Athlon 64 X2
しかし、K8アーキテクチャの構造上、高クロック製品の製造が難しく、業界全体で半導体技術の行き詰まりから消費電力と発熱もうなぎ上りとなってきており、シングルコアのままでは性能の向上が頭打ちになってきていた。また、競合するインテルは製造能力に余裕があり、コンシューマー向けデュアルコア製品の販売を開始したことから、対抗上AMDも発売せざるを得なくなった。
結果としてAthlon 64 FXの後継に位置していたデュアルコアの「Toledo」(トレド)は、コンシューマ向けのAthlon 64の後継として再定義され、発売に至った。これについてAMDは、Athlon 64 FXはマルチコアの恩恵の少ない3Dゲーム用途として考えており、Athlon 64 FXをマルチコア化しても性能向上に繋がらない為、と説明している。