时间进入2003年，一个全新的处理器概念被引入了进来，这就是64bit。其实当时提出将桌面级处理器带进64bit时代的并不是AMD而是Intel，但是Intel所提出的IA-64架构概念并不能与现有的x86架构兼容，所以我们也几乎见不到这一新的架构。真正将桌面级引入64bit时代的是AMD在2003年推出的采用了Socket 754接口的Athlon 64以及Sempron 64处理器。

Socket 754接口插座

　　在Socket 754接口的Athlon 64时代，由于采用了更新的K8架构设计，不仅引入了吸引人的64bit技术，同时还带来了一个全新的概念，这就是每瓦效能。与Intel的奔腾处理器不同，AMD的Athlon 64处理器主频并不高，以主频仅1.8GHz的Athlon 64 2800+为例，其所带来的性能体验却与主频高达2.5GHz以上甚至3GHz的奔腾4处理器相近。可见主频在当时并非是绝对代表处理器性能的。

 
Socket 754接口代表作品Athlon 64 2800+

　　Socket 754接口的Athlon 64处理器性能毋庸置疑，但是他也并非完全没有问题。在此时，Intel已经将双通道内存概念全面引入，而当时代表了最佳性能的Socket 754接口Athlon 64处理器却并不支持这一概念。为了改变Socket 754接口不支持双通道内存的劣势，全新的Socket 939接口浮出了水面。