Athlon XP
Процессоры Athlon XP, в отличие от процессоров Athlon, имели встроенные средства измерения температуры ядра. Однако термозащита процессоров (отключение питания при перегреве) осуществлялась средствами материнской платы. Некоторые производители материнских плат, особенно в первое время после начала выпуска процессоров Athlon XP, нарушали рекомендации AMD по термозащите, что делало защиту неэффективной при включении без радиатора или разрушении его крепления. В некоторых случаях измерение температуры материнской платой осуществлялось не с помощью встроенного термодиода процессора, а с помощью термодатчика, расположенного под процессором («подсокетный датчик»), и отличалось низкой точностью. В ряде случаев датчик не контактировал с корпусом процессора, а измерял температуру воздуха возле процессора. Тем не менее эффективность термозащиты в процессорах Athlon XP была достаточной для защиты процессора в обычных условиях эксплуатации, защищая от таких ситуаций, как остановка кулера. В то же время установка процессора требовала некоторой квалификации: при неправильной установке кулера были возможны механические и тепловые повреждения (например, в том случае, если перекос радиатора не привёл к выходу процессора из строя вследствие скола, отсутствие контакта между кристаллом процессора и радиатором может привести к тепловым повреждениям процессора). Распространённое среди неопытных пользователей мнение о ненадёжности процессоров Athlon XP было связано со случаями неправильной установки процессора, с агрессивными действиями (так, например, в известном видеоролике Томаса Пабста была представлена малореальная ситуация полного отказа системы охлаждения), а также недостатком доступных в продаже эффективных и удобных в установке кулеров в первое время после выхода процессоров K7. С появлением эффективных кулеров проблема охлаждения процессоров K7 перестала существовать.
Athlon 64
Translation Lookaside Buffer (TLB) был также увеличен, одновременно были уменьшены задержки и улучшен модуль предсказания переходов. Эти и другие архитектурные расширения, в особенности поддержка расширений SSE, увеличение количества выполняемых инструкций за такт (IPC), увеличили производительность по сравнению с предыдущим поколением — Athlon XP. Для облегчения выбора и понимания производительности AMD разработала для маркировки процессора Athlon 64 так называемую систему индексов производительности (PR rating (Performance Rating)), которая нумерует процессоры в зависимости от их производительности по сравнению с процессорами Pentium 4. То есть если ставится маркировка Athlon 64 3200+, то это означает, что данный процессор имеет производительность, схожую с производительностью процессора Pentium 4 на частоте 3,2 ГГц.