将于2007年中发布的AMD真四核皓龙处理器（代号为“Barcelona”），首次在一个硅片上集成了四个计算核心，是业界首个真四核x86服务器处理器。Barcelona 采用65纳米绝缘硅工艺制造，基于AMD创新的直连架构，内置了增强的内存控制器，实现了CPU 核心、虚拟化和电源管理的增强以及SSE128的全面升级，在基准测试中能提供比竞争产品高约50％的性能优势。
全新设计的微架构显著提高核心性能
与双核皓龙相比，Barcelona真四核处理器采用增强的CPU 核心，大大改进了内核的总体效率和性能。新架构将指令和数据传递带宽增加了一倍，增加了2M的四核心共享3级缓存，并实现了针对 SSE128的全面升级，使浮点运算能力大幅提高了4倍。与竞争产品浮点运算和整数运算共享32级（32-entry）调度器不同，Barcelona的专用36级（36-entry）浮点调度器有助于降低应用延迟，针对目标应用可以实现超过80%的每核心性能提升。
AMD基于直连架构的创新设计避免了x86 架构中传统前端总线（FSB）存在的瓶颈问题，能够显著提高CPU核心间的通信效率，在降低功耗和内存延迟的同时提高性能。Barcelona的四核心共享3级缓存设计，将进一步提高AMD领先的处理器核心通信效率，可显著提高核心性能。与业内其它的基于前端总线的四核心架构相比，不存在数据共享的瓶颈。
卓越的能耗管理
在AMD的处理器设计中，降低功耗实现卓越的每瓦性能是优先考虑的问题。Barcelona处理器采用了增强型 AMD PowerNow! 等一系列先进电源管理技术，可进一步降低能耗。
AMD PowerNow! 技术的最新增强：独立核心动态调用技术（DICE），可以动态调节真四核皓龙处理器每个核心的时钟频率，与以往每个核心的时钟频率和电压都被锁定在负载最高核心的p-state的情况，可以更精细地控制电能输出，从而进一步降低整个处理器的功耗。
电源管理方面的另一个增强是利用了AMD最新的分隔电源层技术（Split Power Plane）使Barcelona处理器即使在内存控制器全速运行时，也可降低核心电压。这使得服务于外部内存请求的内存控制器可以独立于处理器核心 p-state 状态的转换，实现更多的 p-state 状态以进一步降低能耗。
Barcelona还通过逻辑电路设计并提高了“时钟门控”的数量，支持自动关闭逻辑电路中的非工作区域，进一步节约能耗。其中“粗放门控”可以将闲置的整个逻辑电路块关闭，而“精微门控”则可以在适当的时候关闭某些逻辑电路片段。
一致散热设计和AMD虚拟化技术实现更低总拥有成本
Barcelona在大幅提升性能的同时保持了与双核皓龙相同的95瓦散热设计，最低功耗更达到68瓦，这令现有的双核皓龙用户只需将目前运行第二代双核皓龙处理器的系统进行简单的BIOS升级，就可以平滑升级到新的真四核皓龙处理器，大大降低了用户数据中心的升级成本、保护了用户投资。
Barcelona还采用了增强型AMD 虚拟化技术（ AMD-V ），提高了虚拟机的内存性能,在内存密集型应用特别是在多虚拟机环境下，使客户能够享受到更多的基于虚拟化的应用性能提高。
采用直连架构的Barcelona真四核处理器在微架构设计上的一系列创新，将对多核处理器发展产生深远的影响，领导着未来多核处理器的发展方向，为的高能效的企业计算提供更领先的解决方案。
