1．64位计算能力
这应该是Athlon64与传统32位处理器最大的区别所在了。在Athlon64和Athlon64 FX处理器中，AMD加入了一个被称为x86-64的指令集，正是这个指令集赋予了Athlon64系列处理器64位的计算能力。同时，AMD清醒地认识到，64位应用目前还远未成为
主流，所以，它并没有将Athlon64/FX
设计成一款仅支持64位计算的处理器，而是在支持64位代码的基础上提供了对32位和16位代码的良好兼容。正是这样的
设计使得Athlon64/FX在执行32位代码时不必重新进行编译，从而避免了效率低下所导致的性能损失。总体来说，Athlon64/FX既为我们提供了64位计算能力，又完全兼容目前的32位甚至16位应用，是一款全能型处理器。
2．超过4GB的
内存寻址能力
除了64位计算能力，x86-64指令集还使Athlon64系列处理器拥有了64位的地址空间和64位的数据空间，换句话说就是x86-64指令集使Athlon64/FX可以支持4GB以上的内存（64位处理器理论上支持2的64次方寻址空间，可支持上亿GB的内存），而传统的32位处理器最高仅支持4GB内存。更大容量的内存支持能力使Athlon64/FX在诸如大型数据库、CAD/CAM建模以及对系统要求越来越BT的3D游戏等高端应用中有着不可比拟的优势。
3．处理器内部集成内存控制器
这也是Athlon64系列的独门绝技之一。与传统的处理器 — 内存控制器（北桥）— 内存的方案相比，内存控制器内置可以极大地降低数据收发延迟、缩短读写请求的反应时间，处理器的性能将因此获得可观的提升。除此之外，处理器内部集成内存控制器还可以简化北桥芯片的结构，目前，一些芯片组厂商已经成功设计出了单芯片的Athlon64主板产品，其中，nVIDIA的nForce3/4系列无疑是最好的代表。
4．HyperTransport总线
在Athlon64处理器架构中，HyperTransport总线负责的是处理器与北桥（或单芯片的nForce3/4）芯片间的数据传输，它的带宽直接影响了系统的整体性能。目前，Athlon64的HyperTransport总线共有两种频率：800MHz和1GHz，它们均采用了与DDR内存相同的Dual Pump技术，在一个时钟周期内可以传输两次数据，其上下行位宽为相同的16bit，所以，800MHz HyperTransport总线的数据带宽为6.4GB/s，而1GHz HyperTransport总线的数据带宽则达到了惊人的8GB/s。
5．Execution Protection防病毒技术
Execution Protection技术是AMD公司应用在Athlon64中的又一项新技术，这项技术可以防止病毒的缓冲区溢出攻击（指病毒使
CPU因缓冲区溢出而执行恶意代码的攻击技术）。应用这项技术后，
CPU缓冲区的数据将会只读而不能执行，可以有效地防止恶意代码的执行。目前，这项技术已经被封装在了Athlon64系列
CPU中，不过还需要Windows XP Service Pack 2的支持方能发挥作用。
6．Cool ‘ N ’ Quiet节能技术
顾名思义，Cool ‘ N ’ Quiet技术是一项旨在降低处理器功耗的技术，它可以根据执行任务的情况动态调节CPU工作频率，并通过搭配的测温器件自动控制CPU散热器的转速，以达到节能降噪的目的。其实，早在2002年初，AMD公司就推出了具有Cool ‘ N ’ Quiet技术的AthlonXP，只是这些AthlonXP均为面向OEM市场的产品，在零售市场中很难见到。如今，随着Athlon64的大量上市，Cool ‘ N ’ Quiet技术终于来到了我们的面前。
要实现Cool ‘ N ’ Quiet技术，除了CPU之外，相应的驱动程序以及主板BIOS的支持也是必不可少的，只有这三个条件都满足了，我们才能够享受到Cool ‘ N ’ Quiet技术所带来的惬意与安静。
Athlon64处理器家族概览
在文章的开头，我们曾提到目前的Athlon64处理器一共有4种核心、3种接口和2种工艺，下面，我们就分别来看看它们究竟指的是什么。
4种核心
按时间顺序排列，这4种核心依次为：SledgeHammer、ClawHammer、NewCastle以及Winchester。
SledgeHammer核心
Opteron250处理器，基于SledgeHammer核心
SledgeHammer核心基于0.13μm SOI制造工艺，具有128KB一级缓存和1MB二级缓存，接口为Socket940形式。目前，采用SledgeHammer核心的产品共有两大系列，分别为面向高端服务器市场的Opteron（皓龙）处理器以及面向高端桌面用户的Athlon64 FX处理器（主要为FX-51和早期的FX-53），它们的HyperTransport总线均为800MHz，也都提供了对双通道DDR内存（必须为ECC Registered DDR内存）的支持，最主要的区别就是Opteron系列处理器能够支持SMP多处理器并行工作模式，而Athlon64 FX则不具备此功能。
ClawHammer核心
Athlon64 3400+处理器，基于ClawHammer核心
ClawHammer核心是面向主流桌面市场的Athlon64系列处理器使用的第一款核心，它同样采用了0.13μm SOI制造工艺，具有128KB一级缓存和1MB二级缓存。早期采用ClawHammer核心的Athlon64处理器只有Socket754一种接口，其HyperTransport总线频率为800MHz，并且不支持双通道DDR内存。但是随着时间的推移，AMD又将这款核心引入了高端市场，推出了新款的Athlon64 FX-55、Athlon64 FX-53以及Athlon64 4000+。这三款产品均采用了Socket 939接口，HyperTransport频率提升为了1GHz，并且全部支持双通道DDR内存，性能较老款产品有了不小的提高。
NewCastle核心
基于NewCastle核心的Athlon64 3800+处理器
在ClawHammer核心的Athlon64中，AMD集成了1MB的二级缓存，这样做虽然有助于CPU性能的提升，但是也带来了成本居高不下以及良品率太低的问题，正是在这种情况下，ClawHammer核心的接班人——NewCastle核心诞生了。NewCastle核心仍然采用了0.13μm SOI制造工艺，但是却将二级缓存的容量降为512KB，核心面积也由原来的193平方毫米缩小为144平方毫米，制造成本远低于ClawHammer核心，更加有利于Athlon64的推广。
目前，采用NewCastle核心的Athlon64共有两大系列：Socket939接口系列和Socket754接口系列，它们的主要区别在于：Socket939系列具有1GHz的HyperTransport总线频率，支持双通道DDR内存，而Socket754系列的HyperTransport总线为800MHz，不支持双通道DDR内存。
Winchester核心
这是AMD最新推出的Athlon64核心，与原来的核心相比，Winchester核心的最大改进在于将制造工艺由0.13μm提升到了0.09μm。目前，采用Winchester核心的Athlon64 CPU均为Socket939接口，具有512KB的二级缓存和1GHz的HyperTransport总线，并且提供了对双通道DDR内存的支持。
