O sensor de temperatura na matriz do Atom é projetado apenas para ser preciso em toda a faixa de temperaturas necessária para controlar um ventilador e desligar a CPU se ela superaquecer. É muito propenso a "descer" a baixas temperaturas. Provavelmente, você está lendo apenas a temperatura mais baixa que cada sensor em contato pode reportar, uma temperatura muito baixa para ativar o controle do ventilador ou superaquecer a lógica e, portanto, fora da faixa de precisão projetada do sensor em contato.
Como cada sensor de temperatura na matriz é compensado na fábrica para garantir que a aceleração térmica seja ativada na temperatura correta, a temperatura de saída pode ser diferente em cada CPU. Enquanto eles provavelmente estão lendo internamente a temperatura mais baixa que podem ler, cada um deles adiciona uma compensação de calibração diferente a essa temperatura e, portanto, informam uma temperatura medida diferente.
Alguns processadores da Intel têm um sensor de temperatura termistor mais preciso, ligado ao dissipador de calor. Isso é muito mais preciso para medir a temperatura da CPU do que o sensor de diodo em contato (embora responda muito lentamente para ser usado como segurança térmica). Eu não acho que o Atom faça isso.