为了使用户的计算平台实现从32位到64位体系结构的平滑过渡，AMD公司开发了独特的X86-64结构。与目前的一些64位平台相比，基于X86结构的处理器可以实现对现有32位程序的完全兼容，而且这种兼容运行模式是完全基于硬件的，而不是通过低效率的模拟32位指令方式来实现。这样我们可以在X86-64平台上继续使用现有的应用程序，不必等待开发人员或软件厂商对程序的源代码进行重新编译，这将为用户省去大量的购买以及相关的培训费用。 在某种程度上基于X86-64架构的Opteron处理器平台可以看作是以往X86-32的扩展，如果不考虑对64位指令的支持，基于X86-64结构的处理器在指令的执行顺序以及处
嵌入式系统和ARM技术是现代计算机硬件设计的两个重要领域，而X86-64架构是AMD公司在X86架构基础上推出的一种64位扩展，旨在提供向后兼容性和性能提升。X86-64架构允许计算平台平滑过渡到64位体系，同时保持对32位应用程序的兼容性，这是通过硬件层面的设计实现的，而非依赖于效率较低的模拟方式。
X86-64架构的核心特性之一是它的兼容性。AMD的Opteron处理器平台可以视为X86-32架构的扩展，它在不考虑64位指令支持的情况下，指令执行顺序和处理过程基本保持一致。为了实现这种兼容性，AMD对处理器的寄存器进行了重大改进。传统的X86-32架构有8个32位通用寄存器，而在X86-64架构中，这些寄存器被扩展到了64位，并且增加了8个新的64位寄存器。原有的EAX等寄存器扩展为RAX，使得32位程序可以无缝运行在64位环境中。更多的寄存器减少了对内存和缓存的访问，提高了处理速度，同时也为软件开发者提供了更大的灵活性。
此外，X86-64架构还支持SIMD（单指令多数据）技术，如Intel的SSE和SSE2以及AMD的3DNow!。在X86-64中，通过16个寄存器提供了对SSE2指令集的支持，增强了多媒体和科学计算的性能。AMD的64位处理器在SIMD技术上提供了更好的兼容性，能够处理更复杂的并行计算任务。
在处理器工作模式上，X86-64架构提供了“长模式”和“兼容模式”。在“长模式”下，处理器可以充分利用64位的地址空间和新特性。而“兼容模式”则是为了运行32位应用程序设计的，即使在64位操作系统环境下，32位程序也能像在32位系统中一样运行。此外，还有一个“传统模式”，专门为32位应用程序设计，确保完全兼容现有的32位操作系统和应用。
X86-64架构通过增加寄存器数量、支持64位运算和优化的SIMD技术，提升了处理器性能，同时通过兼容模式确保了向后兼容，使得用户无需大量投资更新软件即可享受64位计算的优势。这一设计对于嵌入式系统和ARM技术的发展具有深远影响，因为它允许硬件升级的同时保留了软件生态的完整性。
