Переход с 3 нм на 2 нм обеспечивает прирост производительности на 14% и снижение энергопотребления на 23% на уровне чипа. В конфигурацию входят два сверхбольших ядра C2-Ultra с частотой 4.55 ГГц, три ядра C2 Pro на 4.35 ГГц и ещё три C2 Pro на 3.10 ГГц. Общий объём кэш-памяти достигает 34.5 МБ

По данным MediaTek, одноядерная производительность выросла на 17%, многоядерная — на 15% по сравнению с Dimensity 9500. В Geekbench 6.4 чип набирает 4276 баллов в одноядерном тесте и 12 650 в многоядерном. Энергопотребление сверхбольших ядер снижено на 37%, а многоядерное — на 61% при сопоставимой пиковой производительности.

Dimensity 9600 Pro стал первым мобильным чипом с поддержкой памяти LPDDR6 (на 33% быстрее LPDDR5X) и накопителей UFS 5.0 (удвоенная скорость последовательного чтения и записи по сравнению с двухканальным UFS 4.0). Графический ускоритель G2-Ultra NX обеспечивает на 27% более высокую пиковую производительность и на 24% меньшее энергопотребление, а трассировка лучей стала быстрее на 18%.

В основе AI-возможностей лежит двойная NPU: высокопроизводительная NPU 1090 десятого поколения и энергоэффективная NPU второго поколения. Генеративный движок GenAI 3.0 удваивает производительность INT4, позволяя запускать модели с 30 миллиардами параметров прямо на устройстве. Новый ISP Imagiq 1290 поддерживает запись 4K при 240 кадрах в секунду и аппаратное декодирование H.266.