Xiaomi HyperRing O3 ist da, Xiaomi präsentiert auf einmal drei Kernkomponenten: die große Konvergenz von „Chip + OS + AI“

Vor 459 Tagen hat Xiaomi den Xuanjie O1 vorgestellt und damit wieder in den Markt der Flaggschiff-Handy-SOCs eingestiegen. 459 Tage später ist nicht nur der Xuanjie O3 da, sondern es kommen auch weitere „Kollegen“ hinzu.

Am Nachmittag des 24. August hat Xiaomi eine technische Kommunikationsveranstaltung zu den Xuanjie-Chips abgehalten. Zhu Dan, Leiter der Xuanjie-Chips, hat auf einmal drei selbstentwickelte Chips vorgestellt: den Xuanjie O3 für Flaggschiff-Handys, den Xuanjie O100, einen AI-Beschleunigerchip speziell für große Modelle auf Endgeräten, sowie den Xuanjie D100, einen hochleistungsfähigen intelligenten Fahrassistenzchip für Automobile.

Dabei wird der Xuanjie O3 erstmals im neuen breiten Faltgerät Xiaomi 18 Fold verbaut, das im September offiziell auf den Markt kommt. Die beiden anderen Chips haben die Entwicklungsstufe bereits abgeschlossen und sollen im nächsten Jahr kommerziell eingesetzt werden.

Bildquelle: Xiaomi

Nach früheren Angaben von Lu Weibing hat der Xuanjie O1 eine kumulative Auslieferungsmenge von über 1 Million Stück auf drei Endgeräten erreicht. Die Xuanjie-Chips werden weiterhin eine Iterationsgeschwindigkeit von einer Generation pro Jahr beibehalten. Lei Jun hat ebenfalls erklärt, dass Xiaomi seit 2021 die Entwicklung großer Chips wieder aufgenommen hat und plant, mindestens 10 Jahre lang sowie mindestens 50 Milliarden Yuan zu investieren. Bis April 2025 hat die kumulative Entwicklungsinvestition in Xuanjie bereits über 13,5 Milliarden Yuan überschritten.

Das Erscheinen von O3, O100 und D100 zeigt zweifelsfrei, dass Xiaomi weiterhin entschlossen den Weg der selbstentwickelten Chips verfolgt. Andererseits kann ein einzelner O3 diese Probleme offensichtlich nicht lösen – es braucht flexiblere Lösungswege und mehr Xuanjie-Chips. Dies gilt vor allem vor dem Hintergrund, dass „Xiaomi Xuanjie“ die KI-Rechenleistungsgrundlage für die gesamte Ökosystem von Xiaomi „Mensch, Auto, Zuhause“ werden soll.

Für die Nutzer und für Xiaomi selbst ist der Xuanjie O3 aber dennoch der wichtigste Chip des heutigen Tages und auch der Schwerpunkt dieses Artikels von Leitech (ID: leitech).

Die Verbesserungen des Xuanjie O3: Nicht nur größer oder schneller

Nach den veröffentlichten Spezifikationen ist der Xuanjie O3 nach wie vor ein sehr progressives Flaggschiff-SOC, das weiterhin auf 3-nm-Fertigungstechnik setzt. Die Anzahl der Transistoren ist von 19 Milliarden beim O1 auf 24 Milliarden angestiegen, und die Chipfläche beträgt etwa 133 mm².

Xiaomi hat es nicht eilig, Fläche und Kosten zu senken, sondern lässt der Leistung weiterhin genügend Raum.

Die Änderungen bei der CPU sind noch deutlicher. Der Xuanjie O1 verwendet ein 10-Kern-Design mit vier Clustern, bestehend aus dem Cortex-X925-Ultra-Kern, dem A725-Leistungskern und dem A520-Energiesparkern. Beim O3 hat Xiaomi die gesamte CPU-Kombination neu gestaltet: Es nutzt die neue Arm C1-Serie an geistigem Eigentum und verfügt über eine 10-Kern-Architektur mit ausschließlich großen Kernen, die aus 6 Ultra-Kernen und 4 großen Kernen besteht, wobei die maximale Taktfrequenz 4,35 GHz erreicht.

Nach den von Xiaomi angegebenen Daten ist die CPU-Leistung des Xuanjie O3 um 60 % höher als die des O1, während der Stromverbrauch bei mittlerer und niedriger Belastung um 25 % gesenkt wird.

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Bisherige gängige Konzepte für Handy-SOCs sehen vor, dass kleine Kerne für Hintergrundaufgaben und geringe Belastungen zuständig sind, während große Kerne und Ultra-Kerne sukzessive schwerere Aufgaben übernehmen. Von Arm C1 bis zu den neueren Generationen der Dimensity-Prozessoren versuchen mobile Prozessoren jedoch, einen breiteren Leistungsbereich mit energieeffizienteren großen Kernen abzudecken.

Xiaomi hat offensichtlich auch seine eigene Wahl getroffen. Aus dem Code von Mi Code wurde bereits vorab herausgefunden, dass der Xuanjie O3 mit dem Codenamen „lhasa“ von der Vier-Cluster-Architektur des O1 auf eine Drei-Cluster-Architektur umgestellt wird und die Kernfrequenzen insgesamt angehoben werden. Rückblickend haben diese Codes bereits die Konturen des O3 vorweg genommen.

Die GPU des O3 wurde ebenfalls stark aufgerüstet: Sie ist der weltweit erste 16-Kern-G2-Ultra-NX-Grafikprozessor, dessen Leistung gegenüber dem Xuanjie O1 um 85 % gesteigert wurde, während der Stromverbrauch um 64 % gesunken ist.

Die Spitzenwerte zum Zeitpunkt der Vorstellung können dennoch nur als Referenz dienen. Der von Xiaomi angegebene AnTuTu V11-Wert erreicht 5228014 Punkte, wobei die Testumgebung ausdrücklich als Niedertemperatur-Labor angegeben ist. Bei einem Handy-SOC hängt die tatsächlich erreichbare Geschwindigkeit letztendlich davon ab, wie viel Leistung nach dem Einbau in das Handy bei normaler Temperatur, normaler Leistungsgrenze und Dauerbelastung übrig bleibt.

Diese Werte lassen sich erst anhand von Praxistests nach der Markteinführung des Xiaomi 18 Fold und des Xiaomi Pad 9 Pro Max ermitteln.

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Beim Xuanjie O3 gibt es noch eine weitere Verbesserung, die leicht von den CPU-Benchmarkergebnissen überdeckt wird – der Arbeitsspeicher.

Als weltweit erstes SOC, das LPDDR6 unterstützt, erreicht der Xuanjie O3 eine Geschwindigkeit von 10667 Mbit/s und verwendet ein Speicherbreitendesign von 4×24 Bit mit insgesamt 96 Bit, was eine Bandbreite von 113,8 GB/s ergibt – eine Steigerung um 48 % gegenüber dem Xuanjie O1.

Für heutige Flaggschiff-SOCs benötigen CPU, GPU und Bildverarbeitungs-ISP Daten, und große Modelle sind dafür bekannt, sehr viel Speicherbandbreite zu verbrauchen. Wenn man mehr Recheneinheiten in den Chip einbaut, der Arbeitsspeicher und die On-Chip-Verbindungen aber nicht mithalten können, führt das letztendlich dazu, dass die Rechenleistung auf Daten warten muss.

Deshalb hat Xiaomi beim O3 auch eine neue „vereinheitlichte Fusionsbus-Architektur“ entwickelt. Nach Angaben von Xiaomi kann dieses Protokoll die Datenpfade innerhalb des Chips verbinden, wodurch der Aufwand durch Protokollumwandlungen um bis zu 75 % gesenkt wird.

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Die Recheneinheiten wie CPU und GPU können von Arm stammen. Aber um Dutzende verschiedener Module so zu verbinden, dass CPU, GPU, NPU, ISP und Speichercontroller bei begrenztem Stromverbrauch und begrenzter Chipfläche Daten effizient austauschen können, muss der Chiphersteller selbst die Gestaltung von NoC, Cache, QoS, Planung und Bus übernehmen.

Mit der zweiten Generation von Xuanjie widmet Xiaomi diesem Bereich nun mehr Aufmerksamkeit. Diese Verbesserung ist auch ein Beispiel dafür, wie der Sprung vom O1 zum O3 über die üblichen Leistungssteigerungen hinausgeht.

Der O3 erhält eine neue Bezeichnung: AI-Flaggschiff-SOC

Auf dieser technischen Kommunikationsveranstaltung hat Xiaomi die offizielle Positionierung des Xuanjie O3 als „AI-Flaggschiff-SOC“ vorgestellt, und die aufgeführten Entwicklungsrichtungen des Chips sind sehr direkt:

Hohe Energieeffizienz, hohe Bandbreite, hohe Rechenleistung.

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Letztendlich zielt der Xuanjie O3 darauf ab, die KI-Rechenleistungsgrundlage für alle Endgeräte des Xiaomi-Ökosystems „Mensch, Auto, Zuhause“ zu schaffen.

Bei der Vorstellung des O1 diskutierte die Öffentlichkeit vor allem über die 3-nm-Technik, CPU und GPU sowie darüber, ob Xiaomi wieder einen leistungsfähigen Flaggschiff-Prozessor für Handys entwickeln kann. Beim O3 beginnt Xiaomi, die Xuanjie-Chips in ein größeres technisches Gesamtkonzept einzubinden.

Dieses Konzept wird von Xiaomi bereits seit über einem Jahr erläutert.

Bereits im März 2025 hat Lu Weibing klar erklärt, dass KI, Betriebssysteme und Chips die drei langfristigen Kerntechnologien von Xiaomi sind. Damals plante Xiaomi, etwa ein Viertel seiner Entwicklungsausgaben in Höhe von 7 bis 8 Milliarden Yuan in den Bereich KI zu investieren, wobei dies die KI-Infrastruktur, Sprachmodelle, multimodale Modelle, Super-Xiaoai, intelligente Cockpits und intelligente Fahrassistenzsysteme abdeckt.

Diesen Januar hat Lei Jun ein konkreteres Ziel vorgestellt:

Im Jahr 2026 erwartet Xiaomi, dass auf einem Endgerät die selbstentwickelten Chips, das selbstentwickelte Betriebssystem und das selbstentwickelte große KI-Modell „zusammengeführt“ werden.

Bis heute haben alle drei Bereiche große Fortschritte gemacht: Bei den Chips steht der neu vorgestellte O3 zur Verfügung, das Betriebssystem hat die Version HyperOS 4 erreicht und bei den großen Modellen gibt es die MiMo-Serie.

Auf der Telefonkonferenz zu den Q2-Finanzergebnissen von Xiaomi vor einigen Tagen hat Lu Weibing diesen Punkt noch deutlicher erläutert. Er unterteilte die aktuelle KI-Architektur von Xiaomi in mehrere Ebenen: Die unterste Ebene ist das grundlegende große Modell MiMo, das sich dann auf Handys, Haushaltsgeräte, Autos und Roboter ausweitet.

Im Bereich der Handys hat er ausdrücklich vorgeschlagen, das traditionelle Android vollständig mit KI neu zu strukturieren und schließlich zu einem „AIOS“ zu entwickeln. HyperOS 4 ist bereits ein Schritt in diese Richtung, bei dem das System durch intelligente Agenten Ausführungsfähigkeiten erhält.

Xiaomis CFO Lin Shiwei hat mitgeteilt, dass die Anzahl der Token-Aufrufe von MiMo-V2.5 im Juli dieses Jahres weltweit sowohl wöchentlich als auch monatlich den ersten Platz erreicht hat. Xiaomi trainiert derzeit neue Modelle und plant, MiMo auch auf PCs verfügbar zu machen. Derzeit ist Xiaomi nicht darauf aus, dass das KI-Geschäft sofort Gewinne erzielt. Die Führung hat die Richtung vorgegeben, weiter zu investieren, damit die KI das gesamte Ökosystem „Mensch, Auto, Zuhause“ neu gestalten kann.

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Wenn man zurück zum Xuanjie O3 blickt, versteht man, warum Xiaomi derzeit besonders auf „hohe Bandbreite“ und „KI-Rechenleistungsgrundlage“ setzt. Nachdem große Modelle auf Endgeräten Einzug gehalten haben, stellen sie an Handychips weit mehr Anforderungen als nur die Anzahl von TOPS der NPU.

Der Betrieb von Modellen betrifft Speicherbandbreite, Cache, Operator-Unterstützung, Quantisierungsgenauigkeit und Stromverbrauchssteuerung. Der langfristige Betrieb von Agenten erfordert wiederum Systemberechtigungen, Hintergrundmechanismen und Aufrufe zwischen verschiedenen Anwendungen. Wenn Chips, Betriebssystem und Modelle von verschiedenen Unternehmen stammen, muss jede Ebene sich an die Grenzen anpassen, die von anderen vorgegeben werden.

Wenn Xuanjie, HyperOS und MiMo alle in der Hand von Xiaomi liegen, hat Xiaomi die Möglichkeit, umgekehrt echte eigenständige Gestaltung durchzuführen:

• Welche Operatoren MiMo benötigt, kann die NPU gezielt optimieren;
• Wenn Modelle auf Endgeräten höhere Bandbreite benötigen, kann das Speichersystem angepasst werden;
• Wenn Agenten langfristig laufen müssen, kann von der energiesparenden Steuerung des Chips bis zu den Hintergrundmechanismen des Betriebssystems alles angepasst werden.

Dies ist auch der Weg, den Apple in den letzten mehr als zehn Jahren immer wieder bewiesen hat: Wenn Chips, Betriebssystem, Software und Hardware in dasselbe Entwicklungssystem eingebunden sind, können Produktteams Probleme von Grund auf lösen.

Die Situation von Xiaomi ist natürlich etwas anders. Neben Handys, Tablets, Uhren, Haushaltsgeräten, Autos und den Roboterprojekten, an denen gearbeitet wird, kann ein einzelner Xuanjie O3 offensichtlich nicht alle Probleme lösen – deshalb gibt es zusätzlich den O100 und den D100.