PAE je samo hack, i ne može se sva memorija koristiti jednako kao u nativno 64bitnom okruženju, zato što niti jedna aplikacija sama za sebe ne može vidjeti više od 4gb memorije. To je tako jer su pointeri i dalje 32 bitni, a PAE je samo dodatni layer između, koji ti kaže "početnu točku".
http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_Address_Extension
Što se tiče alociranje memorije, itekako je bitno koliko su "bitni" windowsi.
Jerbo imaš 32 bitni pointer na memorijsku lokaciju. a ako operacijski sustav ne vidi memorijsku lokaciju, ne vidi ju ni driver, ni nitko drugi.
Što se tiče memorijskih kontrolera, vrsti memorije i slično kod grafičkih kartica, imaš itekako dobro objašnjeno po netu (barem za Nvidiu pouzdano znam da ima jer mi je trebalo). Nisam doktor za to, ali jesam diplomirao na CUDI (PMF-MO), i nagledao sam se CUDA segmentation fault errora, puno više nego sam želio u životu.