RAM em computadores comuns é endereçada (isto é, referida por programas) usando sequências de bits que correspondem a poderes de dois . Quando você está usando um sistema operacional de 32 bits , significa que os programas têm (no máximo) 32 bits disponíveis para eles descreverem cada endereço. Esse limite de 32 bits, fundamentalmente, está no hardware: a família de processadores x86 originalmente reservou apenas 32 bits para endereços.
O número total de diferentes únicas seqüências que você pode organizar 32 bits é 4.294.967.296. Para computadores, isso significa que você só pode se referir a muitos endereços diferentes na memória. Para apontar para mais endereços (para que cada endereço permaneça único) você precisa ter mais bits.
Esse grande número total se traduz em 4 GB. Quanto ao motivo, na prática, pode ser um quarto a menos do que isso, o artigo da Wikipedia sobre barreira de 3 GB explicará.
Physical Address Extension ou PAE, no nível de hardware, é uma extensão do endereçamento de 32 bits em Processadores x86: os processadores PAE possuem 36 bits para memória, estendendo assim a faixa de endereços disponíveis para o sistema operacional (que divide a memória entre os programas). Quando você está instalando um kernel PAE, você está, na verdade, instalando suporte de sistema operacional de baixo nível para este hardware x86 estendido.
Quando você tem um processador de 64 bits (como a maioria dos processadores modernos é), é possível executar sistemas operacionais e aplicativos criados para endereçar a memória usando esses 64 bits. Isso dá a eles um total de " 18446744073709551616 valores diferentes, um número acima de 18 quintilhões ". Em teoria, pelo menos, isso significa que você não ficará sem endereços antes de ter mais de 16,8 terabytes de RAM .