Como todos os processadores x86 também o AMD4 inicia em modo real, e é com os sistemas operativos iniciar em 32 bits (modo protegido) ou no modo “longo” a 64bits (como lhe chama a AMD). Esta flexibilidade assegura a compatibilidade com os SO a 32bits. A funcionalidade de 64bits é possibilitada por um sistema operativo 64-bit-aware durante o processo de iniciação do processador. Nesta altura, os ponteiros podem ter comprimento de 64bits, a extensões de registo e o prefixo REX estão também disponíveis, e por aí fora...
Mas isto não quer dizer que todas as aplicações, em modo longo, sejam a 64bits. Isto porque a micro-arquitectura do AMD64 usa as mesmas instruções para computação a 64bits como para operações a 32bits – com um prefixo especial para as operações a 64bits – as aplicações a 32bits correm naturalmente usando um sub modo do modo longo chamado “modo de compatibilidade” sem modificações. No que diz respeito ao utilizador é só load-and-go. A performance é aumentada. De acordo com a AMD, a eficiência extra do kernel 64bits é tal que algumas aplicações a 32bits funcionaram mais depressa num SO a 64bits do que num a 32bits.