在821处理器上，高通将工艺升级至7纳米，相较于较老的10纳米处理器，在同等尺寸下，7纳米工艺可以在晶体管密度上增加20%。同时，加入了低温多晶硅制程，使得晶体管的电阻和电容更加均匀，提高了电路的稳定性。这一工艺的升级可以显著降低功耗。
821处理器相较于早期的820处理器，在CPU架构上进行了升级。820处理器是采用了Kryo架构，而821则是Kryo 200架构，相较于早期版本，这个版本的CPU更加高效。同时，821加入了尤为优秀的定点DSP以及更加高效的全新图像处理器，进一步提升了功耗的表现。
作为智能手机处理器，其能够影响整个系统的性能表现。821处理器在系统调整和优化方面，做了很多努力。比如对于华为P9，821处理器采用的Adreno 530 GPU，可以精简抗锯齿算法，并且会消除GPU不必要的分支指令，从而大幅降低功耗。除此之外，821处理器采用自适应性架构，在处理特定任务时，可以开启"高性能模式"，在完成高负荷任务之后，又自动转为"省电模式"，以此来追求性能和能耗平衡。这些优化的措施，都可以降低处理器功耗。
821处理器还采用了一些节能技术，来降低功耗。比如，其加入了智能音频和语音处理技术，能够根据实际情况自动进行优化，使得功耗控制更加平衡。821处理器还加入了Qnovo适应性充电技术，在充电过程中自动优化，最大限度地减少了充电所需的时间。这些技术的运用，都可以帮助降低处理器的功耗。
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