PBからGBへの変換

ペタバイト（PB）とは？

ペタバイト（PB）は、国際単位系（SI）におけるデジタル情報のストレージ単位です。1,000,000,000,000,000バイト（または $10^{15}$ バイト）を表します。PBはクラウドインフラストラクチャーや科学研究データセット、企業レベルのデータベースなど、大規模なデータストレージを定量化するためによく使用されます。例えば、4K動画を1時間ストリーミングすると約7～10GBを消費しますが、1PBあればそのような動画を10万時間以上保存できます。

ギガバイト（GB）とは？

ギガバイト（GB）もSI単位系のデジタル情報単位で、1,000,000,000バイト（または $10^{9}$ バイト）に相当します。スマートフォンのメモリ（例：128GB）やファイルサイズ（例：2時間のHD映画で4～8GB）など、日常的なストレージ容量を表すのに広く使われています。

SI単位系とバイナリ単位系（IEC規格）

デジタルストレージ単位には2つの異なる測定システムがあります：

1. SI（10進法）: 10の累乗を使用。単位はPB、TB、GB、MB、kBなど。
2. バイナリ（2進法、IEC規格）: 2の累乗を使用。単位はペビバイト（PiB）、テビバイト（TiB）、ギビバイト（GiB）、メビバイト（MiB）など。

この混乱は、メーカーやオペレーティングシステムが歴史的に「GB」を $2^{30}$ バイト（≈10.74億バイト）として使用してきたことに起因します。これを解決するため、国際電気標準会議（IEC）は1998年にバイナリ接頭辞を導入しました。例：

• $1\ \text{PiB} = 1,125,899,906,842,624\ \text{バイト} = 2^{50}\ \text{バイト}$
• $1\ \text{GiB} = 1,073,741,824\ \text{バイト} = 2^{30}\ \text{バイト}$

変換式

SI単位系（PBからGB）

$1\ \text{PB} = 10^{15}\ \text{バイト} = 10^{6}\ \text{GB} = 1,000,000\ \text{GB}$
PBからGBへの変換：
$\text{GB} = \text{PB} \times 1,000,000$

バイナリ単位系（PiBからGiB）

$1\ \text{PiB} = 2^{50}\ \text{バイト} = 2^{20}\ \text{GiB} = 1,048,576\ \text{GiB}$
PiBからGiBへの変換：
$\text{GiB} = \text{PiB} \times 1,048,576$

変換のステップバイステップ例

例1：2.5 PBをGBに変換（SI単位系）

SIの式を使用：
$2.5\ \text{PB} \times 1,000,000 = 2,500,000\ \text{GB}$
つまり、2.5ペタバイトは250万ギガバイトに相当します。

例2：3 PiBをGiBに変換（バイナリ単位系）

バイナリの式を使用：
$3\ \text{PiB} \times 1,048,576 = 3,145,728\ \text{GiB}$
したがって、3ペビバイトは3,145,728ギビバイトです。

データ測定の歴史的背景

10進法と2進法の単位の曖昧さは、1960年代にコンピュータシステムがメモリアドレッシングのためにバイナリ接頭辞を採用したことに遡ります。しかし、ストレージメーカーは後にマーケティング目的で10進法単位を使用しました（例：1TBドライブを931GiBではなく1,000GBと表示）。この不一致により、消費者からの苦情が発生し、IECは1998年にバイナリ接頭辞（KiB、MiB、GiBなど）を正式に策定しました。それにもかかわらず、多くのOSは依然としてSI単位でストレージを報告するため、混乱が生じています。

実用的な応用例

• クラウドストレージ: 50PBの容量を持つデータセンターは、$50 \times 1,000,000 = 50,000,000\ \text{GB}$を保存可能。
• 動画プラットフォーム: YouTubeが1分あたり500時間の動画（約3PB/日）を処理する場合、これは1日あたり300万GBに相当。
• ゲーム: 平均80GBの最新ビデオゲームは、$1\ \text{PB} \div 80\ \text{GB} = 12,500$本分を保存可能。

単位の正しい使用に関する注意点

1. 文脈を確認: WindowsなどのOSはストレージをGiBで報告しながら「GB」と表示することが多い。
2. 契約時の精度: クラウドプロバイダーはPBまたはPiBを指定する場合があり、1PiBプランは1PBより約12.6%多いストレージを提供。
3. 科学研究: 出版物では一貫性のためにSI単位を使用。

よくある質問

1PBは何GBですか？

SI単位系では：
$1\ \text{PB} = 1,000,000\ \text{GB}$
例：0.75 PBは：
$0.75 \times 1,000,000 = 750,000\ \text{GB}$

PBとPiBの違いは？

PBは10進法（$10^{15}$）、PiBは2進法（$2^{50}$）を使用。$2^{50} ≈ 1.1259 \times 10^{15}$であるため、1PiBは1PBより約12.6%大きい。

5 PiBをGiBに変換するには？

バイナリの式を使用：
$5\ \text{PiB} \times 1,048,576\ \text{GiB/PiB} = 5,242,880\ \text{GiB}$

GBとGiBは互換性がありますか？

いいえ。例えば、1GB = 1,000,000,000バイト、1GiB = 1,073,741,824バイト。256GBのSSDは約238.4GiB。

1PBドライブの容量はGiBでどのくらいですか？

まずPBをバイトに変換：
$1\ \text{PB} = 10^{15}\ \text{バイト}$
次にバイトをGiBに変換：
$\frac{10^{15}}{2^{30}} ≈ 931,322.5746\ \text{GiB}$
つまり、1PB ≈ 931,322.57 GiB。