A questão está no ar há alguns anos, desde o lançamento dos microprocessadores de 64 bits para micros de mesa lá pelos idos de 2003 e 2004, quando começaram a ser desenvolvidas versões para estes processadores e continuaram a atualizar as versões para os processadores antigos, de 32 bits, que ainda estavam à venda. Cada versão de sistema operacional passou então a oferecer duas variedades, a "de 64 bits", também conhecida por x64, e a "de 32 bits", ou x86. E veio a inevitável questão: qual delas usar? Como a versão "de 64 bits" do SO apenas funciona nos processadores de 64 bits, se você ainda tem uma máquina com um destes velhos processadores terá que instalar um SO "de 32 bits". Porém, a versão de 32 bits roda tanto em processadores de 32 quanto de 64 bits. Neste caso, numa máquina de 64 bits, qual escolher?
Primeiro, vamos esclarecer que a expressão "sistema operacional de 64 bits", tecnicamente, não faz muito sentido. Isto porque na verdade o que se quantifica em bits é uma qualidade do processador, não do sistema operacional. O significado efetivo da expressão seria "sistema operacional desenvolvido para aproveitar as funcionalidades oferecidas pelos processadores de 64 bits", grande demais para ser usada na linguagem corrente. O que nos leva entãoao ponto que realmente interessa: o que são processadores de 64 bits e de 32 bits. Sem ir a detalhes técnicos desnecessários, as designações referem-se ao tamanho, em bits, dos registradores (posições de memórias internas dos processadores). Assim, processadores de 32 bits têm registradores com 32 bits de largura. Logoneles não "cabem" números que exijam mais de32 bits para serem expressos (algo análogo ocorre nos processadores de 64 bits).
As diferenças, é claro, vão bastante além disto, já que processadores de 64 bits oferecem funcionalidades não oferecidas pelos de 32. Mas fixemo-nos nesta, responsável pela diferença mais perceptível quando se usa SO de 32 bits em máquinas com processadores de 64: a quantidade de memória que é possível endereçar. Vejamos o que acontece neste caso.
Para acessar uma posição da memória principal é preciso fornecer seu endereço, que na verdade não passa de um número. Número expresso no sistema numérico de base 2 (ou "binário") usado internamente nos computadores e que deve, naturalmente, ser armazenado em um registrador para que o controlador da memória possa lê-lo. O maior número que "cabe" em um registrador de 32 bits é "11111111111111111111111111111111" ("um" repetido 32 vezes) que, expresso em decimal, corresponde a 4.294.864.296, mais comumente conhecido por 4 Gigas (4 x 1.0243). Ora, basta pensar um pouco para descobrir que, mesmo que na placa-mãe de seu computador com processador de 32 bits você tenha uma capacidade de memória instalada de, digamos, 8 GB (oito Gigabytes), jamais poderá acessar os endereços superiores a 4G, pois eles não "caberão" nos registradores do processador.
Como sistemas operacionais "de 32 bits" são desenvolvidos para processadores de 32 bits, só admitem endereços que caibam nos registradores destes processadores. Logo, ainda que um SO "de 32 bits" seja instalado em uma placa mãe com 8 GB de memória e processador de 64 bits, não conseguirá acesso aos endereços acima de 4 G, já que o próprio sistema operacionalnão consegue lidar com eles. Resumindo: se você instalar um SO "de 32 bits" em uma máquina de 64 bits, terá seu acesso à memória limitado a 4GB não importa quanta memória tenha de fato instalada. Este é o principal problema desta configuração. E ainda há outros: a segurança é menor, alguns programas que exigem processadores de 64 bits não rodarão e coisas que tais.
Em resumo: se seu PC usa um processador de 64 bits (e os modernos quase todos usam), melhor instalar a versão do sistema operacional x64 (de "64 bits"). O único inconveniente – que, é bom frisar, raramente se manifesta – seria alguma eventual incompatibilidade com programas ou hardware desenvolvidos para máquinas ou versões de SO de 32 bits. Mais com o domínio cada vez maior dos novos processadores de 64 bits, isto ocorre cada vez menos.