Двоичные приставки

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Зебибайт»)
Перейти к: навигация, поиск
Измерения в байтах
ГОСТ 8.417-2002 Приставки СИ приставки МЭК
Название Символ Степень Название Степень Название Символ Степень
байт Б 100 - 100 байт B Б 20
килобайт кБ 103 кило- 103 кибибайт KiB КиБ 210
мегабайт МБ 106 мега- 106 мебибайт MiB МиБ 220
гигабайт ГБ 109 гига- 109 гибибайт GiB ГиБ 230
терабайт ТБ 1012 тера- 1012 тебибайт TiB ТиБ 240
петабайт ПБ 1015 пета- 1015 пебибайт PiB ПиБ 250
эксабайт ЭБ 1018 экса- 1018 эксбибайт EiB ЭиБ 260
зеттабайт ЗБ 1021 зетта- 1021 зебибайт ZiB ЗиБ 270
йоттабайт ЙБ 1024 йотта- 1024 йобибайт YiB ЙиБ 280

Двоичные приставки — приставки перед единицами измерения, обозначающие их умножение на степени двойки (точнее, на степени числа 1024=210). Благодаря близости чисел 1024 и 1000 двоичные приставки построены по аналогии со стандартными десятичными приставками СИ. Каждая двоичная приставка получается заменой последнего слога соответствующей десятичной приставки на би (от лат. bīnārius — двоичный). Двоичные приставки используются для образования единиц измерения информации, кратных битам и байтам. Приставки были введены Международной электротехнической комиссией (МЭК) в марте 1999 года. Выглядят они следующим образом:

Приставка Аналогичная
десятичная
приставка
Сокращения
по МЭК для
битов, байтов
Значение, на которое
умножается исходная
величина
киби кило (103) Кибит, КиБ 210 = 1 024
меби мега (106) Мибит, МиБ 220 = 1 048 576
гиби гига (109) Гибит, ГиБ 230 = 1 073 741 824
теби тера (1012) Тибит, ТиБ 240 = 1 099 511 627 776
пеби пета (1015) Пибит, ПиБ 250 = 1 125 899 906 842 624
эксби экса (1018) Эибит, ЭиБ 260 = 1 152 921 504 606 846 976
зеби зетта (1021) Зибит, ЗиБ 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424
йоби йотта (1024) Йибит, ЙиБ 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176

Стандарт был утверждён международно, но введённые названия практически не используются, по распространённому мнению, из-за их неблагозвучия: считается, что килобит звучит приятнее, нежели кибибит.[источник не указан 1094 дня]

В российском ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») в «Приложении А» констатируется факт, что с наименованием «байт» «стандартные» приставки (обозначающие десятичные кратные единицы) используются некорректно, однако, не предлагается никакой альтернативы. Кроме, разве что, обозначения 1 Кбайт = 1024 байт (в отличие от 1 кбайт = 1000 байт).

Более поздний документ, «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», утверждённое Правительством РФ 31 октября 2009 года, устанавливает, что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям 210, 220 и 230 (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Указанные приставки пишутся с заглавной буквы[1].

Тем же Положением допускается применение и международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G» (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).

Аналогичный стандарт IEEE 1541-2002 введён в 2008 г.

Корни проблемы[править | править вики-текст]

Двоичная система счисления имеет широчайшее применение в вычислительной технике. В частности, двоичными числами нумеруются ячейки цифровой памяти. Количество адресов, возможных на некоторой шине, равно 2^N, где N — количество её разрядов. Поэтому и микросхемы памяти снабжают количеством ячеек, равным какой-то степени двойки.

Число 2^{10} = 1024 достаточно близко к тысяче, используемой в качестве основания десятичных приставок СИ. Среди степеней двойки вплоть до 2^{93} ни одна больше не близка настолько к степени десяти; к тому же показатель двоичной степени «10» сам по себе оказался удобен для грубого пересчёта двоичных степеней на привычные людям десятичные числа. Для обозначения 210=1024 байт придумали единицу «К» (ка, очевидно, искажённое «кило»). В частности, в документации к одной из советских ЭВМ сказано, что объём её памяти 32 К слов. Из-за близости множителей 1024 и 1000 в разговорной речи «К» всё равно называли «кило», и вскоре такая интерпретация приставки кило стала стандартом де-факто, как и экстраполяция на другие приставки: 1 «килобайт» = 1024 байтам, 1 «мегабайт» = 1024 килобайтам = 1 048 576 байтам, и т. д.

Таким образом термины, предназначенные для десятичных приставок СИ, стали применяться к близким двоичным числам. Причём эти приставки часто используют по своему усмотрению, то есть одни понимают их как двоичные приставки, а другие как десятичные. Например, размер оперативной памяти компьютера обычно приводится в двоичных единицах (1 килобайт = 1024 байтам), а размер дисков их производители указывают в десятичных (1 килобайт = 1000 байтам). Однако на письме для множителя 1024 традиционно использовалось сокращение «К», в отличие от «к»=1000, используемого в СИ.

Чем больше число, тем большего значения может достигать ошибка, вызванная неправильным пониманием использованной приставки. В частности, разница между «двоичным» и «десятичным» килобайтом 2,4 %, в то время как между двоичным и десятичным терабайтом — почти 10 % (9,95 %). Для того, чтобы разрешить эту путаницу, и были введены особые двоичные приставки, отличные от «близких» по численному значению десятичных.

Значение приставок согласно стандарту JEDEC[править | править вики-текст]

Объединенный инженерный совет по электронным устройствам (англ. Joint Electron Devices Engineering Council, JEDEC), занимающийся разработкой и продвижением стандартов для микроэлектронной промышленности, разработал стандарт JEDEC 100B.01 enru определяющий значения терминов и буквенных символов. Целью данного стандарта является содействие единообразному использованию символов, аббревиатур, терминов и определений в полупроводниковой промышленности. К примеру, спецификация стандарта, в качестве единицы измерения количества информации, определяет значение приставки K множителем равным 1024 (210), то есть килобайт обязан быть обозначен как Kbyte или KB и иметь значение равное 1024 байт.

Спецификация стандарта определяет приставки следующим образом:[2]

  • kilo (K): как множитель равный 1024 (210).
  • mega (M): как множитель равный 1 048 576 (220 или K2, где коэффициент K = 1024).
  • giga (G): как множитель равный 1 073 741 824 (230 или K3, где коэффициент K = 1024).
  • tera (T): как множитель равный 1 099 511 627 776 (240 или K4, где коэффициент K = 1024).

Употребление десятичных приставок (таблица)[править | править вики-текст]

Приставка Обозначение Двоичные приставки Десятичные приставки Относит.
ошибка, %
кило к, k 210 = 1 024 103 = 1 000 2,40
мега М, M 220 = 1 048 576 106 = 1 000 000 4,86
гига Г, G 230 = 1 073 741 824 109 = 1 000 000 000 7,37
тера Т, T 240 = 1 099 511 627 776 1012 = 1 000 000 000 000 9,95
пета П, P 250 = 1 125 899 906 842 624 1015 = 1 000 000 000 000 000 12,59
экса Э, E 260 = 1 152 921 504 606 846 976 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 15,29
зетта З, Z 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 18,06
йотта Й, Y 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 20,89

Двоичный подход[править | править вики-текст]

Приставки «кило-», «мега-», «гига-» понимаются как двоичные:

  • В файловых менеджерах и другом программном обеспечении для сокращённого задания размера файлов. То есть, если программа говорит, что размер файла равен 100 «КБ» (KB), то его размер приблизительно равен 102 400 байт. Однако в некоторых современных файловых менеджерах встречается правильное указание размера файлов (с использованием сокращённой формы производных двоичных приставок, например «КиБ»).
    Использование двоичных приставок в KDE 4.png
  • Производителями полупроводниковой памяти: оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), видеопамяти, флэш-карт.
  • Объём компакт-диска задаётся именно в двоичных мегабайтах.
  • Согласно ГОСТ 8.417-2002, приставку К- (заглавной буквой) применительно к байтам исторически некорректно[3] использовали (и используют) для обозначения 1024 байт. Стандарт однако, явно не указывает, какое написание единицы «1024 байт» следует считать корректным.
  • «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации» устанавливает[1], что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега» и «Гига», которые соответствуют множителям 210, 220 и 230.

Основные аргументы: традиционное для компьютерной техники использование двоичных кратных, непроизносимость слов типа «гибибайт» или «Гбайт».

Десятичный подход[править | править вики-текст]

Приставки «кило-», «мега-», «гига-» понимаются как десятичные:

  • Ёмкость жёстких и оптических дисков задаётся именно в десятичных мегабайтах (исключение: компакт-диски, их объём задается в двоичных мегабайтах).
  • При неформальном общении (например, про файл в 100 тысяч байт могут сказать «файл в 100 килобайт»).
  • При обозначении скоростей телекоммуникационных соединений, например, 100 Мбит/с в стандарте 100BASE-TX («медный» Fast Ethernet) соответствует скорости передачи именно 100 000 000 бит/с, а 10 Гбит/с в стандарте 10GBASE-X (Ten Gigabit Ethernet) — 10 000 000 000 бит/с.

Основные аргументы: Строгое соответствие системе СИ; повсеместное употребление десятичной системы счисления; завышение объёма носителей при помощи более мелкой единицы («коммерческие мегабайты»).

Применяемое в телекоммуникациях понятие «килобит» означает тысячу битов (по ГОСТ 8.417-2002). Впрочем, из-за влияния «килобайта» некоторые люди и организации для однозначности употребляют вместо «килобита» выражение «тысяча бит».

Иное[править | править вики-текст]

Ёмкость трёхдюймовой дискеты на 1,44 МБ (включая служебные данные — загрузочный сектор, корневой каталог и FAT) задаётся в двоично-десятичных мегабайтах. Один такой «мегабайт» равняется 1000 КиБ (≈ 0,977 МиБ), но при этом 1 КиБ равен 1024 байтам.

То есть, фактически, вместимость трёхдюймовой дискеты равна 1440 кибибайтам, или же 1 474 560 байтам (из которых для записи доступны 1 457 664). Аналогично, трёхдюймовая дискета на 2,88 МБ в действительности вмещает 2880 кибибайт, или же 2 949 120 байт.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации
  2. JEDEC Standards & Documents: 100b01
  3. Ошибка в сносках?: Неверный тег <ref>; для сносок .D0.93.D0.9E.D0.A1.D0.A2_8.417-2002 не указан текст