64ビット
4GB以上のメモリを搭載しない限り、64ビットアーキテクチャは32ビットアーキテクチャに比較して何の利点もない、という誤解をしていることがある。これは真実ではない。
OSによっては、プロセス毎のアドレス空間の一部をOS用に確保しており、実際にプロセスが利用できるアドレス範囲は狭められている。実際32ビット版WindowsのDLLやユーザーランドのOSコンポーネントは、各プロセスのアドレス空間に存在し、各プロセスが実際に使える空間はせいぜい2GBから3.8GBである(設定により異なる)。これは、4GiBのメモリを搭載していても変わらない。64ビット版Windowsにはこのような制限はない。
mmapなどのメモリマップトファイルは、4GiBを超えるファイルも珍しくない現状では32ビットアーキテクチャではあまり有効ではなくなってきた。大きなファイルは32ビットアーキテクチャでは容易にメモリにマッピングできず、一度にマッピングできるのはファイルのごく一部で、アプリケーションがマッピングを切り替えていく必要がある。
32ビットから64ビットへのアーキテクチャの変更は根本的な変更であり、特にOSは新しいアーキテクチャの利点を生かすために様々な拡張や変更を必要とする。その他のソフトウェアも新たな機能を使うには移植が必須となる。古いソフトウェアは「ハードウェア互換モード」(64ビットの新しいプロセッサが古い32ビット版の命令セットをサポートしている場合)を使うか、ソフトウェアエミュレータを使うか、64ビットプロセッサ内(あるいはシステム内)に32ビットプロセッサのコア機能を実装することで動作させる(初期のItaniumやPlayStation 2)。64ビットアーキテクチャ向けのOSは、一般に32ビットのアプリケーションもサポートしている。例えば64ビット版Microsoft WindowsではWOW64エミュレーションレイヤーにより32ビットアプリケーションを動作させることができる。
特筆すべき例外としてAS/400がある。AS/400ではソフトウェアはTIMI (Technology Independent Machine Interface) という仮想命令セットを使っており、実行前に内部のソフトウェアが必要に応じてネイティブな機械語コードに変換して実行する。
同年、SGIがR8000CPUでの64ビット機能をサポートした IRIX 6.0 をリリース。
1995年: サン・マイクロシステムズはSPARCの64ビット版UltraSPARCをリリース。それとは別に富士通とHALコンピュータシステムは独自にSPARC64を開発し、これを搭載したワークステーションを発売。IBMは64ビットのAS/400をリリース(アプリケーションやデータベースまで含め、従来環境から完全移行可能)。DECは完全64ビット対応したOpenVMS Alpha 7.0をリリース。
1996年: 任天堂はMIPS R4000の低価格派生版を使ったNINTENDO64をリリース(内部は64ビットだが、外部バスは32ビット。大半のゲームソフトは32ビットで動作した)。HPはPA-RISCの64ビット版アーキテクチャ (PA-RISC 2.0) の実装であるPA-8000をリリース。
1997年: IBMはPowerPCの完全64ビット版であるRS64シリーズをリリース。
1998年: IBMはPOWERの完全64ビット版であるPOWER3をリリース。サンは64ビットUltraSPARCをサポートしたSolaris 7をリリース。
1999年: インテルはIA-64アーキテクチャの命令セットを公表。AMDは、IA-32と互換を保ちつつ64ビットに拡張したアーキテクチャを公表(当初x86-64と呼称していたが後にAMD64に改称)。
2000年: IBMは64ビットESA/390準拠のメインフレームzSeries z900と、新たなz/OSをリリース。