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データ単位の理解：KB、EB、KiB、EiB

データストレージの単位はデジタル情報を定量化しますが、その定義は2つのシステムで異なります：

  1. 10進法（SIシステム）: 10の累乗を使用。一般的な単位にはキロバイト（KB、10310^3バイト）、メガバイト（MB、10610^6）、ギガバイト（GB、10910^9）、テラバイト（TB、101210^{12}）、ペタバイト（PB、101510^{15}）、エクサバイト（EB、101810^{18}）があります。

  2. 2進法（IEC標準）: 2の累乗を使用。単位にはキビバイト（KiB、2102^{10}バイト）、メビバイト（MiB、2202^{20}）、ギビバイト（GiB、2302^{30}）、テビバイト（TiB、2402^{40}）、ペビバイト（PiB、2502^{50}）、エクスビバイト（EiB、2602^{60}）があります。

主な違い:

  • 1 KB=1,000 バイト1\ \text{KB} = 1,000\ \text{バイト} に対して 1 KiB=1,024 バイト1\ \text{KiB} = 1,024\ \text{バイト}
  • これらのシステムを誤用すると計算に大きな誤差が生じる可能性があります。

計算式

10進法（SIシステム）

1 KB=103 バイトおよび1 EB=1018 バイト1\ \text{KB} = 10^3\ \text{バイト} \quad \text{および} \quad 1\ \text{EB} = 10^{18}\ \text{バイト}

KBをEBに変換するには：

EB=KB1015=KB1,000,000,000,000,000\text{EB} = \frac{\text{KB}}{10^{15}} = \frac{\text{KB}}{1,000,000,000,000,000}

2進法（IEC標準）

1 KiB=210 バイトおよび1 EiB=260 バイト1\ \text{KiB} = 2^{10}\ \text{バイト} \quad \text{および} \quad 1\ \text{EiB} = 2^{60}\ \text{バイト}

KiBをEiBに変換するには：

EiB=KiB250=KiB1,125,899,906,842,624\text{EiB} = \frac{\text{KiB}}{2^{50}} = \frac{\text{KiB}}{1,125,899,906,842,624}

例

例1: 5,000,000 KBをEBに変換（SI）

EB=5,000,0001015=5×10−9 EB\text{EB} = \frac{5,000,000}{10^{15}} = 5 \times 10^{-9}\ \text{EB}

解釈: 500万KBは0.000000005 EBに相当します。

例2: 5,000,000 KiBをEiBに変換（IEC）

EiB=5,000,000250≈5,000,0001.1259×1015≈0.00000000444 EiB\text{EiB} = \frac{5,000,000}{2^{50}} \approx \frac{5,000,000}{1.1259 \times 10^{15}} \approx 0.00000000444\ \text{EiB}

解釈: 500万KiBは約0.00000000444 EiBに相当します。

例3: 実用的な応用

Facebookが500エクサバイト（EB）のデータを保存している場合、これは何キロバイト（KB）に相当するか？

KB=500×1015=5×1017 KB\text{KB} = 500 \times 10^{15} = 5 \times 10^{17}\ \text{KB}

歴史的背景

2進法（IEC）は1998年に正式化され、10進法と2進法の単位間の曖昧さを解消するために導入されました。初期のコンピュータはメモリ計算に210=1,0242^{10} = 1,024を使用していましたが、ストレージメーカーは後に簡便性のために10進法を採用し、混乱を招きました。

注意点

  1. 精度の重要性: 誤ったシステムを使用するとエラーが発生します。例えば、1 TB (1012 バイト)≠1 TiB (240 バイト)1\ \text{TB}\ (10^{12}\ \text{バイト}) \neq 1\ \text{TiB}\ (2^{40}\ \text{バイト})。
  2. 用途:
    • SI単位: ストレージデバイス（SSD、HDDなど）。
    • IEC単位: オペレーティングシステム（例: WindowsはストレージをGiBで報告するがGBと表示）。
  3. ツール: 使用するツールがSIまたはIEC標準を使用しているか常に確認してください。

よくある質問

1,000,000 KBをEBとEiBに変換するには？

  • SIシステム:
1,000,0001015=0.000000001 EB\frac{1,000,000}{10^{15}} = 0.000000001\ \text{EB}
  • IECシステム（まずKBをKiBに変換する必要があります）:
1,000,000 KB=976,562.5 KiB （1 KB=0.9765625 KiBのため）1,000,000\ \text{KB} = 976,562.5\ \text{KiB}\ \text{（} 1\ \text{KB} = 0.9765625\ \text{KiB} \text{のため）} 976,562.5250≈0.000000000867 EiB\frac{976,562.5}{2^{50}} \approx 0.000000000867\ \text{EiB}

なぜ2つのシステムがあるのか？

初期のコンピューティングではメモリ配置の効率化のために2進法が使用されていました。ストレージメーカーは後にマーケティングの簡便性のために10進法を採用しました（例: 1 TB1\ \text{TB}ドライブを101210^{12}バイトとして表示し、TiBの1.0995×10121.0995 \times 10^{12}バイトとはしませんでした）。

どちらのシステムを使用すべきか？

  • 10進法: ストレージデバイス、ネットワーキング、科学的な文脈で使用。
  • 2進法: RAM、ソフトウェア、オペレーティングシステムで使用。

1 EiBは何KiBか？

1 EiB=260 バイト=250 KiB≈1,125,899,906,842,624 KiB1\ \text{EiB} = 2^{60}\ \text{バイト} = 2^{50}\ \text{KiB} \approx 1,125,899,906,842,624\ \text{KiB}

誤ったシステムを使用するとどうなるか？

1 TB1\ \text{TB}ドライブを1 TiB1\ \text{TiB}として報告すると、OSでは931 GiB931\ \text{GiB}と表示され混乱を招きます。この差は単位が大きくなるほど指数関数的に大きくなります（例: EBとEiB）。

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