Der AMD Turion X2 Ultra (und AMD Turion X2) ist der direkte Nachfolger der AMD Turion 64 X2 CPU und wurde im Zuge der Puma Plattform vorgestellt. Der unter dem Codenamen "Griffin" entwickelte Mobil-Doppelkern-Prozessor ist eine Kombination aus einem K8 Kern (Turion 64 X2) und K10 Teilen (Speicherkontroller, Crossbar-Switch, HyperTransport 3.0 Link).

Eine weiter Änderung im Vergleich zum alten Turion 64 X2, sind die "Split Power Planes". Damit haben die Kerne, der Speichercontroller und die HyperTransport-Links eine unabhängige Stromzufuhr erhalten. Dadurch kann man die einzelnen Einheiten tiefer absenken (z.B. verhindete der integrierte Speichercontroller meist ein weiteres absenken der Spannung). Die unterschiedlichen Powerplanes benötigen eigene Pins im Sockel, wodurch AMD den Sockel S1 zu S1g2 (Generation 2) umspezifiziert hat (eigene Spannungsregler für die Pins der Stromversorgung). Dadurch passen auch ältere Turion X2 in den S1g2. Ältere Notebooks lassen sich jedoch nicht mit dem neuen Ultra aufrüsten.

Eine weitere Neuerung findet sich bei den Stromsparmechanismen. Powernow unterstützt nun die Taktabsenkung auf 1/4 des Maximaltakts (derzeit 500-600 MHz) und es wurde eine Zwischenstufe mit halber Taktfrequenz und abgesenkter Spannung eingeführt.

Zu guter Letzt hat AMD auch noch den L2 Cache vergrößert (von 2 x 512 KB auf 2x 1024 KB ). Im Vergleich zu den 6 MB L2 Cache bei den aktuellen Core 2 Duo Topmodellen hinkt hier AMD jedoch immer noch nach. Die AMD Turion X2 (ohne Ultra) Prozessoren sind jedoch wie die alten Turion 64 X2 nur mit 2 x 512 KB L2 Cache bestückt und dadurch deutlich langsamer.