Intel Atom củng cố bộ thủ tục x86 (IA-32) (bao gồm x86-64); như rất nhiều thiết kế khác nó chia một số thủ tục x86 nhất định thành các thủ tục bên trong được tối ưu để thực thi, nhưng ở mức độ mở rộng ít hơn (chỉ ~4%) hơn gia đình Intel P6 và Intel P68. Trong Atom, các μ-op có thể chứa cả bộ nhớ nạp và một bộ nhớ lưu trữ trong kết nối với điều hành ALU, điều này càng giống với cấp độ x86 và tuyệt hơn so với thiết kế µ-op trước đó. Điều này làm cho hiệu năng được cải thiện chỉ với hai ALU số nguyên, và không cần cấp phát lại bất kỳ thủ tục nào, suy đoán thực thi, hoặc thay đổi tên thanh ghi. Bởi vậy Atom giới thiệu lại từng phần của nguồn gốc sử dụng trong các thiết kế của Intel trước đó như Intel P5 và i486, với mục đích tăng thêm tỉ lệ hiệu năng mỗi watt.

Theo nghiên cứu thì vùng không gian chết sử dụng cho giải mã x86 sẽ đặt thiết kế của Atom vào vị trí bất lợi khi so sánh với các kiến trúc di động khác, như kiến trúc ARM.[9] Nền tảng Moorestown kế vị nền tảng Menlow Platform sẽ là một hệ-thống-trên-một-con-chip thiết kế để tiêu thụ một nửa điện năng so với bộ xử lý Silverthorne. Giảm điện năng tiêu thụ sẽ làm nền tảng này được chú ý nhiều để sử dụng trong điện thoại thông minh và các thiết bị Internet di động.

Silverthorne

Vào ngày 2 tháng 3 năm 2008, Intel thông báo vi xử lý mới (tên mã Silverthorne) để sử dụng trong các Máy tính cá nhân siêu di động/Thiết bị Internet di động (MID) sẽ thế chỗ Intel A100. Bộ xử lý gồm 47 triệu transistor, 25mm2, phụ-3W IA bộ xử lý cho phép ~2500 vừa trên một diện tích 300mm, cho phép sản xuất công nghiệp rất nhiều.

Một vi xử lý Atom 4.9 GHz hiệu năng đơn luồng tương đương với Intel A100 nhưng làm tốt hơn trong các ứng dụng có chức năng đòn bẩy có thể hỗ trợ giả lập đa luồng, SSE3, và các phần mở rộng x64 EM64T.[10] Sử dụng đơn luồng khi thử nghiệm tính toán SuperPI của vi xử lý 1600 MHz Silverthorne đã không thể vượt qua bộ xử lý 900 MHz Celeron trước đó.[11] Nó tiêu thụ điện năng từ 0.6W đến 2.5 xếp hạng có thể xuống tới 01W[12] khi nghỉ nhưng chưa tính đến điện năng tiêu thụ của chipset. Chức năng của nó gồm 2 đa luồng giả lập, 16 màn với đường ống 32KB iL1 và 24KB bộ đệm dL1, đơn vị thực thi số nguyên và dấu phẩy động, giao diện cho x86, một bộ đệm cấp 2 512KB và một bus bề mặt 533MT/s. Cách thiết kế này được sản xuất trong 9M 45 nm High-k metal-gate CMOS và đóng gói 441-bi µFCBGA."[13][14]

Diamondville

Vào ngày 2 tháng 3 năm 2008, Intel thông báo vi xử lý mới (tên mã Diamondville) để sử dụng trong các Classmate PC/Netbook. Nó sử dụng các bo mạch chủ Mini-ITX giá rẻ của Intel (tên mã "Little Falls").[15][16][17][18] Nó sẽ thay thế Conroe L bằng cách sử dụng Diamondville như lõi đơn của lõi Silverthorne (điện năng 4W) hoặc lõi kép của lõi Silverthorne (điện năng 8W) với mỗi lõi có tốc độ 1.6Ghz.