Entendendo as unidades de armazenamento de dados: exabytes e exabits

Na medição de dados digitais, exabytes (EB) e exabits (Ebit) representam unidades colossais usadas para quantificar dados em escala exa. Um exabyte equivale a 1 000 000 000 000 000 000 bytes ($10^{18}$ bytes), enquanto um exabit equivale a $10^{18}$ bits. Como 1 byte contém 8 bits, a conversão entre essas unidades requer multiplicação ou divisão por 8. No entanto, a confusão surge devido a dois sistemas de medição coexistentes:

• Sistema SI (decimal/base-10): Usado por fabricantes de armazenamento e empresas de telecomunicações. As unidades incluem exabyte (EB) e exabit (Ebit).
• Sistema IEC (binário/base-2): Usado em software e computação. As unidades incluem exbibyte (EiB) e exbibit (Eibit), onde 1 EiB = 1 152 921 504 606 846 976 bytes ($2^{60}$ bytes).

A discrepância entre os sistemas decorre da natureza binária da computação versus as preferências decimais do marketing. Por exemplo, um disco rígido de “1 EB” em termos SI pode ser relatado como ~0,867 EiB em um sistema operacional, causando incompatibilidades reais de capacidade.

O sistema SI (base-10) e o padrão IEC (base-2)

O Sistema Internacional de Unidades (SI) define unidades de dados usando potências de 10:

• 1 exabyte (EB) = $10^{18}$ bytes
• 1 exabit (Ebit) = $10^{18}$ bits

O padrão da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) usa potências de 2:

• 1 exbibyte (EiB) = $2^{60}$ bytes ≈ $1,1529 \times 10^{18}$ bytes
• 1 exbibit (Eibit) = $2^{60}$ bits ≈ $1,1529 \times 10^{18}$ bits

Historicamente, as unidades binárias eram informalmente chamadas de “exabytes”, levando a ambiguidades. A IEC formalizou os prefixos binários em 1998 para eliminar a confusão. Por exemplo, relatórios globais de tráfego na internet (frequentemente em Ebit) usam o SI, enquanto fabricantes de RAM usam o IEC.

Fórmulas de conversão

Use estas fórmulas para conversões precisas. Para unidades SI:

• EB para Ebit: $\text{Ebit} = \text{EB} \times 8$
• Ebit para EB: $\text{EB} = \text{Ebit} \div 8$

Para unidades IEC:

• EiB para Eibit: $\text{Eibit} = \text{EiB} \times 8$
• Eibit para EiB: $\text{EiB} = \text{Eibit} \div 8$

Para conversões entre sistemas (por exemplo, SI para IEC):

• EB para EiB: $\text{EiB} = \text{EB} \times \frac{10^{18}}{2^{60}}$
• Ebit para Eibit: $\text{Eibit} = \text{Ebit} \times \frac{10^{18}}{2^{60}}$

A razão $\frac{10^{18}}{2^{60}}$ ≈ 0,8673617379884035 simplifica os cálculos.

Tabela de referência para conversão

Exemplos passo a passo

Exemplo 1: Conversão no sistema SI

Um data center armazena 5 EB de dados. Para expressar isso em Ebit:

$\text{Ebit} = 5 \times 8 = 40 \, \text{Ebit}$

Resultado: 5 EB = 40 Ebit.

Exemplo 2: Conversão no sistema IEC

Um servidor usa 3 EiB de memória. Converta para Eibit:

$\text{Eibit} = 3 \times 8 = 24 \, \text{Eibit}$

Resultado: 3 EiB = 24 Eibit.

Exemplo 3: Conversão entre sistemas

Uma operadora de internet anuncia largura de banda de 100 Ebit/s. Converta para Eibit/s (IEC):

$\text{Eibit/s} = 100 \times 0,8673617379884035 ≈ 86,736 \, \text{Eibit/s}$

Resultado: 100 Ebit/s ≈ 86,736 Eibit/s.

Exemplo 4: Discrepância no mundo real

Um serviço de armazenamento em nuvem de 1 EB (SI) relata capacidade em EiB:

$\text{EiB} = 1 \times 0,8673617379884035 ≈ 0,867 \, \text{EiB}$

Explicação: Os usuários veem ~13,3% menos capacidade devido ao endereçamento binário.

Aplicações e exemplos no mundo real

• Capacidade de backbone da internet: Cabos submarinos como o MAREA (160 Tbit/s) são classificados em unidades SI. 160 Tbit/s = 0,16 Ebit/s.
• Supercomputação: A memória de 700 PB do supercomputador Frontier = 0,7 EB (SI) ou ~0,607 EiB (IEC).
• Dados globais: O tráfego total da internet atingiu ~3,4 ZB (2024) – equivalente a 3 400 EB ou 27 200 Ebit.
• Dispositivos de armazenamento: Um HDD de 20 TB rotulado em SI contém ~18,19 TiB (IEC), destacando por que os sistemas operacionais relatam menos espaço utilizável.

Por que a distinção de unidades é importante

Interpretar erroneamente EB versus EiB causa erros financeiros e técnicos. Em 2020, um provedor de nuvem enfrentou processos judiciais após clientes receberem 7,3% menos armazenamento do que o esperado devido à confusão entre SI/IEC. A computação científica requer IEC para alinhamento de memória, enquanto engenheiros de rede usam SI para consistência de largura de banda.

Perguntas frequentes

Como converter 2,5 EB para Eibit?

Primeiro, converta EB para Ebit (SI):

$\text{Ebit} = 2,5 \times 8 = 20 \, \text{Ebit}$

Em seguida, converta Ebit (SI) para Eibit (IEC):

$\text{Eibit} = 20 \times 0,8673617379884035 ≈ 17,347 \, \text{Eibit}$

Qual é a diferença entre EB e EiB?

EB (SI) é exatamente 1 000 000 000 000 000 000 bytes ($10^{18}$). EiB (IEC) é 1 152 921 504 606 846 976 bytes ($2^{60}$). EiB é ~15,3% maior que EB.

Por que meu disco de 1 EB mostra apenas 0,867 EiB?

Fabricantes de armazenamento usam unidades SI (1 EB = $10^{18}$ bytes), mas sistemas operacionais usam unidades IEC. Como $10^{18}$ bytes = $\frac{10^{18}}{2^{60}}$ EiB ≈ 0,867 EiB, a discrepância é sistêmica.

Quantos EiB existem em 50 EB?

$\text{EiB} = 50 \times 0,8673617379884035 ≈ 43,368 \, \text{EiB}$

Essa conversão é vital para o planejamento de data centers, onde o armazenamento físico deve corresponder ao endereçamento binário.