32ビット版Windows 8/8.1（x86）で4GB超のRAMを有効化する方法【PAEパッチ完全ガイド】

本記事では、32ビット版Windows 8（およびWindows 8.1）における4GBのメモリ制限を解除し、PCに搭載された全RAMを有効活用する方法を詳しく解説します。

多くのWindowsユーザーは「Microsoftの32ビットOSは4GBを超えるメモリに対応していない」と考えています。そのため、Windows 8 / 8.1で利用できる最大メモリは4GBだと思われがちです。しかも、Windows自体や周辺機器（特にビデオカード）のために一部のメモリが予約されるため、実際にユーザーが使えるのは3〜3.5GB程度にとどまるのが現状です。

一見するとこれは理にかなっています。32ビットアドレスバスの上限は確かに4GBだからです。公式ドキュメントでも、x86版クライアントOSがサポートする最大メモリは4GBと明記されています。ところが実は、Microsoftのこの説明には少し誤解を招く部分があるのです。

PAEとは何か？なぜ必要なのか

PAE（Physical Address Extension：物理アドレス拡張）とは、x86プロセッサが4GBを超える物理メモリへアクセスできるようにする機能です。技術的な詳細には立ち入りませんが、PAEは長年にわたりあらゆるCPUとWindows OSでサポートされてきた成熟した技術です。

例えば、x86プロセッサ上で動作する32ビット版Windows Serverは、PAEを利用することでシステムの全メモリ（プロセッサの世代に応じて最大64GBまたは128GB）にアクセスできます。

さらに言えば、WindowsカーネルによるPAEモードのサポートはWindows XPの時代から存在しています。ただし、PAEがデフォルトで有効になっているのはサーバー版OSのみです。クライアント向けWindowsにもこのモードは搭載されていますが、初期状態では無効化されています。

注意：PAEは、このモードに対応したx86プロセッサ上で動作する32ビット版Windowsでのみ使用できます。

PAEの制限事項

1. 仮想アドレス空間は拡張されない — PAEは各プロセスの仮想アドレス空間を拡張しません。32ビットシステム上で動作する個々のプロセスは、従来どおり4GBのアドレス空間に制限されます。
   ヒント：PAEでは、画像編集ソフトや動画編集ソフトなどメモリを大量消費するアプリケーション用のメモリを増やすことはできません。そのような用途がある場合は、64ビット版Windowsへの移行をおすすめします。
2. パフォーマンスへの影響 — PAE使用時は、メモリページの切り替えに伴うオーバーヘッドにより、システム性能がわずかに低下する可能性があります。
3. ドライバーの互換性 — 一部のデバイスドライバーは36ビットアドレス空間で正しく動作しない場合があります。

以上のことから、32ビット版Windowsで利用可能な物理メモリの上限は、OSカーネルレベルでプログラム的に制限されていることが分かります。そして、プログラムによる制限である以上、それは解除可能だということです。ここからは、32ビット版Windows 8.1でPAEモードを有効にし、搭載RAMをすべて使えるようにする具体的な手順を紹介します。

Windows 8.1 x86で全メモリを有効化するPAEパッチ（PatchPae2）

残念ながら、Windows 8.1（Windows 8）では標準機能だけではPAEモードを有効にできません。本来であればntoskrnl.exeをHEXエディタで直接編集し、再署名する必要があります。そこで役立つのが、Wen Jia Liu氏が開発した無料パッチPatchPae2です。

PatchPae2は小さなコマンドラインユーティリティで、32ビット版Windowsのカーネルファイルを書き換えてPAEモードを有効化し、最大128GBまでのメモリを使用できるようにします。

PatchPae2の対応OS：

• Windows Vista SP2
• Windows 7 / Windows 7 SP1
• Windows 8 / Windows 8.1

注意：パッチ適用前に競合トラブルを避けるため、メモリ最適化ツールやRAM関連ドライバーを無効化しておくことをおすすめします。これらはパッチ適用後、PAEモードでの起動が確認できた時点で再度有効化できます。

Windows 8 / 8.1へのPAEパッチ導入手順

注意：この手順は32ビット（x86）版Windows 8およびWindows 8.1専用です。それ以前のMicrosoft OSでは手順が多少異なるため、十分にご注意ください。

1. ダウンロードしたアーカイブを展開し、PatchPae2.exeを %Windir%\system32 フォルダ（通常はC:ドライブ）にコピーします。
2. コマンドプロンプトを管理者権限で起動します。
3. 最大128GBのメモリに対応したWindows 8カーネルの修正版を作成します：
   PatchPae2.exe -type kernel -o ntoskrnx.exe ntoskrnl.exe
4. 起動時にカーネルのデジタル署名検証をスキップできる新しいブートローダーを作成します：
   PatchPae2.exe -type loader -o winloadp.exe winload.exe
   注意：各コマンドが正常に完了すると「Patched」というメッセージが表示されるはずです。
5. 次に、修正済みカーネルを使用する新しい起動エントリを作成し、ブートメニューに追加します。
   ヒント：この段階でBCD構成のバックアップを作成しておくと、万が一の際に復元できて安心です。
6. 現在のブート構成をコピーして新しいエントリを作成し、「Windows (PAE Patched)」（名前は任意）という説明を付けます：
   bcdedit /copy {current} /d "Windows (PAE Patched)"
7. 表示された一意のブートID（例：{054309ef-97b4-11d3-aef9-955524eb4043}。環境によって異なります）を控え、以下のコマンドを順番に実行します。コマンド内の {boot_ID} の部分は、必ず自分が取得したIDに置き換えてください。
   
   読み込むカーネルを指定：
   bcdedit /set {boot_ID} kernel ntoskrnx.exe
   
   新しいローダーを設定：
   bcdedit /set {boot_ID} path \Windows\system32\winloadp.exe
   
   ブートローダーの署名検証を無効化：
   bcdedit /set {boot_ID} nointegritychecks 1
   
   修正済みカーネルを既定の起動オプションに設定（任意）：
   bcdedit /set {bootmgr} default {boot_ID}
   
   ブートメニューの表示時間を設定（任意・例：10秒）：
   bcdedit /set {bootmgr} timeout 10
   
   ヒント：最後の2つのコマンドは必須ではなく、お好みで実行してください。
8. 最後にPCを再起動します。すべての手順が正しく完了していれば、ブートメニューに「Windows (PAE Patched)」が表示されるので、それを選択します。これでWindows 8.1 x86が4GB超のメモリに対応したモードで起動します。

注意：PAEモードと標準モードは、いつでも再起動してブートメニューから自由に切り替えられます。

重要！パッチ適用後にWindows Updateでセキュリティ更新プログラムをインストールする際は、特に注意が必要です。一部の更新プログラムにはカーネル本体の更新も含まれており、その場合はPAEカーネルを再生成する必要があります：

PatchPae2.exe -type kernel -o ntoskrnx.exe ntoskrnl.exe

PAEパッチの削除方法

システムからPAEパッチを取り除きたい場合は、以下の2ステップだけで完了します。

1. ブートメニューから該当エントリを削除します（msconfigを使うのが最も簡単です）。
2. %Windir%\System32 フォルダ内の ntoskrnx.exe と winloadp.exe を削除します。

パッチはこれ以外のシステム変更を一切行わないため、クリーンかつ安全に元の状態へ戻せます。