8月24日，小米三款旗艦芯片正式發布！ 

玄戒O3，這是小米為最高端產品打造的「AI 旗艦 SoC」，安兔兔跑分高達 522 萬分，是首個突破 500 萬分的旗艦 SoC。 

玄戒O100，小米首顆專為端側大模型而生的高帶寬 AI 加速芯片。 

玄戒D100，國內首款 3nm 智駕高算力 AI 芯片。

以下為「雷軍」微信公衆號原文：

2025年5月22日，我們發布了小米自主研發設計的第一代旗艦芯片，玄戒O1。作為中國大陸首款3nm先進製程SoC，搭載在小米15S Pro以及兩款Pad7旗艦平板上，高性能、低功耗的優秀表現，收穫了朋友們的一致好評。還有玄戒T1，通信能力和續航都很不錯，標誌着我們已經建立起Modem的全棧自研能力。

SoC和基帶雙線突破的背後，是小米死磕底層技術的決心。小米重啓大芯片研發，已經五年多的時間了，累計投入的研發經費超過了210億，芯片團隊，也有將近3000人的專家隊伍。

能取得今天這樣的成績，要感謝每一位小米芯片工程師，更要感謝每一位用戶朋友的支持！

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今天，正式給大家介紹玄戒家族的新一代芯片產品：

玄戒O3，小米為最高端產品打造的「AI旗艦SoC」；

玄戒O100，1.22TB/s的「高帶寬AI加速芯片」；

玄戒D100，國內首款3nm「智駕高算力AI芯片」。

三顆芯片貫穿小米人車家全生態端側AI算力需求，構築先進AI算力底座。三顆芯片均完成回片驗證，其中玄戒O3即將在我們最高端、最旗艦的摺疊新品小米18 Fold上首次亮相，而玄戒O100和D100，也將於明年正式商用。

玄戒O3

小米首款AI旗艦SoC

240億晶體管，3nm旗艦工藝

玄戒O3採用先進的3nm工藝製程，面積僅133mm²，晶體管數量增至240億，相比上一代O1提升26%。

怎麼做到的？

為了進一步提升晶體管密度，節省面積資源，我們在玄戒O3上全面採用了 Top Channelless 溝道消除技術。

傳統設計怎麼做？不同模塊之間要預留溝道，專門給供電走線用，空間浪費很嚴重。我們換了個思路——不繞了，直接從模塊中間穿過去，把預留溝道「幹掉」，晶體管密度提升5%。

同時，我們自主設計的標準單元也從O1的480個擴展到了2400多個，整整5倍。

什麼是標準單元呢？打個比方，如果把芯片看作是「摩天大樓」，標準單元就是築起這座大樓的「磚塊」。我們把這2400多塊特殊磚塊，用在了最需要的地方，讓玄戒O3性能更高、功耗更低。

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500萬超旗艦性能，性能與能效跨代式提升

極致的規模，帶來更極致的性能。玄戒O3相較前代性能表現大幅提升，安兔兔極限跑分高達522萬，大幅領先現有旗艦SoC。

CPU採用「十核全大核」設計，最高主頻4.35GHz，擁有6顆超大核與4顆大核。Geekbench 6.5 跑分：單核3945，多核直接突破15000。單核提升31%，多核暴漲60%。

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CPU能效，一直是玄戒芯片的傳統優勢，特別是覆蓋80%的日常使用場景的中低負載區間。

去年玄戒O1的日用能效已經讓大家眼前一亮，玄戒O3在此基礎上更進一步，功耗再降25%，日用續航大幅提升。

圖形性能，在玄戒O3上迎來了近乎翻倍的提升。16核超大規模、最新一代G2-Ultra NX圖形處理器，支持最新光追技術。傳統測試項——GFXBench Aztec Ruins 1440P 提升94%，3DMark Steel Nomad Light 提升85%。

更狠的是光追性能，3DMark SolarBay Extreme 暴漲182%，在支持光追的移動遊戲中，畫面更流暢、品質更高。

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GPU性能暴漲的同時，功耗控制我們也下了狠功夫。相比玄戒O1，功耗降低了64%。這是什麼概念？芯片行業，一代IP疊一代工藝，綜合提升也就20%到30%。從玄戒O1到O3，我們幾乎做到了跨代的性能飛躍。

所以，玄戒O3的GPU，我們有十足的自信！

行業首發支持LPDDR6內存，82ns超低訪存時延

性能的提升，離不開豪華的「內外」存儲配置。

首先，玄戒O3在緩存配置上給足堆料，CPU內部L2緩存共12MB、L3緩存達16MB，再加 16MB SLC系統緩存，核心計算效率和能效同步拉滿。

外部內存更猛。玄戒O3是行業首款支持LPDDR6的移動SoC，單通道位寬從LPDDR5X的16bit提升至24bit，內存帶寬直接幹到113.8GB/s，暴漲近50%。更快的內存意味着什麼？日用更流暢、端側AI更快、功耗更低。

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光有新一代內存還不夠，訪存時延我們也下了大功夫。

簡單說，CPU從發出指令到內存返回數據，耗時越短，計算越快、功耗越低。玄戒O3通過系統級優化，把訪存時延做到了82ns，領先目前主流旗艦手機SoC。

這裏給大家稍微展開科普一下。

CPU訪問內存的延遲，主要受三個因素影響：協議轉換開銷、物理距離、資源衝突。玄戒O3針對這三個問題，逐一擊破。

第一，降低協議轉換開銷。玄戒O3採用全新的自研統一融合總線架構，一套協議打通CPU訪問內存的整條鏈路。打個比方，原來要先中譯英、英譯德、德譯俄……現在大家都說普通話，效率自然就高了。就這一項，協議轉換開銷直接降低了75%。

第二，建「高架橋」。我們從芯片佈局佈線層面，專門為SLC和內存控制器之間建了一條專屬通道。走高層金屬層，阻抗更小，避免多級驅動，數據傳輸速度大幅提升。光這一個設計創新，就省出了15ns的訪存時延。

第三，全新的數據預取技術。常規做法是CPU從內存讀取數據時，各級緩存逐級查，查不到纔去內存取。玄戒O3換了個思路——L2緩存沒命中，一邊繼續往下查，一邊同時向內存控制器發預取指令，把數據提前拿過來，時間就省下來了。

衆多先進特性，顯示、影像、安全全面升級

影像方面，玄戒O3搭載小米第五代ISP，基礎規格全面拉滿——單攝最大支持4.32億像素，支持6400萬+6400萬+5000萬三攝組合。重點來了，ISP內部數據處理位深最高達24bit，遠超行業水平。AI降噪夜景視頻也升級到4K@60fps，基於RAW域智能降噪，夜景視頻純淨度再上一個台階。

多媒體方面，全新優化送顯管線，對送顯前的圖像信號進行分區色調映射，根據每個區域的顯示內容動態調整效果，再配合細節增強、色彩管理硬件模塊，HDR顯示效果大幅提升。同時支持最新的H.266硬件解碼，主流視頻平台適配後，在線視頻功耗大幅降低，網絡較差時的卡頓問題也會明顯改善。

安全方面，玄戒O3首次採用自主設計的RISC-V安全核心，升級自研安全隔離區，生物識別特徵、密鑰信息全部隔離加密。安全模塊已獲得國密和CCRC EAL5+認證。

為大語言模型深度優化的NPU架構，超強算力組合

玄戒O3本次最大升級，是專門為大語言模型深度優化的NPU架構。

Tensor算力高達200TOPS（A8W4），能更好滿足大語言模型中的大規模矩陣運算需求。但大模型不光喫矩陣算力，還有大量通用計算需求。為此我們專門設計了3.13TFLOPS的Vector計算單元，規模相比上代提升6倍，也是行業旗艦SoC的三倍還多。

同時，自主設計的芯片與模型，可以更好發揮軟硬融合的優勢。我們的芯片團隊和模型團隊聯合設計，為玄戒O3專門定製 Xiaomi MiMo 5值量化模型，用5值的方式替代傳統INT4量化模型的16值。

配合NPU內置的硬件霍夫曼無損壓縮技術，將計算過程中高頻數據用低比特表示，低頻數據用高比特表示，進一步節省權重數據的內存佔用。兩項技術疊加，效果很直接：模型推理效果和傳統INT4相當，但壓縮率更高，內存帶寬節省30%。

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最終，玄戒O3端側AI計算，相比傳統旗艦SoC，首詞速度提升40%，推理速度提升45%，運行功耗還降低了26%。

全模塊增加AI加速硬件，全面擁抱AI

作為小米首款AI旗艦SoC，玄戒O3在底層架構直接All in AI，所有主要模塊全部部署了硬件AI加速單元。

在CPU中我們加入了兩個矩陣計算單元，支持SME2可伸縮矩陣擴展技術，算力3.5TOPS，圖形編碼、音視頻理解等輕量級AI算法在CPU內部就能搞定，性能提升30%以上。

GPU裏更是首發8個NX神經網絡加速器，總計算力36TOPS，在GPU內部直接完成AI超分和插幀。相比傳統NPU或外掛獨立顯示芯片的方案，省掉了跨模塊、甚至跨芯片傳輸數據的功耗開銷和時延，一舉兩得。實際使用中的好處是什麼呢：要省電，可以降低原始渲染分辨率和幀率，畫質無損；要畫質，直接拉到3.2K分辨率和120fps同開，更清晰、更流暢。

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除此之外，每個模塊都有AI加持：ISP內置神經網絡降噪單元，在RAW域對夜景視頻進行降噪處理；DPU內置AI加速單元，在顯示鏈路進行智能分辨率優化，非遊戲場景界面渲染有效減輕GPU壓力；ADSP內部AI引擎，支持AI降噪和AI去回聲，線上會議收音效果大幅提升。

一句話總結：能加AI的地方，全加了，全面應對AI時代的全新需求。

玄戒O100

1.22TB/s 高帶寬AI加速芯片

玄戒O100，一款大模型專用的AI加速芯片，更是全球首款6nm 3D晶圓級堆疊的AI加速芯片。

通過先進的3D堆疊工藝，實現了1.22TB/s的超高帶寬，這一速度是目前主流旗艦手機的16倍之多，可以讓移動端設備的AI性能實現質的突破。

玄戒O100與玄戒O3是AI終端的「最佳CP」，最高可以實現本地AI推理速度高達330Tokens/s。

玄戒O100，「推倒內存牆」的破局之法

傳統計算架構下，計算單元與存儲單元物理分離，數據必須在兩者之間反覆搬運。但內存數據通路受限於物理引腳數量，遇到了增長瓶頸。當AI算力以指數級增長時，內存訪問速度與算力之間已經嚴重脫節，成為性能的關鍵阻礙，業界稱之為「內存牆」。

玄戒O100，則是小米「推倒內存牆」的破局之法。區別於以往晶圓→切割為裸片（Die）→逐片封裝互聯的方式，玄戒O100採用先進的 Wafer on Wafer 封裝技術，也就是將多片完整的晶圓直接高精度對準與鍵合，繼而再切割成獨立的3D芯片。這徹底擺脫了傳統引腳數量對帶寬的物理限制，將數據通路從「平面走線」變為「垂直穿透」，實現真正的近存計算（Near-Memory Computing）。

首款6nm晶圓級堆疊的AI芯片，帶寬高達1.22TB/s

了解大體邏輯後，我們看看玄戒O100到底如何做的。

先進的 Hybrid Bonding 混合鍵合，鍵合間距僅1.4μm

首先將兩層AI專用高速DRAM晶圓與一層高性能NPU晶圓垂直堆疊，然後在垂直方向「鑽隧道」讓數據可以高速流轉。所以，只要隧道越多，也就可以實現越高的帶寬。為此，玄戒O100採用了先進的 Hybrid Bonding 混合鍵合工藝，摒棄了傳統微凸點（Micro Bump）結構，直接將物理通路的間隔縮短至1.4μm，讓數據通路密度大幅提升。

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創新 Face to Face 金屬直連結構，縮短連接物理距離

為了進一步縮短DRAM與NPU計算層的物理距離，玄戒O100還採用了 Face to Face（簡稱F2F）金屬層直連結構。簡單來說，每一層晶圓內部，其實底部是邏輯晶體管，上層有密佈多層的金屬走線層。F2F，就是讓DRAM與NPU的金屬走線「面面相對」，如此可以實現更短的物理互聯距離，實現更快的信號傳輸。

當然，這說起來簡單，在6nm如此高工藝節點下，要解決散熱、電磁干擾等諸多難題，玄戒團隊逐一攻堅，實現最終量產，並申請了15項專利，其中已獲批4項發明專利。

玄戒高帶寬矩陣總線，讓數據高效流轉

與此同時，玄戒O100配備了14顆高算力NPU，通過玄戒高帶寬矩陣總線，讓數據可以在NPU與內存、與其他NPU核心之間等高速流轉。創新的矩陣總線支持拓撲動態切換，Prefill階段採用環形拓撲，數據逐核流轉、順序同步；Decode階段切換為廣播拓撲，所有結果統一匯聚到指定核心。總線控制上的靈活拓撲，讓片上計算資源得以充分應用。

最終，玄戒O100的帶寬達到了驚人的1.22TB/s。大家對這個數字可能沒什麼概念，以目前主流旗艦手機LPDDR5X內存作為對比，它的帶寬76.8GB/s，而玄戒O100是其16倍之多，徹底釋放端側AI性能。

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還有一款玄戒O100原型機，讓端側模型推理速度「起飛」

為了驗證玄戒O100的高帶寬表現，我們的工程師還做了一款原型機，搭載玄戒O3和O100，雙芯協同計算。我們還引入了風冷主動散熱，充分發揮芯片的全部性能。配合Xiaomi MiMo端側模型，實現了超高速端側推理性能。

玄戒D100

智駕高算力AI芯片

最後還有一顆「大傢伙」，這是玄戒高算力路線的扛鼎之作——玄戒D100。

它是國內首款3nm高算力智駕芯片，擁有20核高性能CPU和16核高算力NPU，最大可支持160GB統一內存，最高可本地部署200B參數量的超大模型。

目前玄戒D100已完成所有驗證，將於明年正式商用。但為了讓大家先睹為快，我們提前裝載在了小米AI Cube「Prototype」之上。這是一款桌面AI高算力終端原型機，外觀非常漂亮，採用航天鋁一體成型設計，通過CNC精密鏤空了超過33874個蜂窩散熱孔。本地部署了120B和3B雙模型，支持快慢系統切換。

以上，就是玄戒團隊今年給大家帶來的三款AI芯片。

今天，玄戒已成為小米全生態的AI算力底座。從口袋到座艙、從客廳到工廠，一套玄戒算力基座，貫穿人車家全場景AI。玄戒不只是小米的芯片戰略，更是小米AI戰略的物理基礎。

三款芯片均已完成全部驗證。其中，玄戒O3即將在我們的旗艦摺疊新品小米18 Fold上首次亮相，玄戒O100和D100還需要一點時間，明年正式商用。

謝謝朋友們的支持！