Para citar Microsoft (eh),
Windows XP 64-bit Edition requires a 64-bit motherboard and chip set,
available through Intel and several OEMs.
Em geral, ajuda a entender como um sistema de 64 bits é diferente do de 32 bits.
As primeiras páginas deste artigo antigo também são uma boa leitura, computação de 64 bits em teoria e pratica AMD e Intel dando o salto para 64 bits