SOIプロセスの開発が難航
だが，この時期，AMD社は再び苦難の時期を迎えていた。というのはIntel社が「Pentium 4」を市場に投入し，動作周波数と性能の大幅な底上げを図ってしまったからだ。そこで2001年6月の「Palomino/Corvetteコア」に続き，2002年6月にはプロセスを0.13μmに縮小した「Throughbredコア」を市場に投入する。ところが当初このコアは，動作周波数がまるで上がらないといった問題を抱え，配線層を1層増やした新バージョンが後から投入される。本来この時期は，次の「K8」こと「Athlon 64」を製品化する時期だったが，ここから採用予定だったSOI（silicon on insulator）技術を導入した0.13μm プロセスの開発が難航。このため予定以上にAthlon XPを延命せざるを得なくなった。このときSOI技術と同時に0.13μmプロセスを導入する予定だった「Bartonコア」では，SOI技術の採用をあきらめ，微細化だけを進めた。最先端の0.13μmプロセスの採用と，L2キャッシュの倍増によって性能の底上げを図り，その場を凌いだ。
サーバー向けAthlon MPは，市場で健闘はしたものの，Intel社のシェアをそれほど大きく崩すには至らなかった。一方，Mobile Athlon 4は，Intel社の「Mobile Pentium III」や「Banias」こと「Pentium M」ほどの低消費電力を実現できていなかった。しかも，ラインナップがそれほど豊富に揃わず，モバイル向けチップセットなどを用意できなかったことなどから，採用はごく一部に留まった。Duronも当初は健闘したものの，CeleronがPentium 4ベースになったことで性能差が大きくなり，結局「Applebredコア」を最後にブランドごと消えてしまうという，ちょっとかわいそうな運命を辿ることとなった。
組み込み向けにも製品を展開
さて，ここからは組み込み向けの話である。先に触れたElan 520に続き，1998年11月にはK6の組み込み向けである「K6-E」，1999年7月にはK6-2の組み込み向けである「K6-2-E」，2000年9月には「K6-III」の組み込み向けである「K6-III-E」がそれぞれ市場に登場する。これらはいずれもデスクトップ向けのK6/K6-2/K6-IIIとほぼ同一スペックだったが，組み込み向けのユーザーのために長期供給を保障していた。組み込み向けにはK6-IIIとほぼ同時期に登場したK6-2-E+といった製品もある。これはK6-IIIがベースではあるが，L2キャッシュが128KBとK6-IIIの半分にした品種である。
AMD社は，この時期にはごくわずかながらモバイル向けにK6を供給していた。K6-IIIはオンダイでL2キャッシュを搭載した結果，ダイサイズが大型化。K6-2のチップ面積は81mm2だったのに対してK6-IIIのチップ面積は135mm2になった。結果として歩留まりが大幅に低下した。そこで，K6-IIIでL2キャッシュに欠陥があるダイのうち，128KBが確保できるものをK6-2+として製品化した。これの組み込み向けがK6-2-E+となる。これらの製品は，K6クラスのパフォーマンスを必要とし，かつ空冷ファンによる冷却が可能なプリンタやPOS機器などのシステムに利用された。だが，この当時はこれほど高性能なプロセサに対するニーズはそれほど多くなかった。その一方でAMD Elanの性能ではユーザーの要求にはこたえられなくなってきた。
さらなる買収で競争力強化を狙う
このギャップを補うため，AMD社は2002年2月にやはり独立系ベンダーである米Alchemy Semiconductor Inc.を買収した。実は，Alchemy Semiconductor社が展開していたのは「MIPS32コア」をベースにした製品だった。当時Intel社は，DECから買収した「StrongARM」と，これの後継製品である「XScale」というARMベースの製品を展開していた。つまり，Alchemy Semiconductor社の買収は，これへの対抗策と見ることもできる。だが，結局相乗効果を出すのは難しかったようで，2006年6月には米RMI Corp.（旧Raza Microelectronics Inc.）に売却してしまう。
ちなみにこのRMIを設立したのはAtiq Raza氏である。同氏は元々AMD社のCOO。その前はNexGen社の社長兼CEOを務めていた。Raza氏はNexGen社の買収に伴いAMD社に入社。1998年にCOOに昇格するが，1999年7月にAMD社を去る事になる。その理由は，AMD社がFab30を建設するか否かで当時の会長であるW.J.Sanders III氏と激しく対立したためだった。Sanders氏は"Real men have fabs."という有名な言葉で知られるようにFab30の推進派。一方のRaza氏はFab30否定派だった。それから7年後，再びRaza氏がAMDの部門を引き受けるというあたりに，業界の面白さというか不可思議さを垣間見る事ができる。
