אחד היתרונות הגדולים שמציעים מעבדי Athlon64 הוא חישובים ב-64 סיביות (64bit). אמנם יעבור זמן רב עד שיתרחש מעבר מלא לסביבת עבודה של 64 סיביות אך המעבר בפירוש כבר החל. ניתן לראות זאת עם שחרורה של גרסת ה-64 סיביות ל-Windows XP והדרייברים השונים ששיחררו Nvidia, VIA ואחרות להתאמת החומרה שלהן למערכת ההפעלה הזו.
מבחינת יישומים, מאחר ולמעבדי Athlon64 יש תאימות לאחור גם ל-32 סיביות (32bit) הרי שאין שום בעיה להריץ יישומי 32 סיביות על מערכת ההפעלה Windows XP בגרסה הרגילה שלה (גרסת 32 סיביות). הבעיה מתעוררת בעת הפעלה יישומי 32 סיביות על מערכת ההפעלה Windows XP בגרסת ה-64 סיביות שלה. למרות שמיקרוסופט טוענת כי למערכת הפעלה זו יש תאימות לאחור עם יישומי 32 סיביות הרי שעם מספר לא מבוטל של תוכנות יתעוררו בעיות שונות. סביר להניח שהבעיות קיימות מאחר ומדובר בגרסת Beta מוקדמת של מערכת ההפעלה ובמיקרוסופט עובדים על מנת לתקן את כל הבעיות הללו.
באתר TBREAK החליטו להתקין על מערכת ה-64 סיביות שלהם (מבוססת על מעבד Athlon 64 +3400) את שתי מערכות ההפעלה ולבצע בנצ'מרקים של יישומים שונים על מנת לעמוד על ההבדלים בביצועים של המעבד בכל אחת ממערכות ההפעלה.
המסקנה שלהם נכון לעכשיו היא ברורה, Windows XP בגרסתה הרגילה עדיפה על פני גרסתה ב-64 סיביות ולכן הם ממליצים להתקין אותה לצורך עבודה חלקה ולחכות להמשך השנה כאשר מיקרוסופט תכריז על גרסאות מתקדמות יותר של מערכת ההפעלה שלה למעבדי 64 סיביות.