数码猫
小米玄戒O1架构+性能解析
小米始终有一个芯片梦，无论是最早的澎湃S系列的soc，还是后来的澎湃C系列影像芯片，都在说明小米始终没有忘记造芯这个大事。
华为的麒麟芯片被制裁，OPPO的马里亚纳芯片半路腰斩，国产手机的自研之路似乎无比艰难。
2025年5月22日，最新一代国产SOC，玄戒O1问世，当雷总在发布会上喊出“190亿晶体管，和苹果最新一代处理器一样的规模”时，我看到了当年意气风发的余总在Mate40系列发布会上喊出的“全球首款5nm SOC！麒麟9000！”“153亿晶体管，比苹果最新的A14还要多！”
我们将从架构设计，性能，能效比方面全方位解析这颗新一代国产自研SOC。
小米15S Pro在闪光灯旁边，加入了XRing在字样，也就是玄戒的logo，然后，然后就和小米15pro没区别了。
问题不大，反正玄戒O1才是重点，我们先了解一下大致信息。
其使用台积电第二代3nm工艺，与天玑9400，骁龙8E，苹果A18pro这些最新一代处理器是相同工艺。
通过逆向工程，从架构方面，先掌握一下大体信息，CPU很不常见的上了十核设计，和联发科早期的X30，以及苹果的M系列一样，2+4+2+2的核心规模，两颗3.9Ghz的X925超大核，四颗3.4Ghz的A725大核，两颗1.9Ghz的A725中核，以及两颗1.8Ghz的A520小核。
单从规模上看，这枚玄戒O1确实是旗舰级的CPU规格，在出来之前，我还在推测是8Gen2还是8Gen3的规格，没想到是上来就是直接对标其他三家的顶级旗舰，这让人有些措手不及。
X925核心我们见过，在联发科的天玑9400上面已经做过详细的解析，而A725目前只在联发科的天玑8400Ultra上见过，而且也仅仅只是台积电4nm工艺，没有旗舰SOC搭载，这就让我们比较好奇，在台积电第二代3nm工艺的加持下，这颗A725能否越级干翻X4以及高通自研的Oryou大核。
总共有四颗高频的A725性能核，跑在3.4G的频率上，而另外还有两颗跑在1.9G频率上的A725能效核，我们在提供的芯片DioShot看得出来，两颗A725能效核的设计是不一样的，包括布局和区域，都存在差异。
而且在图上能看出来，能效核（1.18mm²）的面积是比性能核（1.165mm²）要大的，那么这两颗能效核的设计思路就不是为了缩小面积，个人推测是为了低频能效考虑的，而另外两颗1.8G的A520推测是为了待机功耗考虑。
不过我很期待这颗玄戒O1的性能与能效，毕竟当年的麒麟9000就是用多次优化后的A77核心打过了别家的A78，甚至让联发科天玑1200和高通骁龙888（X1超大核）沦为小丑。
10颗核心中，夹着16Mb的L3缓存，每个X925核心有2Mb的L2缓存，每个A725则是分别拥有1Mb的L2缓存，而两颗A520是共享512kb的L2缓存。玄戒O1的缓存配置是移动端SOC中最高的。
在CPU区域下方是面积巨大的GPU，16核的Arm G925 GPU，这也是目前旗舰SOC中最大的GPU，比天玑9400的12核GPU大的多，GPU部分拥有4Mb的L2缓存，GPU频率为1392Mhz。
不过这么大的GPU并非是个好事，比如当年的麒麟9000是24核GPU，在GPU能效方面则是平平无奇，对比CPU部分的高歌猛进确实不太行。
纵观整个DieShot，我们并没有找到SLC缓存，在经过我们的分析过后，我们认为是玄戒团队在缓存性能提升和低功耗场景的功耗控制之间做出的选择，他们选择了以去掉SLC的代价，换来了增加各个部分的缓存的方案，应该是为了规避低功耗段的翻车风险（防金凡设计？），毕竟玄戒的NPU部分是给了10Mb的超大缓存，这个SLC怎么看都不像是为了减少面积而去掉的。
而这颗NPU是小米自研的，6颗NPU核心规模巨大，算上缓存区域，其面积已经超过了GPU部分的一半，ISP部分也是小米自研的，已经迭代到了第四代，在2021年至2024年已经推出了三代，只是在部分MIX及Ultra机型上，且没怎么提到过，大部分人也不会去关注，就像已经上市半年的玄戒T1手表芯片一样（说来惭愧，我也没关注），属于是闷声造芯片（雷军:偷偷干，失败了就当没发生过dog）
经过一番逆向工程和分析，我们可以确定的是，这枚玄戒O1确实是小米自研的芯片，看得出来小米在这枚芯片上下足了功夫，这会让接下来的性能及能效测试变得有趣。
先使用老朋友Geekbench6跑一下CPU的峰值性能看看:
玄戒O1 单核3124分 多核9669分
骁龙8Elite 单核3237分 多核10234分
A18pro 单核3602分 多核9372分
天玑9400 单核3010分 多核9316分
单核以及多核超越了天玑9400，这真的是令人意外！
于是我们决定对手机进行root，测出其在其他功耗段的表现:
玄戒O1
2.5w 4123分 7.5w 8201分 12.5w 9586分 
13.8w峰值 9669分
骁龙8Elite 
2.5w 3879分 7.5w 8012分 12.5w 9664分
15.2w峰值 10234分
天玑9400 
2.5w 3936分 7.5w 7568分 12.5w 8894分
18.8w峰值 9316分
A18pro（无法进行root，只能使用省点模式测出低功耗点）
2.5w 4119分 约12w峰值 9372分
哇，这么一看，玄戒O1的低功耗能效已经超过了所有的安卓旗舰芯片，与苹果A18pro打的有来有回，这玄戒O1还真挺强的，这一上来直接把联发科给秒了，同样是Arm公版，玄戒O1可比联发科的设计水平强多了。
我们通过控制核心的功耗，使用SPEC2017测得了各个核心在多个功耗段的性能表现
玄戒O1 X925核心
浮点部分
1.9w 7.9分 5w 12.7分 8w峰值 14.6分
整数部分
1.3w 4.8分 5w 8.6分 6.8w峰值 9.1分
骁龙8Elite Oryou-L核心
浮点部分
0.7w 4分 5w 12.7分 8w峰值 14分
整数部分
0.5w 2.4分 5w 8.4分 6.5w峰值 8.8分
天玑9400 X925核心
浮点部分
0.7w 4分 5w 12.4分 8.5w峰值 13.7分
整数部分
0.6w 2.4分 5w 8.4分 7.1w峰值 8.6分
在相同工艺下，玄戒O1的X925核心赢太多了，玄戒的设计真的有种当年麒麟的感觉（或者说联发科设计太菜了）
接下来让我们来看看大核表现
玄戒O1 A725-L核心
浮点部分
0.4w 0.9分 2w 8分 2.7w峰值 8.7分
整数部分
0.4w 1.1分 2.1w峰值 5.8分
玄戒O1 A725-M核心
浮点部分
0.3w 0.6分 0.8w峰值 5分
整数部分
0.2w 0.8分 0.5w峰值 3.3分
骁龙8Elite Oryou-M核心
浮点部分
0.5w 2.8分 2w 6.7分 3.3w峰值 8.1分
整数部分
0.4w 1.9分 2w 4.8分 2.5w峰值 5.2分
天玑9400 X4核心
浮点部分
0.6w 3.8分 2w 7.2分 4.7w峰值 9.9分
整数部分
0.6w 2.8分 2w 5.8分 3.9w峰值 7.4分
天玑9400 A720核心
浮点部分
0.5w 3分 1.3w峰值 5.3分
整数部分
0.4w 1.8分 1.1w峰值 3.5分
如果是刚刚的X925给人的感觉是还不错，那么这几个A725核心则是惊喜，不仅在其全频率各个部分碾压天玑9400的X4以及高通的自研能效核，而低频的A725更是吃的最少，做的最好，是我们测过日常能效最好的核心，各个频率间频率接力做的非常之好，开局即巅峰，压力给到金凡（金凡:这下不好甩锅了）
玄戒O1向我们证明了，公版IP+优秀的设计，也可以做的很好。
接下来是关于GPU的测试，请出另外一个老朋友，3Dmark Steel Nomad Light
玄戒O1
1.5w 421分 8w 2082分 15.4w峰值 2682分
骁龙8Elite
1.1w 429分 8w 2358分 11.9w峰值 2601分
天玑9400
1.8w 887分 8w 2403分 11.3w峰值 2684分
苹果A18pro
2.4w 923分 4.8w 1406分 11.8w峰值 2209分
可以看到，GPU的峰值性能不错，几乎打平天玑9400，但是这时候的功耗就太高了，15.4w的功耗对于移动端来说还是太超前了。不过话虽如此，比起上代天玑9300和骁龙8Gen3，玄戒O1的GPU可强太多了，只能说玄戒刚刚好赶上了高通和联发科发力的时候，不然今年还真有可能和另外两家差不多。
目前我们就是已经把玄戒O1从里到外扒了个遍，CPU性能几乎持平当代旗舰，能效稍强，GPU峰值强势，但能效略差，但这些在第一代SOC中，已经做的很好了，我们期待玄戒O2能给我们带了更多惊喜。
一花独放不是春，百花齐放春满园。我们期待更多国产自研SOC的出现，并对其寄予厚望，愿各厂商再接再厉，让半导体设计行业涌现更多国产新星。
（下图为SOC各区域简图）
2025-05-31
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