32 bit 운영체제의 메모리 한계는 왜 최대 4GB인가?

32 bit 운영체제의 메모리 한계는 왜 최대 4GB인가?

컴퓨터는 모든 데이터를 이진수, 즉 0과 1의 조합으로 처리한다.

컴퓨터의 프로세서는 메모리에 접근할 때 특정 주소를 통해 데이터를 읽거나 쓰는데

이때 메모리의 주소를 나타내는 데 사용되는 bit의 수가 주소를 지정하는 데 영향을 준다.

32 bit 운영체제는 메모리의 주소를 표현하는 데 32bit를 사용할 수 있다.

32 bit가 가질 수 있는 모든 경우의 수는 2의 32승으로 만약 각 주소가 1 byte의 메모리를 가리킨다고 가정하면,

32 bit 운영체제가 직접 주소를 지정할 수 있는 최대 공간은 4,294,967,296 byte 다.

위의 값을 우리에게 친숙한 단위인 기가바이트 (Gigabyte, GB)로 변경하면 대략 4 GB 값이 나온다.

즉, 32개의 bit로는 최대 약 4 GB의 물리적 메모리 주소만 지정할 수 있기 때문에,

32 bit 운영체제에서는 아무리 많은 RAM을 설치하더라도 4 GB 이상을 인식하거나 활용할 수 없다.

🔹 컴퓨터 과학에서 데이터의 크기를 나타낼 때 1000 대신 1024를 사용하는 이유는 컴퓨터가 10진법이 아닌 2진법을 사용하며, 1024(2^10)가 2의 거듭제곱 중 1000에 가장 가까운 수이기 때문이다.

❓ 만약 4 bit / 64 bit 운영체제 라면?

1️⃣ 4 bit인 경우

https://stackoverflow.com/questions/1119278/why-does-a-32-bit-os-support-4-gb-of-ram

4 bit의 운영체제가 가질 수 있는 최대 메모리 주소는 0000 ~ 1111 으로 2^4 = 16개

각 주소가 1 byte의 메모리를 가리킨다면, 16개의 주소로 총 16 byte의 메모리를 관리할 수 있다.

2️⃣ 64 bit인 경우

64 bit의 운영체제가 가질 수 있는 최대 메모리 주소의 개수는 2^64 = 18,446,744,073,709,551,616

18 엑사바이트(EB)로 이론상 엄청난 메모리를 지원한다.

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B0%94%EC%9D%B4%ED%8A%B8

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