说完了外观的改变，接下来就进入小米14 Ultra的内在部分。最开始，当然还是按惯例的算力配置和性能测试环节。
作为一款2024年年初发布的的旗舰产品，小米14 Ultra毫不意外地配备了第三代骁龙8平台，搭配8533MHz的LPDDR5X内存，以及UFS4.0闪存组成的旗舰性能组合。
与此同时，小米14 Ultra也成为了有史以来散热设计最豪华的数字系列“超大杯”。在它的内部，使用了一片4000平方毫米的“双路环形冷泵”均热板。而且它不仅仅是起到给SoC散热的作用，还会同时照顾到几颗超大底后摄，降低摄像头模组在长时间拍摄过程中的积热。由于CMOS本质上其实也是一种电容元件，因此降低温度、避免过热可以降低电子逃逸的概率，所以理论上对于画质（信噪比）也会有着一定的帮助。
在这样的硬件加持下，小米14 Ultra的理论性能跑分成绩毫无疑问达到了旗舰机该有的水准。
但要说它的跑分成绩特别“极致”，那倒也不至于，毕竟作为一款更偏影像向的顶级旗舰机型，它很自然地还是会将性能调度往省电、降温的方向倾斜。所以小米14 Ultra注定不会、也不应该成为一款“性能旗舰”。让用户用得流畅、舒适，才是它性能调校该有的表现。
《崩坏·星穹铁道》 平均帧率57.9 平均功耗4745.4mW
《原神》 平均帧率59.5 平均功耗3249.6mW
《逆水寒》 平均帧率58.1 平均功耗5436.0mW
同时，我们还对小米14 Ultra进行了一些主流高负载游戏的帧率和功耗测试。不出所料，小米14 Ultra的游戏调度依旧主打的是“低功耗”。即便是在开启了高性能模式的前提下，它的游戏实测功耗还是比绝大多数的性能向旗舰低得多。但得益于第三代骁龙8本身的超高规格，它依然可以很容易就维持几乎所有这类游戏接近满帧的流畅度。
除了第三代骁龙8之外，小米14 Ultra这次也配备了更多的自研芯片。其中包括由小米澎湃P2充电芯片+澎湃G1电源管理芯片驱动的单电芯90W有线快充、50W无线快充方案，与之搭配的则是小米目前最先进的5300mAh单电芯“金沙江”电池。据悉，其体积比小米13 Ultra的电池小了9%，但通过采用高达6%硅含量的碳硅负极设计，使得能量密度达到了779Wh/L，达到目前的行业第一，而且还实现了1600次循环后、依然保有80%以上容量的长寿命特性。
甚至小米14 Ultra针对极低电量的使用情况，现在还加入了“极限续航模式”。根据官方公布的数据显示，它可以在电量仅剩1%的情况下，让手机实现待机60分钟、通话15分钟，或是扫码10次/亮码50次。
这还没完，小米14 Ultra这次也加入了大家喜闻乐见的天通卫星通讯功能。而且为此首发了两颗“澎湃T1”通信芯片，其中一颗用于优化日常5G网络和WiFi网络的频段选择，增加信号强度、降低延迟，另一颗则专门服务于卫星天线的工作状态管理，增强卫星通讯模式下的寻星速度和连接稳定度。
与此同时，澎湃OS的网络底层现在也加入了更多的AI预测能力，会“记住”用户日常路径上的基站信号强度，并根据场景自动切换不同的天线组，或者提前进行内容的预加载。很显然，小米也开始重视底层的通信技术自研了，而小米14 Ultra作为这种能力的集中体现，从产品定位上来说也算得上是恰如其分。