Gli Athlon 64 X2 sono vari modelli di processori Dual Core prodotti da AMD per Socket 939 e AM2.
Il loro utilizzo è consigliato per applicazioni che richiedono una notevole capacità di calcolo e che possano distribuirla su due processori tramite appositi algoritimi (per esempio assegnando metà del lavoro a ciascuna CPU per poi unirlo, oppure facendo eseguire in parallelo compiti differenti alle due CPU) Questo tipo di algoritmi è molto diffuso per applicazioni di compressione/decompressione che (oltre ai normali programmi di compattazione) si ritrovano anche nel video/audio editing e nel calcolo scientifico (campi dove i sistemi multi processore si usano già da parecchio tempo; i sistemi dual core non fanno altro che portare un sistema biprocessore su un unico socket) L'applicazione deve quindi essere ottimizzata a tale scopo, quindi per l'uso comune non sono consigliate tali cpu in quanto i normali programmi e sistemi operativi non sono ancora progettati in tal senso, il risultato su un sitema comune è che il secondo processore rimane sempre inutilizzato (di conseguenza un 3800 x2 corrisponde ad un semplice 3200+)