情報量の単位ビットとバイト(データ転送量制限にご注意ください!)

 ネットで PC の性能などを比較するときに「メモリ容量 8GB 」というような表記を目にすることがあると思います。サイトやブログを運営されている方であれば データ転送量制限 などでもおなじみですね。エックスサーバーで言うところの「 70 GB / 日」というあれです。 GB は ギガバイト の略で、バイトというのはデータ容量を示す数値です。

 最近ではほとんど見かけなくなりましたけど、コンピュータの容量を示す最小単位はビットです。まずはこのビットから順に説明します。
 

ビット (bit:binary digit)

 よく知られているように、コンピュータでは全ての情報を 0 か 1 の 2 進数で表します。この 0 と 1 の数字のいずれかで表される情報をビットと呼んでいます。 bit は binary digit (2 種類の数字) の略です。これは次のような □ でたとえると、わかりやすいと思います。

□ □

 □ は情報を入れる箱のようなものと考えてください。
 この □ が 1 つなら 1 ビット。上の例のように □ が 2 つなら 2 ビットです。
 □ に 0 か 1 のいずれかの数字が入ります。つまり 2 ビットであれば

00, 01, 10, 11

の 4 種類の情報が表せることになります。
 

バイト (byte)

 8 ビットが 1 バイトに相当します。つまり □ が 8 個です。

□ □ □ □ □ □ □ □

 1 バイトは 28 = 256 種類の情報を扱えます。
 半角のアルファベット1文字の情報量が 1 バイト、漢字や平仮名は 2 バイトで扱われています。なので日本語で 500 字の記事を1つ書くと 1000 バイトの情報量となります。
 

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KB, MB, GB

 現在は1台のコンピュータでも扱える容量が飛躍的に大きくなっていますから、バイトという単位そそのまま使うと 「 10,000,000 バイト」のような表記になって、何が何やらわからなくなってしまいます。そこで接頭辞の「 K (キロ)、M (メガ)、G (ギガ)」を使って大きな情報量を簡潔に表す必要があります。

 で、このへんが、ちょっとややこしいところなのですが ......

 科学一般で用いられる SI 単位系では

 K = 103 = 1000
 M = 106 = 1000,000
 G = 109 = 1000,000,000

と定められています。しかしこれは 10 進数に合わせて決められた接頭辞なので 2 進数と甚だ相性が悪いのです。仕方ないので、情報理論ではおおよそ上の数字に合うように独自の接頭辞が決められています。

 K = 210 = 1024
 M = 1024 KB = 220 = 1,048,576
 G = 1024 MB = 230 = 1,073,741,824

 要するに「 210 ≒ 1000 と近似すれば SI 接頭辞と一致しますよ」ということなのです。改めて書くと

 1 KB = 1024 B (約一千バイト)
 1 MB = 1024 KB (約百万バイト)
 1 GB = 1024 MB (約十億バイト)

 という具合になります。最近ではギガバイトを超えるテラバイトのハードディスクを備えた PC が標準になりつつありますね。なんだかすごい時代になったものです。

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