Pierwszy na świecie w 2004 roku dwurdzeniowy procesor zaprezentowała firma AMD , pokazała wyposażony w dwa rdzenie procesor x86 do przetwarzania 32- i 64-bitowego. Firma przedstawiła 4-gniazdowy serwer oparty na czterech dwurdzeniowych procesorach AMD Opteron wyprodukowanych w ramach procesu SOI w technologii 90 nm.
Stworzona przez AMD ewolucyjna Architektura Direct Connect łączy dwa rdzenie w ramach jednej struktury półprzewodnikowej procesor AMD Opteron, zapewnia przetwarzanie w oparciu o dwa rdzenie, jest to kolejny przykład umacniania się firmy AMD.
Poprzez zmniejszenie występującego w niej wąskiego gardła następuje połączenie wszystkich elementów bezpośrednio z CPU. Jednostka bezpośrednio łączy dwa rdzenie procesora w ramach jednej struktury półprzewodnikowej, aby zminimalizować opóźnienia między procesorami. Procesor AMD Opteron od początku był zaprojektowany tak, aby można było rozszerzyć go o drugi rdzeń: na przełączniku crossbar/SRI.
Istnieje już odpowiedni port struktura półprzewodnikowa który zawiera dwa rdzenie procesorów, każdy z własną pamięcią podręczną L2 o pojemności 1 MB. Procesor można podłączyć do dotychczas stosowanych, 940-pinowych gniazd AMD Opteron, pasujących do procesorów jednordzeniowych wykonanych w technologii 90 nm. Dwa rdzenie procesora współużytkują te same zasoby pamięci i technologii HyperTransport, jakie znajdują się w procesorach jednordzeniowych AMD Opteron: zintegrowany kontroler pamięci i łącza HyperTransport przekazują zadania w taki sam sposób, jak w dotychczasowych systemach.
Pierwsze dwurdzeniowe procesory można by sobie wyobrazić jako dwa rdzenie obecnych układów w jednej obudowie. W przypadku dwurdzeniowych układów Intela, oznaczanych kodowo nazwą Smithfield, mamy do czynienia z dwoma rdzeniami Pentium 4. Układy dzielą się na dwie grupy: procesory przeznaczone dla typowych użytkowników Pentium D i procesory dla użytkowników bardziej wymagająych - układy Pentium Extreme Edition .Pentium D i Pentium Extreme Edition wyposażone są w dwa rdzenie Pentium 4 Prescott.
Każdy rdzeń wyposażony jest we własny, kompletny zestaw jednostek wykonawczych i 1 MB pamięci podręcznej poziomu drugiego. Jest tu jednak wąskie gardło: szyna systemowa. Oba rdzenie muszą się dzielić ze sobą tą samą szyną, która w przypadku nowych układów pracuje z wydajną częstotliwością 800 MHz , a więc ma przepustowość 6,4 GB/s. Za dostęp obu rdzeni do szyny systemowej odpowiada specjalny przełącznik, zwany arbitrem. Odpowiada on za równe "obdzielanie" obu rdzeni oraz dostępem do szyny FSB. Tak, aby nie dochodziło między nimi do konfliktów.
Pentium Extreme Edition 840 to pierwszy dwurdzeniowy procesor stworzony przez amerykańskiego Intela . Układ ten jest teoretycznie przeznaczony dla wymagających odbiorców. Jednakże w praktyce może się przydać także użytkownikom wydajnych stacji roboczych, prostych serwerów. Do niedawna konfiguracja tego typu była uznawana za całkiem przyzwoity serwer SOHO. Natomiast funkcja HT sprawia, że system operacyjny korzysta dodatkowo z dwóch rdzeni wirtualnych.. Zastosowany w nim, firmowy układ chłodzenia pracuje dosyć cicho. Technologia Enhanced SpeedStep dynamicznie reguluje napięcie procesora i częstotliwość taktowania, w zależności od zapotrzebowania na "moc".
System pracuje na podobnych zasadach jak te użyte w notebookach z technologią Centrino. W kluczowych testach multimedialnych i wielozadaniowych (multitasking, czyli umiejętność wykonywania przez komputer kilku zadań jednocześnie) układ wykazał się widocznym wzrosty wydajności. W aplikacjach nie potrafiących korzystać z wielowątkowości, procesor nie wykazał żadnych przewag nad modelami jednordzeniowymi. Pentium D 820 to posiadający dwa kompletne rdzenie Prescott, procesor wyposażony w 1 MB własnej pamięci podręcznej L2. W odróżnieniu od dwurdzeniowego Pentium Extreme Edition, model Pentium D ma zablokowaną funkcję HyperThreading. Może zatem wykonywać jednocześnie tylko dwa wątki