Neue Cache-Struktur
Die Opteron- und Phenom-Prozessoren mit K10-Core besitzen eine neue Cache-Struktur. Neben jeweils einem 128 KByte fassenden L1-Cache (je 64 KByte für Daten und Befehle) und dem 512 KByte großen L2-Cache pro Core gibt es zusätzlich einen Shared-L3-Cache.
Die dritte Pufferstufe, auf den alle Cores zugreifen, dimensioniert AMD auf 2 MByte. Damit soll der Speicherzugriff entlastet werden. Allerdings wird AMD auch K10-Modelle ohne dritte Pufferstufe anbieten; die Architektur ist entsprechend flexibel ausgelegt.
Mit den eigenen L2-Caches pro Core reduziert AMD Konflikte im Puffer. Besonders in virtualisierten Umgebungen seien die dedizierten L2-Caches ein Vorteil gegenüber einer gemeinsamen zweiten Pufferstufe. Die Daten-Cache-Bandbreite verdoppelte AMD gegenüber der K8-AMD64-Generation mit 2 x 128 Bit Loads pro Taktzyklus. Auch zwischen dem L2-Cache und der integrierten Northbridge ermöglicht der K10 128 Bit an Daten pro Taktzyklus – im Vergleich zu 64 Bit bei K8-Prozessoren.