Athlon

Do K6 ao K6-3, pouca coisa mudou na arquitetura dos processadores AMD. O K6-2 trouxe as instruções 3D-Now! Enquanto o K6-3 ganhou um cache L2 que trabalha na mesma frequência do processador e passou a utilizar o cache encontrado na placa mãe aproveitado na forma de um cache L3. Foram melhoradas também as técnicas de produção, o que permitiu o lançamento de processadores trabalhando à frequências mais altas. O núcleo do processador, assim como o coprocessador aritmético porém, não foram mudados em praticamente nada. Basicamente foram adicionados apenas alguns "acessórios" ao K6, que o tornaram mais rápido. Durante muito tempo, a AMD prometeu um novo processador, onde fosse solucionado o velho problema de desempenho dos processadores AMD em aplicativos gráficos e que finalmente fosse capaz de apresentar um desempenho igual ou superior a um processador Intel equivalente em todos os aplicativos.
Em 1999 a AMD finalmente conseguiu lançar o Athlon (na época também chamado de K7), uma plataforma completamente nova, que conseguiu solucionar os principais problemas associados ao K6-2. Apesar de toda a evolução, todos os processadores AMD lançados daí em diante, incluindo os Athlon 64 dual-core e quad-core continuam sendo baseados nessa mesma arquitetura.
As primeiras versões do Athlon utilizavam um formato de cartucho, muito similar ao usado pelo Pentium II, com chips de memória cache externos, operando à metade da freqüência do processador. As placas-mãe utilizavam o slot A, um conector similar ao usado pelo Pentium II, porém incompatível e com uma pinagem diferente.
O uso de cache externo atrapalhou o desempenho dessa versão inicial, principalmente se levarmos em conta que na época a Intel já vendia o Pentium III Coppermine, com cache full-speed, que era mais rápido e mais barato de se produzir. Para piorar, a AMD não conseguiu obter chips de memória cache capazes de operar a mais de 350 MHz, de forma que o divisor da freqüência do cache foi aumentando conforme lançava processadores mais rápidos.
As versões de até 700 MHz do Athlon slot A trazem cache L2 operando à metade da freqüência do processador. As versões de 750, 800 e 850 MHz trazem cache operando a apenas 2/5 da freqüência, enquanto nas versões de 900, 950 e 1 GHz o cache opera a apenas 1/3 da freqüência.
Esta geração inicial do Athlon ainda era fabricada numa técnica de 0.25 mícron e usava cache L2 externo. A segunda geração, chamada K75 já utilizava uma técnica de 0.18 mícron e foi capaz de atingir frequências de até 1.0 GHz. A terceira geração é o Athlon Thunderbird, onde o cache L2 foi incorporado ao processador. A quarta geração foi é o Athlon Palomino que incorporou mais alguns recursos que melhoraram o desempenho do processador e diminuíram seu consumo elétrico. O core Palomino é utilizado nos processadores Athlon XP, Athlon MP e Athlon 4 (para notebooks). Ele foi seguido pelo Athlon Thoroughbred, produzido numa arquitetura de 0.13 mícron e pelo Athlon Barton. A partir daí entramos na era dos processadores de 64 bits, com o Athlon 64 e derivados.