小米连发三个芯片大招！首秀3nm智驾芯片，玄戒O3搭折叠旗舰9月开卖

芯东西（公众号：aichip001）
作者 陈骏达
编辑 漠影

芯东西8月24日报道，就在刚刚，小米一口气发布了三颗玄戒自研芯片：最新一代AI旗舰SoC玄戒O3、首颗专为端侧大模型打造的高带宽AI加速芯片玄戒O100，以及国内首款3nm智驾高算力AI芯片玄戒D100。

其中，玄戒O3将在今年9月首发搭载于小米18 Fold以及小米平板9 Pro Max两款产品，玄戒D100、玄戒O100已完成回片验证，将于明年正式商用，并且现场提供了原型机进行功能和性能演示。

玄戒O3的安兔兔跑分达522万分，是首个突破500万分的旗舰SoC，也是全球首个支持LPDDR6的移动处理器，带宽达113.8GB/s；其NPU拥有200TOPS张量算力，端侧AI性能提升45%。

▲小米玄戒芯片负责人朱丹

小米玄戒芯片负责人朱丹称，玄戒O3是一款“跨代升级”的芯片，在后续友商的发布会上，“特别有信心与2026年的旗舰新品比一比”，他所指的应该正是9月份即将亮相的高通、苹果新一代旗舰移动端SoC芯片。朱丹还透露，这三款芯片是3000人的团队做了三年的成果。

玄戒O100是小米首颗专为端侧大模型打造的高带宽AI加速芯片，采用行业首款6nm晶圆级垂直堆叠（Wafer on Wafer）先进封装，带宽高达1.22TB/s，为传统旗舰手机的16倍，端侧推理速度最高可达330TPS。

玄戒D100是国内首款3nm智驾高算力AI芯片，集成20核高性能CPU与16核高算力NPU，最高支持160GB统一内存，可本地部署200B参数量大模型。

一、玄戒O3：全模块All in AI，时延表现优于苹果A19 Pro

从芯片规模来看，玄戒O3集成240亿颗晶体管，较O1的190亿增长26%，芯片面积133平方毫米，自研标准单元数量扩大至2400多个，为上代的5倍，并全面采用沟道消除技术，晶体管密度提升5%。

这是一块All in AI的芯片。其NPU架构进行了重构，专为Xiaomi MiMo端侧大模型优化，拥有200TOPS张量算力、3.13TFLOPS向量算力。

朱丹称，这一NPU是为大语言模型深度优化的专属架构，INT8精度下张量算力是玄戒O1的2.2倍，向量算力提升6.8倍。

小米还联合MiMo团队与玄戒NPU联合设计，定制训练了五值量化模型，结合霍夫曼无损压缩编解码技术，平均位宽可做到2.6比特，内存带宽减少30%；在MiMo 3B模型实测中，预填充性能提升40%，解码性能提升45%，功耗降低26%。

NPU之外，玄戒O3将AI能力扩展到多个计算单元：CPU增加双SME2加速单元，算力3.5TOPS，端侧翻译、音视频理解、图形编码等轻量级AI算法可获得30%到40%以上的性能提升。

玄戒O3的GPU新增8颗NX神经网络加速器，总计算力36TOPS，图形渲染的AI超分插帧可在GPU渲染管线内部完成，省去传统方案中GPU与NPU之间的两次数据搬运，540P两倍超分至1080P画质接近原生且功耗降低20%，3.2K超分插帧同开的高负载下30分钟游戏仍可满帧120帧。

同时，其GPU配备16核G2-Ultra NX图形处理器，支持第三代光追技术，官方数据显示性能提升85%，功耗降低64%。

此外，这款芯片的ISP内置AINR单元，DPU内置硬件AI超分辨率单元，ADSP内置AI引擎。

玄戒O3的CPU采用十核全大核设计（6个超大核+4个大核），最高主频4.35GHz，Geekbench单核3945分、多核15221分，多核首次突破15000分，官方称性能较上代提升60%，中低负载功耗较玄戒O1再优化25%。

存储方面，玄戒O3片上缓存总计达60MB，包括12MB L2、16MB L3以及新增的16MB超大容量SLC；片外则是全球首个支持LPDDR6的移动处理器，单通道位宽从16比特扩展至24比特，带宽113.8GB/s，相比玄戒O1提升48%。

功耗和流畅性方面，玄戒O3采用玄戒统一融合总线架构，统一传输协议，协议转换开销较上代降低75%。

从CPU到总线到DDR的数据通路采用顶层金属走线，仅此一项即节省15ns。

配合数据预取技术，玄戒O3静态时延低至82ns、动态时延低至177ns，较玄戒O1分别降低32%和54%，时延表现优于苹果A19 Pro芯片。

二、玄戒O100：行业首颗6nm 3D堆叠AI加速芯片，带宽1.22TB/s

在详细讲解完玄戒O3之后，朱丹用one more thing引出了另外两款旗舰芯片，尤其出人意料的是3nm智驾芯片玄戒D100，以及端侧AI计算专用AI加速芯片玄戒O100。

先来看玄戒O100，这一芯片的目标是通过芯片级架构创新突破“内存墙”限制。

传统方案中，即便是最新的LPDDR6也只有96个数据IO。玄戒O100采用晶圆级垂直堆叠（Wafer on Wafer）技术，将6nm逻辑晶圆与DRAM晶圆直接堆叠，在不同晶圆之间垂直打通数据传输通道。

键合方案上，小米没有选择成熟的微凸点（Micro Bump）方式（键合间距约20-50微米），而是采用Hybrid Bonding混合键合这一原子级键合技术，物理键合间距做到1.4微米，TSV硅通孔直径0.7微米。

玄戒O100与顶层DRAM的连线多达28672根，接近LPDDR6的300倍，由此实现每秒1.22TB的超高带宽，为采用LPDDR5X的旗舰手机的16倍。

计算架构上，玄戒O100的逻辑晶圆上分布了14个AI计算核，每个核与上方DRAM直连，构成完整的AI近存计算加速单元；通过小米自研的玄戒高带宽矩阵总线技术支持拓扑动态切换。

预填充阶段采用环形架构，数据逐核流转、顺序同步；解码阶段切换为广播拓扑，将结果统一汇总到指定核心。性能方面，玄戒O100在3B模型下可稳定输出每秒330 token。

朱丹介绍说，玄戒O100可应用于手机、机器人、汽车等领域。该芯片已完成回片验证，将于明年正式商用。

现场小米没有公布玄戒D100的有效算力数字，这是业界核心关注点，目前理想汽车为代表的企业自研智驾芯片算力已经突破1000Tops。

三、玄戒D100：国内首款3nm智驾芯片，可本地部署200B大模型

小米还宣布了第三颗芯片：玄戒D100，这是国内首款3nm智驾高算力AI芯片。

玄戒D100采用3nm先进工艺，集成20核CPU与16核NPU，最高可支持160GB统一内存，最大可支持200B参数量模型的本地部署。

基于D100，小米还打造了一台AI Cube原型机，内置玄戒O3、O100和D100三颗芯片，本地部署120B和3B双模型，支持快慢系统切换，可用于Vibe Coding和游戏开发等场景。

朱丹透露，玄戒D100已经完成整个回片验证，“不是纸面上的指标数据，也不是发布会芯片”，沟通会现场展示区的原型机运行的是真实芯片，将于明年正式商用。

结语：小米自研芯片正进入产品、技术收获期

去年5月，小米发布了玄戒O1、玄戒T1两款自研芯片。其中，玄戒O1作为中国大陆首款3nm先进制程旗舰SoC，搭载于小米15S Pro及两款小米Pad 7系列平板上。在今年4月举办的小米投资者日活动上，雷军透露玄戒O1芯片出货量已突破100万颗。

小米称，玄戒团队今年围绕高能效、高带宽、高算力三个方向完成了演进迭代，玄戒系列定位为其“人车家全生态”终端的AI算力底座。

随着玄戒O3在9月随小米18 Fold正式上市、O100和D100明年商用，小米芯片此前的蓄力正进入产品、技术的收获期。