Vor knapp 20 Jahren zog einer meiner damaligen Kollegen den Neid der kompletten Redaktion auf sich. Der Technik-Freak hatte in seinem pfeilschnellen 486er PC die üblichen acht Megabyte Arbeitsspeicher (MB) auf unglaubliche 16 MB verdoppelt. Voller Stolz ließ uns “Mr. RAM” dann wissen: “Also wenn ihr mal was Großes zum Umwandeln habt, gebt es mir. Da schmeißen wir die Kiste abends an und schon am nächsten Morgen ist die Datei dann fix und fertig gerendert”.
Im Laufe der Jahre ist einiges passiert. Vor allem der Hunger der Betriebssysteme nach Arbeitsspeicher ist ständig gestiegen. Da ist es umso erfreulicher, dass RAM immer preiswerter wurde. Heutzutage wird ein Rechner ganz selbstverständlich mit mindestens zwei Gigabyte (GB) ausgeliefert. Geht es allerdings in Richtung vier GB, so stellt sich die Frage, warum denn dieser flüchtige Speicher nicht vollständig genutzt oder angezeigt wird.
Unterscheiden muss man grundsätzlich zwischen einem 32 Bit und einem 64 Bit Betriebssystem. Und auch die verwendeten Anwendungen spielen eine Rolle. Einem einzelnen Programm kann man unter einem 32-Bit Betriebssystem maximal zwei GB Arbeitsspeicher zuweisen. Läuft das Betriebssystem mit 64 Bit, so ist bei vier GB Schluss.
Letztlich entscheidend ist jedoch die Tatsache, wie viel Arbeitsspeicher das Betriebssystem überhaupt verwalten kann. Und da liegt die Grenze bei 32-Bit Betriebssystemen eben bei den ominösen vier GB.
Wie kommen aber diese vier GB zustande? Jede Speicherzelle im Arbeitsspeicher kann zwei Zustände annehmen. Nämlich 0 und 1. Bei einem 32 Bit Prozessor ist der Adressbus 32 Bit breit, es können also 32 Bit adressiert werden, die eben die Zustände 0 und 1 annehmen können.
Daraus ergibt sich folgende Rechnung:
2^32 Bit = 4294967276 Bit
/1024 = 4194304 KB
/1024 = 4096 MB
Das heißt : Es werden zwar die kompletten 4 GB genutzt, zur freien Verfügung stehen aber weniger. Das BIOS des Computers reserviert unterhalb der 4 GB Grenze einen Teil des Adressraums für AGP- und PCI-Steckkarten. Außerdem noch ein wenig für andere System-I/O`s und das BIOS-ROM. So fällt also unter anderem ein Adressbereich weg, der genau so groß ist wie der Arbeitsspeicher der Grafikkarte. Man spricht hier auch von GART (Graphics Address Remapping Table). Bei einer Grafikkarte mit 512 MB Arbeitsspeicher stehen von den 4 GB adressierbarem RAM also gleich einmal nur noch 3,5 GB zur Verfügung.
Davon fällt dann auch noch die so genannte “AGP Aperture Size” weg. Dabei handelt es sich um einen vom BIOS reservierten Adressbereich, über den die Grafikkarte via AGP auf zusätzlichen Hauptspeicher zugreift, um etwa Texturen der Grafikkarte auszulagern. Bei einer AGP Aperture Size von 256 MB und den 512 MB der Grafikkarte stehen dann also nur noch 3,25 GB zur freien Verfügung. Davon können dann noch ein paar Bytes für andere System-I/O`s wegfallen.
Unter Vista 32-Bit hingegen würden theoretisch sogar die 4 GB komplett zur Verfügung stehen, aus Kompatibilitätsgründen hat Microsoft den maximal adressierbaren Arbeitsspeicher auf 3,12 GB begrenzt. Bei einem 64-Bit Betriebssystem können rechnerisch 2^64 Bit adressiert werden, also 16 EB (Exabyte). In der Praxis kann Vista in der 64-Bit Version aufgrund anderer Limitationen maximal 128 GB adressieren.
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