O AMD Turion X2 Ultra (e o AMD Turion X2) é o sucessor direto do CPU AMD Turion 64 X2 e foi introduzido junto com a plataforma Puma. Esses processadores, codinome 'Griffin', são uma combinação de core K8 (Turion 64 X2) e componentes K10 (controlador de memória, interruptor deslizante, e link HyperTransport 3.0).

Além disso, eles diferem dos velhos CPUs Turion 64 X2 por utilizarem o chamado 'projeto de placas de energia divididas', o que permite placas de voltagem independentes para o processador e controlador de memória para um maior controle da performance em função das demandas do sistema. Assim, é possível diminuir ainda mais a voltagem dos componentes. Em modelos anteriores o controlador de memória integrado inibia uma maior diminuição da voltagem.  As diferentes placas de energia requerem pinos discretos para a cavidade. Assim, a cavidade S1 foi redesenhada e se tornou S1g2 (generation 2). Ela tem um controle de voltagem separado para cada pino energizador. Desse modo, também os antigos CPUs Turion X2 podem ser usados em uma cavidade S1g2. No entanto, notebooks com antigas cavidades S1 não podem ser atualizados pelo novo CPU Ultra.

Outra mudança foi em relação a tecnologia para economia de energia. PowerNow! agora suporta que a velocidade seja reduzida para até um quarto do máximo (500-600 MHz quando essa análise foi escrita). Além disso, ele sustenta um nível intermediário com metade da velocidade do processador e voltagem reduzida.

Finalmente, a AMD também melhorou o L2 Cache. O CPUs Ultra agora tem 2x 1024 KB L2 cache ao invés de 2x 512KB com nos modelos anteriores. Comparado com os 6MB L2 cache do modelos top Core 2 Duo, a AMD ainda fica para trás. Os processadores AMD Turion X2 (sem Ultra) são com o antigo Turion 64 X2 equipados com somente 2x 512KB L2 cache e claramente mais lentos do que o novo Ultra.