三星A7采用了和HTC D820u一样的高通骁龙MSM8939 64位八核处理器，该处理器同处于高通骁龙615系列，并集成有LTE基带和64位功能。分四个1.5GHz大核+四个1.0GHz小核设计。另外，该枚CPU采用Cortex-A53架构，28nm工艺制程而成，GPU具体型号为Adreno 405。
从上面的表格可以看到，高通骁龙615的性能是介乎于高端系列805和入门系列410之间，虽然为中端系列级别的处理器，但是其64位设计优势还是十分大的。相比起32位处理器，骁龙615的处理器速度要快上一倍，而且在内存的控制上优势更加明显。另外，骁龙615支持DirectX 11.2和Open GL ES3，还支持Full Profile Open CL。支持最高2560x1600的分辨率，并支持Miracast无线流传输。性能是提升了不少。
从安兔兔和鲁大师跑分来看，三星A7的综合成绩为中端手机的水平，成绩还是比较不错的，接近骁龙801的性能，应付大型游戏和日常娱乐都是没有压力的。而且三星A7搭载的骁龙615 64位八核处理器有着更优秀的功耗和运行速度，实际体验起来会更出色些。
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