Qualcomm a decis să iasă din cursa nucleelor. Noul 820 foloseşte nu dispune de un procesor octa-core, ci foloseşte unul quad-core, cu nuclee proprietare Kryo. Acesta este construit pe arhitectura 64-bit şi poate atinge frecvenţa de 2,2 GHz în utilizare. Noul CPU Kryo este de două ori mai pefromant decât cel din Snapdragon 810 şi consumă de două ori mai puţină energie, asigurând o durată de utilizare de lungă durată. Cipul grafic Adreno 530 este de asemenea cu o treaptă peste vechiul 430, însă nu la acelaşi nivel cu procesorul. Acesta va oferi cu performanţă mai ridicată cu 40% şi va consuma cu 40% mai puţină energie electrică.