L'architettura dei PC prevede una suddivisione della memoria indirizzi, ad ognuno dei quali corrisponde un byte (8 bit). Nei sistemi a 32 bit le istruzioni macchina utilizzano 2 registri, un registro chiamato selettore e uno chiamato offset, quest'ultimo della dimensione di 32bit. Sotto WinXP32bit e WinVista32bit, il registro selettore non dà alcun contributo nella costruzione dell'indirizzo fisico. Resta quindi il solo contributo del registro offset a 32bit che indirizza un massimo di 2^32 = 4Gb di memoria.

In questi 4GB deve stare anche lo spazio per gli indirizzi della memoria delle periferiche gestite in memory mapping. In pratica vi è un'allocazione dello spazio di indirizzi per alcune funzioni critiche, relative a schede video, audio, funzioni di I/O, configurazione di agp/pci-express. Lo spazio dedicabile alla memoria vera e propria si riduce quindi a valori intorno ai 3Gb, in base al numero e al tipo di periferiche installate sulla macchina. 

Oggi 4 o più Gb di Ram sono una configurazione sempre più comune: la soluzione per sfruttarli tutti è quella di abilitare la modalità PAE, mediante la quale si aggiungeranno 4-bit alle possibilità di allocazione. La modalità PAE (Physical Address Extension) X86 consente al software di utilizzare il set di API AWE (Address Windowing Extensions) per mappare memoria fisica aggiuntiva allo spazio di indirizzi virtuali dell'applicazione.

La differenza principale tra gli schemi di paging della memoria PAE e quelli di paging della memoria non PAE sta nel livello aggiuntivo di paging necessario in modalità PAE. In modalità PAE sono necessari 3 livelli di paging anziché 2. Le applicazioni che non utilizzano il set di API AWE possono inoltre trarre vantaggio dall'estensione PAE X86 perché il sistema operativo ricorrerà a una quantità di memoria fisica maggiore per ridurre il paging e aumentare le prestazioni: le applicazioni che manipolano grandi quantità di dati registrano infatti prestazioni migliori se conservano i dati in memoria invece che su disco.

Il PAE è supportato nativamente nei seguenti sistemi operativi:

Microsoft Windows Vista (Tutte SKU)

Microsoft Windows Server 2003, Datacenter Edition (32-bit x86)

Microsoft Windows Server 2003, Enterprise Edition (32-bit x86)

Microsoft Windows Server 2003, Standard Edition (32-bit x86)

Microsoft Windows 2000 Advanced Server

Microsoft Windows 2000 Datacenter Server

Dal Service Pack 2 di Windows XP il PAE è abilitato di default (ma non per rendere possibile l’installazione di più di 4 Gb di ram, bensì per poter sfruttare le funzionalità No Execute dei nuovi processori).

Il PAE è automaticamente abilitato anche sui sistemi Windows Server 2003 SP1, Enteprise Edition e superiori, se è presente hardware con supporto di HotSwap (memoria di sistema, schede di rete, schede pci).

Come attivare il PAE su Windows 2000, XP e 2003

Per attivare il PAE è necessario modificare il file di configurazione di avvio “boot.ini”

Con la visualizzazione dei file nascosti e di sistema abilitata, editare il file boot.ini presente in C,

modificando l’ultima riga con l'aggiunta del comando /PAE. Alla fine dovreste avere una riga simile alla seguente:

multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)WINDOWS="Windows Server 2003, Enterprise" /noexecute=optin /fastdetect /PAE

Riavviate la macchina. Dal bios potrebbe essere necessario abilitare la funzionalità PAE, se già non lo era.

Abilitare il PAE in Windows Vista

Per abilitare il PAE su Vista bisogna seguire la seguente procedura:

Aprire il menù Start e digitare cmd, cliccare col il pulsante destro sull’icona che è appena apparsa e selezionare “esegui come amministratore”, confermare la schermata dell’UAC.

Digitare “BCDEdit /set PAE forceenable” senza le virgolette.

Riavviare la macchina.

Limitazioni al supporto PAE delle varie versioni di Windows

Massima Memoria supportata con PAE

Windows 2000 Advanced Server: 8 GB di RAM fisica

Windows 2000 Datacenter Server: 32 GB di RAM fisica

Windows XP (all versions): 4 GB di RAM fisica*

Windows Server 2003 (and SP1), Standard Edition: 4 GB di RAM fisica*

Windows Server 2003, Enterprise Edition: 32 GB di RAM fisica

Windows Server 2003, Datacenter Edition: 64 GB di RAM fisica

Windows Server 2003 SP1, Enterprise Edition: 64 GB di RAM fisica

Windows Server 2003 SP1, Datacenter Edition: 128 GB di RAM fisica

* Nei sistemi Windows XP, Windows 2000 Server e Windows 2003 Server Standard il supporto PAE non estenderà l’indirizzamento massimo oltre i 4 Gb.