两者最主要的变化在于K8架构中引入AMD64指令集（64位x86）以及处理器晶片内建记忆体控制器。由于记忆体控制器内建于处理器内，处理器和记忆体之间直接进行资料传送，不再需要绕道北桥晶片，因而有更低的传送延时和更快的响应速率，相较于以前的K7架构和对手英特尔当时的一众处理器拥有更佳的记忆体存取效能。此外K8架构后来还支援DDR2-SDRAM记忆体。