Athlon 64 X2は、 Advanced Micro Devices (AMD) が設計した初のネイティブデュアルコア デスクトップ中央処理装置(CPU)です。これは、既にマルチ CPU 対応のAthlon 64 をベースに、1 つのダイ上に別の機能コアを結合し、共有デュアル チャネル メモリ コントローラ / ノース ブリッジと追加の制御ロジックを介して接続することで、ネイティブ デュアル コアとしてゼロから設計されました。初期バージョンは Athlon 64 の Eステッピングモデルに基づいており、モデルによって、コアあたり 512 KB または 1024 KB のL2 キャッシュを備えています。Athlon 64 X2 は、Intel のアーキテクチャに固有のごく一部の命令を除き、Streaming SIMD Extensions 3 ( SSE3 ) の命令をデコードできます。最初の Athlon 64 X2 CPU は、Intel 初のデュアル コア プロセッサであるPentium Dと同じ 2005 年 5 月にリリースされました。
2007年6月、AMDはローエンドの65nm Athlon 64 X2の低電圧版である「Athlon X2」をリリースした。[ 1 ] Athlon X2プロセッサは、熱設計電力(TDP)が45ワット(W)に低減されている。[ 2 ]この名称は、2つのコアが無効化されたK10ベースの低価格CPUにも使用された。
デュアルコアプロセッサ(Athlon 64 X2など)がシングルコアプロセッサよりも優れている主な利点は、同時に処理できるソフトウェアスレッドの数が多いことです。プロセッサが複数のスレッドを同時に実行できる能力は、スレッドレベル並列処理(TLP)と呼ばれます。X2は、同じダイ上に2つのコアを配置することで、同じ速度のシングルコアAthlon 64に比べてTLPを実質的に2倍にしています。TLP処理能力の必要性は状況によって大きく異なり、状況によっては他の状況よりもはるかに大きなメリットがあります。現在、一部のプログラムは1つのスレッドのみを想定して作成されているため、2つ目のコアの処理能力を利用できません。
複数のスレッドで記述され、2 つのコアを使用できるプログラムには、多くの音楽およびビデオエンコード アプリケーション、特にプロフェッショナル レンダリング プログラムが含まれます。現在、高 TLP アプリケーションは、一般的なデスクトップよりもサーバーやワークステーションの状況に対応しています。これらのアプリケーションは、同じ仕様のシングル コア Athlon 64 のほぼ 2 倍のパフォーマンスに達することができます。マルチタスクもかなりの数のスレッドを実行します。集中的なマルチタスク プロセスは、2 倍以上高速化されています。[ 3 ]これは主に、スレッドを絶えず切り替えることによって発生する高いオーバーヘッドによるものであり、オペレーティングシステムのスケジューリングコードを調整することで改善できる可能性があります。
コンシューマー向け市場において、X2は特にマルチスレッドソフトウェアの処理において、初代Athlon 64の性能を向上させている。
2 つのコアを持つ Athlon 64 X2 は、トランジスタ数が増加しています。1 MB L2 キャッシュ 90 nm Athlon 64 X2 プロセッサは、サイズが147 mm 2で、トランジスタ数は 1 億 5400 万個です[ 4 ] [ 5 ]。一方、1 MB L2 キャッシュ 90 nm Athlon 64は、サイズが 112.9 mm 2で、トランジスタ数は 1 億 1400 万個です[ 6 ]。 コアあたり 512 KB L2 しかない65 nm Athlon 64 X2 は、サイズが 118 mm 2で、トランジスタ数は 2 億 2100 万個に減少しました。これは、65 nm Athlon 64 の 77.2 mm 2で、トランジスタ数が 1 億 2200 万個と比較したものです[ 7 ] 。その結果、より広いシリコン領域に欠陥がないようにする必要があります。これらのサイズ要件により、より複雑な製造プロセスが必要となり、1 枚のシリコン ウェーハあたりで製造できる機能的なプロセッサの数が少なくなります。この歩留まりの低さにより、X2はシングルコアプロセッサよりも製造コストが高くなる。
2006 年 6 月中旬、AMD は、1 MB L2 キャッシュを搭載した非 FX Athlon 64 または Athlon 64 X2 モデルの製造を中止すると発表した。[ 8 ]これにより、コアあたり 1 MB L2 キャッシュを搭載した Socket-AM2 Athlon 64 X2 (4000+、4400+、4800+、5200+ として知られる) の生産数はごく少数にとどまった。コアあたり 512 KB の Athlon 64 X2 (3800+、4200+、4600+、5000+ として知られる) は、はるかに多く生産された。その後、F3 ステッピングが導入され、生産の改良により歩留まりが向上したため、コアあたり 1 MB L2 キャッシュを搭載したモデルがいくつか登場した。



Brisbane「BE」シリーズの名称から「64」が省略されたのは、AMDが開始した64ビットマーケティングキャンペーンが、ほぼすべての消費者向けCPUが64ビットプロセッサになったことで、重要性を失ったためである。