В предлагаемом варианте процессор после включения питания работает вообще без ОЗУ, для загрузки и работы 16-разрядной операционной системы требует от 4Мб до 8Мб ОЗУ, а для загрузки и работы 32-разрядной ОС - от 32Мб до 2Тб ОЗУ.
Тащить старый MMU в 32-разрядный режим абсурдно - для мапинга 2Тб виртуальной памяти в [32Мб ОЗУ + своп-файл] нужен другой функционал.
...
В принципе - для лучшего использования физической памяти можно уменьшить размер "атома" виртуальной памяти с 4 Мб до 64Кб, что позволит создавать 16-разрядные регионы размером от 64Кб до 8Мб ( при разделении команд и данных ) и 32-разрядные регионы размером от 64Кб до 4Гб.