Processamento de 64 bits: O Athlon 64 é o primeiro processador x86-64 da AMD, suportando endereçamento de memória de 64 bits e cálculos de 64 bits. Isso permite que o Athlon 64 lide com grandes quantidades de dados e os processe mais rapidamente do que o XP, que é limitado ao processamento de 32 bits.

Controlador de memória aprimorado: O Athlon 64 inclui um controlador de memória aprimorado que suporta memória DDR de canal duplo. Isso permite que o Athlon 64 acesse dados na memória mais rapidamente, resultando em desempenho geral mais rápido.

Tecnologia de hipertransporte: O Athlon 64 usa tecnologia HyperTransport para se conectar à placa-mãe e outros dispositivos. HyperTransport é uma interconexão de alta velocidade que fornece significativamente mais largura de banda do que os barramentos AGP ou PCI usados ​​pelo XP.

Cache L2 maior: O Athlon 64 possui um cache L2 maior (512 KB) que o XP (256 KB). Isso permite que o Athlon 64 armazene dados usados ​​com mais frequência mais perto do processador, reduzindo a necessidade de acessar a memória principal mais lenta.

No geral, o Athlon 64 oferece vantagens significativas de desempenho em relação ao XP devido à sua arquitetura de 64 bits, controlador de memória aprimorado, tecnologia HyperTransport e cache L2 maior.