O acceso á memoria intelixente optimiza o ancho da banda de datos. A súa arquitectura baséase na do Pentium M, pois demostrouse moito máis eficiente que a arquitectura do Pentium 4.
O Core 2 Duo é un procesador cun pipeline de 14 etapas o que lle permite escalar máis en frecuencia que o seu antecesor directo: o Core 1, que ten 12 etapas o igual que o Athlon 64. Ten, ademais, un motor de execución ancho con tres ALUs, catro FPUs, e tres unidades de SSE de 128 bits. Estas dúas características fan que sexa o procesador x86 que máis instrucións por ciclo pode lograr.
