La nuova Chromecast è 2,5 volte più potente della prima Chromecast. All'interno troviamo infatti un chip ARMADA 1500 Mini Plus (88DE3006) di Marvell, successore dell'ARMADA 1500 Mini (88DE3005) integrato nella prima versione della Chromecast. Il cuore del nuovo chip è costituito da due core Cortex-A7, laddove il vecchio "Mini" aveva un solo core Cortex-A9.
Si vocifera, ma non c'è certezza, che il chip sia impostato a circa 1300 MHz, mentre il SoC all'interno del modello 2013 operava a 800 MHz. Anche per quanto riguarda la GPU non ci sono informazioni certe, ma si tratta di una soluzione OpenGL ES 2.0. Si mormora si tratti di un core grafico di Vivante. L'hardware non dovrebbe supportare HEVC, lo standard di compressione pensato principalmente per il 4K, dato che il prodotto è stato pensato in primo luogo per il Full HD.
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Per quanto riguarda la connettività, sappiamo che la chiavetta supporta il Wi-Fi 802.11ac (dual-band). Il merito è del chip Avastar 88W8887 della stessa Marvell, definita una soluzione "quad-radio" capace di offrire Wi-Fi, Bluetooth, NFC e radio FM. Nel caso della Chromecast 2 viene sfruttato solo il Wi-Fi, favorendo velocità di trasferimento fino a 433 Mbps sui 5 GHz.
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