Được phát triển và ra mắt bởi Intel vào năm 1978, kiến trúc tập lệnh (ISA) x86 nhanh chóng trở thành sự lựa chọn hàng đầu trong lĩnh vực xử lý điện toán cho đến thời điểm hiện tại, mặc dù ARM đã có những bước tiến vượt trội về thiết kế và hiệu suất. Tuy nhiên, một thách thức đối với x86 là sự cản trở của việc hỗ trợ tất cả các mã và ứng dụng từ các thế hệ trước đó, từ 16-bit ban đầu, qua 32-bit, rồi đến chuẩn x86-64 ra mắt vào năm 1999.Đã có một lập trình viên phân tích nguyên nhân khiến x86 gặp khó khăn trước kiến trúc tập lệnh ARM mới hơn, hiệu quả hơn trong việc xử lý out of order để tăng tốc độ xử lý, mà không cần phải hỗ trợ các mã phần mềm từ thời kỳ từ năm 1978 đến năm 1999.Rõ ràng Intel hiểu điều này sâu sắc hơn bất kỳ ai khác. Vì vậy, kiến trúc tập lệnh x86S đã được phát triển. Kiến trúc Intel 64 đã tồn tại được khoảng 2 thập kỷ. Nhờ vào việc sử dụng rộng rãi của ISA này, hiện nay thậm chí Windows cũng không có phiên bản 32-bit nữa. Tương tự, firmware CPU của họ không hỗ trợ hệ điều hành không chạy trên nền UEFI64 nữa. Tuy nhiên, phần cứng vẫn có khả năng hỗ trợ mã và ứng dụng 32-bit để đối phó với những trường hợp cần thiết.Ý tưởng của Intel là, thế giới đã sẵn sàng để bỏ lại phía sau ISA x86 16 và 32-bit, và tương lai sẽ chỉ có chế độ vận hành chạy các phần mềm 64-bit.
Kiến trúc tập lệnh Intel 64 hiện nay hoạt động sau khi hệ thống được reset giống như con chip 8086 ra mắt cách đây khoảng nửa thế kỷ, cần một loạt các dòng mã chuyển đổi để hoạt động ở chế độ 64-bit. Sau khi khởi động xong, các phần mềm và hệ điều hành hiện đại không còn cần sử dụng các chế độ 16 hoặc 32-bit nữa. Với x86S, các chip xử lý trong tương lai chỉ cần khởi động và hoạt động ở chế độ 64-bit như hiện tại, không cần qua các chế độ trung gian 16 hoặc 32-bit nữa.Ưu điểm của x86S, chỉ chạy mã 64-bit, là loại bỏ những thành phần cũ kỹ của kiến trúc tập lệnh đã tồn tại suốt 45 năm, giảm độ phức tạp của kiến trúc tổng thể, cả ở mặt phần cứng và phần mềm. Bằng cách loại bỏ các khối phần cứng bán dẫn chỉ được sử dụng để thực thi mã x86 16 hoặc 32-bit, chip xử lý có thể được trang bị các cải tiến phù hợp hơn với thời đại. Một số điểm khác biệt của x86S so với Intel 64 có thể được liệt kê như sau:- Sử dụng mô hình phân đoạn đơn giản của 64-bit để hỗ trợ phân đoạn cho các ứng dụng 32-bit, tương tự như các hệ điều hành hiện tại đang thực hiện.
- Bỏ ring 1 và ring 2, những tính năng mà phần mềm hiện đại không sử dụng, hoặc đã trở nên lỗi thời.
- Loại bỏ hỗ trợ truy cập bộ nhớ 16-bit.
- Loại bỏ chuỗi cổng I/O, được sử dụng để hỗ trợ các mô hình I/O thực thi thông qua CPU cũ.
- Hạn chế điều khiển ngắt cục bộ (APIC) bằng X2APIC, và loại bỏ hỗ trợ vi xử lý ngắt lập trình (PIC) 8259.
- Cắt giảm một số chi tiết trong các chế độ của hệ điều hành mà không được sử dụng.
