Performance Rating) zastosowany już w procesorach Am5x86(1995).

Wersje procesora Athlon 64 występuje w kilku wersjach. Pierwsza dla komputerów niskobudżetowych obsługiwana przez płyty z gniazdem 754 (jednokanałowy kontroler pamięci, procesory wycofane z produkcji), dla zwykłych użytkowników na gniazdo 939 oraz dla entuzjastów, czyli seria FX (także gniazdo 939) i Athlon 64 X2 (posiadająca dwa rdzenie). W 2006 roku w sprzedaży pojawiła się wersja na podstawce AM2 posiadająca m.in. zintegrowany kontroler pamięci DDR2.

Athlon 64 X2 mały|Athlon 64 X2 E6 3800+ w podstawce Socket 939 Athlon 64 X2 – pierwszy dwurdzeniowy procesor produkowany przez firmę AMD.

Zasadniczo procesor ten składa się z dwóch rdzeni procesora Athlon 64 połączonych razem na jednej kości z dodatkowymi układami logicznymi. Rdzenie współdzielące jeden dwukanałowy kontroler pamięci zależnie od modelu mają przydzielone po 256, 512 lub 1024 kB pamięci cache L2 na każdy rdzeń. Były produkowane w technologiach 90 i 65 nm SOI. Athlon 64 X2 był produkowany z czterema jądrami: Manchester, Toledo, Brisbane i Windsor.

Następcą linii procesorów „Athlon 64 X2” została linia „Athlon X2”, z której nazwy usunięto „64”.