Есть ли способ запустить 64-битную виртуальную машину на 64-битном процессоре без аппаратной виртуализации (amd-v, vt-x)?

вероятно, нет, или, по крайней мере, нет простого, хорошо поддерживаемого способа.

посмотреть http://en.wikipedia.org/wiki/X86_virtualization#Software-based_virtualization, который сказал

начальная версия x86-64 (AMD64) не допускала программное обеспечение-только полная виртуализация из-за отсутствия сегментации поддержка в длинном режиме, который сделал защиту гипервизора память невозможна, в частности, защита обработчика ловушек это работает в адресном пространстве гостевого ядра.[12][13]:11 и 20 Версия D и более поздние 64-разрядные процессоры AMD (как правило, изготовлено в 90 nm или) добавленная основная поддержка для сегментации внутри длинный режим, позволяющий запускать 64-разрядные гостевые системы на 64-разрядных хостах через двоичный перевод. Intel не добавила поддержку сегментации реализация x86-64 (Intel 64), создание 64-разрядного программного обеспечения виртуализация невозможна на процессорах Intel,

Если вы можете пожертвовать производительностью, вы можете попробовать с полными эмуляторами процессора, как QEMU или Бохи. С QEMU вы можете использовать практически любой процессор в качестве гостя или хоста. С Bochs гость может быть x86 или x86-64, и хост может быть любым видом ЦП.