小米11采用了6.81英寸的屏幕，尺寸比小米10更大一些，但是机身重量反而要更轻一些，只有196g，因此手感更加出色 。为了提升手机正面的一体性，小米11采用隐藏式听筒设计，仅在屏幕边缘有细微的开孔，保证了全面屏的视觉观感 。
拥有双立体声扬声器，机身底部采用1216超线性扬声单元，顶部则是听筒与扬声器二合一 。小米11的扬声器由哈曼卡顿专业调音，音质方面表现出色 。内置智能场景识别功能，能够根据场景的不同以及音源的不同匹配对应的声学曲线 。
屏幕是最亮点，6.81英寸四曲面全面屏，分辨率3200×1440，像素密度515PPi，2K分辨率带来精细的屏幕显示效果；而且小米11的屏幕采用了最新的E4发光材料，峰值亮度高达1500nit，强光下以900nit的亮度显示，比目前常见的E3发光材料拥有更高的亮度，同时拥有更低的功耗 。
这块屏幕支持10亿色显示，每一块屏幕出厂前都会经过色彩校准，从而保证屏幕色彩的准确还原 。120Hz的屏幕刷新率，触控采样率达到了480Hz，因此在视觉以及游戏操控方面都有着不错的表现 。同时加入了全新的AI大师画质引擎，支持超分辨率显示增强、AI智能场景优化、视频增强、动态画面补偿等功能 。
针对全面屏容易误触的问题，小米11内置了两颗全新的握姿传感器，用来检测握持状态，配合陀螺仪等传感器可实现智能化防误触，在手掌的握持区域进行防误触操作，而在非握持区域维持屏幕的正常交互 。
小米11首发高通骁龙888，其搭载的Kryo 680 CPU采用了1+3+4的八核设计，1个超级核心为Arm Cortex X1，主频达2.84GHz；三个大核为A78核心，主频为2.4GHz；四个小核心为A55，主频为1.8GHz，整体性能相较上一代提升25%，功耗降低25% 。
内存采用满血版LPDDR5，主频提升至3200MHz，数据传输速率提升至6400Mbps，是目前最高速率的手机内存；闪充采用UFS 3.1闪存，读写数据的速度更快 。
在小米11机身内部依旧分布排列了多个温度传感器，可以对主板、CPU、相机、电池等核心零部件进行精准的温度检测 。同时依靠VC液冷立体散热系统，将机身内部的温度扩散的更加均匀，有利于内部的散热 。
在网络方面，小米11支持目前最先进的Wi-Fi6增强版，将频宽升级到了160MHz，网络传输速度更快 。
小米11采用了后置三摄，分别为1亿像素主摄、1300W像素超广角镜头、500W像素的长焦微距镜头，满足用户各种场景下的拍照需求 。
1亿像素主摄拥有1/1.33英寸超级大感光元器件，采用7P镜头，支持OIS光学防抖，能直接输出一亿像素的超高清照片，后期裁剪随心随意 。小米11一亿像素成像速度较上一代提升30%，当夜间拍摄时，可以通过四合一技术，合成1.6μm大像素，提升夜间的成像效果；1300W像素的超广角镜头拥有123°的超大视野，而且支持AI超广角畸变校正；500万像素点长焦微距镜头，等效50mm焦段拍摄微距时可以离得更远，实际体验更好 。
小米11此次内置4600mhA电池，支持55W有线快充，45分钟可以充至100%；同时支持50W无线快充，充满需53分钟，无论是有线还是无线，充电速度都特别的快 。当你的其他设备没电，比如说无线耳机需要无线充电时，小米11还支持10W的反向无线充电，是一项超级实用的功能 。
特别值得一提的是，此次小米11为了响应科技环保号召，推出了标准版和套装版两个版本，标准版在包装内不包含充电器及数据线，套装版则包含充电器和数据线 。如果用户需要充电器，那么可以在购买时选择带有充电器的套装版；如果不需要充电器，则可以选择标准版 。无论是标准版还是套装版，售价都是一致的，套装版小米11拥有一个55W的GaN充电器，价值99元 。小米将选择权交给用户，让用户根据自己的需求进行选择 。
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