Khi bộ vi xử lý ngày càng nhỏ hơn, sức mạnh của điện thoại di động ngày càng lớn. Mặc dù nhiều điện thoại chia sẻ các tính năng tương tự nhau, nhưng tốc độ chúng sử dụng các tính năng đó rất khác nhau. Bên dưới màn hình cảm ứng là cốt lõi của trải nghiệm điện thoại thông minh. Bộ vi xử lý điện thoại thông minh theo truyền thống được đo bằng megahertz hoặc gigahertz, nhưng nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ tổng thể của chúng.
Đa nhân
Chỉ đơn thuần có bộ xử lý nhanh nhất là chưa đủ, mà còn là một công ty có nhiều bộ xử lý nhất. Các bộ vi xử lý lõi kép, lõi tứ và thậm chí cả lõi octo hiện đã tìm thấy đường vào điện thoại, cho phép nhiều chương trình chạy mà không ảnh hưởng đến hiệu suất của nhau. Để đạt được điều đó, HTC One X + cung cấp cho người dùng bộ vi xử lý lõi tứ, với mỗi lõi cung cấp sức mạnh xử lý 1,7 GHz. Samsung có kế hoạch dự kiến giới thiệu phiên bản kế nhiệm tám lõi cho Galaxy S III trong tương lai gần.
Tốc độ thô
Bộ xử lý nhanh nhất trên thị trường là Z240 Atom của Intel. Bộ xử lý di động này cung cấp tốc độ 2,0 GHz và hiện được tìm thấy trong Motorola RAZR i.
Tổng hiệu suất
Mục đích của bộ xử lý là ảnh hưởng đến tốc độ của phần mềm tổng thể. Vì vậy, bộ vi xử lý A6 của iPhone 5 chạy ở tốc độ bộ xử lý thấp hơn, xấp xỉ 1,3 GHz trên hai lõi, nhưng luôn đạt điểm nhanh hơn trong các điểm chuẩn phần mềm so với các sản phẩm cùng thời. Điều này có thể một phần là do thiết kế tùy chỉnh của bộ xử lý iPhone, được xây dựng đặc biệt cho phần mềm iOS của Apple.
