古橋研究室流 "単位の基礎" v0.9

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参考資料：
http://www.asahi-net.or.jp/~AX2S-KMTN/ref/unit.html

情報の単位

ビットやバイトなど、コンピュータの情報の単位には下記のようなものがあります。

通常の単位

単位	英語名(省略形)	情報量
bit (b)
Byte (B)	1B = 8b
Kilo Byte (KB)	1KB = 1,000B= 103 = 1,000 Byte
Mega Byte (MB)	1MB = 1,000KB= (103)2 = 106 = 1,000,000 Byte
Giga Byte (GB)	1GB = 1,000MB= (103)3 = 109 = 1,000,000,000 Byte
Tera Byte (TB)	1TB = 1,000GB= (103)4 = 1012 = 1,000,000,000,000 Byte
Peta Byte (PB)	1PB = 1,000TB= (103)5 = 1015 = 1,000,000,000,000,000 Byte
Exa Byte (EB)	1EB = 1,000PB= (103)6 = 1018 = 1,000,000,000,000,000,000 Byte
Zetta Byte (ZB)	1ZB = 1,000EB= (103)7 = 1021 = 1,000,000,000,000,000,000,000 Byte
Yotta Byte (YB)	1YB = 1,000ZB= (103)8 = 1024 = 1,000,000,000,000,000,000,000,000 Byte

• 「キロ」という単位は、1,000を意味します。1,000という数字は、10の3乗です。
• 「メガ」という単位は、1,000,000を意味します。1,000,000という数字は、1,000の2乗、つまり(10の3乗)の2乗=10の6乗です。
• このように、「キロ」「メガ」など、上の表の単位は、10の3乗(1,000)を単位として計算します。これは、これらの単位が10進数に基いているためです。

単位に関する規格には、JIS Z8203「国際単位系 (SI) 及びその使い方」があります。

ポイント

時間の単位(秒)などの小さな数を表わす単位には下記のようなものがあります。

単位	英語名(省略形)	情報量
deci (d)	10-1 = 0.1 (10分の1)
centi (c)	10-2 = 0.01 (100百分の1)
milli (m)	10-3 = 0.001 (1000千分の1)
micro (µ)	10-6 = 0.000001 (100万分の1)
nano (n)	10-9 = 0.000000001 (10億分の1)
pico (p)	10-12 = 0.000000000001 (1兆分の1)
femto (f)	10-15 = 0.000000000000001 (1000兆分の1)
atto (a)	10-18 = 0.000000000000000001 (100京分の1)
zepto (z)	10-21 = 0.000000000000000000001 (10垓分の1)
yocto (y)	10-24 = 0.000000000000000000000001 (1秭分の1)

2進数の単位

コンピュータは2進数に基いていますので、慣習的に2の10乗(1,024)を単位として計算し、1,024バイトを1キロバイトとみなします。そうすると、「キロ」という単位は1,000と1,024の2つの異なる数字を意味することになり、10進数と2進数の「キロ」という単位には24の誤差が出ることになります。
この誤差は、メガ、ギガ、テラ…と、単位に比例して大きくなり、1テラでは約100ギガの差になってしまいます。この問題を解消するため、IEC外部へのリンク (International Electrotechnical Commission = 国際電気標準会議)は、2進数に基いた単位を別に定めています。この単位は、既存の各単位に2進数を表わす「バイナリー(binary)」を付けて表します。例えば、2の10乗(1,024)は、キロバイナリー(Kilobinary、別名：キビ(Kibi))です。これによって、下の表のように、1,000バイトは1キロバイト(1KB)、1,024バイトは1キビバイト(1KiB)と区別できるようになります。しかし、これらの単位は一般には普及しておらず、1,000の乗数と1,024の乗数の区別なしに、キロバイト、メガバイト…という単位が用いられています。

単位	英語名(省略形)	情報量
Kilobinary Byte= Kibi Byte (KiB)	1KiB = 1,024B= 210 = 1,024 Byte
Megabinary Byte=Mebi Byte (MiB)	1MiB = 1,024KiB= (210)2 = 220 = 1,048,576 Byte
Gigabinary Byte= Gibi Byte (GiB)	1GiB = 1,024MiB= (210)3 = 230 = 1,073,741,824 Byte
Terabinary Byte= Tebi Byte (TiB)	1TiB = 1,024GiB= (210)4 = 240 = 1,099,511,627,776 Byte
Petabinary Byte= Pebi Byte (PiB)	1PiB = 1,024TiB= (210)5 = 250 = 1,125,899,906,842,624 Byte
Exabinary Byte= Exbi Byte (EiB)	1EiB = 1,024PiB= (210)6 = 260 = 1,152,921,504,606,846,976 Byte