Como @Mokubai apontou, os alvos de desempenho e potência para o Atom foram significativamente menores (embora o Athlon seja de 65nm e o Atom de 45nm). As diferenças microarquitetônicas incluem:
- O Atom usa execução em ordem, o Athlon usa execução fora de ordem. Vantagem Athlon.
- O Atom possui multithreading simultâneo (hyperthreading). Advantage Atom (na maioria das cargas de trabalho multithread).
- O Atom tem um L2 compartilhado de 1 MiB, o Athlon tem dois caches L2 de 256 KiB (exclusivo de 64 KiB Icaches e Dcaches). Vantagem Atom.
- O Atom tem 24 KiB Dcaches (compartilhados por dois threads quando mais de dois threads estão ativos), o Athlon tem 64 KiB Dcaches. Vantagem Athlon.
- O Atom é basicamente um projeto de duas larguras, o Athlon tem o potencial de executar seis "inteiros" por ciclo. Vantagem Athlon.
- (acho) O Atom tem um Dcache de porta única, o Athon tem um Dcache de porta quase dupla (usando bancos, portanto, os conflitos bancários podem aumentar a latência e possivelmente reduzir o throughput). Vantagem Athlon.
- O Atom tem um único canal de memória (mas memória DDR3 mais rápida), o Athlon tem dois canais de memória (DDR2). Vantagem Athlon.
- O Atom roda a 1,66 GHz e o Athlon a 1,9 GHz. Vantagem Athlon.
(Eu pareço lembrar que a implementação SSE do Atom também fornece uma execução de meia largura pelo menos para ponto flutuante de precisão dupla. Eu acho que o Atom tem um preditor de ramificação menor, mas que pode não ser significativo no tipo de benchmark usado. )