目前Intel推出的臺式機雙核心處理器有Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)和Core Duo三種類型，三者的工作原理有很大不同。
壹、Pentium D和Pentium EE
Pentium D和Pentium EE分別面向主流市場以及高端市場，其每個核心采用獨立式緩存設計，在處理器內部兩個核心之間是互相隔絕的，通過處理器外部(主板北橋芯片)的仲裁器負責兩個核心之間的任務分配以及緩存數據的同步等協調工作。兩個核心***享前端總線，並依靠前端總線在兩個核心之間傳輸緩存同步數據。從架構上來看，這種類型是基於獨立緩存的松散型雙核心處理器耦合方案，其優點是技術簡單，只需要將兩個相同的處理器內核封裝在同壹塊基板上即可；缺點是數據延遲問題比較嚴重，性能並不盡如人意。另外，Pentium D和Pentium EE的最大區別就是Pentium EE支持超線程技術而Pentium D則不支持，Pentium EE在打開超線程技術之後會被操作系統識別為四個邏輯處理器。
AMD雙核處理器
AMD推出的雙核心處理器分別是雙核心的Opteron系列和全新的Athlon 64 X2系列處理器。其中Athlon 64 X2是用以抗衡Pentium D和Pentium Extreme Edition的桌面雙核心處理器系列。
AMD推出的Athlon 64 X2是由兩個Athlon 64處理器上采用的Venice核心組合而成，每個核心擁有獨立的512KB(1MB) L2緩存及執行單元。除了多出壹個核芯之外，從架構上相對於目前Athlon 64在架構上並沒有任何重大的改變。
雙核心Athlon 64 X2的大部分規格、功能與我們熟悉的Athlon 64架構沒有任何區別，也就是說新推出的Athlon 64 X2雙核心處理器仍然支持1GHz規格的HyperTransport總線，並且內建了支持雙通道設置的DDR內存控制器。
與Intel雙核心處理器不同的是，Athlon 64 X2的兩個內核並不需要經過MCH進行相互之間的協調。AMD在Athlon 64 X2雙核心處理器的內部提供了壹個稱為System Request Queue(系統請求隊列)的技術，在工作的時候每壹個核心都將其請求放在SRQ中，當獲得資源之後請求將會被送往相應的執行核心，也就是說所有的處理過程都在CPU核心範圍之內完成，並不需要借助外部設備。
對於雙核心架構，AMD的做法是將兩個核心整合在同壹片矽晶內核之中，而Intel的雙核心處理方式則更像是簡單的將兩個核心做到壹起而已。與Intel的雙核心架構相比，AMD雙核心處理器系統不會在兩個核心之間存在傳輸瓶頸的問題。因此從這個方面來說，Athlon 64 X2的架構要明顯優於Pentium D架構。
雖然與Intel相比，AMD並不用擔心Prescott核心這樣的功耗和發熱大戶，但是同樣需要為雙核心處理器考慮降低功耗的方式。為此AMD並沒有采用降低主頻的辦法，而是在其使用90nm工藝生產的Athlon 64 X2處理器中采用了所謂的Dual Stress Liner應變矽技術，與SOI技術配合使用，能夠生產出性能更高、耗電更低的晶體管。
AMD推出的Athlon 64 X2處理器給用戶帶來最實惠的好處就是，不需要更換平臺就能使用新推出的雙核心處理器，只要對老主板升級壹下BIOS就可以了，這與Intel雙核心處理器必須更換新平臺才能支持的做法相比，升級雙核心系統會節省不少費用。