両方ともCPU内のコア数が４つという点は同じだが、その仕組みが似ても似つかない。

今までのCore2シリーズまでのIntelのCPUは、FSB→チップセット→メモリという道程でメモリにアクセスしデータをやりとりしていた。
しかし、Core i7においてFSBは廃止され、新たにQPIというインターフェースを採用し、メモリへのアクセスはチップセットを通してではなく内蔵されたコントローラで直接やりとりするようになった。

また、キャッシュの扱い方が異なる。Core i7では独立した二次キャッシュ（L2）だが、Core 2シリーズは２コアでひとつを共有してる形になっている。
Core i7は三次キャッシュ（L3）が共有になっている。

更に、Core i7は４つのコアをもってる上にハイパースレッデイング機能をあわせもつので、８つのスレッドでパソコンのデータを処理する。
コア数は同じでも、いくつかのベンチマークの記事やWebページを見る限り、倍以上の性能があるように思える。

Core i7 965 Extreme Edition BOX

Core 2 Quad Q9650 BOX

参考：インテル Core i7公式、インテル Core 2 Quad公式、PC Watch Core i7、PC Watch Core 2 Quad

関連：CPU一覧、性能別比較リンク集