Он построен на 16-нм техпроцессе FinFET plus от TSMC и оснащён 4 ядрами Cortex A53 с тактовой частотой 2 ГГц, 4 ядрами Cortex A53 с частотой 1,7 ГГц и 2-ядерной графикой Mali T830 MP2.
В компании утверждают, что Huawei Kirin 650 на 60% производительнее предшественника и в два раза превосходит его в скорости обработки графики. При этом чипсет оснащён сопроцессором i5, снижающим энергозатраты процессора и повышающим эффективность выполнения некоторых задач.
В Kirin 650 используется технология HiSEE, отвечающая за безопасность мобильных платежей, шифрование звонков и другие функции безопасности. Чипсет поддерживает TD-LTE, FDD-LTE, TD-SDCMA, WCDMA, GSM и CDMA-сети, обеспечивая скорость передачи данных до 300 Мбит/с (Cat. 7 LTE).