32ビット版 Windows だと、なぜ利用できるメインメモリー容量は 4GB までなのか

32ビット版の Windows では、32ビット単位でデータを扱います。単位となるビット数が大きいほど、表せるデータの種類が多くなります。

例えば、1ビット単位のデータを扱えるなら、1ビットは0と1ですので、表せるデータの種類は2個です。2ビット単位のデータを扱えるなら、2の2乗個（4個）になります。（00,01,10,11）

nビット単位のデータを扱えるなら、表せるデータの種類は2のn乗個となります。

32ビット単位のデータを扱えるなら、2の32乗個、すなわち4,294,967,296個となります。

メインメモリーにはアドレスがあり、どこのアドレスからデータを読み出すのか、どこのアドレスへデータを書き出すのか決めるために、アドレスを管理する必要があります。

アドレスは重複せず一意である必要がありますので、表せるデータの種類が管理できるアドレスの数になります。32ビット単位のデータを扱う Windows では、4,294,967,296個のアドレスを管理できます。

パソコンを含む一般的なコンピューターでは、メインメモリー上に1アドレスあたり1バイトのデータを格納しますので、4,294,967,296個×1バイトのメインメモリー容量を管理できることになります。

つまり、このメインメモリー容量を超えたところは管理外となり、利用はできません。

4,294,967,296バイト（B）の単位をギガバイト（GB）にすると、4,294,967,296バイト（B）÷（1024×1024×1024）=4ギガバイト（GB）になります。

単位を GB にして言うと、32ビット版 Windows では 4GB を超えたところは管理外となり利用はできません。言い換えると、32ビット版 Windows では 4GB まで利用できます。