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2015年6月底，小米正式发布旗舰产品小米Note全网通版，同时这也是小米旗下首款全网通产品。

小米官方称小米Note全网通版支持7模19频，可兼容中国移动、联通、电信的所有4G/3G/2G网络，包括4G（LTE TDD和LTE FDD）、3G（CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA）以及2G网络（GSM、CDMA），并支持双卡双待。和标准版有所不同的是，小米Note全网通版的基带和射频芯片等应该经过了升级，加入了对电信CDMA网络以及相关4G频段的支持。

外观方面，小米Note全网通版有小幅改变，背部和顶配版一样变得非常简洁，仅保留了“MI”logo，其余诸如型号、认证信息等均不见了。

配置方面，小米Note全网通版和标准版没什么区别（网易手机收到的是16GB版本），搭载一块5.7英寸1080p显示屏、四核2.5GHz骁龙801处理器、3GB内存、16GB机身存储空间、400/1300万像素摄像头以及3000mAh电池。小米Note全网通版售价为2099元，比标准版贵了100元。