Atmel® 是首批获得 ARM® 处理器技术许可证的公司之一，从 1995 年使用 ARM7? 内核开始，在 1996 年初开始使用 ARM7TDMI®。ARM 处理器在多种微控制器、嵌入式微处理器和定制产品中得到了成功应用。所有处理器都具有相同的高性能架构和外设集。由经验丰富的软件开发人员团队定义的综合性第三方合作伙伴系统和程序员模型，优化了易用性和软件的重复使用，同时缩短了产品的面市时间。

ARM7TDMI RISC 处理器是首款得益于高代码密度 16 位指令集（称之为 Thumb®）的 ARM CPU。这是一项重大技术进步，开创了在微控制器、ASSP 和定制器件中广泛采用 ARM 处理器的先河。Atmel 采用各种片上系统外设（包括向量中断控制器和系统定时器）对 CPU 进行了完善。附加的集成式电源管理功能和闪存使其成为首个真正的高度集成的 32 位微控制器。

Cortex M3 处理器是 ARM 首款专为微控制器优化的内核。修复了 ARM7TDMI CPU 的多个缺陷，对诸如向量中断控制器、RTOS 时基定时器、原子位操作和 Thumb 2 指令集等系统外设进行了标准化。这样提升了实时处理速度、简化了软件开发并提高了软件的可移植性。另外，还新增了调试功能和高级电源管理功能。

Cortex M3 CPU 由三级流水线哈佛架构组成，包括一个单周期 32X32 乘法和专用硬件分区。采用可配置嵌套中断控制器 (NVIC)，Cortex M3 具有行业领先的中断性能，具有多达 16 个中断优先级别。Cortex M3 处理器采用 AMBA® 技术提供多个接口，提供了高速、低延时存储器访问。支持未对齐数据访问并实现原子位操作，可以更快速地进行外设控制、系统自旋锁定和线程安全的布尔数据处理。Cortex M3 处理器具有可提供超细化存储器控制的存储器保护单元 (MPU)，从而使应用能够实现安全权限等级，并以每个任务为基础拆分代码、数据和栈。快速扩展的 SAM3 Cortex M3 闪存 MCU 系列针对多种客户需求提供各种外设选择、“Drop-in”替代存储器密度、性能和功耗之间的最佳平衡。

ARM926EJ-S? 处理器是经过成本优化的 CPU，用于嵌入式微处理器和高性能闪存 MCU。ARM926EJ-S 处理器实现了包括 16 位定点 DSP 指令的 ARMv5TEJ 指令集，可提升多种信号处理应用的性能，而且支持 Thumb 技术。集成式 MMU 可使诸如 Linux® 和 Windows® Embedded CE 等操作系统在基于 ARM926 的 eMPU 上运行，使您可以使用丰富的通信栈、Android 和应用。AMBA AHB? 总线与 Atmel DMA 控制器、分布式片上和片外存储器以及可选双外部总线接口整合在一起，对多层 AMBA AHB? 总线的本机支持是 Atmel 数据高速公路的关键所在。该数据高速公路可在 CPU 运行应用程序的同时在外设上进行高速数据传输。