Intel和AMD之所以推出雙核心處理器，最重要的原因是原有的普通單核心處理器的頻率難於提升，性能沒有質的飛躍。由於頻率難於提升，Intel在發布3.8GHz的產品以後只得宣布停止4GHz的產品計劃；而AMD在實際頻率超過2GHz以後也無法大幅度提升，3GHz成為了AMD無法逾越的壹道坎。正是在這種情況下，為了尋找新的賣點，Intel和AMD都不約而同地祭起了雙核心這面大旗。
Intel雙核心處理器的簡介
Intel目前的桌面平臺雙核心處理器代號為Smithfield，基本上可以簡單看作是把兩個Pentium 4所采用的Prescott核心整合在同壹個處理器內部，兩個核心***享前端總線，每個核心都擁有獨立的1MB二級緩存，兩個核心加起來壹***擁有2MB，但這顯然與Pentium 4 6XX系列處理器的2MB緩存不同。但由於處理器中的兩個內核都擁有獨立的緩存，因此必須保證每個物理內核的緩存信息必須保持壹致，否則就會出現運算錯誤。例如在系統的內存數據區記錄著A＝1；如果第壹個處理器內核對此數據區進行讀寫操作，並且改寫為A＝0，那麽第二個處理器內核的緩存也必須進行更新，把A更新為0，否則的話，在以後的操作中數據就會出錯。這樣壹個過程就是緩存數據的壹致性，也就是說雙核心處理器需要"仲裁器"來作協調。針對這個問題，Intel將這個協調工作交給了北橋芯片(MCH或GMCH)：兩個核心需要同步更新處理器內緩存的數據時，需要通過前端總線再通過北橋作更新。雖然緩存的數據並不巨大，但由於需要通過北橋作出處理，無疑會帶來壹定的延遲，核心之間的通信就會變得緩慢，這將大大影響處理器性能的發揮。
Intel目前的桌面平臺雙核心處理器產品分為Pentium D和Pentium Extreme Edition(Pentium EE)兩大系列，其中，Pentium D包括820(2.8GHz)、830(3.0GHz)、840(3.2GHz)三個型號，采用800MHz FSB，面向主流市場；而Pentium EE目前只有840(3.2GHz)壹個型號，同樣采用800MHz FSB，面向高端應用。Pentium D與Pentium EE都采用0.09微米制程，LGA775接口；它們最主要的區別就是Pentium EE支持超線程技術，而Pentium D則不支持超線程技術，也就是說在打開超線程技術的情況下Pentium EE將被操作系統識別為四顆處理器。
在主板芯片組方面，由於北橋芯片擔負著處理和交換不同核心緩存數據的重要作用，所以目前能夠支持Pentium D和Pentium EE的是945/955系列，而915/925是不能支持的，在915/925主板上就算是能夠開機，也只能使用雙核心其中的壹個核心！
AMD雙核心處理器的簡介
AMD目前的桌面平臺雙核心處理器代號為Toledo和Manchester，基本上可以簡單看作是把兩個Athlon 64所采用的Venice核心整合在同壹個處理器內部，每個核心都擁有獨立的512KB或1MB二級緩存，兩個核心***享Hyper Transport，從架構上來說相對於目前的Athlon 64架構並沒有任何改變。但與Intel的雙核心處理器不同的是，由於AMD的Athlon 64處理器內部整和了內存控制器，而且在當初Athlon 64設計時就為雙核心做了考慮，但是仍然需要仲裁器來保證其緩存數據的壹致性。AMD在此采用了SRQ(System Request Queue，系統請求隊列)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，所以其緩存數據的壹致性不需要通過北橋芯片，直接在處理器內部就可以完成。與Intel的雙核心處理器相比，其優點是緩存數據延遲得以大大降低。
AMD目前的桌面平臺雙核心處理器是Athlon 64 X2，其型號按照PR值分為3800+至4800+等幾種，同樣采用0.09微米制程，Socket 939接口，支持1GHz的Hyper Transport，當然也都支持雙通道DDR內存技術。
由於AMD雙核心處理器的仲裁器是在CPU內部而不是在北橋芯片上，所以在主板芯片組的選擇上要比Intel雙核心處理器要寬松得多，甚至可以說與主板芯片組無關。理論上來說，任何Socket 939的主板通過更新BIOS都可以支持Athlon 64 X2。對普通消費者而言，這樣可以保護已有的投資，而不必象Intel雙核心處理器那樣需要同時升級主板。