Por favor, verifique a Opção 93 do DHCP em RFC 4578
Type Architecture Name
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0 Intel x86PC
1 NEC/PC98
2 EFI Itanium
3 DEC Alpha
4 Arc x86
5 Intel Lean Client
6 EFI IA32 < x86
7 EFI BC < x86_64
8 EFI Xscale
9 EFI x86-64 < x86_64
você esqueceu de considerar o tipo 9 em sua configuração do dnsmasq. Se o seu cliente x86_64 anuncia o tipo 9 dentro de sua opção DHCP 93, a solicitação será ignorada pelo proxyDHCP.
Para ver o que realmente está acontecendo, basta executar a captura do Wireshark.
Por favor, veja que eu editei sua pergunta; um proxyDHCP fornece apenas informações PXE somente para clientes PXE.