Czym są eksabajty i eksbibajty?
Eksabajty (EB) i eksbibajty (EiB) to jednostki służące do pomiaru ogromnych ilości danych cyfrowych. Eksabajt jest częścią dziesiętnego systemu SI (Międzynarodowy Układ Jednostek), gdzie 1 EB równa się 1 000 000 000 000 000 000 bajtów ($10^{18}$ bajtów). Natomiast eksbibajt należy do systemu binarnego zdefiniowanego przez IEC (Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną), gdzie 1 EiB równa się 1 152 921 504 606 846 976 bajtów ($2^{60}$ bajtów). Te jednostki reprezentują pojemności przechowywania danych znacznie przekraczające codzienne doświadczenia – dla porównania, wszystkie słowa wypowiedziane przez ludzi szacuje się na około 5 EB.
Zrozumienie systemów pomiaru danych
Przechowywanie danych cyfrowych wykorzystuje dwa różne systemy pomiaru:
-
System SI (dziesiętny, podstawa-10)
- Używany przez producentów nośników pamięci i w kontekstach sieciowych
- Przedrostki zwiększają się tysiąckrotnie: kilo ($10^{3}$), mega ($10^{6}$), giga ($10^{9}$), tera ($10^{12}$), peta ($10^{15}$), eksa ($10^{18}$)
- Jednostki: bajty (B), kilobajty (KB), megabajty (MB), gigabajty (GB), terabajty (TB), petabajty (PB), eksabajty (EB)
-
System IEC (binarny, podstawa-2)
- Używany przez systemy operacyjne i oprogramowanie do raportowania pojemności
- Przedrostki zwiększają się 1024-krotnie ($2^{10}$): kibi ($2^{10}$), mebi ($2^{20}$), gibi ($2^{30}$), tebi ($2^{40}$), pebi ($2^{50}$), eksbi ($2^{60}$)
- Jednostki: kibibajty (KiB), mebibajty (MiB), gibibajty (GiB), tebibajty (TiB), pebibajty (PiB), eksbibajty (EiB)
Różnica wynika z faktu, że komputery przetwarzają dane w systemie binarnym, podczas gdy system metryczny jest oparty na systemie dziesiętnym. To podejście z dwoma systemami pozwala zachować precyzję w kontekstach technicznych, jednocześnie dostosowując się do międzynarodowych standardów.
Formuły konwersji
Konwersja między tymi jednostkami wymaga zrozumienia obu systemów i ich relacji do bitów (podstawowej cyfry binarnej). Ponieważ 1 bajt = 8 bitów:
-
Eksabajty na bity (system SI)
-
Eksbibajty na bity (system IEC)
Dla konwersji między EB a EiB:
Praktyczne przykłady
Przykład 1: Globalny ruch internetowy
W 2023 roku globalny ruch internetowy osiągnął około 4,8 EB dziennie. Ile to bitów?
Korzystając z konwersji SI:
Przykład 2: System przechowywania na dużą skalę
Centrum danych przechowuje 5,5 EiB archiwów wideo. Przelicz na bity:
Korzystając z konwersji IEC:
Najpierw oblicz bajty:
Następnie przelicz na bity:
Przykład 3: Porównanie systemów
Przelicz 2 EB na EiB i bity:
- Na EiB:
- Na bity (SI):
- Ta sama wartość w bitach (przez EiB):
Kontekst historyczny pomiaru danych
Wczesne komputery stosowały przedrostki metryczne dla ilości binarnych – „kilobajt” oznaczał 1024 bajty, a nie 1000. Ta rozbieżność stała się problematyczna wraz ze wzrostem pojemności przechowywania. W 1998 roku IEC wprowadziło przedrostki binarne (kibi, mebi, gibi itp.), aby rozwiązać tę niejednoznaczność. Ten standard (IEC 80000-13) formalnie oddzielił pomiary binarne i dziesiętne, choć przyjęcie w branży jest różne. Producenci nośników zazwyczaj używają jednostek dziesiętnych (co sprawia, że pojemności wydają się większe), podczas gdy systemy operacyjne używają jednostek binarnych dla dokładności.
Zastosowania jednostek eksaskalowych w rzeczywistości
- Przechowywanie w chmurze: Główni dostawcy, tacy jak AWS i Google Cloud, oferują obecnie rozwiązania do przechowywania danych w skali eksabajtowej
- Dane globalne: Całkowita ilość danych na świecie ma osiągnąć 175 ZB (175 000 EB) do 2025 roku
- Strumieniowanie wideo: Cały katalog Netflixa szacuje się na około 3,14 EB pamięci
Ważne kwestie do rozważenia
- Zawsze sprawdzaj, który system pomiaru (SI lub IEC) jest używany w źródle.
- Pojemność przechowywania a transmisja danych: Prędkości sieciowe używają bitów na sekundę (bps), podczas gdy przechowywanie używa bajtów.
- Precyzja ma znaczenie: 7,3% różnica między EB a EiB staje się znacząca w skali eksaskalowej.
- Porównując urządzenia do przechowywania, sprawdź, czy pojemność jest podana w jednostkach dziesiętnych (producent) czy binarnych (system operacyjny).
- Przyszłość: Po eksabajtach następują zettabajty (ZB) i jottabajty (YB) w systemie SI.
Często zadawane pytania
Jak przeliczyć 3 eksbibajty na bity?
Aby przeliczyć 3 EiB na bity:
- Pomnóż przez $2^{60}$, aby uzyskać bajty:
- Pomnóż przez 8, aby uzyskać bity:
Korzystając z formuły:
Dlaczego istnieje różnica między EB a EiB?
Różnica wynika z używania obliczeń w systemie dziesiętnym (podstawa-10) versus binarnym (podstawa-2). Komputery natywnie przetwarzają dane w systemie binarnym (potęgi 2), podczas gdy system metryczny używa potęg 10. To powoduje około 7,3% różnicy między EB a EiB, która narasta wraz ze skalą.
Który system powinienem używać do obliczeń technicznych?
Dla specyfikacji sprzętowych i pojemności przechowywania używaj systemu SI (EB). Dla alokacji pamięci, systemów plików i obliczeń na poziomie systemu operacyjnego używaj systemu IEC (EiB). Zawsze określaj, którego systemu jednostek używasz, aby uniknąć błędnej interpretacji.
Ile bitów jest w 1 eksabajcie?
Korzystając z systemu SI:
1 EB = 1 000 000 000 000 000 000 bajtów ($10^{18}$ bajtów)
Ponieważ 1 bajt = 8 bitów:
1 EB = $10^{18} \times 8 = 8 000 000 000 000 000 000\ \text{bitów}$ ($8 \times 10^{18}$ bitów)