Antes de mais os novos cpus da AMD não é só por causa de terem um modo de 64 bits que são grande coisa, aliás para o mercado desktop não estou a ver vantagens de maior...
Nos actuais cpus de 32 bits há uma limitação no endereçamento de memória de 4GB 2^32, ora com processadores a 64 bits esse limite é de 2^64, o que basicamente é... bastante.
O que significa que em sistemas com ficheiros grandes q.b. não consegues ter ficheiros maiores que 4GB a menos que uses "truques" para isso, esses truques como é obvio trazem maior lentidão ao processo. Com cpus de 64 bits esse problema deixa de existir.
Essa é a principal vantagem dos cpus a 64bits, mas alguém que perceba mais disto que eu pode elaborar melhor o assunto
Mas os novos AMD a 64bits trazem outros melhoramentos e é por isso que podem ter melhor performance para além da funcionalidade já referida, o exemplo mais simples e talvez um dos mais importantes é a inclusão de mais alguns GPR (8, acho eu). Os GPR são os general purpose registers e são basicamente o andar mais baixo da cadeia das memórias num computador, são o nível de memória mais rápido, mais que as caches, e são as que estão mais perto do cpu.
Estes registos são os que são usados pelo cpu quando ele está a executar as instruções, a vantagem de teres mais GPR é que por serem a 'memória' mais rápida é onde devem estar colocados os dados das instruções que estão no momento a serem executadas... Se não houver GPR disponiveis tens de ir buscar dados à cache que apesar de rápida é sempre mais lenta que os registos. Se tens mais registos podes guardar mais dados nesta memória mais rápida.
Outras vantagens são o controlador de memória integrado, os melhores algoritmos de branch prediction, etc...
Voltando aos 64 bits, gostaria que alguém mais iluminado me conseguisse explicar a grande vantagem dos 64 bits para o mercado de desktop onde duvido muito que precises de trabalhar com mais de 4GB, pelo menos por agora.
Como a AMD é simpática até te oferece leitura para as férias e tudo:
http://www.amd.com/us-en/Processors/Tec ... 44,00.html
http://www.amd.com/us-en/Processors/Pro ... 05,00.html
http://www.amd.com/us-en/Processors/Pro ... 04,00.html
(edit) Mais material:
http://www.aceshardware.com/read.jsp?id=55000251
http://www.anandtech.com/guides/viewfaq.html?i=112
http://www.realworldtech.com/page.cfm?A ... 2603224711
http://arstechnica.com/cpu/03q1/x86-64/x86-64-1.html