聯發科稍早揭曉天璣800系列第二款產品－天璣820處理器，確定維持採用4組Cortex-A76 CPU核心，並且採2.6GHz運作時脈設計，另外搭配4組運作時脈為2.0GHz的Cortex-A55 CPU核心，而顯示部份則採用Mali-G57 MC5 GPU。
雖然採用Arm Mali-G57 GPU，相比先前推出的天璣800採用Mali-G77 GPU雖然採用相同Valhall架構設計，但在效能規格與核心數量簡化，但強調相比先前同樣針對中階機種打造的Mali-G52 GPU可提昇30%運算效能，對於遊戲、需要更多顯示運算功能，仍可對應更有效率的運算表現。
除此之外，搭配運作時脈提升至2.6GHz的4組Cortex-A76 CPU核心，相對在GPU規格作弱化，藉此讓處理器整體電功耗降低。
至於在人工智慧運算部分，天璣820處理器同樣採用聯發科第三代APU 3.0設計，但是比照天璣800處理器將總核心數量降為4組，同樣維持以3種不同大小核心構成，其中依然維持微小核設計，總計可提供高達2.4 TOPS (每秒2.4萬億次運算)的人工智慧運算效能，藉此讓相機拍攝、錄影等運算效能提昇，並且提昇處理速率。
另外在5G連網規格方面，天璣820搭載的Helio M70 5G連網晶片，同樣對應5G雙載波聚合 (2CC CA)連接能力，支援目前主流6GHz以下頻段連接資源，藉此對應北美、亞洲、歐洲地區主要電信商提供5G連網服務，同時也強調採系統單晶片 (SoC)形式設計，將更方便使合作夥伴以此打造應用產品，同時在電力管理部分也相對簡單。
除了對應獨立組網 (SA)與非獨立組網 (NSA)，以及5G+5G雙卡雙待設計，本身也能藉由5G UltraSave省電技術減少約50%的5G連網耗電量，藉此延長5G連網手機使用時間。
在相機支援部分，天璣820分別對應3200萬畫素+16萬畫素多鏡頭相機模組，或是總計可達8000萬畫素的相機設計，最高可對應4K錄影功能，而螢幕最高可對應2K顯示解析度，並且支援120Hz畫面更新率，其他部分則包含支援Wi-Fi 5、2 x 2天線設計，並且支援藍牙5.1與FM廣播功能。
包含小米在內中國手機品牌業者都會與聯發科合作天璣820處理器，並且預計應用在接下來即將推出新款手機。
