Der AMD Phenom X3 ist der kleine Bruder vom Phenom X4. Der eizige Unterschied ist dass, der Phenom X3 einen X4 Prozessor mit einem deaktiviertem Core ist. Der Phenom X3 kam zeitgleich mit dem X4 am 19. November 2007 auf den Markt und bat dem Kunden erstmals die K10-Architektur an. Der Phenom X3 soll den Athlon im höheren Segment ersetzen und unterstützt Hyper-Transport erstmals als Version 3.0 und damit einen HT-Link von 3600. Die Taktfrequenz des Hyper-Transport-Busses liegt bei bis zu 3600 MHz. Da der Phenom eine Neuerung im Energiesparmodus bekommen hat, bekam er den neuen Socket AM2+. Dieser ändert sich kaum zum Vergänger und ist stromtechnisch auch mit dem AM2 identisch. Daher ist der Phenom auch auf dem Socket AM2 einsetzbar, sofern das Mainboard und letzendlich auch das BIOS den Prozessor unterstützen. Es ist zwar möglich, den Phenom auf dem AM2 zum Laufen zu bekommen, aber wenn alle Funktionen des Prozessors benutzt werden sollen, gerade Cool & Quiet 2.0 oder den höheren HT-Link, dann empfielt sich nur der Socket AM2+ zu verwenden. Der Phenom für den Socket AM2+ ist leider nur für DDR2-Arbeitsspeicher kompatibel, da auch bei diesem Prozessor der Speichercontroller sich direkt auf der CPU befinden, um eine höhere Leistung zu erzielen, da sich die Latenzzeiten bei direkter Ansteuerung ohne Umweg über die Northbridge verkürzen. Auch die 64-Bit Erweiterung AMD64 befindet sich im Phenom, genauso wie das AMD-V Programm Pacifica und Presidio, die zum Virtualisieren z.B. mit VMware oder ähnlichen unterstützen und die Konformität zum TPM-Modul angestrebt wird.
Neu im Befehlsprogramm beim Phenom sind die ISSE4a-Unterstüzung, die aber nichts mit der ISSE4 von Intel zu tun hat.

In Zukunft bringt AMD den Phenom auch auf dem Socket AM3 heraus, da dieser erstmals DDR3-Speicher unterstützt. AM2+-Prozessoren sind aber nicht auf dem Socket AM3 laufbar, da diese keine DDR3-Speicher-Unterstützung haben und diesen nicht ansteuern können. Allerdings anders herum laufen AM3-Phenoms auf dem Socket AM2+. Ob der Phenom X3 nachzieht, ist leider noch ungewiss.

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