Сколько битов в байте, Кб, Мб, Гб и Тб
Что такое байт. Сколько бит в байте
Единицы информации
Таблица байтов:
Почему на диске, карте памяти или флешке всегда меньше памяти, чем написано на упаковке?
Емкость проданных твердотельных накопителей, жестких дисков, флеш-накопителей и карт памяти указывается в гигабайтах (ГБ) или терабайтах (ТБ). Например, покупая SSD-накопитель заявленной емкостью 512 ГБ, мы должны получить ровно столько же места для наших данных. Однако после установки накопителя в компьютер оказывается, что у нас около 476 ГБ. Почему в реальности такое значение?
Основная причина в том, как рассчитывается емкость диска. Люди используют десятичную систему счисления, основание которой равно 10. Компьютеры, однако, работают в двоичной системе, в которой основанием является число 2. Наименьшей единицей памяти, используемой в информатике, является байт. Обычно используемые десятичные префиксы (из системы СИ): кило (k) для тысячи, мега (M) для миллиона, гига (G) для миллиарда и тера (T) для триллиона. Таким образом, мы получаем один килобайт (тысяча байтов), мегабайт (миллион байтов), гигабайт (миллиард байтов) и терабайт (один триллион байтов) соответственно.
Следовательно, по заявлению производителей, емкость SSD на 512 ГБ составляет ровно 512 000 000 000 байт (512 байт x 1000 x 1000 x 1000).
Однако для компьютеров и бинарных файлов, которые они используют, вычисление этих значений немного отличается. 1 килобайт равен 102 байтам. 1 мегабайт равен 1 048 576 байтам (1024 x 1024), а 1 гигабайт равен 1 073 731 824 байтам (1024 x 1024 x 1024). Таким образом, диск с заявленным производителем объемом 512 ГБ фактически имеет емкость 476,84 ГБ. Рассчитываем это так: 512000000000 / 1024/1024/1024 = 476,84 ГБ.
Подводя итог. Производители дисков считают 1 ГБ = 1 000 000 000 (миллиардом) байтов, а в двоичных файлах 1 ГБ = 1 073 731 824 байта. Этим объясняется разница в заявленной и реальной емкости SSD, дисковых накопителей и других носителей данных. Стоит отметить, что в 1998 году была предпринята попытка преодолеть эту двусмысленность. Международная электротехническая комиссия (IEC) предложила обозначить кратность 1024, добавив букву «i» после знака множителя (KiB вместо KB, MiB вместо MB) и изменив префикс, заканчивающийся на «bi» (kibibyte вместо килобайт, мебабайт вместо мегабайта). Новые имена, однако, не получили широкого распространения, и по сей день используются префиксы SI, которые проще использовать.
Что такое бит, байт килобайт, мегабайт, гигабайт, терабайт и как они связаны между собой?
Приветствую, на связи Алексей! Все, кто так или иначе работает или с компьютером, или с планшетом, сталкивается с такими понятиями, как «бит», «байт», «мегабайт» и пр.
А не сталкиваться с ними невозможно, поскольку это единицы измерения информации, которую мы получаем в интернете, копируем на флешки или переносим на диски. Представляя себе этот самый объем файлов, мы сможем выбирать необходимый носитель, чтобы хватило места для копируемых файлов.
В противном случае вы, просто на просто, не сможете сохранить информацию. Любой файл имеет свой определенный объем или, как еще говорят, «вес». Таким образом, байт, мегабайт, гигабайт, терабайт, петабайт и пр. определяют емкостное количество любого цифрового хранилища. У этих единиц есть родственные: мегабит, мегабайт и гигабит и многие их путают. Но, в отличие от битов, байтов, мегабит и мегабайт применимы при изменении скорости передачи данных, т. е. интернета.
Итак, давайте разберемся, что это за единицы объема информации, что они означают и как переводятся одна в другую.
Единицы измерения информации, история возникновения
Для чего нужны единицы измерения информации? Ведь это такое эфемерное понятие… До этого уже измеряли практически все, что можно измерить. Но вот как быть с информацией? Казалось бы, как можно измерить информацию заключенную, например, на листочке бумаги или же выраженную звуком. Однако можно. Для нее была придумана такая минимальная единица, как бит. И ввел ее в 1948 году Клод Элвуд Шеннон.
В своей статье «Математическая теория связи» он впервые ввел такое слово, как «bit», которым и обозначил наименьшую единицу количества информации. Правда слово это он позаимствовал у Джона Тьюки, который использовал это слово, как сокращенное от «binary digit». Родился Клод Шеннон в 1916 году в городе Гэйлорде штата Мичиган. С детства он увлекался техникой и математикой.
Это казалось бы рядовое событие явилось одним из тех кирпичиков, на котором стоит фундамент того, что мы называем «информационные технологии». С появлением единиц измерения информации, человечество постепенно осознало, что все знания на земле можно перевести в цифровые значения; в этом же виде информацию можно передать на расстояние хранить и обрабатывать.
В 1940 году Клод Шеннон защитил диссертацию, в которой доказал, что работу переключателей и реле в электрических схемах можно представить методами алгебры. Эта работа, впоследствии, стала основополагающей для развития такого раздела кибернетики, как теория информации. Таким образом, это понятие исчисления количества информации прижилось и сейчас имеет очень широкое применение.
Наравне с битом, существует и еще одна единица количества информации – байт.
Что такое бит и байт?
Что же такое эти самые бит и бай?. Как говорилось ранее, бит – это сокращенное слово от «binary digit», что означает двоичное или бинарное число. Таким образом бит воспринимает два числа – 0 или 1.
Но восемь бит представляют собой уже символ и называется это – байт. Таких последовательностей, состоящих из восьми бит 256. Этого вполне достаточно, что бы представить любой символ.
Таким образом, каждый символ равен восьми битам или одному байту. Термин «байт» был введен гораздо позже термина «бит». В 1964 году его ввел Вернер Бухгольц, который работал в IBM.
Название этого термина произошло от названия BInary digiT Eight, что означает двоичное число восемь. Что бы не путать новое название с уже имеющимся BIT (BInary digiT), буква I была заменена на букву Y. В результате и появилось новое название BYTE (байт).
Как и другие системы исчисления, веса, объема, расстояния, единицы измерения информации имеют несколько вариантов, обозначающихся приставками: килобайт, мегабайт, терабайт и пр.
Так же как, скажем граммы переводятся в килограммы и наоборот, единицы информации тоже могут переходить одна в другую. Используя их, мы можем четко определять каков у нас объем необходимой информации, и какое хранилище хорошо подойдет для ее переноса или хранения.
Способы перевода битов в байты
Самой маленькой единицей именно хранения информации, считается мегабайт, которое обозначается, как МБ. Например, одна песня занимает в среднем от 3 до 5 Мб. Популярные некогда CD-диски были объемом в 650 Мб. Впрочем, и самая «весомая» флешка была в 250 Мб. Сейчас эти объемы уже никого не устроят. В переводе мер, 1 мегабайт равен 1024 Килобайтам.
Сейчас оптимальной единицей хранения информации считается гигабайт – Гб. Посмотрите на свои накопители информации, они все измеряются в гигабайтах. Пришедший на смену CD-диску DVD-диск имеет объем уже в 4,7 ГБ. Жесткие диски компьютеров измеряются уже минимум в 500 Гб.
Но развитие технических характеристик носителей не стоит на месте и сейчас уже в ходу новые объемы, такие как «терабайты». При покупке нового компьютера жесткий диск в ГБ нас уже не устраивает, подавай в ТБ. На сегодня, практически вся информация, которая «гуляет» по сети интернет уже измеряется в терабайтах. Все эти единицы легко переводятся друг в друга.
Но и это еще не предел. Существуют такие единицы, как Петабайты Пб. В одном петабайте находится уже 1024 Тб, в одном Тб – 1024 ГБ, в одном Гб – 1024 Мб, в одном Мб – 1024 Кб. Можно подсчитать, сколько таких Кб будет содержаться в одном Пб.
Например, в стандартный лист А4 формата содержится около 100 килобайт печатного текста. В одном же Пб содержится уже пятьсот миллиардов страниц такого текста. И еще одна, самая большая единица хранения информации – Эксабайт Эб. В одном Эб содержится уже 1024 петабайтов. Это достаточно огромное хранилище, которое пока вряд ли необходимо рядовому пользователю.
Например, в 1 ЭБ можно «уместить» одиннадцать миллионов видео в стандарте высокого разрешения. Кто-то может облизнется от такого объема. Но, не отчаивайтесь, не далеко то время, когда наши компьютеры будут снабжены такими жесткими дисками.
Кстати, если говорить о звуках, то примерно подсчитано, что все слова, произнесенные людьми можно уместить в 5Эб. Что бы самостоятельно определить сколько в байтах битов, в гигабайтах килобайт и т.д., можно воспользоваться такой схемой.
Если вы не хотите заморачиваться математическими подсчетами, можно или в табличном редакторе MS Excel создать форму для пересчета, или же воспользоваться онлайн конвертерами.
Как видите, ничего сложного в понятии количества информации нет. Но представлять себе это необходимо, поскольку мы всегда храним нужную информацию, переносим ее с одного места на другое. От этого зависит выбор хранилища для нашей информации. Успехов!
KiB, Kib, KB, Kb
История вопроса
Ярким примером путаницы с приставками является «мегабайт» производителей CD, DVD и дискет. Он равен 1024х1000 байт. Дискета на «1,44 Мб» на самом деле имеет ёмкость в 1,44х1024х1000 байт = 1440 Кб или 1,38 Мб (где 1 Мб = 1024х1024 байт). А ёмкость одностороннего однослойного DVD вместо 4,7 «ГБ» составляет 4,37 ГБ = 4,37х1024х1024х1024 байт.
В 1998 году Международное бюро мер и весов заявило, что приставки СИ относятся только к степеням десяти и не должны использоваться для обозначения степеней двойки.
В 1999 году МЭК ввела стандарт IEC 60027-2 с новыми приставками для обозначения количества информации. В 2008 году вышел аналогичный стандарт IEEE 1541 (различие только в том, что IEC предлагает писать «bit» полностью вместо «b» у IEEE). Использование этих приставок одобрено Международным комитетом мер и весов. Для обозначения степеней двойки в ближайшей приставке СИ второй слог заменяется на «bi» от binary (двоичный): kibibyte — KiB, mebibyte — MiB, gibibyte — GiB.
ГОСТ 8.417-2002, приложение А: «В соответствии с международным стандартом МЭК 60027-2 единицы «бит» и «байт» применяют с приставками СИ» (заглавные буквы К, М, Г,… обозначающие степени 10).
31 октября 2009 года Правительство РФ утвердило «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», которое гласит: «Наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям «2 10 », «2 20 » и «2 30 » (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Данные приставки пишутся с большой буквы. Допускается применение международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G», рекомендованного Международным стандартом Международной электротехнической комиссии МЭК 60027-2 (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).»
Т.е. для байт приставки СИ теперь обозначают степени двойки, а для бит всё остаётся по ГОСТ — приставки СИ обозначают степени 10.
1 Мбайт = 1 MiB = 1024х1024 байт, 1 Мбит = 1 Mb = 1000х1000 бит.
Сводная таблица приставок
| IEEE 1541/IEC 60027-2 | ГОСТ 8.417-2002, «Положение. » | ||||
| kibibyte | KiB | 1024 byte | килобайт | КБ | 1024 байт |
| mebibyte | MiB | 1024 KiB | мегабайт | МБ | 1024 КБ |
| gibibyte | GiB | 1024 MiB | гигабайт | ГБ | 1024 МБ |
| tebibyte | TiB | 1024 GiB | терабайт | ТБ | 1024 ГБ |
| kibibit, kibit | Kib | 1024 bit | Для этих величин в РФ утверждённых обозначений нет | ||
| mebibit, mibit | Mib | 1024 Kib | |||
| gibibit, gibit | Gib | 1024 Mib | |||
| tebibit, tibit | Tib | 1024 Gib | |||
| kilobyte | KB | 1000 byte | |||
| megabyte | MB | 1000 KB | |||
| gigabyte | GB | 1000 MB | |||
| terabyte | TB | 1000 GB | |||
| kilobit | Kb | 1000 bit | килобит | Кб | 1000 бит |
| megabit | Mb | 1000 Kb | мегабит | Мб | 1000 Кб |
| gigabit | Gb | 1000 Mb | гигабит | Гб | 1000 Мб |
| terabit | Tb | 1000 Gb | терабит | Тб | 1000 Гб |
Мы видим, что Постановление Правительства от 2009 г. ввело обозначения для KiB, MiB, GiB,… лишив обозначения KB, MB, GB. Эта перестановка не решает главной проблемы: в России в 2 раза меньше утверждённых обозначений приставок для единиц количества информации, чем в международном стандарте МЭК 60027-2. Принятые обозначения не покрывают всех возможных вариантов. К тому же похожие по написанию и произношению (мегабайт) приставки обозначают разные множители.
Неофициальная практика, упомянутая в ГОСТ, покрывает все варианты: Б — байт, б — бит, 1 КБ = 1024 байт, 1кБ = 1000 байт.
Что делать?
Есть разные варианты. Например, скопировать международный стандарт. Или ввести ещё 2 группы приставок. Или узаконить неофициальную практику (см. выше). Лично я склоняюсь к первому варианту — не хотелось бы, чтобы наша страна (когда-то весьма прогрессивная в этом отношении) вступила в ряды любителей местных традиций в виде ярдов/унций/галлонов (путаница при совмещении которых с системой СИ уже была причиной серьёзных аварий).
Чему равны байты биты килобайты
Для информации существуют свои единицы измерения информации. Если рассматривать сообщения информации как последовательность знаков, то их можно представлять битами, а измерять в байтах, килобайтах, мегабайтах, гигабайтах, терабайтах и петабайтах.
Давайте разберемся с этим, ведь нам придется измерять объем памяти и быстродействие компьютера.
Единицей измерения количества информации является бит – это наименьшая (элементарная) единица.
Байт – основная единица измерения количества информации.
Байт – довольно мелкая единица измерения информации. Например, 1 символ – это 1 байт.
Производные единицы измерения количества информации
1 килобайт (Кб)=1024 байта =2 10 байтов
1 мегабайт (Мб)=1024 килобайта =2 10 килобайтов=2 20 байтов
1 гигабайт (Гб)=1024 мегабайта =2 10 мегабайтов=2 30 байтов
1 терабайт (Гб)=1024 гигабайта =2 10 гигабайтов=2 40 байтов
Методы измерения количества информации
Итак, количество информации в 1 бит вдвое уменьшает неопределенность знаний. Связь же между количеством возможных событий N и количеством информации I определяется формулой Хартли:
Алфавитный подход к измерению количества информации
При этом подходе отвлекаются от содержания (смысла) информации и рассматривают ее как последовательность знаков определенной знаковой системы. Набор символов языка, т.е. его алфавит можно рассматривать как различные возможные события. Тогда, если считать, что появление символов в сообщении равновероятно, по формуле Хартли можно рассчитать, какое количество информации несет в себе каждый символ:
Вероятностный подход к измерению количества информации
Этот подход применяют, когда возможные события имеют различные вероятности реализации. В этом случае количество информации определяют по формуле Шеннона:
I – количество информации,
N – количество возможных событий,
Pi – вероятность i-го события.
Задача 1.
Шар находится в одной из четырех коробок. Сколько бит информации несет сообщение о том, в какой именно коробке находится шар.
Имеется 4 равновероятных события (N=4).
По формуле Хартли имеем: 4=2 i . Так как 2 2 =2 i , то i=2. Значит, это сообщение содержит 2 бита информации.
Задача 2.
Чему равен информационный объем одного символа русского языка?
В русском языке 32 буквы (буква ё обычно не используется), то есть количество событий будет равно 32. Найдем информационный объем одного символа. I=log2 N=log2 32=5 битов (2 5 =32).
Примечание. Если невозможно найти целую степень числа, то округление производится в большую сторону.
Задача 3.
Чему равен информационный объем одного символа английского языка?
Задача 4.
Световое табло состоит из лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний (“включено” или “выключено”). Какое наименьшее количество лампочек должно находиться на табло, чтобы с его помощью можно было передать 50 различных сигналов?
С помощью N лампочек, каждая из которых может находиться в одном из двух состояний, можно закодировать 2 N сигналов.
2 5 6 , поэтому пяти лампочек недостаточно, а шести хватит. Значит, нужно 6 лампочек.
Задача 5.
Метеостанция ведет наблюдения за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100, которое записывается при помощи минимально возможного количества битов. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.
В данном случае алфавитом является множество чисел от 0 до 100, всего 101 значение. Поэтому информационный объем результатов одного измерения I=log2101. Но это значение не будет целочисленным, поэтому заменим число 101 ближайшей к нему степенью двойки, большей, чем 101. это число 128=2 7 . Принимаем для одного измерения I=log2128=7 битов. Для 80 измерений общий информационный объем равен 80*7 = 560 битов = 70 байтов.
Задача 6.
Определите количество информации, которое будет получено после подбрасывания несимметричной 4-гранной пирамидки, если делают один бросок.
Пусть при бросании 4-гранной несимметричной пирамидки вероятности отдельных событий будут равны: p1=1/2, p2=1/4, p3=1/8, p4=1/8.
Тогда количество информации, которое будет получено после реализации одного из них, можно вычислить по формуле Шеннона:
Задача 7.
Задача 8.
Оцените информационный объем следующего предложения:
Тяжело в ученье – легко в бою!
Так как каждый символ кодируется одним байтом, нам только нужно подсчитать количество символов, но при этом не забываем считать знаки препинания и пробелы. Всего получаем 30 символов. А это означает, что информационный объем данного сообщения составляет 30 байтов или 30 * 8 = 240 битов.
Разбираемся в размерах памяти: байты, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и петабайты
Если вы новичок в компьютерах (или даже не новичок), названия, которые применяются к разным объемам памяти, могут показаться странными, а некоторым даже незнакомыми. Мы говорим: 8-мегабайтная карта памяти, 500-гигабайтный жесткий диск или 1-терабайтный SSD-накопитель — но что означают эти абстрактные цифры? И как точно определить, сколько места занимает гигабайт, терабайт или даже петабайт?
Что такое байт?
Чтобы понять, как работают большие блоки памяти, нужно знать, что они состоят из меньших блоков — байтов. Проще говоря, один байт состоит из восьми двоичных цифр — 1 или 0. Некоторые компьютерные системы имеют байты другой длины, но большинство современных компьютеров сегодня основаны на восьмибитной двоичной системе.
Что такое килобайт?
Префикс «кило» обычно означает 1000. Но поскольку компьютеры хранят данные, используя двоичную систему (2^10 – будет 1024), то фактическое количество байтов в килобайте равно 1024.
Из таблицы ниже вы можете ознакомиться, как работает двоичная система:
Возьмем 200-страничную книгу в качестве примера. Как правило, каждая страница в книге содержит около 300 слов на странице. Таким образом вся книга состоит примерно из 60 000 слов. В среднем, слово составляет около 6 знаков. Это означает, что 60 000 слов в книге насчитывает около 360 000 знаков. Для хранения этой книги в электронном виде, нам потребуется 360,000 байт. Если представить это в килобайтах, разделив 360 000 байт на 1024, мы узнаем, что книга с объемом 60 000 слов потребует около 351.56 килобайт цифровой памяти.
Что такое мегабайт?
Мера мегабайт более привычна для современных пользователей. Один мегабайт равен 1024 килобайтам. Больше мегабайт означает большую емкость, объем памяти, возможности обработки. Большинство мультимедийных устройств хранения измеряют объем памяти в МБ, например, компакт-диски 700 МБ.
Что такое гигабайт?
В метрической системе счисления префикс «Гига» означает единицу измерения 10^9, или 1 000 000 000. Но помните, что для того, чтобы представить это в компьютерной двоичной системе, необходимо учитывать двоичный коэффициент. Итак, нам нужно будет пройти весь путь до 2^30, чтобы получить первое число свыше 1 миллиарда, то есть 1 073 741 824 байта.
Один гигабайт (ГБ) может хранить около 230 музыкальных треков, или почти 600 пятимегапиксельных фотографий. Вы даже можете сохранить стандартный 1,5-часовой фильм, который требует памяти около 1 гигабайт.
Что такое терабайт?
Следующая единица измерения количества данных (информации) равна триллиону. Приставка для триллиона — «тера» означает 10^12 или 1 000 000 000 000, представленная в двоичном виде. Это значит, что 1 терабайт (ТБ) равен 1024 гигабайт. Большинство современных жестких дисков имеют половину этого объема. Терабайт — триллион байт — это очень много информации. Но в последние годы производители начали выпускать новые компьютеры с одним или двумя терабайтными дисками. Обычному пользователю было бы очень сложно заполнить такой объем, если только он не производит ежедневно много часов видео высокой четкости.
Стандартная дискета в 1990-х годах могла вмещать только тысячи байт. CD-ROM мог хранить 700 мегабайт, а DVD-ROM — 4.7 ГБ. Но современные жесткие диски хранят триллионы байт. Диск вместимостью 1 терабайт может хранить данные 217 DVD-ROM(ов). Да, мы прошли долгий путь.
Что такое петабайт?
Приставка «пета» является единицей измерения для одного квадриллиона, или 10^15. Один петабайт эквивалентен 1024 терабайтам или одному квадриллиону байт. Можно подумать, что такой объем информации никогда не будет использован. Однако сегодня через компьютерные системы и сети проходят петабайты информации, как бы трудно в это ни верилось.
Рассмотрим следующие современные применения технологии с размером петабайта:
Один петабайт может хранить более чем 10 000 часов телевизионных программ. Фактически, все книги созданные человечеством можно уместить в 50 петабайтах. Это очень много данных.
Поскольку технология продолжает развиваться, возможно скоро будут задействованы новые единицы памяти, например, эксабайт (1,024 петабайт), 1 эксабайт, чтобы можно было себе представить — это 250 миллионов DVD дисков.
