В основу новинки положены два 28-нанометровых чипа Hawaii, выполненных на архитектуре Graphics Core Next (GCN). Каждый из них насчитывает 2816 потоковых процессоров, 176 текстурных модулей (TMU) и 64 блока растеризации (ROP). Таким образом, суммарное количество потоковых процессоров достигает 5632, а общее число TMU и ROP составляет соответственно 352 и 128. Суммарное количество транзисторов — 12,4 млрд.
Каждый из графических чипов использует 4 Гбайт памяти GDDR5 с 512-битной шиной. Общий объём памяти равен 8 Гбайт. Частота ядра чипов достигает 1018 МГц (в случае референсных изделий), частота памяти — 5000 МГц.
Карта получает питание посредством двух восьмиконтактных разъёмов; максимальное значение рассеиваемой тепловой энергии составляет 500 Вт.
AMD утверждает, что производительность Radeon R9 295X2 достигает 11,5 терафлопса, или триллионов операций с плавающей запятой в секунду. Для сравнения: у графического ускорителя Radeon R9 290X данный показатель находится на уровне 5,6 терафлопса.
Для охлаждения видеокарты применяется гибридная система, созданная совместно с компанией Asetek. Каждый из графических чипов использует собственный водоблок. Тепло при помощи двух трубок отводится к 120-миллиметровому радиатору, где происходит его рассеяние. Дополнительный охлаждающий вентилятор установлен в центральной части кожуха видеокарты. AMD утверждает, что такое решение обеспечивает «низкую температуру, небольшой уровень шума и стабильную производительность». Причём система охлаждения изначально готова к эксплуатации и не требует обслуживания.
Графический ускоритель Radeon R9 295X2 позволяет запускать игры в разрешении 4К. Наличие четырёх разъёмов mini-Display Port и одного порта Dual-Link DVI позволяет формировать 5-мониторные конфигурации Eyefinity без дополнительных адаптеров.
Графический ускоритель поддерживает технологии AMD Mantle, AMD TrueAudio, шину PCI Express 3.0 x16 и программный интерфейс DirectX 11.2.
В продажу ускоритель Radeon R9 295X2 поступит до конца апреля по ориентировочной цене в 1500 долларов США. Это вдвое меньше по сравнению с недавно представленной картой NVIDIA GeForce GTX TITAN Z, которая несёт на борту 12 Гбайт памяти GDDR5 и способна обеспечить теоретическую производительность на уровне 8 терафлопс.