作为小米数字系列的新一代全能高端旗舰，小米12 Pro 率先采用三星第二代低功耗2K屏幕，全新的E5发光材质，支持第二代LTPO技术，以及Micro-Lens微棱镜技术，2K分辨率，120Hz高刷，支持智能动态刷新率。这块屏幕还通过了DisplayMate A+等级认证，创造15项屏幕新纪录，拥有出众的色准色深表现以及16000级别的屏幕亮度调节，兼顾显示细腻与续航体验。更坚固的康宁大猩猩玻璃Victus为屏幕提供坚实保护。
核心性能上，小米 12 采用全新一代骁龙8处理器，基于三星4nm先进制程工艺打造，依旧“1+3+4”旗舰级三丛集架构设计，同时GPU部分升级至全新的Adreno™730，相比上一代图形处理能力有了大幅提升。存储方面，搭载UFS3.1 闪存以及LPDDR5 运行内存，搭配全新一代骁龙8处理器，日常应用、大型游戏均能轻松流畅运行。为了缓解骁龙8的发热问题，小米12 Pro 搭载动态性能调度技术，实时智能预判画面及操作，调整骁龙8激活核心数量、频率及屏幕刷新率，让骁龙8的性能收放自如。双核四单元扬声器，经过harman/kardon专业调音，音质表现更出众。
小米 12 Pro 首发小米首款自研充电芯片——澎湃 P1，实现「120W单电芯」充电的突破，在轻薄机身下首次实现单电芯大电量120W快充。小米 12 Pro 支持有线W 无线W 无线反向充电。
影像系统方面，小米 12 Pro 全球首发搭载索尼 IMX707，1/1.28英寸超大底，支持2.44um融合大像素，能够带来49% 的进光量提升，后置50MP高清三摄，前置32MP，配合小米的夜枭算法2.0，夜景色彩还原更精准，成像素质更出众。小米12系列还搭载小米紫烟的CyberFocus 万物追焦技术，能够识别主体、学习主体、稳稳追住主体，一眼锁定，试试动态追焦。
全新的 MIUI 13，焦点计算、原子内存、液态存储三大核心技术全面升级，系统应用、第三方应用流畅度大幅提升。同时MIUI还在隐私安全上再升级，系统级反诈，为用户提供全链路守护。
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