AMD Athlon 64 X2 («А-Эм-Дэ Атлон 64 Икс-2») — 64-битный микропроцессор восьмого поколения для настольных компьютеров, двухъядерный аналог Athlon 64. Разработчик — компания AMD.
Появился в апреле 2005, став первым двухъядерным процессором для настольных компьютеров, поддерживающим команды x86. Изготовляется по 0, 09-микронной технологии и, по сути, представляет собой два процессора, расположенных на одном кристалле, каждый из которых имеет свою двухуровневую кэш-память (128 килобайт первого уровня + 1 мегабайт второго). Оба ядра используют один и тот же контроллер памяти DDR SRDAM и общий контроллер шины HyperTransport.
Процессоры устанавливаются в разъём Socket 939, ставший стандартом для Athlon 64 и Athlon 64 FX, благодаря чему владельцы компьютеров с такими разъёмами могут легко заменять процессор на новый. Новые процессоры показывают самый большой прирост производительности при существенной нагрузке во время выполнения многопоточных приложений.
Выпускаются в двух версиях: на ядрах Toledo и Manchester. В обоих ядрах реализованы поддержка инструкций SSE3 и памяти DDR SDRAM с частотами 433, 466 и 500 МГц. Различаются они только размером кэш-памяти второго уровня (для каждого ядра) — 1024 килобайт у первого и 512 у второго. Как и Athlon 64, процессоры маркируются рейтингом производительности — от 3800+ (2 ГГц) до 4800+ (2, 4 ГГц).