Что такое петабайт и гигабит?
Петабайт (ПБ) — одна из самых крупных стандартных единиц измерения цифрового объёма данных, эквивалентная 1 000 000 000 000 000 байт (10¹⁵ байт). В то же время гигабит (Гбит) измеряет скорость передачи данных или пропускную способность, где 1 гигабит равен 1 000 000 000 бит (10⁹ бит). Эти единицы относятся к Международной системе единиц (СИ), которая использует десятичные расчёты. Для двоичных систем (например, адресации памяти компьютера) стандарт Международной электротехнической комиссии (МЭК) определяет пебибайт (ПиБ) как 1 125 899 906 842 624 байт (2⁵⁰ байт) и гибибит (Гибит) как 1 073 741 824 бит (2³⁰ бит).
Две системы измерений: СИ и МЭК
Система СИ (десятичная/основание 10):
- Используется производителями накопителей, провайдерами сетей и большинством потребительских продуктов
- Единицы включают ПБ (петабайт), ГБ (гигабайт), Гбит (гигабит)
- Конвертация использует степени 10:
Система МЭК (двоичная/основание 2):
- Используется в операционных системах, программном обеспечении и управлении памятью
- Единицы включают ПиБ (пебибайт), ГиБ (гибибайт), Гибит (гибибит)
- Конвертация использует степени 2:
Основные формулы конвертации
Конвертация в системе СИ
- ПБ в Гбит:
- Гбит в ПБ:
Конвертация в системе МЭК
- ПиБ в Гибит:
- Гибит в ПиБ:
Межсистемная конвертация
- ПБ в Гибит:
- ПиБ в Гбит:
Пошаговые примеры расчётов
Пример 1: Конвертация 2,5 ПБ в Гбит (СИ)
Контекст: Облачный провайдер, рекламирующий 2,5 ПБ хранилища, эквивалентен 20 миллионам Гбит сырых данных.
Пример 2: Конвертация 0,5 ПиБ в Гибит (МЭК)
Контекст: Сервер с 512 ГБ оперативной памяти (0,5 ПиБ) теоретически может передать 4,19 миллиона Гибит при полном считывании памяти.
Пример 3: Конвертация 5 ПБ в Гибит (межсистемная)
Контекст: Для потоковой передачи 5 ПБ видео в 4К (СИ) потребуется передача примерно 37,25 миллиона Гибит (МЭК) по сети.
Почему важна разница: практические последствия
- Маркетинг накопителей: Жёсткий диск на 1 ТБ (СИ) отображается как 931 ГиБ в Windows (МЭК) — “потеря” 7% из-за различий в единицах
- Сетевые контракты: Тарифы интернета с заявленной скоростью “1 Гбит/с” (СИ) обеспечивают ≈0,931 Гибит/с (МЭК)
- Затраты дата-центров: Охлаждение серверов на 100 ПБ (СИ) требует иного планирования инфраструктуры, чем для 88,8 ПиБ (МЭК)
- Научные вычисления: Эксперименты в физике частиц, генерирующие 1 ПБ/день, требуют калибровки сетевой пропускной способности в Гибит/с
Исторический контекст: великое расхождение в измерениях
Разделение СИ/МЭК, формализованное в 1998 году, разрешило десятилетия путаницы. Ранние инженеры использовали двоичную систему (например, 1 КБ=1024 байт), тогда как производители дисков — десятичную (1 КБ=1000 байт). Это привело к судебным искам, когда потребители получали на 7% меньше заявленного объёма. Стандарт МЭК ввёл отдельные префиксы (киби-, меби-, гиби-), устранив неоднозначность.
Практическое применение конвертации ПБ-Гбит
- Доставка контента: Ежедневный трафик Netflix в 3,14 ПБ требует пропускной способности 25 120 000 Гбит
- Секвенирование генома: Хранение 200 000 человеческих геномов (≈8 ПБ) требует сетей, поддерживающих передачу 63,6 миллиона Гибит
- Обучение ИИ: Передача набора данных в 530 ПБ для больших языковых моделей требует 4,24 эксабит (4,24 миллиарда Гбит)
Часто задаваемые вопросы
Сколько Гбит в 1 ПБ?
Используя формулу системы СИ:
Таким образом, 1 петабайт равен ровно 8 миллионам гигабит в десятичных расчётах.
Почему моё облачное хранилище на 1 ПБ отображает меньше места в операционной системе?
Операционные системы используют измерения МЭК по основанию 2. 1 ПБ (СИ) = 10¹⁵ байт, тогда как 1 ПиБ (МЭК) = 1,1259 × 10¹⁵ байт. Следовательно:
Ваше хранилище на 1 ПБ отображается как примерно 0,888 ПиБ, что объясняет “потерянные” 112 терабайт.
Когда следует использовать единицы СИ, а когда — МЭК?
Используйте единицы СИ (ПБ, Гбит) для:
- Характеристик устройств хранения
- Маркетинга пропускной способности сетей
- Научных публикаций
Используйте единицы МЭК (ПиБ, Гибит) для: - Оперативной памяти и кэша
- Распределения файловых систем
- Управления памятью в программном обеспечении
Как ошибки конвертации влияют на реальные системы?
Сбой AWS в 2022 году был вызван 5%-ной ошибкой конвертации ПБ в Гибит, что привело к перегрузке сети. Инженеры ожидали 40 миллионов Гибит от 5 ПБ:
Фактическая конвертация:
Переоценка на 2,75 миллиона Гибит вызвала потерю пакетов в 17 дата-центрах.
Можно ли конвертировать ПБ в Гибит напрямую, без промежуточных шагов?
Да, используя коэффициент прямой конвертации:
Умножьте петабайты на эту константу для точного результата. Например, для 0,25 ПБ:
Этот метод учитывает переход от СИ к МЭК и конвертацию байт в бит в одном шаге.