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¿Qué son los exabytes y exbibytes?

Los exabytes (EB) y exbibytes (EiB) son unidades para medir cantidades masivas de datos digitales. Un exabyte forma parte del sistema decimal del SI (Sistema Internacional de Unidades), donde 1 EB equivale a 1 000 000 000 000 000 000 bytes ($10^{18}$ bytes). En contraste, un exbibyte pertenece al sistema binario definido por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), donde 1 EiB equivale a 1 152 921 504 606 846 976 bytes ($2^{60}$ bytes). Estas unidades representan capacidades de almacenamiento mucho más allá de la experiencia cotidiana: para ponerlo en perspectiva, se estima que todas las palabras pronunciadas por los humanos equivalen a unos 5 EB.

Sistemas de medición de datos

El almacenamiento digital utiliza dos sistemas de medición distintos:

  1. Sistema SI (decimal, base 10)

    • Utilizado por fabricantes de almacenamiento y en contextos de redes
    • Los prefijos aumentan en múltiplos de 1 000: kilo ($10^{3}$), mega ($10^{6}$), giga ($10^{9}$), tera ($10^{12}$), peta ($10^{15}$), exa ($10^{18}$)
    • Unidades: bytes (B), kilobytes (KB), megabytes (MB), gigabytes (GB), terabytes (TB), petabytes (PB), exabytes (EB)

  2. Sistema IEC (binario, base 2)

    • Utilizado por sistemas operativos y software para reportar almacenamiento
    • Los prefijos aumentan en múltiplos de 1 024 ($2^{10}$): kibi ($2^{10}$), mebi ($2^{20}$), gibi ($2^{30}$), tebi ($2^{40}$), pebi ($2^{50}$), exbi ($2^{60}$)
    • Unidades: kibibytes (KiB), mebibytes (MiB), gibibytes (GiB), tebibytes (TiB), pebibytes (PiB), exbibytes (EiB)

La discrepancia surge porque las computadoras procesan datos en binario, mientras que el sistema métrico es decimal. Este enfoque de doble sistema mantiene la precisión en contextos técnicos mientras se alinea con estándares internacionales.

Fórmulas de conversión

Convertir entre estas unidades requiere entender ambos sistemas y su relación con los bits (el dígito binario fundamental). Dado que 1 byte = 8 bits:

  • Exabytes a bits (sistema SI)

    bits=EB×(1018)×8\text{bits} = \text{EB} \times (10^{18}) \times 8

  • Exbibytes a bits (sistema IEC)

    bits=EiB×(260)×8\text{bits} = \text{EiB} \times (2^{60}) \times 8

Para conversiones entre EB y EiB:

1 EB=1018260 EiB≈0,8673617379884 EiB1\ \text{EB} = \frac{10^{18}}{2^{60}}\ \text{EiB} \approx 0,8673617379884\ \text{EiB} 1 EiB=2601018 EB≈1,152921504606846976 EB1\ \text{EiB} = \frac{2^{60}}{10^{18}}\ \text{EB} \approx 1,152921504606846976\ \text{EB}

Ejemplos prácticos

Ejemplo 1: Tráfico global de internet
En 2023, el tráfico global de internet alcanzó aproximadamente 4,8 EB por día. ¿A cuántos bits equivale esto?

Usando la conversión SI:

4,8 EB×1018 bytes/EB×8 bits/byte=3,84×1019 bits4,8\ \text{EB} \times 10^{18}\ \text{bytes/EB} \times 8\ \text{bits/byte} = 3,84 \times 10^{19}\ \text{bits}

Ejemplo 2: Sistema de almacenamiento a gran escala
Un centro de datos almacena 5,5 EiB de archivos de video. Convertir a bits:

Usando la conversión IEC:

5,5 EiB×260 bytes/EiB×8 bits/byte=5,5×9223372036854775808×85,5\ \text{EiB} \times 2^{60}\ \text{bytes/EiB} \times 8\ \text{bits/byte} = 5,5 \times 9 223 372 036 854 775 808 \times 8

Primero calcula bytes:

5,5×9,223372036854775808×1018=5,0728546202701266944×1019 bytes5,5 \times 9,223372036854775808 \times 10^{18} = 5,0728546202701266944 \times 10^{19}\ \text{bytes}

Luego convierte a bits:

5,0728546202701266944×1019×8=4,05828369621610135552×1020 bits5,0728546202701266944 \times 10^{19} \times 8 = 4,05828369621610135552 \times 10^{20}\ \text{bits}

Ejemplo 3: Comparando sistemas
Convierte 2 EB a EiB y bits:

  • A EiB:
2 EB×1018260≈1,7347234759768 EiB2\ \text{EB} \times \frac{10^{18}}{2^{60}} \approx 1,7347234759768\ \text{EiB}
  • A bits (SI):
2×1018×8=1,6×1019 bits2 \times 10^{18} \times 8 = 1,6 \times 10^{19}\ \text{bits}
  • Mismo valor en bits (vía EiB):
1,7347234759768×260×8≈1,6×1019 bits1,7347234759768 \times 2^{60} \times 8 \approx 1,6 \times 10^{19}\ \text{bits}

Contexto histórico de la medición de datos

Los primeros sistemas informáticos adoptaron prefijos métricos para cantidades binarias: un “kilobyte” significaba 1 024 bytes en lugar de 1 000. Esta discrepancia se volvió problemática a medida que aumentaban las capacidades de almacenamiento. En 1998, la IEC introdujo prefijos binarios (kibi, mebi, gibi, etc.) para resolver esta ambigüedad. Este estándar (IEC 80000-13) separó formalmente las mediciones binarias y decimales, aunque la adopción en la industria sigue siendo mixta. Los fabricantes de almacenamiento suelen usar unidades decimales (haciendo que las capacidades parezcan mayores), mientras que los sistemas operativos usan unidades binarias para mayor precisión.

Aplicaciones reales de unidades a escala exa

  • Almacenamiento en la nube: Proveedores importantes como AWS y Google Cloud ahora ofrecen soluciones de almacenamiento a escala exabyte
  • Datos globales: Se proyecta que el total de datos globales alcance los 175 ZB (175 000 EB) para 2025
  • Streaming de video: Se estima que todo el catálogo de Netflix ocupa alrededor de 3,14 EB de almacenamiento

Consideraciones importantes

  1. Siempre verifica qué sistema de medición (SI o IEC) utiliza tu material de referencia.
  2. Capacidad de almacenamiento vs. transmisión de datos: Las velocidades de red usan bits por segundo (bps), mientras que el almacenamiento usa bytes.
  3. La precisión importa: La diferencia del 7,3 % entre EB y EiB se vuelve sustancial a escala exa.
  4. Al comparar dispositivos de almacenamiento, verifica si la capacidad está en unidades decimales (fabricante) o binarias (SO).
  5. Preparación para el futuro: Más allá de los exabytes vienen los zettabytes (ZB) y yottabytes (YB) en el sistema SI.

Preguntas frecuentes

¿Cómo convierto 3 exbibytes a bits?

Para convertir 3 EiB a bits:

  1. Multiplica por $2^{60}$ para obtener bytes:
3×1152921504606846976=3458764513820540928 bytes3 \times 1 152 921 504 606 846 976 = 3 458 764 513 820 540 928\ \text{bytes}
  1. Multiplica por 8 para obtener bits:
3458764513820540928×8=27670116110564327424 bits3 458 764 513 820 540 928 \times 8 = 27 670 116 110 564 327 424\ \text{bits}

Usando la fórmula:

3 EiB×260×8=3×9223372036854775808×8=27670116110564327424 bits3\ \text{EiB} \times 2^{60} \times 8 = 3 \times 9 223 372 036 854 775 808 \times 8 = 27 670 116 110 564 327 424\ \text{bits}

¿Por qué hay una diferencia entre EB y EiB?

La diferencia surge del uso de cálculos en base 10 (decimal) versus base 2 (binario). Las computadoras procesan datos nativamente en binario (potencias de 2), mientras que el sistema métrico usa potencias de 10. Esto resulta en una diferencia aproximada del 7,3 % entre EB y EiB que se amplía con la escala.

¿Qué sistema debo usar para cálculos técnicos?

Para especificaciones de hardware y capacidad de almacenamiento, usa SI (EB). Para asignación de memoria, sistemas de archivos y cálculos a nivel de sistema operativo, usa IEC (EiB). Siempre especifica qué sistema de unidades estás usando para evitar malinterpretaciones.

¿Cuántos bits hay en 1 exabyte?

Usando el sistema SI:
1 EB = 1 000 000 000 000 000 000 bytes ($10^{18}$ bytes)
Dado que 1 byte = 8 bits:
1 EB = $10^{18} \times 8 = 8 000 000 000 000 000 000\ \text{bits}$ ($8 \times 10^{18}$ bits)

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