x86-64, ou x64[1], est une extension du jeu d'instructionsx86 d'Intel, introduite par la société AMD avec la gamme AMD64. Intel utilisera cette extension en l'appelant initialement EM64T puis en la renommant Intel 64.
Cette extension permet la gestion des nombres sur 64 bits, avec pour corollaire un adressage mémoire bien au-delà de 4 Go.
À cela s'ajoute le doublement (de 8 à 16) du nombre de registres généraux et vectoriels (SSE).
Long Mode : mode 64 bits natif avec compatibilité 32 bits (des programmes non recompilés peuvent être utilisés sans perte de performance notable). Il nécessite un système d'exploitation 64 bits comme GNU/Linux, les BSD, Solaris 10, ou Windows 64 bits (comme XP Pro, 7, 8, 8.1, 10, 11...)
Legacy Mode : dans ce mode, le processeur fonctionne classiquement avec le jeu d'instructions x86, avec tous les systèmes d'exploitation précédents comme MS-DOS et Windows non 64 bits.
