Por que existe um limite de memória, mas não um limite de armazenamento para computadores

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Se um computador tiver uma cópia de 32 bits do Windows, somente poderá usar no máximo 4 GB de RAM. Mas por que o mesmo computador pode usar mais de 500 GB de armazenamento? Se houver um limite para a RAM, o mesmo limite não deveria existir para armazenamento?

memory storage

— qspitzer
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Resposta curta não: o armazenamento é limitado pelo design do sistema de arquivos e do driver de dispositivo.

— DavidPostill

Também existem limites de armazenamento, eles dependem apenas do sistema de arquivos e muito mais altos que os limites de RAM. Por exemplo, o NTFS no Windows XP tem um tamanho máximo de volume de 256 TB.

— Mike Scott

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Houve vários limites de tamanho de armazenamento que foram impostos e contornados ao longo dos anos.

Da história do BIOS e do IDE, os vários limites que vimos são:

Especificação ATA (para discos IDE) - o limite de 137 GB

BIOS Int 13 - o limite de 8,5 GB

O limite de 528 MB

O limite de 2,1 GB (abril de 1996)

O limite de 3,2 GB

O limite de 4,2 GB (fevereiro de 1997)

O limite de 7,9 GB

O limite de 8,4 GB

O limite de 33,8 GB (agosto de 1999)

O limite de 137 GB (setembro de 2001)

O limite de 2 TiB

Leia o artigo vinculado para obter detalhes de cada limite. Geralmente, embora sejam diferentes dos limites de memória devido ao tamanho do setor de 512 bytes e do cluster de 4096 (padrão), combinados com outros fatores.

Já passamos o "Limite de 2 TB" listado e é específico para discos MBR. O disco particionado GPT não tem esse limite.

— Mokubai
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Principalmente não. A CPU não trabalha diretamente com o armazenamento em disco da mesma forma que usa a RAM - ou seja, não possui instruções dedicadas que aceitariam os números do setor de HDD.

Em vez disso, o sistema operacional deve enviar comandos ao controlador de disco para recuperar alguns setores e copiá-los para a RAM (ou vice-versa, gravar alguns dados da RAM nos setores de disco). Apenas uma vez na RAM, os dados se tornam acessíveis à CPU - e a CPU não se importa com a forma como chegou lá.

(Lembre-se de que a CPU "bitness" descreve principalmente as instruções que lidam com endereços de memória, mas não necessariamente aquelas que lidam com números simples. Portanto, uma CPU de 32 bits ainda pode trabalhar com números maiores que isso. Por exemplo, quando precisa calcular um número 64 endereço do setor de bits. Pode levar mais instruções do que trabalhar com um número de 32 bits, mas ainda é possível.)

Dito isto, pode haver limitações de armazenamento em outros lugares. Por exemplo, os discos IDE originalmente tinham apenas comandos que aceitavam endereços de setor de 22 bits. Para oferecer suporte a discos maiores, o IDE precisava de novos comandos para serem definidos para endereços de setor de 28 e 48 bits. Mas isso não está relacionado à CPU.

— gravidade
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