Чтобы повысить выход годных чипов, а также представить менее дорогие процессоры, AMD выпустила Athlon 64 с модельными номерами 3400+ и 3500+, у которых половина кэша выключена. В итоге появилось кодовое название ядра Clawhammer-512 (C0). Кроме сниженного размера кэша, степпинг ядра C0 Clawhammer-512 по-прежнему базируется на первом FX-51, выпущенном для платформы Socket 940.
У нового ядра с обновлённым степпингом Newcastle (CG) улучшилась совместимость с памятью. Ядро было разработано с учётом 512 кбайт кэша L2, но использовалось оно только в Athlon 64 3000+, 3200+, 3500+ и 3800+.
В ноябре 2004 года, через девять месяцев после Intel, AMD перешла на 90-нм технологию. AMD представила новые и очень впечатляющие процессоры с кодовым названием Winchester (D0), но изначально они позиционировались на нижний сегмент рынка. Поэтому новое ядро появилось в моделях Athlon 64 3000+, 3200+ и 3500+. Но технологию ни в коем случае нельзя называть дешёвой. Нам понравилось выражение лиц инженеров Intel, когда они измерили энергопотребление 90-нм процессора AMD и поняли, что даже при полной нагрузке процессор потребляет всего 31,4 Вт. Это означает, что AMD смогла уменьшить энергопотребление на 44% при прежней тактовой частоте. Дальнейшие измерения, которые мы провели на специально подготовленной материнской плате, показали, что в режиме бездействия энергопотребление составляет всего 11,1 Вт.
Но нас ждали ещё более приятные новости. При включении функции Cool & Quiet, когда частота падает до 800 МГц, процессор потребляет всего 3,2 Вт! Вскоре за Winchester последовал степпинг Venice, добавивший поддержку SSE3 и ещё больше уменьшивший энергопотребление.
Затем почти полгода на фронте AMD царило затишье. Но потом наступила буря. В мае 2005 года компания выпустила двуядерную технологию. В отличие от Intel, AMD смогла наладить поставку процессоров достаточно быстро после объявления, хотя и в небольших количествах. Но в магазинах процессор найти было можно. Следующий сюрприз был обнаружен достаточно быстро. Получилось, что AMD, в отличие от Intel, не пошла на какие-то компромиссы при выпуске двуядерных чипов. 90-нм технология производства с использованием SOI (кремний на диэлектрике) и низкое тепловыделение привели к тому, что двуядерные процессоры смогли заработать практически на той же частоте, что и их одноядерные варианты.
Хотя процессор X2 снаружи ничем не отличается, он содержит два ядра.
Когда процессор поступил в лабораторию THG, утилита CPU-Z не признала в нём X2.
Новая версия CPU-Z отображает правильную информацию.
Под распределителем тепла находятся два ядра, которые работают на максимальной тактовой частоте 2,4 ГГц. AMD назвала первое двуядерное ядро Toledo (E6) и добавила к названию процессора суффикс "X2", указывающий на двуядерную технологию. Первые две модели Athlon 64 X2 получили номера 4800+ и 4400+, каждое с 1 Мбайт кэша L2 (на ядро). Что касается производительности, то двуядерные процессоры AMD обогнали предложения Intel. Это, помимо прочего, обусловлено тем, что AMD связывает два ядра по интерфейсу Hyper Transport.