AMD终于不负众望推出了新的Athlon XP处理器，也使AMD的Athlon系列处理器以一个崭新的角色出现在处理器市场，新推出的处理器外观和设计方面也有所改进。Athlon XP处理器是AMD用来和Intel目前的王牌处理器2GHz Pentium 4处理器来抗衡的。新的Athlon XP处理器的频率仅为1.53GHz，但其性能绝对不容小视。这也是AMD的桌面电脑处理器开始使用Palomino核心。Athlon XP处理器是基于Palomino核心的Athlon处理器的修订版本。Palomino核心的一些功能可以显著增强处理器性能。和旧核心相比，其优势主要在于：
更小的功耗 在改进生产工艺以后，Palomino核心的耗电量和Thunderbird核心相比降低了20%，Palomino核心的运行温度要比T-bird核心低得多（出于这个原因，Palomino核心最开始是应用在笔记本电脑上的，它们被命名为“Athlon 4”处理器）。和先前的Athlon核心一样，Palomino核心同样还是使用0.18微米铜步线工艺生产的。Intel不久将采用0.13微米技术生产Pentium 4处理器，而AMD迟早也会采用0.13微米工艺的。据AMD称，Intel的P4处理器即使采用0.13微米技术生产，核心面积仍然比0.18微米Athlon XP处理器大。
芯片上整合的二级管 和Intel的PIII、P4处理器一样，Palomino核心整合了一个测温二极管，可以让用户更方便的了解处理器当前的温度。
硬件预处理 从性能方面来看，Palomino核心的这个功能是相当重要的。硬件预处理器功能可以预计主内存下一步将需要什么数据，并将这些数据预先读入处理器的一级缓存。这个功能和Intel的P4 、PIII系列的 Tualatin处理器的功能类似，可以帮助Athlon处理器更好的利用DDR内存的带宽。
改良的TLB AMD对Palomino核心的TLB结构进行了改良，这样就使相同频率下采用Palomino核心的处理器性能就要强得多。
SSE兼容 AMD声称Palomino核心包括52条新的指令集，它们被称为“3DNow! Professional”。可以兼容Intel的SSE指令集，但不能兼容P4处理器的SSE2指令集。不过这也使得AMD的处理器在对SSE指令集作过优化的软件中能发挥更好的性能。
更多的晶体管 为了实现以上这些功能，Palomino核心采用了更多的晶体管，所以Athlon XP处理器的性能一定会比其上一代处理器强大得多。T-bird处理器并没有什么明显的性能缺陷，但不能更充分的支持DDR内存的带宽。Palomino核心的出现弥补了这一点。
芯片
除了核心的改进以外。Athlon XP处理器的封装方式也有变化。如下图所示：
Athlon XP处理器采用的是OPGA封装。新的封装方式和先前的陶瓷封装方式相比，降低了生产成本，而且阻抗也降低了。我们希望采用新的封装方式以后，处理器核心不再象以前那样易碎，但Athlon XP处理器的核心看起来还是很脆弱，希望AMD能为处理器核心提供一个象P4处理器那样的金属盖子。
| | 从左到右分别为：Athlon Thunderbird，Athlon MP和Athlon XP |
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