不斷提高運算速度和降低能耗，這是讓古老的x86架構延續的永恒動力，也是對現代處理器設計帶來的全新挑戰。

直到今天，x86系統設計者們面臨的主要挑戰仍然和過去一樣，那就是要在當前的制造技術條件下將更多晶體管塞進更小的空間，而且要盡力減少能耗。企業級系統設計師們發現，對于大數據處理、普通私有云、高性能計算或Web服務相關的計算任務而言，單處理器并不是正確的選擇。相反，對特定任務使用專門的處理器設計方案可以提供卓越的計算性能——而且能耗只相當于傳統x86處理器能耗的一小部分。

這并不是什么新概念。從打印機、網絡設備，到各種工業系統，專用、指令集簡單的處理器在x86普及之前就已經十分普遍了。最近智能手機和平板電腦的流行也證實了，處理器在極低的能耗下也能擁有強大的處理性能。這些設計理念為未來企業處理器提供了全新和令人興奮的指導方向，并向設計師們提供了用于替代下一代數據中心系統處理器的多種選擇。

專用化的x86處理器

留意新出現的為特定目的定制的專用處理器，旨在滿足特定設備類型的獨特的計算需求，同時保持與x86指令集的兼容性。這一思路的一個典型例子是英特爾的Atom系列處理器。最初的Atom型號只針對移動設備和平板電腦應用，但第二代Atom的各種變形則已經可以支持多種企業級任務。

例如，Atom Avoton定位于微服務器——新興的、易于安裝和維護的低功耗、可擴展計算裝置。一套微服務器可能包括操作系統、硬件和由系統供應商預裝的應用程序，用于輕量任務處理（例如HTML網頁服務，或處理大數據分析中的分支任務。）Avoton處理器最值得企業關注的原因是，它為低功耗的Atom核心增加了64-bit支持，還有適合高吞吐量的太網控制器和虛擬化功能。Avoton芯片也將使用新的22納米制造工藝，新工藝允許晶體管立體堆疊而不再僅僅是平面分布。這帶來了更低的能耗需求和更短的晶體管間布線，獲得更佳的性能。

另一個例子是Atom S12x9系列，提供多達40個PCI Express（PCIe）通道供處理器和I/O設備（例如磁盤驅動器）使用。這些Atom也集成硬件RAID加速和Native Dual-Casting功能，后者允許同時進行從一個位置讀取和寫入兩個位置的數據操作——適合用于數據保護的技術，如內存鏡像。這些強調I/O支持和數據保護的特點使Atom S12x9家族適用于存儲子系統，例如存儲服務器。

再有就是Atom Rangeley處理器，定位于網絡設備，如路由器、交換機和安全設備。它的專長是處理信流量密集的工作負載，其加密引擎支持128-、192-和256-bit AES，3DES，DES和 Kasumi密碼，以及類似的認證、公共密鑰加密和隨機數生成功能。

針對特定目的專用處理器通常采用系統級芯片（SoC）方案，將一臺完整的計算機所需的幾乎所有必要組件封裝到單個芯片內部。例如，Avoton和Rangeley處理器預計會集成雙通道雙倍數據速率第3版（DDR3）內存控制器，最高支持64GB的糾錯碼（ECC）內存以及一些PCIe控制器、SATA控制器、千兆以太網控制器、USB和其他傳統I/O（例如SMBus和UART）控制器。SoC集成減少了系統整體所需的芯片數量，降低了成本，并由于縮短了處理器芯片和其他功能模塊之間的連接距離而提高了性能。

盡管上述Atom變種還沒有集成顯卡，已經有越來越多其它的現代SoC設計方案集成了圖形處理單元（GPU）來協助可視化相關的任務。一個很好的用途可能包括必須提供更復雜的渲染、圖像或視頻類實時媒體功能的桌面虛擬化（VDI）服務器，如果沒有顯卡的輔助，這些功能會將傳統的處理器拖垮。GPU功能也會出現在主流的x86服務器處理器中，例如最新的英特爾至強E3和AMD的新款皓龍X系列處理器。