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iQOO Neo11至尊版首发搭载全新的天玑9500M旗舰移动平台，与此前的天玑9500S不同，天玑9500M是本世代旗舰天玑9500的小改款，同样采用了台积电3nm工艺，同样的全大核架构与最高4.21GHz主频的CPU规格，唯一差别是GPU从Mali G1 Ultra（MC12）改为了G1 Ultra（MC11），GPU性能小幅调整。
LPPDR5X Ultra内存+UFS 4.1闪存与这颗天玑9500M组成了iQOO Neo11至尊版的性能铁三角，搭配新一代Monster超核引擎，自研帧内调度，与首发iQOO第三代3D VC的全新8K冰穹VC均热板，以及9100mAh蓝海大电池，赋予了iQOO Neo11至尊版顶级的性能表现。
理论性能上，iQOO Neo11至尊版在安兔兔中跑出了381万分的总分，CPU/GPU子项分别取得了106万/142万分；在GeekBench 6中，跑出了单多核3529/10730分的成绩；在3DMark Steel Nomad Light中跑出了3114分的成绩，整体来看，相较定位相似的第五代骁龙8至尊版V Series，天玑9500M的CPU表现几乎一致，GPU则高出30%左右。
游戏实测中，在《原神》挪德卡莱主城最高画质30分钟循环跑图测试中，iQOO Neo11至尊版跑出了平均59.4帧，5% Low帧58.2帧的全程满帧的水平，平均功耗4.29W，传感器检测最高温39°C，表现出色。在GPU压力更大的《崩坏：星穹铁道》30分钟最高画质黄金的时刻循环跑图测试中，iQOO Neo11至尊版跑出了平均53.1帧的成绩，平均功耗7.18W，传感器最高温46.6°C，前10分钟满帧运行，但后续随着升温降频，帧数出现了一定波动。