Читаем руководства AMD/Intel. Перенести можно, хотя это зависит от того, как именно используется сегментация. Если сегментация используется исключительно для реализации FLAT-модели (или близкой к ней), то будет проще. Если сегментация используется для реализации полноценной сегментной модели, то не мешало бы сначала 32-разрядную систему привести к FLAT-модели (особенно если в дальнейшем планируется развивать 32-разрядную линию), причем с учетом не только IA-32, но и AMD64/Intel64, чтобы потом было проще развивать обе линии параллельно. Ну а потом можно попробовать сделать первую 64-разрядную версию.
Note: все-таки 64-разрядная архитектура существенно отличается от 32-разрядной, поэтому разработать и развивать обе линейки с учетом их переносимости будет непросто.