電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）這幾天，小米玄戒的不少員工非常開心，因為他們收到了玄戒O1旗艦處理器創(chuàng)始紀(jì)念品，而在這款紀(jì)念品的鋁板上，不僅刻著新品設(shè)計圖，還在中間嵌入一顆玄戒O1芯片。

值得注意的是，紀(jì)念品中還附帶了一份小米CEO雷軍寫給玄戒員工的一段話。而在這段話中，雷軍表示，“歷經(jīng)4年多日夜奮戰(zhàn)，我們已經(jīng)站在了全球SoC研發(fā)的最前列?！?/span>

小米玄戒走上自研最前列

今年5月份，小米在15周年戰(zhàn)略發(fā)布會上，雷軍手拿一枚芯片，激動的表示，這是中國大陸首款量產(chǎn)的3nm手機SoC芯片，標(biāo)志著小米在芯片領(lǐng)域從“追趕者”正式成為全球的第一梯隊。

而在此次發(fā)放給小米玄戒員工紀(jì)念品中，雷軍再次提到，作為小米首款高端旗艦SoC，也是中國大陸首顆3nm先進(jìn)制程的自研SoC，玄戒O1已經(jīng)雄辯地宣告，經(jīng)歷4年多日夜奮戰(zhàn)，小米玄戒已經(jīng)站在了全球SoC研發(fā)的最前列。

作為勉勵，雷軍還表示，玄戒O1的成就已經(jīng)鐫刻在了中國芯片的發(fā)展史上，每一位參與其中的員工都功不可沒。

從芯片制程角度來看，3nm已經(jīng)是目前半導(dǎo)體技術(shù)的巔峰，不僅需要用到EUV光刻機，工藝復(fù)雜度也非常高，成本極高，并且還需要采用先進(jìn)的GAA晶體管架構(gòu)技術(shù)。

從市場角度來看，目前已經(jīng)量產(chǎn)的3nm芯片，除了小米玄戒O1外，就是高通驍龍8至尊版、聯(lián)發(fā)科天璣9400/9400+、蘋果M3/M4等，可以認(rèn)為至少在制程上，玄戒已經(jīng)追趕上了這些市場中的一線產(chǎn)品。

據(jù)小米官方資料，其造芯之路始于2014年9月，彼時小米成立了一家全資子公司松果電子，正式進(jìn)軍芯片研發(fā)領(lǐng)域。到2017年，首款自研SoC澎湃S1問世，搭載在小米5C中。

不過由于澎湃S1采用了28nm制程，而當(dāng)時同類新品已經(jīng)用上了14/16nm，加上當(dāng)時S1的基帶技術(shù)源自大唐聯(lián)芯的SDR1860平臺，僅支持五模LTE，缺乏5G能力，且信號穩(wěn)定性差。導(dǎo)致搭載S1的小米5C銷量慘淡，打擊到了小米持續(xù)投入的信心。

后來，澎湃S2流片失敗，促使小米放棄手機SoC研發(fā)，轉(zhuǎn)而聚焦影像（澎湃C1）、充電（P1）等外圍芯片，以更低風(fēng)險的方式積累技術(shù)。

而雷軍也在今年7月初的一場直播中表示，“松果是我心中的痛，那算是我們第一次自研芯片，這次算是第二次了。”?

到了2021年，小米正式重啟了SoC的新品研發(fā)，因此創(chuàng)立了上海玄戒技術(shù)有限公司。據(jù)工商信息，玄戒技術(shù)注冊資金最初為15億元人民幣，后于2023年5月增至19.2億元人民幣。而在過去四年多時間里，在玄戒O1項目上總共花費了135億元人民幣，今年還將繼續(xù)投入60億元用于后續(xù)的研發(fā)與升級。

而玄戒O1的發(fā)布，使小米成為中國大陸首家、全球第四家能夠自主研發(fā)設(shè)計3nm手機芯片的企業(yè)，填補了大陸地區(qū)在3nm先進(jìn)制程芯片研發(fā)設(shè)計領(lǐng)域的空白。

自研還是組裝？

從玄戒O1的參數(shù)來看，其采用第二代3nm制程工藝，晶體管數(shù)量達(dá)190億，芯片面積109mm2，集成2顆X925超大核（最高主頻3.9GHz），4顆A725性能大核（最高主頻3.4GHz），輔以2顆A725低頻能效大核（最高主頻1.9GHz）和2顆A520超級能效核（最高主頻1.8GHz），10核心4叢集CPU設(shè)計，能夠更好兼顧瞬時爆發(fā)性能和日用能效。

盡管性能強悍，但玄戒O1的推出還是受到了市場的一些爭議，尤其是針對玄戒O1的自研情況。而上一代的松果就是因為研發(fā)時間太短，加上澎湃S1的核心技術(shù)（如CPU/GPU架構(gòu)）直接采購自ARM，ISP等關(guān)鍵模塊依賴聯(lián)芯授權(quán)，缺乏自主優(yōu)化能力，最終才導(dǎo)致失敗。

那么玄戒O1如何呢？從IP與架構(gòu)來看，玄戒O1的CPU采用Arm最新Armv9.2架構(gòu)，通過Arm標(biāo)準(zhǔn)IP授權(quán)獲得，GPU則是搭載ArmImmortalis-G92516核圖形處理器，支持動態(tài)性能調(diào)度技術(shù)。值得一提的是，針對市場傳言，小米以及Arm官網(wǎng)回應(yīng)稱并未采用Arm的CSS打包定制服務(wù)，而是完全由小米玄戒團隊自主完成系統(tǒng)級與后端物理設(shè)計。

而在其他IP上，玄戒O1集成了自研ISP、NPU及安全架構(gòu)，部分EDA工具由國產(chǎn)廠商，例如芯原股份提供。并且在架構(gòu)上，通過自研邊緣供電技術(shù)、480種標(biāo)準(zhǔn)單元庫重構(gòu)，實現(xiàn)0.46V超低電壓運行，GPU功耗較蘋果A18Pro降低35%。

從行業(yè)共識來看，只要企業(yè)自己完成前端架構(gòu)規(guī)劃、后端實現(xiàn)并獨立投片，即可認(rèn)定為自研，即使大量IP來自外購。

而在代工上，玄戒O1主要采用臺積電的第二代N3E工藝，不過臺積電3nm工藝成本較4nm翻倍，初期良率僅63%左右。小米初期量產(chǎn)規(guī)模控制在200萬-300萬片，2025年Q4計劃提升至500萬片。

而在基帶方案上，目前玄戒O1還未集成5G基帶，還是通過外掛聯(lián)發(fā)科基帶來降低風(fēng)險，未來將計劃自研基帶芯片。

顯然，整體來看玄戒O1是小米在Arm架構(gòu)授權(quán)框架下實現(xiàn)高度自主設(shè)計的里程碑產(chǎn)品，由臺積電代工，屬于行業(yè)通行的Fabless模式。并且小米在系統(tǒng)級設(shè)計、后端實現(xiàn)、關(guān)鍵自研IP環(huán)節(jié)參與度極高，當(dāng)然由于仍然依賴于Arm的公版IP，因此自研深度是要低于行業(yè)內(nèi)其他同類企業(yè)的。

不過小米也有計劃在2026年推出采用自研泰山架構(gòu)的玄戒O2，并研發(fā)車規(guī)級新品玄戒V1，算力可達(dá)到100TOPS，不過這也需要小米持續(xù)投入海量研發(fā)資金，技術(shù)迭代的壓力巨大。

而對于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈來說，玄戒O1的出現(xiàn)，填補了國內(nèi)5nm以內(nèi)先進(jìn)制程設(shè)計的經(jīng)驗空白，在研發(fā)過程中也帶動了如北方華創(chuàng)、中微公司等上游設(shè)備廠商的技術(shù)迭代。據(jù)行業(yè)測算，玄戒O1的量產(chǎn)有望在三年內(nèi)形成超過200億元的產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)，推動國產(chǎn)半導(dǎo)體技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈升級。

總結(jié)

作為目前全球第四家能夠?qū)崿F(xiàn)3nm手機SoC量產(chǎn)的企業(yè)，雷軍說小米站在了全球SoC研發(fā)的最前列，也并不算是大話。與此同時，小米的相關(guān)研發(fā)團隊規(guī)模已經(jīng)超過了2500人，今年預(yù)計研發(fā)投入將超過60億元。這種規(guī)模及研發(fā)投入，在行業(yè)內(nèi)都是排名前三的。就如雷軍在發(fā)布玄戒O1時所言，“如果沒有巨大的決心和勇氣，如果沒有足夠的研發(fā)投入和技術(shù)實力，玄戒走不到今天。”