X64
Longモードでのページ変換には物理アドレス拡張(PAE)が必須である。Longモードに入る前にCR4のPAEビットを1にセットする必要がある。AMD64では、PDPE(page-directory-pointer entry), PDE(page-directory entry), PTE(page-table entry)を拡張し、新たにPML4(page-map level-4)を追加した。PAEが有効になっているため、CR4のPSE(page-size extensions)ビットは無視される。CPUIDのファンクション8000_0001hで、EDXのビット26がセットされていると、そのCPUは、1Gbyteページ変換に対応している。
4Kbyteページ変換: PML4, PDPE, PDE, PTEによって変換される。ページのサイズは4Kbyteである。
2Mbyteページ変換: PML4, PDPE, PDEによって変換される。ページのサイズは2Mbyteである。
1Gbyteページ変換: PML4, PDPEによって変換される。ページのサイズは1Gbyteである。
Intel 64では、SYSCALL, SYSRET命令は64ビットモードにしかない。SYSENTER, SYSEXIT命令は32ビット、64ビットの両方にある。
AMD64では、SYSCALL, SYSRET命令は32ビット、64ビットの両方にあるが、SYSENTER, SYSEXIT命令は32ビットモードにしかない。
Intel 64には、AMD64で定義されたSYSCFG, TOP_MEM, TOP_MEM2がMSR(model-specific registers)にない。
Intel 64では、64ビットモードでニア分岐命令に66h(オペランドサイズ プリフィックス)を付けた場合サポート外となる。AMD64では、仕様書通り16ビットオペランドとして実行される。
BSF, BSR命令はソースが0の場合、Intel 64では元々のx86と同様にデスティネーションは不定(undefined)であるが、AMD64はデスティネーションを変更しない。
Intel 64には、AMDのFast FXSAVE/FXRSTOR機能はない。
初期以外のAMD64は、VMwareでの64ビットゲストOSの仮想化を容易にするために、セグメントリミットを一部に再導入した。ロングモードセグメントリミットと呼ばれる。ただし、AMD-Vがあればロングモードセグメントリミットは必須ではない。
ハードウェア仮想化支援機能のIntel VT-xとAMD-Vは互換性がない。仮想化ソフトウェアはそれぞれに対応する必要がある。
Second Level Address Translation機能のIntel EPTとAMD RVIは互換性がない。仮想化ソフトウェアはそれぞれに対応する必要がある。
1以降)のユーザーモード仮想アドレス空間。x64のプログラムは、"large address aware"オプションを付けてリンクされていれば、これらのすべてを使用できる。ただし、補助記憶装置(すなわち、ハードディスク)の容量により使用できる最大値は、制限される。一方、32ビット版Windowsで提供されているユーザーモード仮想アドレス空間は2GBである。
オペレーティングシステム用の8TB(Windows 8まで)又は128TB(Windows 8.1以降)のカーネルモード仮想アドレス空間。一方、32ビット版Windowsで提供されているカーネルモードアドレス空間は2GBである。この増加した空間のメリットは、ファイルシステムのキャッシュやカーネルモードヒープに使用できる。Windows 8までのWindowsはプロセッサーで実装されている256TBのアドレス空間のうち合計16TBしか使用できない。これは、初期のAMD64がCMPXCHG16B命令をサポートしていないためである。
WOW64を使用して、既存の32ビットアプリケーション(.exeプログラム)とダイナミックリンクライブラリ(.dll)を実行する機能。さらに、32ビットアプリケーションが"large address aware"オプションを付けてリンクされていれば、そのアプリケーションは64ビットWindows上で、4GBの仮想アドレス空間を使用できる。