Speicheradressierung 32Bit / 64Bit Windows - System

[André [HWLUXX]]

Grundsätzlich gilt:

Ein 32 Bit Betriebssystem kann theoretisch maximal 2^32 Speicheradressen á 8 bit - also genau 4 Gibibyte Ram adressieren.
(2^32 Speicheradressen á 8 bit = 4.294.967.296 Bit = 4 GiB)

Ein 64 Bit Betriebssystem kann theoretisch maximal 2^64 Speicheradressen á 8 bit - also genau 16 Exbibyte Ram adressieren.
(2^64 Speicheradressen á 8 bit = 1.84467441 × 10^19 Bit = 16 EiB)​

Info:
1 Gibibyte = 1024 Mebibyte = 1.048.576 Kibibyte = 1.073.741.824 Byte
1 Gigabyte = 1000 Megabyte = 1.000.000 Kilobyte = 1.000.000.000 Byte​

32 Bit - Von der Theorie in die Praxis:

Jeder der mit seinem normalen Windows 32 Bit System ohne PAE versucht hat, volle 4 Gigabyte Ram zu nutzen, wird gescheitert sein. Die 32 Bit Architektur ist nämlich eigentlich nicht für 4 Gigabyte Ram ausgelegt. I/O Komponenten wie z.B. Grafikkarten, Soundkarten und auch Controller müssen nämlich ebenfalls adressiert werden.

Also wichtig: Diese reservierten Bereiche werden von den maximal möglichen 4 GB Adressraum subtrahiert und stehen nun nicht mehr für den Arbeitsspeicher zu Verfügung.Einen genauen Wert kann man pauschal nicht sagen, je nach Hardwarekomponenten kann dieser aber einige hundert Megabyte betragen.

Spezialfall Windows Vista 32Bit:

Windows Vista 32 Bit kann maximal rund 3,1 Gigabyte Ram nutzen. Egal ob theoretisch 3,3 Gigabyte nach Abzug der I/O Komponenten noch verfügbar sind. Microsoft hat eine Beschränkung der Ramkapazität eingebaut. Grund: Hardware-Hersteller würden, so Microsoft, nicht immer dafür sorgen, dass ihre Produkte mit RAM-Größen von 4 Gigabyte und mehr zurechtkommen. Diese Beschränkung ist unumgänglich.

Update: Seit Service Pack 1 werden nun die vorhandenen 4 Gigabyte Arbeitsspeicher korrekt angezeigt. Beachten sollte man jedoch, dass weiterhin nur die o.g. Werte genutzt werden.
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Ich habe ein 64Bit Betriebssystem aber mir werden weniger als 4 Gigabyte Ram angezeigt.

Das Zauberwort heißt hier "memory remapping". Insofern Mainboard und Betriebssystem diese Funktion / dieses Feature unterstützen, kann der verlorengegangene Bereich wieder genutzt werden indem der Speicher virtuell angehangen wird. Aktiviert wird diese Option im Bios des jeweiligen Mainboards.​

Was bedeutet eigentlich 32 Bit und 64 Bit in der Theorie?

Vereinfacht dargestellt bedeutet 64-Bit, dass ein Prozessor mit einem Takt 64 Bit (=8 Byte) verarbeiten kann. Ein 32 Bit Prozessor kann demnach mit einem Takt nicht mehr als 32 Bit (=4 Byte) verarbeiten. Zu den Vorteilen einer 64-Bit Architektur gehören die direkte Adressierung von mehr als 4 Gigabyte Arbeitsspeicher und die beschleunigte Arithmetik (Rechnen / Arbeiten) mit großen Zahlen. Nachteile sind ein erhöhter Speicherbedarf der meisten Programme, sowie die erhöhten Produktionskosten und somit Endkundenpreise.

Eine ausführliche Liste, welches Programm Vista - 64Bit unterstützt findet ihr hier: Windows Vista x32 | x64 kompatibilitätsliste

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Speichererweiterung > 4 Gigabyte bei Server-PCs

Unterstützt das Betriebssystem Physical Address Extension (PAE) oder auch Address Windowing Extension (AWE) genannt und verfügt der Prozessor über einen größeren Adressbus als 32 Bit kann das Betriebssystem mehr Arbeitsspeicher ansprechen als ein 32 Bit Betriebssystem üblicher Weise vorsieht. Nötig ist das besonders bei Servern. PAE muss jedoch von der Anwendung unterstützt werden, damit es funktioniert. In der Praxis ist es außerdem äußerst langsam, wodurch eine Nutzung im Vornherein gut überlegt sein sollte.

Eine Liste der unterstützten Betriebssysteme von Microsoft.

Aktuelle Linux-Versionen unterstützen uneingeschränkt PAE (ab Kernel 2.4.4; Kernelconfig-Option). FreeBSD, OpenBSD (bisher nur in -current) und Solaris unterstützen PAE ebenfalls uneingeschränkt und adressieren den gesamten 64-GiB-Adressraum.

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Nützliche Links rund um das Thema:

Vista: Warum 4 GB RAM nicht voll unterstützt werden

4 GB RAM mit Windows Vista

Physical Address Extension - PAE Memory and Windows

Who ate my Memory [Englisch]

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Hinweis zum Sticky: Wir versuchen diesen Thread natürlich stets zu erweitern, hoffen dabei jedoch auf eure Zusammenarbeit. Also wenn ihr noch was zum Thema wisst, was noch nicht im Thread verfasst ist, meldet euch.​

Bisschen Futter für die Suchmaschine: Vista 32 Bit erkennt 4 GB RAM nicht, Vista 32 Bit mit 4GB Ram, Vorteile?, Win Vista 32 Bit Oder 64 Bit Für Spieler, 4GB unter Windows XP 32 bit

 

[André [HWLUXX]]

*update*

 

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Danke an: Stefan Payne