2006年1月11日AMD推出炫龙64移动技术的ML-44处理器。同时，该处理器还将被应用于惠普 Pavilion dv8000 笔记本电脑中。13 日，AMD宣布面向电脑玩家的速龙TM64 FX-60双核处理器立即上市。
2006年5月，AMD宣布签约徐静蕾。后者将正式成为AMD大中华区移动计算技术品牌的形象代言人。并将亲自执导、出演AMD在中国发布的双核炫龙64位移动计算技术的电视广告片。
7月24日，AMD与ATI宣布将进行合并，交易金额约为54亿美元。通过并购，AMD在微处理器领域的领先技术将与ATI公司在图形处理、芯片组和消费电子领域的优势相结合，从而创造了一个计算机处理器领域的强大企业。AMD向外界表示，此次并购造就了一个全新的、更为强大的公司，它将致力于促进公司业务的强劲发展和推动技术创新，并为客户提供更多选择，尤其是满足商用和移动计算领域以及高速成长的消费电子市场的需求。通过集合两家公司的技术、人才和其它互补优势，AMD将于2007年推出以客户为导向的技术平台，满足客户开发差异化解决方案的需求。
在并购的同事，AMD还宣布将从2008年起，超越现有的技术布局，改造处理器技术，通过推出整合了微处理器和图形处理器的芯片平台，来满足越来越多的对于通用功能、以多媒体、数据处理、图形处理等为中心的计算需求。
根据交易条款，AMD将以42亿美元现金和5700万股AMD普通股收购截止2006年7月21日发行的ATI公司全部的普通股。AMD将承受所有ATI公司的未偿期权和受限股票。AMD预期将以现金和发行新债相结合的方式支付此项交易的现金部分。
新公司总部将位于美国加州桑尼维尔市，公司将保留其位于世界各地的销售、设计和制造中心;以及位于美国硅谷、奥斯汀、德州和位于加拿大安大略省马卡姆的主要业务中心。对于合并后的公司而言，这些都是企业创新的宝贵机构。
ATI现任总裁兼首席执行官戴维奥顿将加入AMD现有管理团队担任执行副总裁，负责ATI事业部并向包括董事会主席兼首席执行官海克特鲁毅智、首席运营官德克·梅尔为首的AMD CEO办公室汇报工作。此外，根据并购协议条款，在交易交割后，还将有2名ATI公司董事加入AMD公司董事会。
10月25日，AMD正式宣布完成对ATI公司的并购。此次并购总价值约为 54 亿美元，新公司将有约 15000 名员工，拥有原 AMD 公司在微处理器方面的领先技术和原 ATI 公司在图形处理、芯片组和消费电子方面的领导地位。
9月28日AMD与方正缔结战略合作关系，方正科技将采用 AMD64 处理器。
11月2日，英迈与AMD签署协议，根据协议条款，英迈将成为 AMD 微处理器产品线在中国大陆、香港地区的授权分销商。
