8月10日晚，在雷军的年度演讲中，备受瞩目的小米MIX4手机正式发布了。小米MIX系列的第一代产品发布于2016年10月25日，主打全面屏的设计在当时受到了市场的广泛关注，而小米MIX4手机是时隔三年后该系列的一次更新。
在发布会前夕，小米宣布此前在东京奥运会100米短跑项目中刷新亚洲贾璐的苏炳添成为小米品牌代言人。小米创始人兼CEO雷军表示，苏炳添作为大学副教授，依然奋战在激烈的男子百米赛场，这样拼搏、不服输、追求极致的精神打动了他。
小米MIX4采用了6.67英寸的CUP全面屏，这是AMOLED微曲柔性屏，分辨率为2400 x 1080，刷新率最高为120Hz，触控采样率最高为480Hz，支持DCI-P3色域、HDR10 、10亿原色、TrueTone显示和支持杜比视界标准等。这块CUP全面屏具有创新性的微钻排列显示技术，减少像素面积，提高了像素亮度并确保了显示的一致性。小米为此重新设计了电路布局，采用透明引线，利用特殊的曲率提高屏幕透光度。
这次小米MIX4搭载了高通骁龙888 Plus 5G移动平台，相比骁龙888，其Cortex-X1超大核心的频率从2.84 GHz提升到了3 GHz，另外AI引擎的算力也从26 TOPS提升到了32 TOPS，并搭配了LPDDR5（6400Mbps）内存和UFS 3.1高速存储。小米MIX4还首发了UWB（Ultra Wide Band）技术，可以与其他支持UWB技术的设备智能（比如电视和智能家居设备等）互联，当用户指望对应设备就能自动连接。
小米MIX4配置了20MP的屏下前置摄像头，支持像素四合一技术，加入AI图像算法优化自拍效果。其主摄为三星HMX传感器，拥有1亿像素，另外超广角为13MP的传感器，以及8MP的潜望式镜头。小米MIX4有更好的陶瓷机身，使用了轻量化的一体精密陶瓷。此外，全功能NFC、哈曼卡顿调音、X轴线性马达、 支持Wi-Fi 6增强版和红外遥控等，该有的功能基本都齐全而且是旗舰机配置。
小米MIX4整机尺寸为162.65 x 75.35 x 8.02 mm，重量为225g，电池容量为4500mAh，支持QC4、QC3 和PD3.0快充协议，提供120W有线快充、50W无线快充和10W无线反充。这次小米提供了陶瓷黑、陶瓷白、影轻灰三款配色选择，售价方面，8 128GB为4999元，8 256GB为5299元，12 256GB为5799元，12 512GB为6299元，8月16日上午10点全渠道正式开售。
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