QuickPath Interconnect (QPI) wurde von Intel entwickelt und löst (ab dem Core i7) den Front Side Bus ab. OPI wurde als Common System Interface (CSI) entwickelt und stellt eine schnelle Bustechnologie zur Verbindung der CPU mit dem Chipsatz dar.  Ein QPI-Link besteht aus zwei 20-Bit breiten seriell unidirektionalen Kanälen, jeweils für das Senden (Transmit) und Empfangen (Recieve) von Daten.  Es werden symmetrische Leiter eingesetzt über welche die differenziellen Signale übertragen werden. QuickPath Interconnect ist als Punkt-zu-Punkt Verbindung organisiert, ebenso wie das Konkurrenzprodukt von AMD HyperTransport.  Diese Punkt-zu-Punkt Verbindungen sind mit On-Die-Terminations (ODT) beidseitig von der Impedanz her abgeschlossen.  Von den 20-Bit eines OPI-Links weden 16 Bit für den Datentransfer verwendet. Der Transfer der Daten findet in 80 Bit Paketen statt. Dabei werden 4 Transferzyklen angesetzt. Von den 80-Bit sind 64 Bit Nutzdaten und 16 Bit für den Header, also praktisch  Overhead (Verwaltungsdaten).  Die Transfergeschwindigkeit liegt bei mehreren Gigatransfer pro Sekunde: bis zu 6,4 Gigatransfer pro Sekunde (GT/s) oder 12,8 GB/s in eine Richtung, bei bidirektionaler Auslegung ergeben sich 25,6 GB/s.                                             

Die Core-i-Serie von Intel basiert auf der Intel Nehalem Architektur und ist das Nachfolgemodell des Core-2-Duo Prozessors.  Es handelt sich um einen 64-Bit 2-Kern oder 4-Kern Prozessor der auch neue Sockel und damit neue Mainboards mit sich bringt.

Features der Core-i-Serie 
Features dieser x64-Prozessoren sind (je nach Modell und Ausführung): Simultaneous Multithreading (SMT), Trusted Execution Technology (TXT), QuickPath Interconnect (QPI), Translation Lookaside Buffer, DDR-3-Speicherunterstützung,  Dual-Channel-Verfahren, SSE4, Intel SpeedStep Technology (EIST für Enhanced Intel Speed Step Technology), NX-Bit (No eXecute: Datenausführungsverhinderung - keine Ausführung beliebiger Daten als Programm) oder Intel  Virtualization Technology (IVT).  Bei der Core-i-Serie gibt es auch Mobile Prozessoren für Notebooks und Extreme Editions.  Der Intel Core-i7 ist Intels erster nativer Kern Prozessor, d.h. alle 4 Kerne liegen auf einem Die (und nicht 2x2 Kerne auf 2 Chips).

Strukturbreite 
Die Strukturbreite der Fertigung liegt bei entweder 45 Nanometer (Lynnfield 4-Kern Prozessor mit Ausführung als Intel-Core i5-750 bis Intel Core-i7-880, Bloomfield Quad-Core Prozessor mit Ausführung als Intel-Core-i7-920 bis  Intel Core-i7-975 Extreme Edition und Clarksfield Mobile Prozessor mit Ausführung als Intel Core i7-720QM bis Intel-Core-i7-940XM Extreme Edition oder 32 Nanometer  (Clarkdale 2-Kern Prozessor mit Ausführung als Intel-Core-i3-530 bis Intel-Core-i5-680, Gulftown 6-Kern Prozessor (Hexa-Core Prozessor) mit Ausführung als Intel-Core-i7-970 bis Intel Core 980X Extreme Edition. Arrandale Mobil Prozessor (Dual Core)  mit Ausführung als Intel-Core-i3-330M bis Intel Core-i7-640M).  Bei der Intel-Core-i-Serie spielen der Cache und die Ausführung (Strukturbreite, Features) eine grosse Rolle, so dass  die Taktrate nicht allein ausschlaggebend für die Geschwindigkeit und das Benchmarking ist: Prozessoren mit geringerer Taktrate können schneller sein als höher getaktete Modell, ausserdem kommt es auf die Anwendung an. 

Sockel 
Neue Sockel sind Sockel 1156 (mit Direct Media Interface und Flexible Display Interface), Sockel 1366 (mit QuickPath Interconnect),  Bei dem Intel Bloomfield wird der Chipsatz X58 (Tylersburg) verbaut.                           

Die Intel Sandy-Bridge Architektur ist der Nachfolger der Intel Nehalem-Plattform.

Westmere-Plattform, Parallelisierung und kooperative Integration 
Grundlage von Sandy Bridge ist die erweitere Nehalem-Plattform Westmere, die mit einer Struktrurbreite von 32 Nanometer gefertigt wird.  Die Intel Sandy Bridge Architektur folgt dem Trend zur (kooperativen) Integration von Systemressourcen auf einem Chip (Die), insbesondere die Integration eines Grafikkerns (iGPU, Grafikbeschleuniger). Weitere Systemressourcen befinden sich auf dem  Sandy-Bridge-Die: neben den CPU- Kernen und der iGPU auch Speichercontroller und Caches. QuickPath Interconnect hat damit ausgedient. Integriert ist auch eine PCIe-2.0 Schnittstelle mit 16 Lanes zur Anbindung weiterer Grafikkarten. Arbeitsspeicher wird  in Größen von bis zu 8GB-Arbeitsspeichermodulen (bis DDR3-2133) unterstützt. Weitere Neuerungen sind das Last-Level-Cache-Konzept (LLC) und der System Agent, der im wesentlichen aus dem UnCore-Bereich des Nehalem besteht.  Weiterhin integriert ist das Direct Media Interface (DMI).

Features der Intel Sandy-Bridge-Architektur 
Zu den Features gehören Advanced Vector Extension (AVX), einer weiterentwickelten Befehlssatzerweiterung und Nachfolger von SSE4. AVX arbeitet mit 256-Bit Registern und soll Gleitkommaoperationen weiter beschleunigen.    Der Turbomode der Nehalem Architektur wurde mit der Turbo Boost Technology übernommen.  Durch die Turbo Boost Technology ist der Prozessor in der Lage, je nach Anforderung z.B. durch das Betriebssystem, die Taktrate zu erhöhen.

ACPI, OSPM, TDP
Diese Technologie wird durch das Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) unterstützt.  Das ACPI ist bereits State of the Art Technologie, so dass keine neue Software erforderlich ist. Die ACPI -Spezifikation enthält einen offenen Standard für eine einheitliche, auf Betriebssysteme focusierte  Gerätekonfiguration und das dazugehörige Power-Management (Operating System-directed Operating and Power Management, OSPM).  Das OSPM bedeutet eine Implementierung der ACPI, so dass das Gerätemanagement nicht mehr vom Firmware-Interface ausgeführt wird.  Die Thermal Design Power (TDP) bewegt sich zwischen 35 und 95 Watt bei Desktop Prozessoren und 35 bis 55 Watt bei Mobile Prozessoren.

Modelle
Die Taktrate bewegt sich zwischen 2,3 und 3,4 Gigahertz (2,2 bis 2,7 GHz bei Mobile Prozessoren).  Die Sandy Bridge Plattform bietet 2-Kern Prozessoren (Dual Core), 4-Kern Prozessoren (Quad Core) und 6-Kern Prozessoren (Hexa Core). Auch 8-Kern Prozessoren (Octa Core) sind geplant.

Weitere Features 
HyperThreading Technologie und das Cache Konzept aus dem Nehalem werden fortgeführt: L1 Cache (64 KB, 3 Zyklen), L2 Cache (256 KB, 8 Zyklen)  und ein bis zu 8 MB grosser, 'shared' L3-Cache (25 Zyklen) sind eingebaut. AES Verschlüsselung und SHA-1 Hashing werden explizit unterstützt.  Die Quad-Core Version wird eine integrierte Grafik-Unterstützung für eine Auflösung von 1900 x 1200 aufweisen.  Weitere Highlights sind ein decodierter Micro-Op Cache und ein optimierte Verzweigungs-Vorausberechnung, d.h. der Prozessor ist in der Lage, Verzweigung im Voraus zu berechnen und optimiert daher seine Leistung; im Falle einer  falschen Vorausberechnung wird neu gerechnet.  Der Speicher Controller arbeitet mit bis zu 25,6 GB/s und unterstützt DDR-3 1600 Dual Channel RAM.  Mit der Sandy-Bridge Architektur ist erneut ein Sockelwechsel verbunden, da man den PCIe-3.0 Standard unterstützt. Dadurch müssen die Anwender auch in neue Mainboards investieren.  Intel Sandy Bridge unterstüzt LGA (Land Grid Array) 1155 (Sockel H2) und LGA 2011 (Sockel R).             

Die Intel Ivy-Bridge Architektur soll Dual-Core Prozessoren durch Quad Core Prozessoren ersetzen. Es handelt sich um einen 22-Nanometer-Shrink der Intel Sandy Bridge Architektur.  Shrinking bedeutet das Verkleinern (Skalieren) von Chipmodellen durch Verfeinern von Leiterstrukturen.  Weiterhin werden Hexa-Core und Octa-Core Prozessoren hergestellt.  Neuerungen bei Ivy Shrink sind auch die Unterstützung von DierctX 11. Es werden keine neuen Sockel benötigt, da LGA (Land Grid Array) 1155 Sockel unterstützt werden.                                                   

Very Long Instruction Word (VLIW) bezeichnet eine Befehlsformat, dass durch seine Breite mehrere parallele Befehle in einem Prozessor zulässt. Dadurch soll die Leistung des Prozessors verbessert werden.  Die Parallelität der Befehsausführung besteht in der Verarbeitung mehrerer Unterschritte eines sequentiellen Befehls gleichzeitig (Pipelining).                                                       

Die Application Processing Unit oder Accelerated Processing Unit (APU) stellt eine Bezeichnung von AMD für eine mit einer Grafikeinheit (GPU) integrierte x86 CPU auf einem Die dar.

AMD-Llano-APU 
Im Rahmen der AMD Fusion Familie, stellt z.B. die Llano-APU eine auf 32-Nanometer Basis Strukturbreite gefertigte, dem AMD Phenom II X4 gleichwertige Prozessor-CPU dar.  Diese kann mit zwei, drei oder vier Kernen und einem integrierten DirectX-11- und Windows 7 -kompatiblen Grafikprozessor Kern, welcher der AMD Radeon HD 5800 Grafikkarte entstammt, ausgestattet sein. Die Fusion Llano-CPU  wird es ab 2011 für Notebooks und Desktop-PC geben.

Llano APU Features 
Die APU Multiple Vektor Kerne und die neuen Werkzeuge DirectCompute und Open CL (Open Computing Language) geben Software Entwicklern neue Möglichkeiten, um innovative Produkte zu entwerfen, auch auf Thread-Ebene und  in der Entwicklung von Anwendungen mit einem parallelen Fluss von Daten.

AMD Fusion Familie 
Die AMD Fusion Familie mit den neuen, integrierten APU-Kernen ist Multi-Threaded, Vektor-orientiert und unterstützt Anwendungen mit parallelen Datenmodellen. Auch die Größe der On-Chip Caches wurde erweitert.  Microsoft DirectCompute ist eine API welche GPGPU (General-purpose computing on graphics processing units) unterstützt.  Bei GPGPU wird die GPU eingesetzt, um Aufgaben der CPU zu übernehmen, und damit den FLOPS-Wert (Floating Point Operations per Second: Fliesskommaoperationen pro Sekunde) zu steigern.  Open CL ist eine Entwickler-Plattform für Prozessoren (CPU), Grafikprozessor-Kerne (GPU) und Digitale Signalprozessoren (DSP) mit einer jeweils eigenen Programmiersprache.  Die AMD-APU enthält auch Memory Controllers, Display Outputs, I/O Controllers, spezialisierte Video Decoder (UVD: Unified Video Decoder) und Bus-Schnittstellen.  Die APU enthält sowohl Serial Data Processing als auch Parallel Data Processing Elemente, die GPU enthält Elemente für  Video, Display, Graphics und ATI Stream. Der Grafikprozessor-Kern besteht aus vielen Stream-Prozessoren auf Basis der ATI Radeon HD Grafikkarten.

AMD Ontario, AMD Zacate 
Ebenfalls 2011 sollen auf den Markt kommen der AMD Ontario und AMD Zacate.  Der AMD Ontario soll Strom sparend sein und wird im 40-Nanometer Verfahren hergestellt. Basis des AMD Ontario ist der Prozessorkern Bobcat mit 2 Kernen und einer Verlustleistung von 1 bis 10 Watt.  Ontario ist ein Konkurrent von Intels Atom-Prozessor und wird in ULV-Notebooks (Ultra-Low-Voltage-Prozessor) und Netbooks eingesetzt.  Die AMD-APU Zacate wird mit zwei Bobcat Kernen ausgerüstet sein. Die APU Zacate soll im Grafikbereich den Intel Core i5 schlagen.                         

Die AMD-Fusion Familie ist Teil einer neuen Prozessorgeneration von AMD die vor allem die Integration von x86-Prozessorkernen (CPU) mit DirectX-11-kompatiblen Grafikkernen (GPU) auf einem Die verwirklichen soll.  Dabei werden neben der CPU wesentliche Systemressourcen wie die Video Dekodierung und die SIMD-Engines über einen Hochgeschwindigkeitsbus an den Arbeitsspeicher des Systems angebunden.  CPU, GPU und Beschleuniger (Videobeschleunigung bzw. HD-Dekodierung) und Hardwarebeschleuniger werden in einem 'Ecosystem' integriert. In Zukunft werden immer mehr GPUs die Aufgaben der CPUs zumindest teilweise oder vollständig übernehmen. 

Hintergrund: Parallelisierung von Hardware und Software
Im AMD-Fusion Konzept versucht man eine Antwort auf die Parallelisierung der Software- und Hardware-  Architekturen zu geben, indem man die einzelnen spezialisierten Chip-Bausteine kooperativ integriert. Zu diesem Zweck ist AMD auch der Intitiative der Stanford University beigetreten, welche eine Parallel-Rechner-Plattform  bis 2012 bereitstellen will: das Stanford Pervasive Parallelism Laboratory, PPL. Das Pervasive Parallelism Laboratory soll eine Antwort auf die Herausforderung der zunehmenden  Parallelisierung von Vorgängen und Prozessen in der Hadware und Software und der zunehmenden Integration und Kooperation von deren Komponenten und Schnittstellen geben.

AMD Fusion: Bulldozer und Bobcat, APU 
Für den Desktop- und Server-Bereich stehen die AMD Bulldozer-Prozessoren bereit und für den Home Theater Personal Computer- (HTPC), Notebook- und Netbook-Bereich die Bobcat-Prozessoren.  Die neue Parallel-Architektur mit integrierter GPU und Acceleratoren wird APU (Accelerated Processing Unit) genannt.  Bobcat arbeitet mit einer Out-of-Order Execution Engine und ist 2-fach multiskalar. Bobcat kommt mit SSE3-Erweiterungen und arbeitet im 64-Bit-Modus. 

APU Llano und Ontario, Zacate 
Der APU-Prozessor Llano ist ab Mitte 2011 verfügbar und wird im 32-Nanometer Verfahren mit der Silicon-On-Insulator (SOI) Technologie hergestellt. Aktuelle integrierte Grafikchips sind die ATI Radeon HD 6550D oder HD 6530D.  Weitere Fusion-Prozessoren sind der Dual-Core Ontario der aus 2 Bobcat-Kernen besteht und in 40 Nanometer-Strukturbreite hergestellt wird.  Der Ontario wird als Ein-Chip-System bezeichnet da ein großer Teil der Systemfunktionen auf einem Silicium Chip (Die) untergebracht sind. Diese Technologie nennt man auch System-on-a-Chip (SoC).  Die Ontario-APU gibt es auch als 1-Kern-Prozessor.  Für den Verbau in Notebooks ist die AMD-APU Zacate vorgesehen: diese 40 Nanometer APU verfügt neben SSE bis SSE4a auch über AMD Virtualization, der AMD64-Mikroarchitektur und AMD Stromspartechnik AMD PowerNow!, welche gegebenenfalls die Stromspannung  und die Taktrate senken kann. Mit AMD-Virtualization wird eine virtuelle Maschine in dem System betrieben, welche über spezielle Befehlssatzerweiterungen eine verbesserte Virtualisierung von Anwendungen oder Prozessen ermöglicht.  AMD-V setzt die Secure Virtual Machine (SVM) ein sowie eine erweiterte I/O-Schnittstelle (I/O Memory Mapping Unit (IOMMU)). Der Vorteil von AMD-V ist die Möglichkeit auch Betriebssysteme wie Windows, die nicht über offenen Quellcode verfügen,  mit hoher Geschwindigkeit virtualisieren zu können. Anbieter von Virtualisierungssoftware und Systemen wie VMware, Xen, KVM, Virtual-PC oder VirtualBox wollen AMD-V (Pacifica) unterstützen.    AMD hat mit der Embedded G Serie Plattform die Bobcat-APU für eingebettete Systeme geöffnet.                 

System-on-a-Chip (SoC) ist eine Fertigungstechnologie in der IC- und Prozessor-Branche, um alle wesentlichen Funktionselemente  eines Computersystems auf einen IC-Chip (Integrated Circuit) unter zu bringen. SoC-Systeme werden in Embedded-Systems eingesetzt und dienen auch der Miniaturisierung von Rechner-Systemen und können bei bestimmten,  in der Komplexität beherrschbaren Rechnersystemen auch die Fertigungskosten senken.  Eine Alternative ist System-in-Package (SiP): mehrere Chips in einem Package.

Bestandteile einer SoC-Architektur 
Ein SoC-System besteht typischerweise aus einem Prozessor, Arbeitsspeicher, Taktgeber, Analog-Digital-Konverter sowie Digital-Analog-Konverter, eine Phasenregelschleife (Phase Locked Loop, PLL), ein Elektronik-Oszillator,  Echtzeitgeber sowie externe Schnittstellen (USB, Ethernet, FireWire oder SPI (Serial Peripheral Interface Bus und weitere mehr), Spannungsregulatoren, Power Management Schaltungen und ein Power-on-Reset Generator.  Diese Systemeinheiten sind miteinander verbunden über einen Hersteller-proprietären Bus oder einen Standard-Industrie-Bus.  Ein eigener Peripherie-Bus der mit einer Bridge verbunden ist bindet Peripherie-Ressourcen an.  Wahlweise können Interrupt Controller oder Grafik- und Audio-Kerne integriert sein. Der Prozessor selber kann ein Single-Core Prozessor sein, ein einfacher Mikrokontroller oder Digital Signal Processor oder ein Mehr-Kern Prozessor.  Auch Mehr-Prozessor-Systeme können den Rechenkern eines SoC-Systems bilden.

Beispiele für SoC-Architekturen 
Beispiele für ein SoC-System ist die AMD-Geode Prozessorfamilie. Microsoft wird ab Windows 8 auch SoC-Architekturen von ARM-basierenden Systemen, Intel und AMD unterstützen.  Ab 2013 will AMD mit einer System-on-the-Chip Strategie auf 28 Nanometer-Basis seine Produktpalette ergänzen. Damit ist AMD in der Lage, auf Kundenwünsche, auch von Fremdherstellern, variabel einzugehen und deren Prozessorkerne  zu integrieren. Als Partner kommt z.B. ARM (Advanced RISC Machines) in Frage. AMD nennt sein neues Konzept  Heterogeneous System Architecture (HRA). HRA stellt damit eine Weiterentwicklung der AMD APU dar. HRA soll als offener Standard fungieren und wird neben CPUs auch GPUs von Fremdherstelleren beinhalten.