由于寄存器上的变化，在运行纯64位代码的时候，64位系统可以具有明显的性能提升，不过大多数情况下，系统都在运行32位应用程序，因此额外的性能提升被这些兼容机构（例如WOW64——Windows32 on Windows64子系统）抵消掉了，对于大多数人来说，64位带来的最大感受可能是内存支持上的变化。

　　自从PAE出现之后，处理器寄存器的宽度就已经开始和地址总线的宽度不一致了，64位条件下也是这样，虽然64位寄存器可以直接使用64位的线性地址，但是在内存控制器上全部实现可能会有些难度，因此实际支持的位数就要少些。早期的AMD64和EM64T的实现位数还有所不同。第一个具有支持64位的x86-64处理器支持48位线性地址（实际上，规范的地址必须将位63到位48全填0或全填1，填0还是填1要看位47是0还是1）。

64个处理核心、2046965MB（2TB）内存的Windows Server 2008 Datacenter x64 Edition

　　48位线形地址意味着我们只可以直接寻址256TB的空间，这已经是一个相当大的数值了，当然现在建造的操作系统实现上会受到更大的限制，例如Windows Server 2008的64位数据中心版的规格上只说明它支持2TB的内存。虽然它来理论上也可以支持更大的容量，但是目前只允许这个数值。Windows 64现在使用的是44位寻址，也就是16TB。

　　Windows Vista、Windows Server 2003与Windows Server 2008操作系统的物理内存支持对比，更老的Windows版本可以看《九阳神功秘籍 4GB内存平台全探秘》：