AVR32单片机是ATMEL公司在2006年继AVR（8-BIT MCU）之后推出的，由ATMEL公司独立研发（这点与ARM不同），它也不同于其它32位的ARM。AVR（8-BIT MCU）是1997年由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机。
2006年，爱特梅尔推出了 AVR32的新型专利32位架构处理器。AVR3232位RISC处理器内核是专门针对同时要求高性能和低功耗的现代化应用而开发的，可在每个时钟周期内处理更多的工作，因此能够以更低的时钟频率、非常低的功耗，达到相同的吞吐量。
事实上，与的竞争产品相比，AVR32CPU在每个时钟周期内完成的处理量要高出约三倍。这意味着能够以更低的时钟速度、更低的功耗来执行现今应用所要求的计算密集的算法。在AVR32的开发过程中，爱特梅尔申请了18项与优化架构创新技术相关的专利。AVR32AP内核能够限度地减小载入/存储和分支跳转操作方面的所花费的系统代价，使传输途径的吞吐量化，从而能以较同等处理器低得多的时钟频率和功耗执行复杂的算法。
AVR32 AP7应用处理器
AVR32 AP7 应用处理器是专为各种计算密集应用而设计的片上系统解决方案。在时钟频率为150MHz、而电压为1.8V (1.4DMIPS / MHz) 时，可提供210 Dhrystone MIPS (1.4 DMIPS / MHz) 的处理性能，操作功耗为75Ma(500uA/MHz)。此内核拥有内置的DSP、SIMD指令集、跳转预测和存储器管理单元(MMU)。此外，该器件可提供动态频率调整（Dynamic Frequency Scaling, DFS），可在四个片上时钟域 (CPU、高速总线和二个独立外设总线)进行动态的功耗调整。此外，可用的外设包括符合BT 656标准的相机接口、三个全双工IIS音频通道、一个AC97接口、一个内置式2通道16位音频流DAC、一个以太网MAC、一个带7个端点的高速(480Mb/s) USB设备接口、一个双端口MMC/SD卡接口、四个USART、二个SPI接口，以及一个双线接口 (I2C兼容)。
爱特梅尔公司为AVR32AP7系列提供了一个免费的Linux操作系统移植。爱特梅尔公司还负责维护和提供免费的GCC工具链、设备驱动程序，以及常用的库和应用程序。这将促进对数以千计可用于嵌入式系统的开放源代码和免费应用程序的应用。
AVR32 UC3闪存微控制器
AVR32UC3闪存微控制器拥有内置的DSP指令集，并使用三级管线型Harvard架构。该架构经专门设计，可优化从片上闪存的取指过程。该微控制是业内将单周期读/写SRAM 与一个直接的CPU接口集成在一起的内核，该接口跳过系统总线，以获得更快的执行速度、周期决断和更低的功耗。
UC3系列微控制器具有 高达512KB闪存和64KB片上RAM，能够以业界的性能/功耗比提供80 Dhrystone MIPS(DMIPS) 的处理性能。例如，新的AVR32 UC3B器件能够以 60MHz 的速率提供 72 Dhrystone MIPS(DMIPS) 的性能，包括真正的单周期MAC和DSP算法，且在电压 3.3V下, 电流只有40 mA。UC3B系列MCU的功耗仅低至1mW/DMIPS，较具有相同功能的其它架构低3倍。使用3.3V单电源时，待机电流仅为30uA；使用双电源时(1.8V/3.3V)，待机电流低于15uA。
可用的外设包括以太网 MAC、全速 USB 器件和On-the-Go(OTG)，以及一个外设DMA控制器、多层高速总线架构、10位ADC、SPI、SSC、双线接口(I2C兼容)、UART、通用定时器、脉宽调制器(PWM)，以及一整套监控功能。
