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Es una variación del Sistema Operativo de 32 bits Windows XP para computadores basados en la Arquitectura x64.

Está basado en Windows Server 2003, la última versión de Microsoft Windows cuando se desarrolló, aunque recibe su nombre del más antiguo Windows XP está diseñado para usar los 64 bits de direccionamiento de memoria soportados por las arquitecturas AMD64 del fabricante de microprocesadores AMD, Intel 64 de Intel y otros procesadores de 64 bits lo cual incrementa el máximo de memoria RAM soportada por el sistema, pasando del límite de 4 GBs impuesto por los 32 bits, al límite teórico de 16 EBs (264 bytes) de memoria física.

Sin embargo, actualmente solo soporta 128 GBs de memoria física y 16 TBs (244 bytes) de memoria virtual, Microsoft ha declarado que este límite será incrementado conforme evolucionen las capacidades de hardware. En la práctica, las placas base compatibles con procesadores x64 no se acercan siquiera a este límite, ya que las más avanzadas actualmente soportan hasta 16 GBs de memoria.