F7 Ultra主打效能与影像升级，采用台积电3奈米制程的Snapdragon 8 Elite处理器，搭配POCO首颗独立显示晶片VisionBoost D7，支援智慧插影格、2K超解析度与HDR强化。AnTuTu跑分达284万分。新机搭载Xiaomi HyperOS 2作业系统，整合Google Gemini AI助理，内建狂暴引擎4.0以提升游戏帧率与反应速度。F7系列配备LiquidCool水冷技术与超大面积导热管，能有效降低晶片温度。
相机方面，F7 Ultra配备三镜头组合，包括5000万画素主镜头、浮动长焦镜与超广角镜，涵盖8种焦段，支援20倍长焦与AI运算摄影平台POCO AISP，支援UltraSnap连拍功能与动态影像拍摄。F7 Pro则搭载Snapdragon 8 Gen 3处理器与光影猎人800感光元件主镜头，搭配800万画素超广角镜，具备AI加持的双焦距人像模式与连拍功能。
续航方面，F7 Ultra电池容量为5300mAh，支援120W有线与50W无线快充；F7 Pro则为 6000mAh电池，支援90W快充。两款皆配备POCO自研电池管理晶片与充电晶片，可延长电池寿命至1600次循环后仍保有八成容量。
萤幕采高亮度AMOLED显示器，支援3840Hz PWM调光、16,000级亮度调整与圆偏振光护眼技术，通过多项TÜV Rheinland证书。F7 Ultra首度采用超声波指纹辨识器，提升湿手或戴手套时的解锁表现。
外观上，两机背盖采用雾面与亮面结合的玻璃工艺，导入无缝顶部与圆形镜头设计。F7 Ultra使用自家POCO龙晶玻璃，具IP68防水防尘等级；F7 Pro则使用康宁第七代玻璃。连线部分升级澎湃T1S天线调谐器，改善行动与Wi-Fi效能；声音则透过双喇叭与 AI 剧院模式强化音讯体验。
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