X86是指intel公司开发的一种32位指令集；从386时代开始，一直沿用至今。所以早期的intel与amd都支持X86架构，intel官方称这种指令集为“IA-32”
X86_64是X86 架构迈向X64架构的时候；它有两种指令选择：1、向下兼容X86。2、完全重新设置指令集，不兼容X86。AMD抢跑了，比intel率先制造出了商用的兼容X86的CPU，AMD称之为AMD64，抢了intel 64位PC的第一桶金，得到了用户的认可。而intel选择了设计一种不兼容X86的全新64位指令集，称之为IA-64（也就是所谓的安腾），但是比AMD晚了一步，而IA-64也挺惨的，因为是全新设计的CPU，没有编译器，也不支持windows（微软把intel忽悠了，承诺了会出安腾版的windows server版，但是一直没拿出来），后来不得不在时机落后的情况下，开始支持AMD64指令集，但是换了个名字，叫X86_64，表示X86指令集的64位扩展，大概是不愿意承认这个东西是AMD设计出来的。
X86_64与X64都是讲的同一个东西，我们现在用的intel/amd的桌面级CPU基本都是X86_64,与之相对的arm、ppc等都不是X86_64.
X64其实就是X32的指令集的扩展，X86中只有8个32位通用寄存器，eax、ebx、ecx、edx、ebp、esp、edi。X86_64将八个寄存器扩展成了64位的，并且将寄存器数目扩大，变成了16个寄存器。同样的寄存器的位数和数目都进行了扩展，此外CPU扩展到64位后，也能支持更多的内存等多好处。