Come detto in precedenza, AMD intende coprire tutti i segmenti con le sue CPU a 64-bit; per questo motivo dallo stesso core K8 nascono due differenti famiglie che portano il nome in codice ClawHammer e SledgeHammer. La prima diventa Athlon 64 per sistemi Desktop e la seconda Opteron per sistemi Server e Workstation. Le differenze fra le due linee sono soprattutto nelle features offerte e nel prezzo:

Le differenze fra le due CPU si notano in tutte quelle caratteristiche "costose" come la dimensione della cache L2 che nella famiglia ClawHammer è quattro volte inferiore a quella dello SledgeHammer: in effetti questo potrebbe essere un tallone di Achille dato che Intel ha già dotato le sue CPU Pentium 4 di 512KB di cache L2. Altre differenze sono nel numero di controller HyperTransport, nel supporto per memorie dual-channel DDR ed in quello multiprocessore e nel Socket: quest'ultima differenziazione si è resa necessaria per impedire di utilizzare CPU meno costose in sistemi che richiederebbero, invece, quelle più costose. E' la stessa cosa che accade attualmente con le CPU Athlon XP che vengono adottate in sistemi multiprocessore al posto delle CPU Athlon MP, decisamente più costose. Questo fatto porterà, per l'anno in corso, la coesistenza di ben tre Socket per AMD: il Socket A confinato ai sistemi low cost, il Socket 745 per i nuovi computer desktop e low-end servers ed il Socket 940 per server e workstations.

Dato il notevole quantitativo di cache L2 di cui sono dotate le CPU AMD Opteron (1 MB), basta dare una sola occhiata al die per capire quanto spazio occupi questa all'interno dello stesso. Infatti si vede che circa il 60% del die è composto da transistor dedicati a memorizzare informazioni come cache di secondo livello.

Altra innovazione apportata da AMD con queste nuove CPU è quella del controller delle memorie integrato direttamente nella CPU e non più nel chipset (NorthBridge, in particolare). Esso si trova in basso sotto la cache di livello L1 da 64 KB per le istruzioni, mentre l'interfaccia per il supporto di memorie DDR contorna tutta la cache L2.

La differenza nell'usare memorie DDR in modalità Single Channel (Athlon 64) piuttosto che Dual Channel (Opteron) risulta in una banda disponibile pari a 2.7GB/s invece che 5.4GB/s, dunque una limitazione comunque sensibile.