芝能智芯出品
随着AI时代的到来,越来越多的芯片厂商选择拥抱高度定制化的架构,以适配特定场景下的性能与功耗需求。
Arm在2023年启动的Total Design计划以及Neoverse CSS平台,成为支撑这种趋势的关键。而近期争议颇多的小米玄戒O1芯片,也被卷入了是否“自研”还是“Arm代工”的讨论旋涡。
本文将深入解析Arm的CSS到底是什么、Total Design计划如何运作、典型的合作案例以及小米玄戒O1所代表的自研核心芯片发展趋势,厘清技术真相,透视行业变局。
Part 1
Arm CSS与Total Design:
平台化协同
在芯片高度复杂、AI计算需求剧增的今天,传统的IP授权模式已难以支撑客户快速推出兼具性能、功耗和功能优势的SoC,Arm于2023年提出了一个更具协同性和系统化的战略方向:Total Design计划。
该计划的核心,是以Arm CSS(Compute Subsystem,计算子系统)为基础,联合芯片设计公司、EDA工具商、代工厂等多个环节的合作伙伴,构建一个从设计到流片、验证再到量产的“端到端定制芯片平台”。
CSS并非某款“芯片”或者“IP”,而是一整套系统化的、预集成的解决方案包,囊括了处理器内核(如Cortex或Neoverse系列)、互联架构、内存控制器、缓存系统、调试机制,甚至可以集成第三方加速器,并支持主流接口(如PCIe 5.0、CXL 3.0、DDR5、UCIe等)。
一个典型案例是Arm与三星代工、ADTechnology和AI芯片公司Rebellions的合作——四方联合基于Neoverse CSS V3构建了一套小芯片(chiplet)平台,用于AI/ML训练和高性能计算(HPC)任务。
这款平台采用三星2nm GAA工艺,不仅体现了能效提升2~3倍的目标,也印证了Arm CSS在高端计算领域的技术成熟度和协作价值。
这不是简单的“代工”或“IP授权”,而是一个跨企业的深度协作生态:Arm提供预验证子系统架构,Rebellions主导应用场景定制,ADTech完成后端设计与封装整合,三星负责2nm工艺的流片制造。
Arm CSS因此成为了整个链条中关键的系统技术基座和连接器。
通过CSS,芯片设计从“从零开始”的繁复过程,变成了“搭积木”的平台化模式——性能需求与SoC集成变得更灵活,开发周期和成本大大降低。
Part 2
小米玄戒O1与Arm CSS:
是什么关系?
在Arm发布的文章里面,介绍了Arm和小米的合作。
小米全新自研XRING O1芯片采用最新Arm架构,标志着双方15年深度合作的重要里程碑。
芯片基于Armv9.2 CPU、Immortalis GPU和CoreLink互联IP,针对3nm工艺深度优化,由小米XRING团队打造,具备卓越性能与能效,首发于小米15S Pro和小米Pad 7 Ultra,为高端移动设备带来更强算力、更长续航和沉浸式体验。
根据发布会的信息来看,小米玄戒O1在自研方面取得多项关键突破:
◎ 通过自研边缘供电技术、标准单元和高速寄存器,使Cortex-X925主频提升至3.9GHz;◎ 采用“2+4+2+2”四丛集架构和多级功耗控制,结合系统级VF扫频和精准电压控制,将最低电压下探至0.46V,实现媲美苹果A18 Pro的能效表现;
◎ 引入硬件级微控调度单元和联合一体化调频机制,大幅优化调度效率与功耗;◎ 配置26.6MB超大缓存,提升数据处理效率;◎ 并集成第四代自研ISP,体现了软硬协同、深度定制的芯片设计能力。
小米自研芯片的核心,在于“系统级整合能力”,基于Arm提供的IP(Armv9.2 CPU、Immortalis GPU和CoreLink互联IP),通过对移动终端AI场景、影像处理、功耗调度等需求,进行深度定制优化,打造出适合自身产品的SoC,考验SoC整体架构设计、异构计算单元的调度逻辑、AI加速模块的集成,以及对系统软件栈的精细调校能力。
定义SoC的目标应用与功能特性,IP组合、系统架构设计、芯片验证以及与自研OS和算法的深度耦合,要掌控芯片对产品的匹配与差异化能力——这正是小米的技术战略核心所在(芯片的效果是消费者能直接体验的,如果效果不好,那这颗芯片的设计就是失败的)。
从Arm CSS的发展轨迹与Total Design生态的拓展来看,定制芯片已经从“拼接IP”进入“系统级平台协同”的新阶段。Arm不再仅是一个IP供应商,而是系统平台的搭建者。CSS既是技术加速器,也是产业协同的连接器。
小结
目前的信息大概是这样,我们将会持续跟踪小米芯片的信息。
原文标题 : 技术解析|小米玄戒O1与Arm CSS是什么关系?