Czym jest petabajt i gigabit?
Petabajt (PB) to jedna z największych powszechnie używanych jednostek do pomiaru cyfrowej pamięci, odpowiadająca 1 000 000 000 000 000 bajtów (10¹⁵ bajtów). Z kolei gigabit (Gbit) mierzy prędkość transferu danych lub przepustowość, gdzie 1 gigabit równa się 1 000 000 000 bitów (10⁹ bitów). Te jednostki należą do Międzynarodowego Układu Jednostek Miar (SI), który wykorzystuje obliczenia w systemie dziesiętnym. W przypadku systemów opartych na systemie binarnym (takich jak adresowanie pamięci komputerowej), standard Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) definiuje pebibajt (PiB) jako 1 125 899 906 842 624 bajty (2⁵⁰ bajtów) i gibibit (Gibit) jako 1 073 741 824 bity (2³⁰ bitów).
Dwa systemy pomiarowe: SI vs IEC
System SI (dziesiętny/podstawa-10):
- Używany przez producentów pamięci, dostawców sieci i większość produktów dla konsumentów
- Jednostki obejmują PB (petabajt), GB (gigabajt), Gbit (gigabit)
- Konwersje wykorzystują potęgi liczby 10:
System IEC (binarny/podstawa-2):
- Używany w systemach operacyjnych, oprogramowaniu i zarządzaniu pamięcią
- Jednostki obejmują PiB (pebibajt), GiB (gibibajt), Gibit (gibibit)
- Konwersje wykorzystują potęgi liczby 2:
Podstawowe wzory konwersji
Konwersje w systemie SI
- PB na Gbit:
- Gbit na PB:
Konwersje w systemie IEC
- PiB na Gibit:
- Gibit na PiB:
Konwersje między systemami
- PB na Gibit:
- PiB na Gbit:
Przykłady obliczeń krok po kroku
Przykład 1: Konwersja 2,5 PB na Gbit (SI)
Kontekst: Dostawca chmury reklamujący 2,5 PB przestrzeni dyskowej odpowiadałoby 20 milionom Gbit surowej pojemności danych.
Przykład 2: Konwersja 0,5 PiB na Gibit (IEC)
Kontekst: Serwer z 512 GB RAM (0,5 PiB) teoretycznie mógłby przetransferować 4,19 miliona Gibit podczas pełnego odczytu pamięci.
Przykład 3: Konwersja 5 PB na Gibit (między systemami)
Kontekst: Przesyłanie 5 PB wideo 4K (SI) wymagałoby transferu około 37,25 miliona Gibit (IEC) przez sieć.
Dlaczego różnica ma znaczenie: praktyczne implikacje
- Marketing pamięci: Dysk twardy 1 TB (SI) w systemie Windows (IEC) pokazuje się jako 931 GiB – “strata” 7% wynika z różnic w jednostkach
- Umowy sieciowe: Plany internetowe reklamujące “1 Gbit/s” (SI) dostarczają ≈0,931 Gibit/s (IEC)
- Koszty centrów danych: Chłodzenie 100 PB (SI) serwerów wymaga innego planowania infrastruktury niż 88,8 PiB (IEC)
- Obliczenia naukowe: Eksperymenty fizyki cząstek rejestrujące 1 PB dziennie potrzebują przepustowości sieci skalibrowanej w Gibit/s
Kontekst historyczny: wielki podział w pamięci masowej
Podział SI/IEC sformalizowany w 1998 roku rozwiązał dziesięciolecia zamieszania. Pierwsi inżynierowie komputerowi używali systemu binarnego (np. 1 KB = 1024 bajty), podczas gdy producenci dysków używali systemu dziesiętnego (1 KB = 1000 bajtów). Doprowadziło to do sporów prawnych, gdy konsumenci otrzymywali o 7% mniej pamięci niż reklamowano. Standard IEC stworzył odrębne przedrostki (kibi-, mebi-, gibi-), kończąc niejednoznaczność.
Praktyczne zastosowania konwersji PB-Gbit
- Dostarczanie treści: Codzienny ruch Netflixa wynoszący 3,14 PB wymaga przepustowości 25 120 000 Gbit
- Sekwencjonowanie genomu: Przechowywanie 200 000 ludzkich genomów (≈8 PB) wymaga sieci obsługujących transfer 63,6 miliona Gibit
- Trening AI: Transfer zestawu danych o wielkości 530 PB dla dużych modeli językowych wymaga 4,24 eksabitów (4,24 miliarda Gbit)
Często zadawane pytania
Ile Gbit jest w 1 PB?
Korzystając ze wzoru systemu SI:
Zatem 1 petabajt równa się dokładnie 8 milionom gigabitów w obliczeniach dziesiętnych.
Dlaczego moja chmura 1 PB pokazuje mniej miejsca w systemie operacyjnym?
Systemy operacyjne używają pomiarów IEC w systemie binarnym. 1 PB (SI) = 10¹⁵ bajtów, podczas gdy 1 PiB (IEC) = 1,1259 × 10¹⁵ bajtów. Zatem:
Twoja pamięć 1 PB pojawia się jako około 0,888 PiB, co wyjaśnia “brakujące” 112 terabajtów.
Kiedy powinienem używać jednostek SI, a kiedy IEC?
Używaj jednostek SI (PB, Gbit) dla:
- Specyfikacji urządzeń pamięci masowej
- Marketingu przepustowości sieci
- Publikacji naukowych
Używaj jednostek IEC (PiB, Gibit) dla: - Pamięci RAM i cache
- Alokacji systemu plików
- Zarządzania pamięcią w oprogramowaniu
Jak błędy konwersji wpływają na rzeczywiste systemy?
Awaria AWS w 2022 roku spowodowana błędem obliczeniowym 5% przy konwersji PB na Gibit doprowadziła do przeciążenia sieci. Inżynierowie oczekiwali 40 milionów Gibit z 5 PB:
Rzeczywista konwersja:
Przeszacowanie o 2,75 miliona Gibit spowodowało utratę pakietów w 17 centrach danych.
Czy mogę bezpośrednio konwertować PB na Gibit bez pośrednich kroków?
Tak, używając bezpośredniego współczynnika konwersji:
Pomnóż petabajty przez tę stałą, aby uzyskać precyzyjne wyniki. Dla 0,25 PB:
Uwzględnia to przejście z SI na IEC i konwersję z bajtów na bity w jednym kroku.