Qual é a diferença entre AMD64 e x64?

O que você está perguntando aqui é a diferença em conjuntos de instruções, e o que isso resulta em.

X64 é a extensão das instruções x86 do CISC - Complex Instruction Set Computer.

ARM usa uma abordagem RISC - Reduced instruction Set Computer. O nome em um ponto significava "Advanced RISC Machines".

A diferença está na abordagem para escrever software - e isto pode ser melhor visto no nível de código assembly.

RISC não lida com tantas instruções quanto CISC - por exemplo, adicionar 2 números em RISC pode significar puxar cada um de um endereço de memória para registros, e então chamar o comando apropriado para adicioná-los. Em CISC, normalmente há um comando para adicionar ambos diretamente - ele faz a carga para você.

Isto não significa inerentemente que o CISC é mais rápido - um comando em CISC pode fazer o que vários estão fazendo em RISC - mas em RISC, cada comando completa em um ciclo de relógio. Em CISC, pode ser preciso mais de um.

O que deve ser evidente aqui é que, confiando no hardware para lidar com múltiplas operações, o código CISC pode ser menor que o código RISC. Não só este espaço em disco tem impacto, como também a RAM é necessária. Os compiladores RISC assumem o trabalho de otimizar o código.

Por um longo tempo, as pessoas se rasgariam no CISC como retardando a computação, pois isso aumenta a complexidade do chip - mas estamos num ponto em que isso é provavelmente bastante discutível hoje.

algumas boas leituras:
RISC vs. CISC

RISC vs. CISC Architectures: Qual delas é melhor?

É muitas vezes difícil comparar software diretamente nestas plataformas, porque um melhor desempenho em uma não significa necessariamente que é melhor para esse propósito. Muitas vezes a otimização de software fica para trás em uma das arquiteturas. Francamente isto pode ser visto entre processadores diferentes usando o mesmo conjunto de instruções também - comparando processadores AMD e Intel, por exemplo.

Para adicionar lama à água - Hoje as CPUs estão aplicando princípios do outro campo. x86/x64 é CISC - mas ele usa alguma conversão de micro ops que se assemelha ao RISC. O que o ARM faz para se manter atualizado? Instruções SIMD como ARM NEON. Dutos mais profundos, mais típicos no CISC. O ARM ainda tem a maior vantagem em aplicações de energia ultra baixa.

os designs do ARM normalmente variam de coisas realmente pequenas incorporadas até laptops e servidores, mas estes são dispositivos de menor potência e alta eficiência. x86/x64 tem sido em telefones, então ele pode funcionar em dispositivos pequenos, mas ele realmente brilha em aplicações de alta performance (por enquanto).