Hasta ahora los usuarios domésticos han trabajado a 32bits, el Athlon64 puede trabajar a 64bits pero también a 32bits.
Para que esto sea posible los programas tienen que estar compilados a 64bits. Microsoft parece que tiene casi apunto su Window XP 64 para AMD Athlon64, otros fabricantes como nVidia, también tienen preparados sus drivers a 64bits, igualmente el Athlon64 podrá funcionar a modo mixto. Con un sistema operativo de 64bits y aplicaciones en 32bits ofreciendo igualmente un rendimiento superior a sus antecesor, el Athlon XP.
Controladora de memoria integrada: el controlador de memoria, es el encargado de gestionar las relaciones del procesador con la memoria.
El Athlon64 lleva su propio controlador, dentro del propio chip. Con esto se mejora la latencia.
Cache de segundo nivel más grande: La cache de este procesador incialmente es de 1MByte.
Heat spreader: o repartidor de calor. Finalmente AMD fabricará los chips con una placa metálica que reparte el calor que genera el chip y, más importante, ayuda a estabilizar los grandes disipadores que van encima del procesador protegiendo el núcleo de roturas.
HuperTransport: el HyperTransport es un nuevo bus de comunicaciones diseñado por AMD que inicialmente