Physical Address Extension

Physical Address Extension (PAE, engl. für Erweiterung (der) physischen Adressierung) ist eine technische Erweiterung aus dem Gebiet der Rechnerarchitektur. Mit PAE kann man im 32-Bit-Modus x86-kompatibler CPUs mehr physischen Arbeitsspeicher ansprechen als die 4 GiB, die man über ein 32-Bit-Adressregister erreichen kann. Der in einem Prozess nutzbare Speicher bleibt bei linearem Speichermodell („flat memory“) aber auf 4 GiB begrenzt. Das Verfahren wird bei Prozessoren ab Intel Pentium Pro und AMD Athlon eingesetzt. Spezielle Erweiterungen in der Paging-Einheit der CPU sorgen dafür, dass größere physische Adressen generiert werden.

Prozessor	Adressleitungen	adressierbarer Speicher
I386 bis Intel Pentium	32	4 GiB (kein PAE)
Intel Pentium Pro bis Intel Core 2	36	64 GiB
Intel Xeon	38	256 GiB
AMD Athlon 64 (K8)	40	1024 GiB = 1 TiB
AMD K10 Architektur	48	262.144 GiB = 256 TiB
theoretisches Limit von PAE	52	4.194.304 GiB = 4096 TiB

Für eine sinnvolle Nutzung muss PAE vom Betriebssystem unterstützt werden. PAE erfordert allerdings mehr Aufwand (Zeit) für die virtuelle Speicherverwaltung, das Paging und für 32-Bit PCI-Zugriffe, den man sich bei weniger als 4 GiB Hauptspeicher sparen könnte. Auf den meisten Rechnern ist PAE aber trotz der Hauptspeicherbegrenzung aktiviert, weil man nur mit PAE das auf vielen Prozessoren vorhandene No-Execute-Bit nutzen kann. Es verhindert, dass Daten als Programm ausgeführt werden.

Unterstützung der Betriebssysteme

BSD-Familie

FreeBSD unterstützt PAE in der 4.x Serie ab 4.9, in der 5.x Serie ab 5.1 und in allen 6.x Versionen und allen späteren Versionen. Die PAE-Konfigurationsoption wird im Kernel benötigt. Ladbare Kernelmodule können nur in einen Kernel mit aktiviertem PAE geladen werden, wenn die Module mit aktiviertem PAE erstellt worden sind. Nicht alle Treiber unterstützen mehr als 4 GiB Arbeitsspeicher, in einem System mit aktiviertem PAE laufen solche Treiber nicht richtig. NetBSD sowie OpenBSD (bisher nur in -current) unterstützen PAE ebenfalls. Alle adressieren den gesamten 64-GiB-Adressraum.

Haiku

Haiku unterstützt PAE seit der Version Haiku R1 Alpha 3.

Linux

Der Linux-Kernel enthält ab der Version 2.3.23 die volle PAE-Unterstützung. Seit 2009 ist PAE bei vielen Linux-Distributionen standardmäßig enthalten, weil PAE für das NX-Bit benötigt wird.

Mac OS X

Mac OS X für Intel Macs unterstützt PAE und das NX-Bit auf allen von Apple unterstützten CPUs (ab 10.4.4). Mac Pro werden aktuell mit bis zu 64 GiB RAM ausgeliefert.

Microsoft Windows

PAE wird von folgenden Versionen von Microsoft Windows unterstützt und muss hierbei zumeist durch eine Bootoption aktiviert werden:

Windows Versionen (und das Maximum an Arbeitsspeicher)	32-bit Editionen (in GiB)	64-bit Editionen (in GiB)
Windows 2000 Professional, Server	4
Windows 2000 Advanced Server	8
Windows 2000 Datacenter	32
Windows XP Starter	0,5
Windows XP Home & Media Center	4
Windows XP Professional	4	32
Windows Server 2003 Web	2
Windows Server 2003 Small Business, Home, Storage	4
Windows Server 2003 Enterprise Storage	8
Windows Server 2003 Standard (SP1/SP2/R2)	4	32
Windows Server 2003 Enterprise (SP2)	64	2048
Windows Server 2003 Datacenter (SP2)	128	2048
Windows Vista Starter	1
Windows Vista Home Basic	4	8
Windows Vista Home Premium	4	16
Windows Vista Business, Enterprise, Ultimate	4	128
Windows Server 2008 Standard, Web	4	32
Windows Server 2008 Enterprise, Datacenter	64	2048
Windows 7 Starter	2	2
Windows 7 Home Basic	4	8
Windows 7 Home Premium	4	16
Windows 7 Professional, Enterprise, Ultimate	4	192

Für die Address Windowing Extension müssen je nach Windows-Version eventuell zusätzliche Service Packs eingespielt werden.

Solaris

Solaris unterstützt PAE ab Version 7.

Siehe auch

• Address Windowing Extension
• AMD64
• IA64
• Intel 64