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¿Qué son los exabytes y los terabits?

Los exabytes (EB) y los terabits (Tbit) son unidades para medir datos digitales. Un exabyte representa un volumen enorme de datos, equivalente a 1 000 millones de gigabytes. Los terabits cuantifican velocidades de transferencia de datos o ancho de banda, comúnmente utilizados en redes. Estas unidades pertenecen al Sistema Internacional de Unidades (SI), que utiliza prefijos en base 10 (decimal). Para contexto:

  • 1 EB = 1 000 000 000 000 000 000 bytes ($10^{18}$ bytes)
  • 1 Tbit = 1 000 000 000 000 bits ($10^{12}$ bits).

En informática, existe un sistema paralelo: el estándar binario (IEC). Utiliza prefijos en base 2:

  • 1 exbibyte (EiB) = 1 152 921 504 606 846 976 bytes ($2^{60}$ bytes)
  • 1 tebibit (Tibit) = 1 099 511 627 776 bits ($2^{40}$ bits).

Los sistemas SI e IEC explicados

Sistema SI (decimal):
Adoptado globalmente para uso científico y comercial, los prefijos SI aumentan en factores de 1 000. Este sistema define:

  • Exabyte (EB): $10^{18}$ bytes
  • Terabit (Tbit): $10^{12}$ bits.
    Los fabricantes de discos duros y las empresas de telecomunicaciones suelen utilizar unidades SI por simplicidad.

Sistema IEC (binario):
Desarrollado en 1998 por la Comisión Electrotécnica Internacional, este sistema aborda la naturaleza binaria de la informática. Los prefijos aumentan en factores de 1 024 ($2^{10}$):

  • Exbibyte (EiB): $2^{60}$ bytes
  • Tebibit (Tibit): $2^{40}$ bits.
    Los sistemas operativos (por ejemplo, Windows, Linux) y el software de memoria/almacenamiento suelen mostrar datos en unidades IEC.

Fórmulas clave de conversión

Todas las fórmulas tienen en cuenta la relación byte-a-bit (1 byte = 8 bits).

Dentro del sistema SI:

  • EB a Tbit:
Tbit=EB×(1018×8)÷1012=EB×8000000\text{Tbit} = \text{EB} \times (10^{18} \times 8) \div 10^{12} = \text{EB} \times 8 000 000

Dentro del sistema IEC:

  • EiB a Tibit:
Tibit=EiB×(260×8)÷240=EiB×8388608\text{Tibit} = \text{EiB} \times (2^{60} \times 8) \div 2^{40} = \text{EiB} \times 8 388 608

Conversiones entre sistemas:

  • EB a EiB:
EiB=EB×1018260≈EB×0.8673617379884\text{EiB} = \text{EB} \times \frac{10^{18}}{2^{60}} \approx \text{EB} \times 0.8673617379884
  • Tbit a Tibit:
Tibit=Tbit×1012240≈Tbit×0.9094947017729282\text{Tibit} = \text{Tbit} \times \frac{10^{12}}{2^{40}} \approx \text{Tbit} \times 0.9094947017729282

Ejemplos de conversiones

Ejemplo 1: Un centro de datos almacena 5 EB de datos de usuarios. Convertir a Tbit (SI):

5 EB×8000000=40000000 Tbit5 \text{ EB} \times 8 000 000 = 40 000 000 \text{ Tbit}

Contexto: Esto ayuda a los ingenieros de redes a diseñar infraestructura para transferir estos datos a 100 Tbit/s, requiriendo 400 segundos.

Ejemplo 2: Una supercomputadora utiliza 2 EiB de RAM. Convertir a Tibit (IEC):

2 EiB×8388608=16777216 Tibit2 \text{ EiB} \times 8 388 608 = 16 777 216 \text{ Tibit}

Contexto: Los cálculos de ancho de banda de memoria para computación de alto rendimiento dependen de tales conversiones.

Ejemplo 3: Un proveedor de internet ofrece un ancho de banda de 10 Tbit/s. Convertir a Tibit/s (entre sistemas):

10 Tbit×0.9094947017729282≈9.095 Tibit/s10 \text{ Tbit} \times 0.9094947017729282 \approx 9.095 \text{ Tibit/s}

Nota: La “pérdida” del ~9% surge de la discrepancia SI/IEC, crítica para acuerdos de nivel de servicio precisos.

Por qué existen dos sistemas

  • Contexto histórico: La informática temprana utilizaba prefijos SI para cantidades binarias (por ejemplo, 1 KB = 1 024 bytes), causando confusión. El estándar IEC resolvió esto en 1998 introduciendo prefijos binarios distintos (KiB, MiB, GiB).
  • Necesidad práctica: Las unidades SI se alinean con convenciones de física/ingeniería, mientras que las unidades IEC reflejan la arquitectura en base 2 del hardware digital (por ejemplo, direccionamiento de memoria).

Aplicaciones prácticas

  • Almacenamiento en la nube: Un proveedor anuncia 1 EB de almacenamiento basado en SI. Los sistemas de los usuarios muestran ~0.867 EiB, explicando el espacio “faltante”.
  • Actualizaciones de red: Convertir 100 Tbit/s (SI) a Tibit/s (IEC) asegura que los routers cumplan con las demandas reales de rendimiento.
  • Leyes de datos: Regulaciones como el GDPR especifican datos en unidades SI (por ejemplo, “exabytes de datos procesados”), mientras que las auditorías usan IEC para precisión.
  • Investigación científica: El Gran Colisionador de Hadrones del CERN genera ~1 EB (SI) de datos anuales, requiriendo herramientas basadas en IEC para análisis.

Preguntas frecuentes

¿Cuántos Tibit hay en 3 EB?

Primero, convertir EB a Tbit (SI), luego Tbit a Tibit (IEC):

3 EB×8000000=24000000 Tbit 24000000 Tbit×0.9094947017729282≈21827872.84 Tibit3 \text{ EB} \times 8 000 000 = 24 000 000 \text{ Tbit} \ 24 000 000 \text{ Tbit} \times 0.9094947017729282 \approx 21 827 872.84 \text{ Tibit}

Resultado: ~21.83 millones de Tibit.

¿Por qué mi sistema operativo muestra menos almacenamiento del anunciado?

Un disco duro de 1 TB (SI) equivale a $10^{12}$ bytes. En IEC:

1012÷240≈0.9095 TiB10^{12} \div 2^{40} \approx 0.9095 \text{ TiB}

Por lo tanto, se muestra como ~0.909 TiB, no 1 TiB. Esto es esperado, no un defecto.

¿Son intercambiables los exabytes y los exbibytes?

No. 1 EB (SI) = $10^{18}$ bytes, mientras que 1 EiB (IEC) = $2^{60}$ bytes $\approx 1.1529 \times 10^{18}$ bytes. El mal uso causa errores significativos en sistemas a gran escala.

¿Qué sistema debo usar para redes?

Usa SI (Tbit) para ancho de banda (por ejemplo, velocidades de fibra óptica), ya que los estándares de telecomunicaciones siguen unidades decimales. Usa IEC (Tibit) para transferencia de datos entre servidores, donde la alineación binaria importa.

¿Puedo convertir directamente de EB a Tibit?

Sí, pero requiere dos pasos:

  1. Convertir EB a bits: $\text{EB} \times 8 \times 10^{18}$
  2. Convertir bits a Tibit: $\text{bits} \div 2^{40}$
    Fórmula combinada:
Tibit=EB×8×1018240≈EB×7275957.614183426\text{Tibit} = \text{EB} \times \frac{8 \times 10^{18}}{2^{40}} \approx \text{EB} \times 7 275 957.614183426

Para 0.5 EB: $0.5 \times 7 275 957.614183426 \approx 3 637 978.81 \text{ Tibit}$.

Notas sobre precisión

  • Precisión: Las conversiones entre sistemas involucran números irracionales (por ejemplo, $\frac{10^{18}}{2^{60}}$). Usa 10+ decimales para aplicaciones críticas.
  • Estándares: IEEE e ISO exigen especificar “EB” (SI) o “EiB” (IEC) en documentación para prevenir ambigüedad.

Dato histórico

El término “exabyte” fue acuñado en los años 70, pero el primer sistema de almacenamiento de 1 EB no se realizó hasta 2008 (LHC del CERN). Los prefijos binarios IEC surgieron de una propuesta en 1996 para terminar el debate “¿kilo = 1 000 o 1 024?”.

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