Suojattu tila ja pitkä tila 

Protected Mode otettiin ensimmäisen kerran käyttöön Intel 80286 -prosessorissa, joka tarjosi mekanismin resurssien suojaamiseksi ja monitehtäväisten käyttöjärjestelmien, kuten UNIXin ja OS/2:n, avustamiseksi. Sitä parannettiin Intel 80386 -prosessorissa laajentamalla laskentakapasiteetti 32 bittiin 16 bitistä, ja siitä tuli lopulta osa IA-32-arkkitehtuuria. Useimmat x86-käyttöjärjestelmät toimivat vain suojatussa tilassa, kuten Windows NT, Linux ja monet BSD-käyttöjärjestelmät; mutta MS-DOS toimii todellisessa tilassa, mutta jotkut laajennukset saattavat siirtyä suojatusta tilasta takaisin fyysisen muistin osoitteiston laajentamiseksi, samoin Windows 3.x siirtyy todellisesta tilasta suojattuun tilaan ja takaisin. Windows 9x ei ole riippuvainen ainoastaan reaalitilasta käynnistysvaiheena, vaan se myös siirtyy ja siirtyy kyseiseen tilaan. 

Long Mode on eräänlainen suojattu tila, ei todellinen tila, mutta ei kuulu IA-32:n suojattuun tilaan, se siirtyy pois IA-32:n hallitsemasta Legacy Mode -tilasta täysin itsenäiseen tilaan, mikä tarkoittaa, että vaikka x64-prosessori poistaisi sen legacy-osan, se toimisi. Toteutuksen tai mikroarkkitehtuurin tasolla legacy mode -koodit voisivat käyttää samoja fyysisiä suoritusresursseja, jotka on suunniteltu x64-koodeille, ilman että ne tarvitsisivat ylimääräisiä fyysisiä suoritusyksiköitä, kuten varhaisessa Itanium-prosessorissa. IA-32-arkkitehtuurilla voi siis olla tai olla olematta suhdetta x86-64:n, x64:n, AMD64:n tai Intel64:n kanssa. 

 IA32e ja AMD64 

AMD64 on IA-32-arkkitehtuuri, joka tarjoaa yhteensopivuustilan, joka tukee useimpia IA-32-ohjelmistoja, ja edustaa itseään AMD64-prosessoreiden Long Mode -tilassa. Kyseessä on uusi arkkitehtuuri, vaikka useimmat valehtelevat IA-32-arkkitehtuurille. 

IA32e ei ole tila, vaan IA-32:n laajennus tai IA-32:n uudempi versio, jossa otetaan käyttöön 64-bittinen laskentaominaisuus sen perusarkkitehtuurissa. Intel EM64T on uusi ominaisuus, joka on tuotu tämäntyyppisiin prosessoreihin ja mahdollistaa 64-bittisen laskennan. EM64T ei tietenkään ole mikään tila, vaan PAE:n kaltainen ominaisuus, joka voidaan ottaa käyttöön 64-bittisen laskentakyvyn laajentamiseksi. Ilman EM64T:tä Yamhill-prosessori toimisi kuin perinteinen Pentium 4. 

Kun EM64T on otettu käyttöön, 64-bittiset rekisterit ovat sovellusten nähtävissä. Perinteinen 32-bittinen käyttöjärjestelmä saattaa tarvita pieniä korjauksia tukeakseen sovelluksia, jotka viittaavat 64-bittisiin rekistereihin 64-bittisten laskutoimitusten suorittamiseksi, mutta ohjelmoijien on huolehdittava laskentatuloksista ilman, että muut prosessit häiritsevät niitä. Todennäköisesti käyttöjärjestelmä tarvitsee kuitenkin PAE:n tapaan korjauksen tukeakseen tätä ominaisuutta täysin, ainakin laajennettujen kuvaajien ja laajennettujen 64-bittisten rekisterien ja pinojen ja niin edelleen hallitsemiseksi, mutta ilman, että käyttöjärjestelmää tarvitsee kääntää tyhjästä, kuten AMD64:ssä. Virtuaaliosoite voidaan laajentaa 52 bittiin ja fyysinen osoite 46 bittiin. 16K:n segmentit, joiden koko on 4GiB, voitaisiin jakaa 64TiB:n fyysiseen tilaan, joko hakusanojen kanssa tai ilman. Koska 32-bittisen ja 64-bittisen tietojenkäsittelyn ero on pikemminkin rekisterin bittinopeus kuin koko järjestelmän leveys, 32-bittiset ja 64-bittiset koodit eroavat toisistaan myös viitattujen rekisterien perusteella ilman, että tarvitaan alatilaa, kuten yhteensopivuustilaa perinteisten 32-bittisten ohjelmistojen tukemiseksi. 

Kun EM64T on poistettu käytöstä, Yamhill-prosessori toimii kuin Northwoodin Pentium 4.