Что такое зеттабайты и гигабиты?
Единицы хранения данных существуют в двух различных системах измерений: десятичной (SI) и двоичной (IEC). Десятичная система (основание 10) используется производителями накопителей и в телекоммуникациях, тогда как двоичная система (основание 2) предпочтительна в информатике и операционных системах. Ключевые единицы включают:
- Зеттабайт (ЗБ) — десятичная единица, равная 1 000 000 000 000 000 000 000 байт ($10^{21}$ байт).
- Зебибайт (ЗиБ) — двоичная единица, равная 1 180 591 620 717 411 303 424 байт ($2^{70}$ байт).
- Гигабит (Гбит) — десятичная единица, равная 1 000 000 000 бит ($10^9$ бит).
- Гибибит (Гибит) — двоичная единица, равная 1 073 741 824 бит ($2^{30}$ бит).
Формулы преобразования и методы расчёта
Преобразование в десятичной системе (ЗБ в Гбит)
Где:
- 8 учитывает 8 бит в байте.
- $10^{12}$ преобразует ЗБ в Гбит (поскольку $1 \text{ ЗБ} = 10^{21} \text{ байт}$, а $1 \text{ Гбит} = 10^9 \text{ бит}$).
Преобразование в двоичной системе (ЗиБ в Гибит)
Где:
- $2^{43}$ получается из .
Таблица преобразования
| Единица | Символ | Эквивалент в битах | Система |
|---|---|---|---|
| 1 зеттабайт | ЗБ | $8 \times 10^{21}$ бит | Десятичная |
| 1 зебибайт | ЗиБ | $9,44473296573929 \times 10^{21}$ бит | Двоичная |
| 1 гигабит | Гбит | $1 \times 10^9$ бит | Десятичная |
| 1 гибибит | Гибит | $1,073741824 \times 10^9$ бит | Двоичная |
Практические примеры преобразования
Пример 1: Глобальный интернет-трафик
Согласно Annual Internet Report (2022) от Cisco, глобальный интернет-трафик составил примерно 3,5 ЗБ. Преобразуем это в гигабиты:
Это равно 28 триллионам гигабитов — достаточно для непрерывной трансляции 4K-видео (15 Мбит/с) в течение 230 000 лет (при постоянном потреблении пропускной способности).
Пример 2: Хранение данных в компании
Дата-центр, хранящий 5 ЗиБ, используя двоичные расчёты:
Это равно 43,98 терагибибитам, что достаточно для хранения 295 миллионов копий Библиотеки Конгресса США (оценка ~150 ТБ на полную коллекцию).
Почему важна точность единиц измерения
- Хранение и передача: Накопители используют байты (ЗБ/ЗиБ), тогда как пропускная способность сети измеряется в битах (Гбит/Гибит).
- Реальное влияние: Использование десятичных вместо двоичных единиц приводит к разнице в 7,37% ёмкости. Для накопителя на 1 ЗБ это расхождение превышает 74 000 000 ГБ.
- Отраслевые стандарты: Жёсткие диски используют десятичные единицы (ТБ), а ОЗУ и ОС — двоичные (ТиБ). Этим объясняется, почему “диск на 1 ТБ” в Windows отображается как 931 ГиБ.
Исторический контекст единиц данных
Термин “зеттабайт” был стандартизирован Международной электротехнической комиссией (IEC) в 1991 году (9-е издание брошюры SI), но вошёл в обиход после 2010 года. Префикс “зеби” (от итальянского zebi, означающего “два”) был введён в 1998 году, чтобы устранить путаницу между двоичными и десятичными единицами.
К 2020 году глобальный датасфер достиг 64 ЗБ — эквивалентно тому, что каждый человек на Земле публиковал бы твиты непрерывно в течение 180 лет.
Распространённые ошибки при преобразовании
- Путаница между битами и байтами: Всегда умножайте байты на 8 перед преобразованием в биты.
- Смешение систем: Никогда не смешивайте десятичные (ЗБ/Гбит) и двоичные (ЗиБ/Гибит) единицы без преобразования.
- Ошибки с префиксами: Помните, что 1 ЗБ ≠ 1 ЗиБ ($1 \text{ ЗиБ} \approx 1,1806 \text{ ЗБ}$).
- Ошибки в степенях: Проверяйте степени при расчёте больших чисел.
- Проблемы с округлением: Сохраняйте достаточное количество знаков после запятой для точности.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между ЗБ и ЗиБ?
Зеттабайт (ЗБ) использует десятичные префиксы ($1 \text{ ЗБ} = 10^{21} \text{ байт}$). Зебибайт (ЗиБ) использует двоичные префиксы ($1 \text{ ЗиБ} = 2^{70} \text{ байт} \approx 1,1806 \times 10^{21} \text{ байт}$). Разница в 18,06% обусловлена двоичной адресацией в компьютерных системах.
Почему существуют две системы измерений?
Десятичная система (ЗБ/Гбит) возникла из метрических соглашений в науке и технике. Двоичная система (ЗиБ/Гибит) появилась из-за архитектуры компьютеров (адресация памяти с основанием 2). IEC стандартизировала двоичные префиксы в 1998 году, чтобы устранить путаницу.
Сколько гигабитов в 0,25 зеттабайта?
Используя десятичное преобразование:
Это равно 2 триллионам гигабитов, что достаточно для загрузки 2,5 миллионов библиотек Netflix (~0,1 ПБ на библиотеку).
Как преобразовать 3 зебибайта в гибибиты?
Примените двоичную формулу:
Как выбор единиц влияет на реальное хранение?
Накопитель на 1 ЗБ ($10^{21}$ байт) от производителя в Windows будет отображаться как ~0,847 ЗиБ:
Этим объясняется, почему накопители показывают меньшую ёмкость, чем заявлено.