AMD Athlon 64
AMD Athlon 64 on AMD:n valmistama AMD64-käskykantaa ajava 64-bittinen suoritin. Suoritin tunnetaan myös nimellä "Hammer". Suorittimesta on valmistettu 1,8–3,2 GHz nopeuksilla toimivia malleja, ja siitä on saatavilla FX-loppuisilla nimillä tunnetut kerroinlukottomat ja kalliimmat mallit. Athlon 64:n sekä sen palvelinversion Opteronin menestys on johtanut siihen, että Intel joutui myös lisäämään uusiin suorittimiinsa AMD64-käskykannan tuen.
Athlon 64 pohjaa samaan suunnittelufilosofiaan kuin aikaisempi Athlon-suoritin, ja siinä on paljon yhtäläisyyksiä edeltäjäänsä, vaikka leventäminen 64-bittiseksi ja uusi väylärakenne onkin tarkoittanut merkittäviä muutoksia.
AMD Athlon 64 on ylikellotuksen vähentämiseksi kerroinlukittu, joten ilman fyysisiä muutoksia suorittimen kellotaajuuden kerrointa ei saa muutettua. Athlon 64 FX -suorittimessa sitä vastoin kyseistä kerroinlukkoa ei ole, joten Athlon FX on ihanteellinen ylikellotettava.
Uusimmat Athlon 64 -suorittimet (tuotenimeltään X2) sisältävät tuplaytimen valmistettuna yhdelle piirille.
Elokuussa 2007 julkaistu 3,2 GHz kellotaajuudella toimiva kaksiytiminen 6400+-malli jäi nopeimmaksi Athlon 64 -malliksi. Tämän jälkeen Athlon 64 korvattiin K10-pohjaisilla Phenom-suorittimilla, jotka julkaistiin loppuvuodesta 2007.
AMD Athlon 64 -suoritin liitetään Socket 754, Socket 939 tai Socket AM2 -kantaan. Kalleimmat mallit käyttävät 939- tai AM2-kantaa, kun vastaavasti edullisimmat mallit käyttävät Socket 754- tai 939-kantaa. Socket AM2 -kannan tulo poisti Socket 754 -kannan kokonaan käytöstä, sillä mikään uusista suorittimista ei enää tue Socket 754:ää.
Socket 754 -kannan ja Socket 939 -kannan suurin ero on muistin käsittelyleveys. Socket 939:n muistinkäsittelyn kaistanleveys on Socket 754 -malliin verrattuna kaksinkertainen. Socket 939 -kannan ja Socket AM2 -kannan ero on yksi pinni kannassa lisää, lisäksi eroa tuo AM2-kantaan uusittu muistiohjain, joka tukee DDR-muistien sijasta DDR2-muisteja.
Athlon 64 -suorittimissa on mallista riippuen 512 kt tai 1024 kt L2-välimuistia, ja tuplaytimellisissä Athlon 64 X2 -suorittimissa mallista riippuen 2*512 tai 2*1024 kt. Samalla kellotaajuudella myytävästä suorittimesta on yleensä sekä 512 kt:n että 1024 kt:n versiot siten, että isommalla välimuistilla varustetussa versiossa on hiukan suurempi mallinumero.
Athlon 64:ssä on sisäänrakennettu muistiohjain, eli muistipiirit keskustelevat suoraan suorittimen kanssa ilman välissä olevaa muistiohjainpiiriä. Tämä mahdollistaa muistista datan saamisen pienemmällä viiveellä, mikä nopeuttaa suorittimen toimintaa. 
Toisaalta sisäänrakennettu muistiohjain myös tarkoittaa sitä, että muistityypin vaihtamiseksi pitää itse suorittimeen tehdä muutoksia, eikä riitä että vain vaihtaa muistiohjainpiiriä. Tämä lienee osasyynä siihen, että AMD otti DDR2-muistityypin käyttöön vasta yli vuosi Intelin jälkeen.
Palvelinkoneisiin myytävä AMD Opteron -suoritin on käytännössä aivan sama kuin Athlon 64, eroa on vain erilainen kanta ja useampi hypertransport-linkki monen suorittimen kytkemiseksi toisiinsa; normaalit Athlon 64:t eivät toimi usean suorittimen kokoonpanoissa.
Vastauksena Intelin neliydinsuorittimelle AMD julkaisi syksyllä 2006 uudet tuplaytimiset Athlon 64 FX-70 -sarjan suorittimet, jotka menevät Opteronia varten suunniteltuun 1207-kantaan ja toimivat kahden suorittimen kokoonpanoissa. AMD markkinoi näitä suorittimia ja niitä tukevia emolevyjä markkinointinimellä Quad FX (4x4 on vanha nimitys), mikä on hiukan hämäävä nimi, koska ytimiä on yhteensä vain neljä, ei 16 kappaletta: toinen 4 tulee mahdollisuudesta käyttää neljää näytönohjainpiiriä. Quad FX ei kuitenkaan saavuttanut markkinoilla suurta menestystä, koska se oli kallis eikä siltikään pärjännyt suorituskyvyssä Intelin neliydinprosessoreille pelikäytössä.
Tullessaan markkinoille syksyllä 2003 Athlon 64 oli Intelin Pentium 4 -suoritinta tehokkaampi, ja se menestyi hyvin tätä vastaan markkinoilla seuraavien parin vuoden ajan. Intelin julkaistua uudet Intel Core 2 Duo -suorittimet kesällä 2006 AMD jäi kuitenkin suorituskyvyssä hiukan jälkeen, ja on tämän jälkeen joutunut myymään Athlon 64 -suorittimia selvästi aiempaa halvempaan hintaan.
Ensimmäiset kaksi suoritinydintä sisältävät Athlon 64 X2 -suorittimet tulivat markkinoille 31. toukokuuta 2005