位元微处理器，代号为ClawHammer，于2003年9月23日发佈。第一款的型号是Athlon 64 3200+，实际时脉为2.0 GHz，使用的插座是Socket 754。Athlon 64分为64、X2和64-FX三种不同版本，当中以Athlon 64 FX的效能较前者为强大，与Opteron相似。Athlon 64除支援AMD64外，还相容16位和32位的x86平台。
Athlon X2.Athlon X2是AMD的双核心处理器，为了与当时Intel的Pentium D