vivo X5Max搭载5.5英寸SUPER AMOLED显示屏，分辨率达到1080P。vivo为了保证音乐与机身的完美结合，还专门为X5Max研发出了全球最薄的手机扬声器BOX，厚度仅有2.45mm，使得vivo X5Max在仅有4.75mm的机身上，也可以展现出非常震撼的外放音效。在拍照硬件配置方面，X5 Max的传感器达到了目前非常主流的1300万像素，配以F/2.0光圈、单LED补光灯和自动对焦。X5 Max拍照上对于画面整体的细节保留做得更好，尤其是画面边缘的细节，色彩还原十分准确。
vivo X5Max还是最薄的K歌手机，搭载YAMAHA YSS205X芯片，并再度优化K歌功能。硬件上搭载了高通骁龙615 八核64位处理器，2GB内存+16GB机身存储组合，运行基于android 4.4深度定制的Funtouch OS 2.0系统，支持移动4G网络，内置2000mAh电池。
vivo X5Max全新的Hi-Fi 2.0架构上重建了手机模拟声音信号产生的基础，采用两级放大两级供电技术，使得在vivo X5Max上首次实现：实测120dB信噪比，118dB动态范围，失真低于-100dB，超越大多数台式机和砖型播放器，音频客观素质较前作提升两倍以上。
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