O que são exabytes e terabits?
Exabytes (EB) e terabits (Tbit) são unidades de medida de dados digitais. Um exabyte representa um volume enorme de dados — equivalente a 1 bilhão de gigabytes. Os terabits quantificam a velocidade de transferência de dados ou a largura de banda, comumente usados em redes. Essas unidades pertencem ao Sistema Internacional de Unidades (SI), que utiliza prefixos de base 10 (decimal). Para contexto:
- 1 EB = 1 000 000 000 000 000 000 bytes ($10^{18}$ bytes)
- 1 Tbit = 1 000 000 000 000 bits ($10^{12}$ bits).
Na computação, existe um sistema paralelo: o padrão binário (IEC). Ele usa prefixos de base 2:
- 1 exbibyte (EiB) = 1 152 921 504 606 846 976 bytes ($2^{60}$ bytes)
- 1 tebibit (Tibit) = 1 099 511 627 776 bits ($2^{40}$ bits).
Os sistemas SI e IEC explicados
Sistema SI (decimal):
Adotado globalmente para uso científico e comercial, os prefixos do SI aumentam em fatores de 1 000. Este sistema define:
- Exabyte (EB): $10^{18}$ bytes
- Terabit (Tbit): $10^{12}$ bits.
Fabricantes de discos rígidos e empresas de telecomunicações frequentemente usam unidades do SI por simplicidade.
Sistema IEC (binário):
Desenvolvido em 1998 pela International Electrotechnical Commission, este sistema aborda a natureza binária da computação. Os prefixos aumentam em fatores de 1 024 ($2^{10}$):
- Exbibyte (EiB): $2^{60}$ bytes
- Tebibit (Tibit): $2^{40}$ bits.
Sistemas operacionais (por exemplo, Windows, Linux) e softwares de memória/armazenamento geralmente exibem dados em unidades IEC.
Fórmulas-chave de conversão
Todas as fórmulas consideram a relação byte-para-bit (1 byte = 8 bits).
Dentro do sistema SI:
- EB para Tbit:
Dentro do sistema IEC:
- EiB para Tibit:
Conversões entre sistemas:
- EB para EiB:
- Tbit para Tibit:
Exemplos de conversões
Exemplo 1: Um data center armazena 5 EB de dados de usuários. Converta para Tbit (SI):
Contexto: Isso ajuda engenheiros de rede a projetar infraestrutura para transferir esses dados a 100 Tbit/s, exigindo 400 segundos.
Exemplo 2: Um supercomputador usa 2 EiB de RAM. Converta para Tibit (IEC):
Contexto: Cálculos de largura de banda de memória para computação de alto desempenho dependem de tais conversões.
Exemplo 3: Um provedor de internet oferece largura de banda de 10 Tbit/s. Converta para Tibit/s (entre sistemas):
Observação: A “perda” de ~9% surge da discrepância entre SI/IEC, crítica para acordos de nível de serviço precisos.
Por que existem dois sistemas
- Contexto histórico: A computação inicial usava prefixos do SI para quantidades binárias (por exemplo, 1 KB = 1 024 bytes), causando confusão. O padrão IEC resolveu isso em 1998, introduzindo prefixos binários distintos (KiB, MiB, GiB).
- Necessidade prática: As unidades do SI alinham-se com convenções de física/engenharia, enquanto as unidades IEC refletem a arquitetura de base 2 do hardware digital (por exemplo, endereçamento de memória).
Aplicações práticas
- Armazenamento em nuvem: Um provedor anuncia 1 EB de armazenamento baseado no SI. Os sistemas dos usuários mostram ~0,867 EiB, explicando o espaço “perdido”.
- Atualizações de rede: Converter 100 Tbit/s (SI) para Tibit/s (IEC) garante que os roteadores atendam às demandas reais de throughput.
- Leis de dados: Regulamentos como o GDPR especificam dados em unidades do SI (por exemplo, “exabytes de dados processados”), enquanto auditorias usam IEC para precisão.
- Pesquisa científica: O Large Hadron Collider do CERN gera ~1 EB (SI) de dados anualmente, exigindo ferramentas baseadas em IEC para análise.
Perguntas frequentes
Quantos Tibit existem em 3 EB?
Primeiro, converta EB para Tbit (SI), depois Tbit para Tibit (IEC):
Resultado: ~21,83 milhões de Tibit.
Por que meu sistema operacional mostra menos armazenamento do que o anunciado?
Um disco rígido de 1 TB (SI) equivale a $10^{12}$ bytes. No IEC:
Assim, ele é exibido como ~0,909 TiB, não 1 TiB. Isso é esperado, não um defeito.
Exabytes e exbibytes são intercambiáveis?
Não. 1 EB (SI) = $10^{18}$ bytes, enquanto 1 EiB (IEC) = $2^{60}$ bytes $\approx 1,1529 \times 10^{18}$ bytes. O uso incorreto causa erros significativos em sistemas de grande escala.
Qual sistema devo usar para redes?
Use SI (Tbit) para largura de banda (por exemplo, velocidades de fibra óptica), pois os padrões de telecomunicações seguem unidades decimais. Use IEC (Tibit) para transferência de dados entre servidores, onde o alinhamento binário é importante.
Posso converter diretamente de EB para Tibit?
Sim, mas requer duas etapas:
- Converta EB para bits: $\text{EB} \times 8 \times 10^{18}$
- Converta bits para Tibit: $\text{bits} \div 2^{40}$
Fórmula combinada:
Para 0,5 EB: $0,5 \times 7 275 957,614183426 \approx 3 637 978,81 \text{ Tibit}$.
Notas sobre precisão
- Precisão: Conversões entre sistemas envolvem números irracionais (por exemplo, $\frac{10^{18}}{2^{60}}$). Use 10+ casas decimais para aplicações críticas.
- Padrões: IEEE e ISO exigem a especificação de “EB” (SI) ou “EiB” (IEC) na documentação para evitar ambiguidade.
Fato histórico
O termo “exabyte” foi cunhado na década de 1970, mas o primeiro sistema de armazenamento de 1 EB só foi realizado em 2008 (LHC do CERN). Os prefixos binários IEC surgiram de uma proposta de 1996 para encerrar o debate “quilo = 1 000 ou 1 024?”.