提升处理器效率的方法很多，增加处理器频率固然可以很方便的提升处理器的效率，但这种效率提升有一些太过“激进”：首先，目前的晶体管技术已经很难进一步提升处理器的工作频率，而更高的频率带来的更高的发热量会让系统的负载变得更大，同时也会更加不稳定；其次，随着目前多线程应用的普及，但线程处理器的执行效率在这种应用中占不到说明优势，即使有更高的运行频率，而之前英特尔提出的HYperThreading技术的优势就是有目共睹的。于是，借鉴于一些既有的多核心处理器的优势，AMD和英特尔同时朝双核心甚至多核心的方向去开发效率更高的处理器，而这也是未来处理器发展的一个趋势之一。
整合多核心处理器的开发思路就是借助Instruction-level Parallelism（指令并行）操作来增加处理器每时钟周期内的执行指令数量，从而提升处理器的效率。很快，英特尔和AMD都拿出了各自对应的整合多核心处理器方案，并于去年上半年全面出击，AMD推出了Athlon 64 X2处理器，而英特尔则发布了Pentium D处理器。
同英特尔的双核心架构不同，AMD采用了自己的双核心架构模式。普遍来说英特尔的Pentium D处理器就是简单的包含了两颗PrescoTt处理器的产品，它的每个核心单独管理自身的L2缓存并且执行对应的指令，但两颗核心之间通过普通的系统前端总线进行联系。由于是架构在普通的前端系统总线上，因此英特尔的Pentium D处理器在两个核心之间交换数据的速度会比较慢（不可能达到芯片同芯片之间那样的同频），并且当其中一个处理器数据堵塞的时候，另外一个处理器如果要同其进行数据交换，那么就必须处于长期等待的时间，因此执行效率会降低；再加上处理器同内存等其它部份的本身连接，英特尔系统的前端系统总线即使拥有6.4GB/s的带宽可能也并不是足够使用的。
相对来看，AMD的双核心架构则要先进一些，由于AMD处理器架构的特殊性，处理器本身已经整合了内存控制器，而其同北桥处理器之间的联系采用更加方便的HyperTransport总线(AMD称Athlon 64 X2处理器最高HT总线带宽14.4GB/s)。由于独立了内存控制器，因此AMD的K8处理器可以直接从内存调用所需要的数据，而无需通过系统总线来调用，这就大大降低了内存的延迟，同时也可以让处理器更好的去使用内存带宽。
从AMD的双核心内部架构来看，两颗处理器通过一个专门的System Request Interface（系统请求接口）来进行联系，由于处于芯片内部，因此其可以以全速来进行数据交换，而这个速度要远高于英特尔的共享前端系统总线模式。
当然了，理论上来说Athlon 64 X2处理器其实同Pentium D处理器的工作模式还是类似的，由于其没有采用共享L2缓存的设计，因此两个核心也无法进行数据的实时共享，相对来说AMD的这种设计模式也可以看做是两个核心的并联，当然了相对英特尔的Pentium D处理器由于采用了高速芯片内部的数据交换结构，两个核心之间的数据交换速度要大大高于Pentium D处理器。
