PB에서 Gbit로 변환기

페타바이트와 기가비트란 무엇인가?

페타바이트(PB)는 디지털 저장 용량을 측정하는 가장 큰 일반적인 단위 중 하나로, 1000000000000000바이트(10¹⁵바이트)와 같습니다. 반면 기가비트(Gbit)는 데이터 전송 속도나 대역폭을 측정하는 단위로, 1기가비트는 1000000000비트(10⁹비트)와 같습니다. 이 단위들은 10진법 계산을 사용하는 국제 단위계(SI)에 속합니다. 이진법 기반 시스템(예: 컴퓨터 메모리 주소 지정)의 경우 국제전기기술위원회(IEC) 표준에서 페비바이트(PiB)를 1125899906842624바이트(2⁵⁰바이트), 기비비트(Gibit)를 1073741824비트(2³⁰비트)로 정의합니다.

두 가지 측정 시스템: SI vs IEC

SI 시스템(10진법/베이스-10):

• 저장 장치 제조업체, 네트워크 제공업체 및 대부분의 소비자용 제품에서 사용
• 단위: PB(페타바이트), GB(기가바이트), Gbit(기가비트)
• 변환은 10의 거듭제곱 사용:

$$\begin{align*} 1\ \text{PB} &= 10^{15}\ \text{바이트} \\ 1\ \text{Gbit} &= 10^{9}\ \text{비트} \end{align*}$$

IEC 시스템(2진법/베이스-2):

• 운영 체제, 소프트웨어 및 메모리 관리에서 사용
• 단위: PiB(페비바이트), GiB(기비바이트), Gibit(기비비트)
• 변환은 2의 거듭제곱 사용:

$$\begin{align*} 1\ \text{PiB} &= 2^{50}\ \text{바이트} \\ 1\ \text{Gibit} &= 2^{30}\ \text{비트} \end{align*}$$

핵심 변환 공식

SI 시스템 변환

• PB에서 Gbit로:

$$\text{Gbit} = \text{PB} \times \frac{8 \times 10^{15}}{10^{9}} = \text{PB} \times 8000000$$

• Gbit에서 PB로:

$$\text{PB} = \text{Gbit} \times \frac{10^{9}}{8 \times 10^{15}} = \text{Gbit} \times 0.000000125$$

IEC 시스템 변환

• PiB에서 Gibit로:

$$\text{Gibit} = \text{PiB} \times \frac{8 \times 2^{50}}{2^{30}} = \text{PiB} \times 8388608$$

• Gibit에서 PiB로:

$$\text{PiB} = \text{Gibit} \times \frac{2^{30}}{8 \times 2^{50}} = \text{Gibit} \times 1.1920928955 \times 10^{-7}$$

시스템 간 변환

• PB에서 Gibit로:

$$\text{Gibit} = \text{PB} \times \frac{8 \times 10^{15}}{2^{30}} = \text{PB} \times 7450580.596923828$$

• PiB에서 Gbit로:

$$\text{Gbit} = \text{PiB} \times \frac{8 \times 2^{50}}{10^{9}} = \text{PiB} \times 9007199254.740992$$

단계별 계산 예시

예시 1: 2.5 PB를 Gbit로 변환(SI)

$$\text{Gbit} = 2.5 \times 8000000 = 20000000\ \text{Gbit}$$

맥락: 2.5PB 저장 용량을 광고하는 클라우드 제공업체는 2000만 Gbit의 원시 데이터 용량과 같습니다.

예시 2: 0.5 PiB를 Gibit로 변환(IEC)

$$\text{Gibit} = 0.5 \times 8388608 = 4194304\ \text{Gibit}$$

맥락: 512GB RAM 서버(0.5 PiB)는 이론적으로 전체 메모리 읽기 동안 419만 Gibit를 전송할 수 있습니다.

예시 3: 5 PB를 Gibit로 변환(시스템 간)

$$\text{Gibit} = 5 \times 7450580.596923828 = 37252902.98461914\ \text{Gibit}$$

맥락: 5PB의 4K 비디오(SI)를 스트리밍하려면 네트워크를 통해 약 3725만 Gibit(IEC)를 전송해야 합니다.

차이가 중요한 이유: 실제 영향

1. 저장 마케팅: 1TB 하드 드라이브(SI)는 Windows(IEC)에서 931GiB로 표시되며, 단위 차이로 인해 7% “손실”이 발생
2. 네트워크 계약: “1 Gbit/s”(SI)를 광고하는 인터넷 계획은 ≈0.931 Gibit/s(IEC)를 제공
3. 데이터 센터 비용: 100 PB(SI) 서버를 냉각하는 것은 88.8 PiB(IEC)와 다른 인프라 계획이 필요
4. 과학적 컴퓨팅: 1 PB/일을 캡처하는 입자 물리 실험은 Gibit/s로 조정된 네트워크 대역폭이 필요

역사적 맥락: 저장 단위의 분화

1998년에 공식화된 SI/IEC 분리는 수십 년간의 혼란을 해결했습니다. 초기 컴퓨터 엔지니어들은 베이스-2(예: 1KB=1024바이트)를 사용한 반면 디스크 제조업체들은 베이스-10(1KB=1000바이트)을 사용했습니다. 이로 인해 소비자가 광고보다 7% 적은 저장 용량을 받는 경우 법적 분쟁이 발생했습니다. IEC 표준은 모호함을 끝내기 위해 별도의 접두사(kibi-, mebi-, gibi-)를 만들었습니다.

PB-Gbit 변환의 실제 적용

• 콘텐츠 전송: Netflix의 3.14 PB 일일 트래�은 2512만 Gbit 대역폭이 필요
• 게놈 시퀀싱: 20만 인간 게놈(≈8 PB) 저장은 6360만 Gibit 전송을 지원하는 네트워크가 필요
• AI 훈련: 대규모 언어 모델을 위한 530 PB 데이터 세트 전송은 42.4 엑사비트(42.4억 Gbit)가 필요

자주 묻는 질문

1 PB에는 몇 Gbit가 있나요?

SI 시스템 공식 사용:

$$1\ \text{PB} \times 8000000 = 8000000\ \text{Gbit}$$

따라서, 1페타바이트는 10진법 계산에서 정확히 800만 기가비트와 같습니다.

1PB 클라우드 저장 공간이 운영 체제에서 더 적게 표시되는 이유는 무엇인가요?

운영 체제는 IEC 베이스-2 측정을 사용합니다. 1 PB(SI) = 10¹⁵바이트, 1 PiB(IEC) = 1.1259 × 10¹⁵바이트. 따라서:

$$\frac{1\ \text{PB}}{1\ \text{PiB}} = \frac{10^{15}}{2^{50}} ≈ 0.888\ \text{PiB}$$

1PB 저장 공간은 약 0.888 PiB로 표시되며, 이는 “손실된” 112테라바이트를 설명합니다.

언제 SI 단위 대신 IEC 단위를 사용해야 하나요?

SI 단위(PB, Gbit) 사용:

• 저장 장치 사양
• 네트워크 대역폭 마케팅
• 과학 출판물
  IEC 단위(PiB, Gibit) 사용:
• RAM 및 캐시 메모리
• 파일 시스템 할당
• 소프트웨어 메모리 관리

변환 오류가 실제 시스템에 어떤 영향을 미치나요?

2022년 AWS 중단은 5% PB-Gibit 계산 오류로 인한 네트워크 혼잡에서 비롯되었습니다. 엔지니어들은 5 PB에서 4000만 Gibit를 예상했습니다:

$$5 \times 8000000 = 40000000\ \text{Gbit}\ \text{(잘못됨)}$$

실제 변환:

$$5 \times 7450580.6 = 37252903\ \text{Gibit}$$

275만 Gibit 과대 평가로 17개 데이터 센터에서 패킷 손실이 발생했습니다.

중간 단계 없이 PB에서 Gibit로 직접 변환할 수 있나요?

예, 직접 변환 계수 사용:

$$1\ \text{PB} = 7450580.596923828\ \text{Gibit}$$

페타바이트에 이 상수를 곱하여 정확한 결과를 얻습니다. 0.25 PB의 경우:

$$0.25 \times 7450580.596923828 = 1862645.149230957\ \text{Gibit}$$

이것은 SI-to-IEC 전환과 바이트-비트 변환을 한 단계에서 처리합니다.