Terwijl de Pentium 4 een hogere kloksnelheid heeft (3,0 GHz versus 2,0 GHz), maakt de Athlon 64 X2 gebruik van een veel modernere en efficiëntere architectuur. De architectuur van de Pentium 4 (NetBurst) stond bekend om zijn hoge energieverbruik en relatief slechte prestaties per klokcyclus vergeleken met de architectuur van de Athlon 64. De Athlon 64 profiteert ook van het feit dat hij een dual-coreprocessor is, die echte parallelle verwerkingsmogelijkheden biedt die de single-core Pentium 4 ontbeert. Hyperthreading helpt, maar is geen vervanging voor een tweede fysieke kern.

Kortom, ondanks de lagere kloksnelheid zal de AMD Athlon 64 X2 veel superieure prestaties bieden bij vrijwel alle taken.