質問に関するコメントの多くは偽物です。 x86-64ロングモードで実行できるすべてのCPUは16ビットまたは32ビットOSを実行できます。 32ビットサポートを廃止したx86-64 CPUはありません。 (IntelのアーキテクチャーマニュアルPDFは彼らのWebサイトにあります。Stackoverflowを見てください。 x86タグウィキ 。)
ちなみに、BIOSは16ビットモードでしか使用できないため、OSが起動してCPUを32ビット保護モード、または64ビットロングモードに切り替えた後は、BIOSは関係ありません。 OSはハードウェアと直接通信するドライバを必要とします。
私の知る限り、 64ビット対応のCPUを起動できるマザーボードは、64ビットモードで動作します。 64ビットモードでは、CPUを別の電圧で動作させる必要はありません。 moboのCPU互換性リストをチェックしてください。
マザーボードに同梱されているBIOS / UEFIファームウェアは、そのマザーボードとそれがサポートするCPUに固有のものであり、x86-32とx86-64には固有のものではありません。少なくとも1つのプロジェクトがあります( Coreboot、以前のLinuxBios )ベンダーのBIOSを置き換えるためのオープンソースファームウェアの開発を目的としていましたが、マシン内のあらゆるハードウェアに特別に移植する必要があります。
x86-64モードをサポートしない主流のx86 CPUはもうありません。最後のものは おそらくアトム しかし、それらはソケット付きのパッケージではありません、AFAIKですので、Atomボードを新しい64ビットCPUにアップグレードすることは問題外です。
デスクトップCPUの場合、32ビット専用CPUと64ビット対応CPUの両方をサポートできるマザーボードがありました。 ソケット478 P4 NorthwoodとWillamette(32bit)で使われていた P4プレスコット (Intel初のIA-32e、別名x86-64 CPU)。その後のP4はLGA 775を使用しましたが、これはCore2でも使用されていました。
最近購入することを検討しているシステムはすべて、64ビットモードをサポートしています。たとえ古い32ビット専用ソフトウェアがインストールされた状態で販売されていてもです。 (あるいは32ビット専用のCPUがハンダ付けされた小さなものです)。