64ビット
多くのCPUでは、1つの整数レジスタにコンピュータの仮想記憶空間内の任意のデータのアドレス(位置)を格納できるようになっている。従って、仮想記憶空間内のアドレスの総数(コンピュータがワーキングエリアに保持できるデータの総量)は、レジスタの幅で決定される。1960年代の IBM System/360 に始まり、1970年代の DEC VAX ミニコンピュータ、さらに1980年代中頃の80386まで、32ビットが扱いやすいレジスタのサイズという事実上の統一見解が育まれてきた。32ビットレジスタということは、アドレスは 2 個であり、4GiBのRAMにアクセスできる。これらのアーキテクチャが開発された当時、4GiBというメモリサイズは実際に搭載可能なメモリ量を遥かに超えた大きなものであり、アドレス指定の限界として4GiBという値は十分と思われていた。また、別の要因として、約40億までの整数を表現できれば、データベースなどのアプリケーションでの物理的な事物の計数にも十分(全てに一意な参照割り当てが可能)と見なされていた。
しかし1990年代初期、メモリの低価格化によって4GiB以上のメモリを実装することが現実味を帯びてきた。また、同時期に特定のアプリケーションで4GiBの仮想空間の制限が邪魔になってきた。それを受けて、いくつかのコンピュータ企業が64ビットアーキテクチャのプロセッサを、当初はスーパーコンピュータやサーバやハイエンドワークステーション向けにリリースし始めた。
一般消費者向け製品としては、AppleのMacintoshが2002年にPowerPC 970プロセッサを採用したのを皮切りに、2003年にはx86-64プロセッサがハイエンドのPCに搭載されるようになり、数年かけて徐々にローエンドのPCにまで浸透した。2013年にはApple A7を搭載したiPhone 5sでスマートフォンにも64ビット環境がもたらされた。64ビットアーキテクチャによってメモリの上限は2個のアドレス、すなわち約172億GiB(1680万TiB、16EiB)にまで拡張された。分かりやすく例えると、4MiBのメインメモリが主流だった当時、2という上限は典型的なメモリ構成の約1,000倍であった。一方、2015年11月においては8GiBのメインメモリが典型的となり、2という上限は約25億倍にまでになっている。
2019年現在、多くの64ビットPCでは、搭載可能な物理メモリ量は理論的なメモリ空間よりも小さく制限されている。これは、現状では16EiBものメモリを必要とするような状況が想定できず、回路量を節約しているためである。例えばAppleのMac Proは最大1.5TBまでのメモリを物理的に実装可能である。また、オペレーティングシステム側で制限をかけている例もある(例えば64ビット版Windows 7 Professionalでは192GBまで、64ビット版Windows 8 Proでは512GBまで、Windows Server 2012 Standardでは4TBまで、など)。