Procesor nie jest jedynym elementem komputera, od którego zależy ogólna wydajność. Musi być on “karmiony” odpowiednią ilością danych, które są dostarczane przez magistralę systemową. Procesory Athlon 64 korzystają z magistrali HyperTransport o przepustowości 8 GB/s, która służy do wymiany danych z pozostałymi komponentami (kartą sieciową, graficzną i dyskiem), z wyjątkiem pamięci RAM. Do komunikacji z pamięcią służy kontroler zintegrowany z procesorem, co odciąża magistralę systemową. Dołożenie drugiego rdzenia oznacza, że zostaje również zdublowany kontroler pamięci i nie powstaje “wąskie gardło”. Pentium 4 komunikuje się z pozostałymi komponentami przez magistralę FSB, która przy maksymalnej częstotliwości 1066 MHz oferuje przepustowość 8,5 GB/s. Magistrala ta służy do wymiany danych nie tylko z peryferiami, ale też z pamięcią RAM. Niezależnie od tego, ile procesor ma rdzeni, dysponuje tylko jedną taką magistralą. Zatem efekt może być taki, że rdzenie procesora nie zawsze otrzymują na czas odpowiednią ilość danych, bo magistrala po prostu się zatka.

Wrogiem procesorów o najwyższej wydajności jest ilość wytwarzanego przez nie ciepła. Jeżeli procesor Pentium 4 taktowany zegarem 3,8 GHz pobiera 115 watów mocy, zdublowanie jego układów wykonawczych spowodowałoby, że maksymalna pobierana moc sięgałaby 230 watów. To powód, dla którego pierwsze procesory dwurdzeniowe Intela pracowały z częstotliwościami niższymi niż “zwykłe” Pentium 4. Obecnie dwurdzeniowe układy Intela są wytwarzane w procesie technologicznym 65 nm, stosuje się więc w nich mniejsze tranzystory, pobierające mniej mocy. AMD nie ma aż takich problemów związanych z mocą procesorów, bowiem producent postawił na inną architekturę układów, która nie wymaga aż tak dużych częstotliwości taktowania. Athlon 64 X2 4800+ pobiera maksymalnie moc 110 watów. Z drugiej strony firma AMD nie opanowała jeszcze procesu technologicznego 65 nm, a będzie to konieczne do wprowadzenia kolejnych procesorów na rynek.

Procesory dwurdzeniowe to dwa procesory zamknięte w jednej obudowie. Obecnie zyskują one powszechną akceptację. Na razie, dla wielu osób, pewną przeszkodą w ich stosowaniu mogą okazać się koszty. Procesory takie kosztują kilkaset złotych, ale dodatkowo wymagają płyty głównej z odpowiednimi układami sterującymi. Płyta taka współpracuje z pamięciami DDR2 i kartami graficznymi PCI Express. Sam dwurdzeniowy procesor Intela drogi nie jest, ale aby móc z niego skorzystać, zwykle trzeba będzie kupić nowy komputer. Wykorzystanie dwurdzeniowych procesorów AMD to mniejszy wydatek, bowiem można go zamontować w starszym komputerze, a do jego poprawnej pracy wystarczy jedynie aktualizacja BIOS-u. Dzieje się tak dlatego, że w Athlonach 64 już na początku przewidziano możliwość dołączenia dodatkowego rdzenia. Dzięki temu procesor AMD z dwoma rdzeniami, jako całość, jest widziany przez inne układy w taki sam sposób jak dotychczas i nie ma konieczności stosowania specjalnych płyt głównych, chipsetów.

Od jakiegoś czasu Intel promuje technologię Hyper-Threading, czyli tak zwaną wielowątkowość stosowaną w Procesorach Pentium 4. W układach tych zostały wyodrębnione dwa potoki danych przetwarzane przez wspólny rdzeń procesora. Zadanie z drugiego potoku może być wykonywane wtedy, gdy nastąpi przerwa w wykonywaniu zadania pierwszego. Rozwiązanie Intela okazuje się bardzo dobre, gdy na komputerze pracują dwa programy nieobciążające w pełni układów wykonawczych procesora. Dwa zadania mogą być wykonywane na zmianę, a ogólna wydajność wzrasta o kilka, kilkanaście procent. Jednakże dużo lepszym rozwiązaniem jest całkowite rozdzielenie dwóch potoków danych i wykonywanie ich przez dwa osobne procesory, nie wchodzące sobie wzajemnie w drogę. W taki sposób działają komputery wieloprocesorowe, wykorzystujące znaną od lat architekturę SMP i stosowane na przykład przez zawodowych grafików, a także wieloprocesorowe serwery.

Producenci komponentów od komputerów coraz częściej zauważają, że wysoką wydajność sprzętu osiągnąć można, dublując dotychczasowe rozwiązania. Przełomem w komputerach osobistych są procesory wyposażone w dwa rdzenie. Dobrą wydajność komputerów od lat zapewniają dyski pracujące w parach oraz karty graficzne łączone w pary. Dostępne są także procesory wyposażone w dwa rdzenie. Od wielu lat wydajność procesorów była zwiększana przez podwyższanie częstotliwości ich pracy. Jednak możliwości przyspieszania zegarów są ograniczone. Barierą okazuje się przede wszystkim ilość wydzielanego przez procesor ciepła, proporcjonalna do kwadratu częstotliwości. Daje się to szczególnie we znaki w przypadku architektury Pentium 4 – NetBurst, która została przystosowana do pracy przy bardzo wysokich częstotliwościach taktowania. Przewidywano, że produkując procesory w procesie technologicznym 90 nm uda się uzyskać częstotliwość znacznie po wyżej 4 GHz. Oprócz podwyższania częstotliwości, producenci stosują też inne metody zwiększenia wydajności procesorów, na przykład zwiększają pojemność pamięci podręcznej.