AMD Athlon 64 X2 Athlon  X是AMD設計的首款桌面級雙核心處理器腳位有Socket AM於年月首次推出首批產品採用nmSOI製程其後也開始推出代號 Brisbane 的nm產品並於年月發售全數產品均支援SSE指令集處理器內建兩顆Athlon 核心兩个核心可以透過 System Request Queue 互相溝通Intel Pentium D的兩個核心溝通必須透過FSB繞過北橋方能換言之這會增加FSB的負擔減低系統性能相比之下由於Athlon  X有專屬通道系統性能比Pentium D高但售價較貴 與單核心的Athlon比較這款雙核產品擁有更多的晶體管因此晶圓需使用更複雜的製程期間必須有更大面積的矽為無損使其產量不及單核產品因此售價也會比單核產品昂貴 由於Athlon X對外連接是HyperTransport與Athlon 一樣所以使用腳位為Socket 或SocketAM的單核心Athlon 的用戶只要更新主機板BIOS即可直接升級為Athlon  X這一點比Intel優勝 早期的Athlon X處理器是有 x  KB及 x  KB兩種L快取記憶體版本的及至年中AMD宣佈停產 x  KB L的Athlon X 另有更低階的X 型號時脈與相同但L被減為 x  KB這款產品最早是提供OEM廠商使用的後來為應對Intel Core 上市AMD也於年月至月發行AM版本的與Intel的Pentium D 競爭 AMD於年月發售nm產品代號Brisbane產品仍舊使用K微架構而使用K微架構的新產品預計會於年中推出另外在年月推出的Brisbane W BE省電版本的雙核處理器中新品改稱為Athlon X去掉  字樣並使用全新型號原有的及另外推出型號為BE及BE省電型處理器页面存档备份存于互联网档案馆 部份雙核產品型號屬Black Edition黑盒版本它們與普通版的分別在於不鎖倍頻用家可自由調整倍頻發揮其極限性能現有的Athlon X系列的Black Edition型號有nm F步進值的處理器及nm G步進值的處理器