Кроме нативной поддержки 4Гб ОЗУ и выше, 64бит оси по идее должны обеспечивать более высокую производительность приложений, содержащих 64бит инструкции. Иногда это так, иногда нет. Приложения 32бит совместимы с 64бит ОС очень высоко, но не на 100%, т.к. их запуск производится через WoW (Windows On Windows, своего рода эмулятор), во многих случаях при этом они теряют в производительности до 10-15% (однако, не всегда).
Любопытно то, что WinXP 64 отличается по своему эффекту от Vista/2008 64. Для примера, если 7Zip в XP64 до 25% быстрее, чем 32бит версия, а WinRAR теряет 15%, то в Vista/2008 x64 практически отсутствует как прирост первого, так и потери второго на C2D, несмотря на "заточку" ХР64 под AMD, а Vista/Server x64 - под Intel. Как эмуляторщик, отмечу серьезный прирост в МАМЕ х64 как в ХР, так и Vista x64 - до 50%.