小米 15S Pro 搭载自研芯片，XRING O1 详细拆解曝光

随着 2025 年的到来，半导体行业的新闻报道量呈现出爆发式增长。其中，中美争端、关税问题以及英特尔的未来发展方向等话题备受关注。与此同时，对通用人工智能（AGI）的投资也在源源不断地注入巨额资金，为行业发展带来了新的活力。

本文将聚焦于小米在 2025 年 5 月于中国上市的高端智能手机 —— 小米 15S Pro。这款手机搭载了中国自主设计的最新 3 纳米处理器，这一举措也成为了中美争端中的一个关键因素。

自 2024 年底起，采用台积电 3 纳米工艺生产的芯片逐渐在中国的终端产品中得到广泛应用，例如高通的骁龙 8 Elite、联发科的 DIMENSITY 9400 和英特尔的 Lunar Lake 等。中国作为全球庞大的制造业基地，吸引了众多使用美国和台湾开发的尖端芯片的用户。尽管中国没有直接开发 3 纳米和 5 纳米芯片，但作为先进芯片的消费大国，其地位日益凸显。值得一提的是，小米自主开发了 3nm 芯片，并交由台积电生产，最终安装在了小米 15S Pro 中。

小米高端机型迎来15周年

小米成立于 2010 年，2025 年正值其成立 15 周年，因此同步推出了多款纪念机型，小米 15S Pro 便是其中之一。小米通常会在每年年底发布下一年度的旗舰机型，目前的旗舰机型小米 15 系列于 2024 年第四季度发布，搭载了高通自主研发的 3 纳米骁龙 8 精英版处理器。大约六个月后，小米 15S Pro 作为附加机型登场。小米 15 Pro 和 15S Pro 在外观和相机功能上几乎没有差异。

图1:小米15S Pro

该电路板采用双层结构，分为三个部分：处理器板、通信板以及终端和IMU板。摄像头采用三摄像头配置，分别为5000万像素。广角、超广角和远摄摄像头均采用5000万像素CMOS图像传感器。这些传感器由三家不同的制造商生产：OMNIVISION、三星电子和索尼。

图:展示了内部电路板

使用内部开发的芯片

近年来，小米不仅不断接入进口芯片，还在大多数产品中集成自主研发的芯片，以实现差异化并赢得市场优势。尤其是在摄像头、电源和电池系统芯片的开发速度方面，小米的步伐甚至超过了专业的半导体制造商。

图3:展示了小米15S Pro搭载的除处理器以外的其他芯片

左下方的电池系统“P3”顾名思义是第三代。第一代和第二代芯片已被小米从入门级到高端机型广泛采用。随着小米在这些领域转向自主生产芯片，使用来自欧美日等老牌半导体制造商的芯片数量正在减少。右下方是与处理器配合使用的电源IC。虽然细节未显示，但还安装了另外四个小米电源IC。通过将由数字处理器和模拟电路组成的电源IC集成到芯片组中，可以实现精细的功率控制（芯片组如今已在许多系统中普及）。

小米 15S Pro 主板上的数字处理器和内存也颇具看点。内存存储是美国美光科技的1TB（太字节）内存，DRAM是韩国SK海力士的16GB LPDDR5X。这两款芯片也应用于高通和联发科的顶配机型。右下方的DRAM采用的是堆叠封装（POP），DRAM下方是小米自主研发的XRING O1处理器。DRAM下方的XRING O1采用3nm工艺制造。这款处理器搭载了CPU、GPU等计算单元，但与高通和联发科不同的是，它没有包含5G调制解调器基带处理器，而是搭载了一颗独立的芯片——联发科的5G调制解调器T800。这与苹果的iPhone和谷歌的Pixel是相同的配置。苹果使用 A 处理器和调制解调器，谷歌使用 Tensor G 处理器和调制解调器，而小米 15S Pro 还使用 XRING O1 和联发科调制解调器。

图4:展示了小米15S Pro主板上的数字处理器和内存

下面的表格总结了小米 15（定于 2024 年第四季度发布）和小米 15S Pro（定于 2025 年 5 月发布）所使用的主要芯片。小米 15 搭载了高通骁龙 8 Elite 芯片组，并包含 5G 调制解调器，而小米 15S Pro 配备了独立的 5G 调制解调器，因此芯片数量更多。不过，XRING O1 与高通 5G 调制解调器的组合使用也不存在任何问题。

再来看小米自主研发的 3nm 处理器 XRING O1 的封装。用于稳定电源的硅电容和陶瓷电容被嵌入封装背面。它们位于高速处理器的正上方，以最大限度地发挥电容效应。高通和苹果也将电容嵌入封装中，实现了功能和性能的平衡设计。由于处理器的硅片设计、电容布局和终端布线如果没有集中开发就无法实现一致性，因此毫无疑问，小米也在功能和性能的设计上保持了同等水准。

图5:展示了小米自主研发的3nm处理器XRING O1的封装

对小米 XRING O1 芯片进行拆封和线路层剥离后，可以看到芯片上的型号名称以及嵌入的小米公司徽标 “MI”。XRING O1 搭载了四大处理器：10 核 CPU（两颗顶级 X925 CPU）、16 核 GPU、6 核 NPU（神经处理单元）和 3 核 ISP（图像信号处理器）。每款处理器均采用了最新的顶级版本，核心数量甚至超过了高通或联发科。尽管有些因素不能仅仅通过数字来评判，但从目前的规格来看，这款处理器已经是非常出色的选择。小米为何如此投入地开发一款针对智能手机这一低增长率市场的处理器呢？显然，小米以及许多其他中国处理器制造商正在考虑进军机器人和汽车等多个领域。

图6:展示了小米XRING O1芯片的拆封和线路层剥离

比较 3nm 移动处理器

截至 2025 年 9 月上半月的 3nm 移动处理器性能对比显示，由于苹果刚刚发布其“A19”处理器，因此我们仅关注 9 月上半月的情况。尽管小米 XRING O1 的表现略有起伏，但其性能几乎与其他产品不相上下。此外，有消息称小米已在开发下一代 XRING O2，因此我们希望在 2026 年更新此专栏。

图 7:比较了截至 2025 年 9 月上半月的 3nm 移动处理器

事实上，小米并非在 XRING O1 3nm 技术上才开始自主半导体研发。早在 2017 年，小米就将将自主研发的智能手机处理器澎湃S1商业化，并将其搭载于当时的入门级智能手机中。然而，澎湃S1仅仅是一款入门级机型，旨在降低成本。2022年的澎湃C2是一款专用于高级相机处理的加速器。小米并非突然凭借本文报道的XRING O1 3nm技术开启自主半导体研发，而是近十年来一直在进行半导体研发。从2017年的入门级机型开始，到八年后已达到超高端水平。小米是一家值得关注的半导体开发厂商（尽管还有很多其他厂商）。