[性能与技术的体现]
2003年Intel发布了Pentium M处理器。Pentium M处理器不同于以往利用台式处理器进行改进而来，而是完全为了移动PC设计，强劲的性能配合高级的节电技术，使得Pentium M处理器有了翻天覆地的变化。英特尔将Pentium M处理器结合了855芯片组与Intel 802.11 PRO WiFi无线/Wireless2100网络联机技术，启用了一个全新的名称：Centrino(迅驰)。这样让人们再次看到了以技术为主导的Intel。Pentium M处理器起初的FSB为400MHz，1M的二级缓存，后起推出的Dothan核心将二级缓存升级到了2M。
Intel的Pentium4在AMD的Athlon64面前已经毫无优势可言之时，而Pentium-M的性能大家有目共睹，所以人们更加期待的是Intel能够推出桌面版的Pentium-M来应对。
[再次狙击 AMD Athlon XP]
面对Northwood 核心P4的挑战，AMD于2002年4月推出了Thoroughbred A核心的AMD AthlonXP处理器。同年6月又推出了经过改良的Thoroughbred B核心的AthlonXP处理器，FSB也提升到了266/333MHz。相比于Thoroughbred A核心，Thoroughbred B核心使用了更加成熟的工艺，使得超频性能大幅度提升，而且发热量更小。
但Thoroughbred B核心的AMD AthlonXP处理器在性能上还不足以真正的对抗Pentium4，于是AMD推出了Barton核心的AthlonXP处理器，二级缓存升级到了512KB，FSB为333MHz/400MHz。虽然性能和超频性能都非常出色，可面对Pentium4C，不超频的Barton在性能上实在没有什么突出的地方，连AMD也不得不承认这个事实。但售价却比较便宜，如果超频到2.2G（3200+）之后，性能也是十分可观的。直到今天，K7核心的Sempron仍然在低端市场活跃着，K7以其优异的表现完成了它的历史使命。
[K8：AMD的全面反攻]
虽然在进入新千年之后AMD逐步被Intel所反噬，长久以来，AMD一直在靠着交叉授权及桑德斯的牛仔精神来支撑奋斗着。但一场更加伟大的反击在秘密酝酿着。
早在1999年10月，就有AMD在研发制定全新的K8（X86）处理器的消息传出。直到2001年10月，在微处理器产业论坛（MicroProcessor Forum）上，K8处理器的规格构架才被明确，人们看到了一款全新的X86-64处理器，AMD领导了一场64位计算的革命。但这场革命的初期却是困难重重，并不顺利。
在AMD起初的计划中，SledgeHammer具备四颗、八颗处理器串联构架，主攻工作站和服务器领域，而具备单双颗处理器串联的ClawHammer处理器则主攻工作站和高级桌面领域。两款处理器预计在2002年年底推出。处理器内部集成内存控制器，采用“LDT总线”，2001年7月，这项技术正式推出，AMD同时将它更名为HyperTransport，HyperTransport采用点对点的单双工传输线路，引入了抗干扰能力比较强的LVDS信号技术，命令信号、地址信号和数据信号共享一个数据路径，并支持DDR双沿触发技术。HyperTransport可支持2、4、8、16和32bit五种通道模式，的工作频率从起初的800MHz到1000MHz。如果在800MHz下配合双向32bit模式，那么总线带宽可以达到12.8GB/sec。
2004年2月，HyperTransport技术联盟(Hyper Transport Technology Consortium)又正式发布了HyperTransport 2.0规格，由于采用了Dual-data技术，使频率成功提升到了1.0GHz、1.2GHz和1.4GHz，双向16bit模式的总线带宽提升到了8.0GB/sec、9.6GB/sec和11.2GB/sec。
而在2002年初AMD和台联电（UMC）合作在新加坡合资建造了12吋的AU Pte晶片厂，并预计在2004年底使用65纳米工艺来量产K8处理器。但就在人们日夜期盼到K8到来的时候，试产中台联电却因为代工生产的良品率不佳、时钟校正等问题而让AMD放弃了合作，转而和IBM合作，联合开发了130纳米加绝缘矽（SOI）工艺，并且到后期改进为90纳米+SOI制造工艺。也正是因此，SledgeHammer的推出是一拖再拖，ClawHammer也跳票一年，直到2003年第三季度才发布。在这段期间，Intel加大了对AMD的进攻力度，而AMD却还在用年迈的K7苦苦支撑着那仅有的最后一块阵地，K8的使命和肩负的责任也越发的大了。
2003年4月23日，AMD终于在美国纽约正式发布了AMD64处理器Opteron。
同年9月24日，AMD Athlon64处理器正式推出，Athlon64的发布才真正的宣告了个人64位计算时代的到来。之后AMD又推出了Socket939接口的Athlon64FX、Athlon64（支持双通道内存、硬件防病毒、Cool‘n’Quiet智能温控技术及SSE3等）以代替Socket754接口的Athlon64（不支持双通道内存）处理器来进行高端市场的争夺。而Socket754方面则采用Sempron处理器以应对低端市场。
AMD Athlon64FX处理器，支持双通道内存、硬件防病毒、Cool‘n’Quiet智能温控技术及SSE3等。属于高端产品。
AMD Athlon64（939）是AMD专门为主流平台所推出的产品，Socket 939 Athlon 64根据核心的不同共有以下几个版本：ClawHammer、Newcastle、Winchester、Venice、SanDiego。其中ClawHammer是最早的核心版本，采用130nm制程，目前已经退出了市场；而Newcastle也是采用130nm制程，不过L2缓存减少到512KB；Winchester核心则采用90nm制程，配备512KB L2缓存，内存的兼容性上也有所改进；Venice、SanDiego核心则是最新的核心版本，两者都采用了DSL技术，功耗、超频性能都效前几个版本有了很大的改进，而且增加了对SSE3的支持，两者不同之处是L2缓存配备上—Venice配备512KB L2缓存，SanDiego核心则配备1MB L2缓存。
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