Procesor Tegra 4i, wcześniej znany pod nazwą kodową "„Project Grey", został wyposażony w 60 rdzeni graficznych, czterordzeniowy procesor centralny oparty na procesorze ARM Cortex A9 R4 uzupełniony o piąty energooszczędny rdzeń, a także specjalnie zaprojektowany do integracji w układach modem LTE Nvidia i500. Układ, który powstał jako efekt współpracy Nvidii z firmą ARM, jest taktowany częstotliwością 2,3 GHz.
Tegra 4i wykorzystuje tę samą architekturę co Tegra 4. Zawiera pięciokrotnie większą liczbę rdzeni graficznych niż procesor Tegra 3, dzięki czemu może wyświetlać obraz o rozdzielczości 1080p (Full HD). Integruje w sobie również zoptymalizowaną wersją programowalnego modemu radiowego Nvidia i500, który obsługuje połączenia z sieciami komórkowymi LTE.
W funkcjach obsługi kamery przez Tegra 4i zawarto architekturę fotografii obliczeniowej Nvidia Chimera, dzięki której smartfon może np. obsłużyć permanentną funkcję fotografowania w dużym zakresie jasności (HDR), śledzenia wybranego obiektu oraz robienia zdjęć panoramicznych w trybie HDR.
Nvidia zaprezentowała także referencyjny smartfon "Phoenix", który wykorzystuje procesor Tegra 4i i pozwala na zademonstrowanie jego technologii mobilnych.
