64-bittinen käyttöjärjestelmä vaatii 64-bittisen prosessorin, mutta *ei välttämättä päinvastoin* jos prosessori on taaksepäin yhteensopiva. Ja juuri taaksepäin yhteensopivuus on ollut x86-prosessorien suuri myyntivaltti.
Sillä välin kun Intelin mopo lähti keulimaan Itaniumin kanssa, AMD nokitti kehittämällä ensimmäiset 64-bittiset täysin rautatasolla x86-yhteensopivat prosessorit: palvelinpuolelle ensimmäiset Opteronit ja pöytäkoneisiin Athlon 64. Ja sen jälkeen Itanium kiinnosti enää vain isojen palvelinkoneiden pyörittäjiä. Intelin piti ottaa lusikka käteen ja alkaa tekemään AMD64-yhteensopivia 64-bittisiä x86-prosessoreita, tai muuten markkinaosuus olisi ollut mennyttä.
Aivan samoin kuin 32-bittiset x86-prosessorit i386:sta lähtien ovat startanneet 16-bittisen 8086-prosessorin kanssa yhteensopivassa tilassa 32-bittiset ominaisuudet lukittuina, AMD:n 64-bittiset x86:t käynnistyivät yhteensopivuustilassa, ja ne piti erikseen vapauttaa joko 32-bittiseen yhteensopivuustilaan, tai sitten aitoon 64-bittiseen tilaan. Ja siksi niillä pystyi - ja periaatteessa pystyy edelleen - ajamaan 16-bittistä DOS:ia, pelaamaan Doomia 32-bittisellä DOS-extenderillä, ja ajamaan joko 32- tai 64-bittistä Windowsia ihan kummin haluaa.
UEFI-firmiksellä varustetut PC:t toimivat bootista lähtien 64-bittisessä tilassa, mutta vielä toistaiseksi valtaosassa niissäkin on ollut vielä CSM-yhteensopivuustila jota käytettäessä ne toimivat perinteisen BIOSin tapaan... ja CSM-bootti lähtee edelleen 16-bittisen DOS-yhteensopivuustilan kautta.
Ei taida olla kuin muutama vuosi siitä kun kiikutin vanhan AMD Athlon 64 3200+ -prosessorilla varustetun pöytäkoneeni (hankittu joskus 2004) landelta lopulta SER:iin. Sillä koneella tuli ajettua 32-bittistä Windows XP:tä, koska pelit ja tarpeelliset Windows-ohjelmat olivat käytännössä kaikki 32-bittisiä.
64-bittinen Windows XP-versio oli harvinainen erikoistapaus: sitä käyttivät vain ne harvat jotka oikeasti tarvitsivat jotain 64-bittistä Windows-sovellusta, jotka olivat silloin lähinnä kalliita raskaan sarjan ammattilaissovelluksia.
Vasta Windows Vistan aikana 64-bittisestä Windowsista tuli normikäyttäjälle vakavasti otettava vaihtoehto; Windows 7:n aikakaudella 64-bittisyys alkoi olla jo normaali tapaus, vaikka iso osa sovelluksista oli edelleen 32-bittisiä.
32-bittinen Windows 2000 lähtee kyllä käyntiin Athlon x2 64-prosessorilla, mutta ongelmaksi voi tulla tarvittavien ajurien löytäminen. Google kertoo että Windows 2000:lle on tehty melkoisen universaali AHCI SATA-ajuri. Ilman sitäkin saattaa tulla toimeen, jos BIOS-asetuksissa on mahdollisuus laittaa levyohjain IDE-yhteensopivaan tilaan.