Si tengo una CPU de 32 bits, ¿cómo puedo tener más de 2 ^ 32 bits (0.5 Gb) de RAM?

Si se dirige a la memoria en bytes, puede “tener” 4 GB. Como parte de ella está reservada, la mayoría de los sistemas operativos de 32 bits solo permiten alrededor de 3,7 GB de “espacio de usuario” (disponible para las aplicaciones).
PERO hay esquemas de direccionamiento que permiten más memoria física incluso bajo sistemas operativos de 32 bits; el más conocido probablemente sería PAE: “Extensiones de dirección física”, utilizado por Windows Server 2003 (que utilizaba el núcleo XP, pero la “estación de trabajo” XP 32bit Windows tenía PAE desactivado), que emplea “paginación” de memoria. Ese mecanismo es similar a la memoria expandida EMM de MS-DOS, donde divide la memoria física en “páginas” direccionables por separado (64kB en DOS, 64MB en Windows PAE), y amplía el tamaño de bloque direccionable más pequeño (como 64 bytes en lugar de un byte), o utilice el direccionamiento de memoria de varias palabras (una palabra por página, una palabra por posición dentro de esa página).
Claro, ralentiza un poco las cosas (ya que tiene que usar más transferencias de bus para cada operación) y aporta complejidad adicional (tablas de paginación y recálculos, detección / protección de acceso fuera de la página / contexto, etc.), pero le permite usar MUCHO más RAM (teóricamente ilimitado, límite práctico de 2 TB para PAE) y, por lo tanto, evitar tener que intercambiar datos al disco, lo que ralentizaría MUCHO más (en varios órdenes de magnitud).