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小米玄戒O3芯片揭秘:为何死磕3nm,性能提升26%

1,制程工艺:

首先要说的就是,为什么小米还要采用台积电3nm制程工艺?

这实际上蛮简易, 先前配备玄戒O1的机型总共仅有一款手机以及两款平板, 小米所制订的出货量指引亦不过百万级别而已, 是这样的情况。

先对新的O3首发机型进行说明, 它仅仅是那种出货量可能更低的阔折叠机型, 凭借这样具体的出货量情况, 想要去排队争抢2nm产能, 这根本就是不可能实现的事情。

2,CPU、GPU性能与能效:

A, 最先小米所介绍的“沟道消除技术”属于一项工艺方面的优化, 此工艺径直去除了先前在SoC内部各个模块那里直接预留的供电走线沟道, 进而使得像CPU、GPU、NPU、ISP这类内部模块能拥有直接通讯互联。

B, 借助“沟道消除技术”, 晶体管密度直接提升了5%, 另外, 通过各类堆料, 晶体管数量达到了240亿, 相比前代, 足足提升了约26.3% , 最终, SoC总面积增大比例被控制在了22%。

玄戒O3的CPU, 直接去掉了小核, 采用了和天玑9500相同的“大核+中核”集群设计, 这是因为, 既然晶体管数量大幅增长了, 那么其CPU和GPU规模自然小不了。

其不同之处在于, 玄戒O3的CPU, 多了一颗C1 - Ultra超大核, 还多了一颗C1 - Premium大核, 并且全部十颗核心的主频, 相较于天玑9500都更高, 与此同时, 其缓存系统当中的L2缓存和SLC缓存配置, 还更为豪华!

于是, 能够看到, 玄戒O3的四颗C1 - Pro中核, 每一颗都有着1MB充裕的L2缓存, 除此之外, 整个CPU模块还拥有16MB巨大的SLC缓存, 而前代O1是根本没有这个东西的, 这两项在安卓端SoC中直接占据首位!

就在这个时候, 此次它首次推出的Mali G2-Ultra GPU在配置上极为夸张, 与天玑9500的12核心前代型号相比, 它直接增加到了16核心。要晓得, 之前天玑9500的12核心GPU在配置方面已经相当激进了。

有一半核心集成了全新的NX神经网络加速器, 这使得它能够直接在GPU内部完成插帧超分的游戏处理任务, 如此便直接减少了跨模块调用带来的数据传输, 也减少了额外功耗, 其CPU新增的两颗SME2加速单元也是同样的道理。

事实便是这样, 在这种状况现下, 它同那些借助外挂独显芯片的方式相比起来, 无疑称得上是一种降维性的打击!小米方面甚至已经给出了确切的数据, 那就是AI超分所呈现出的效果能够与原生画质相媲美, 并且单帧游戏时的功耗降低了20%——在达成更好表现的同时,还能实现更节能的效果。 \n。

D, 即便功能模块堪称厉害, 然而要是没有存储子系统的协同配合, 那么它的全部性能也没法充分发挥出来, 所以由此便能够观测到, 这代除开缓存系统配置更为豪华之外, 还引进了多项极具技术含量的优化措施。

其一, 此代起引入这“玄戒统一融合总线架构”, 直接省却那不同模块间的协议转换进程, 并且其成效能够说是立竿见影, 那协议转换的开销最多能够降低75%!

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然后, 内存智能预取技术, 是通过预先把临近数据加载到缓冲区, 进而让内存控制器在接收到连续数据请求时能够立即响应, 最终达到节省内存初始化时长这样的效果。

和那“顶层金属走线技术”这个硬件端优化搭配在一起, 这可是一项能让总线的物理布线变得更短更直的制造工艺, 它的静态访存时延创下了业界之最, 它的动态访存时延也创下了业界之最!

最后, 这一代在业界率先具备支持LPDDR6内存的特性, 这使得它的内存带宽达到了令人震撼的113.8GB/s!与前一代相比直接提升幅度为48%, 在内存子系统方面这一代可以说是发生了质的变化。

小结:

玄戒O3这次的堆料上限因其AB两点被直接大幅提高了, C点得到大幅升级, 将其与这个堆料上限相结合, 促使其性能自然而然地开始急剧猛增同时, 其能效也带来了具有更新换代性质的明显提升变革, 之后,又凭借D点的拥有超高带宽以及超低时延的内存子系统加以辅助, C点在性能和能效方面所取得的进步就如同得到神奇助力一般, 进而拥有了强大力量如砖块般能轻易击飞。

需特别指出的是, 它的CPU单核成绩居然快要接近苹果A19 Pro了!而这在安卓的发展历程当中可是头一回出现情况。

在此同一时间, 极客湾那里, 也是依据搭载的有着LPDDR6内存的官方开发板, 测得了玄戒O3的两套能效曲线, 就是下面两张图所展示的那样, 看得出其CPU的多核性能、能效以及GPU性能、能效, 全都大幅度领先于当下所有的手机旗舰芯片, 总体所取得的成绩真可以说是超出了预期。

3,其它亮点:

这次的升级亮点, 除了CPU和GPU之外, 还有性能大幅跃进的NPU和ISP;这代的VPU采用编解码分离架构, 视频剪辑导出速度因此提升了20%, 并且在安卓领域首发了H.266硬件解码。

这一代的安全模块, 迎来了全栈式的重构, 直接获取了国密以及CCRC EAL5+双方面的安全认证。

最后这一代, 还注重起了软件和硬件相互结合的策略, 其通过在多个调度层面进行优化可获得的全局资源得到全面反馈时延低得出奇, 到只有一小小小毫秒, 至于针对出现多频次使用情况的场景而言所能够产生的能源利用效率所带来的收益, 大致在百分之二十左右。

很显然这一代依旧没有集成通讯基带, 然而这结合面积的扩大, 也是它能够把物料堆满的根基, 再加上诸多优化设计, 于是就造就了这超出预期的性能以及能效表现, 由此可见扬长避短的哲学在小米这里算是施展到了极点。

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