YB 转 GB 转换器

理解数据存储单位：尧字节、尧比字节、吉字节和吉比字节

数据存储计量涉及两个容易混淆的不同体系：基于十进制的国际单位制（SI）和基于二进制的国际电工委员会（IEC）标准。SI体系使用10的幂次方，而IEC体系使用2的幂次方，这导致尽管单位名称听起来相似，但数值上存在显著差异。

十进制（SI）体系：尧字节和吉字节

在SI体系中：

• 尧字节（YB） = $10^{24}$ 字节 = 1,000,000,000,000,000,000,000,000字节
• 吉字节（GB） = $10^9$ 字节 = 1,000,000,000字节

转换公式：
$\text{GB} = \text{YB} \times \frac{10^{24}}{10^9} = \text{YB} \times 10^{15}$

二进制（IEC）体系：尧比字节和吉比字节

在IEC体系中：

• 尧比字节（YiB） = $2^{80}$ 字节 = 1,208,925,819,614,629,174,706,176字节
• 吉比字节（GiB） = $2^{30}$ 字节 = 1,073,741,824字节

转换公式：
$\text{GiB} = \text{YiB} \times \frac{2^{80}}{2^{30}} = \text{YiB} \times 2^{50}$

两种体系的关键区别

为什么存在两种体系

• SI体系：被存储设备制造商（硬盘、固态硬盘）和电信行业使用
• IEC体系：被操作系统（Windows、macOS、Linux）和软件用于内存寻址
  这种差异解释了为什么1 TB的硬盘在Windows中显示为≈931 GiB——制造商使用SI单位，而操作系统使用IEC单位。

关键转换参考

在处理大规模数据时，务必确认：

1. 数据源使用的单位体系（SI/IEC）
2. 工具或软件是否应用二进制或十进制前缀
3. 精度要求——科学计算需要精确的指数

逐步转换示例

示例1：将0.000000000001 YB转换为GB（SI）
使用$\text{GB} = \text{YB} \times 10^{15}$：
$0.000000000001 \, \text{YB} \times 10^{15} = 1,000 \, \text{GB}$

示例2：将0.000000000001 YiB转换为GiB（IEC）
使用$\text{GiB} = \text{YiB} \times 2^{50}$：
$0.000000000001 \, \text{YiB} \times 1,125,899,906,842,624 \, (\text{因为 } 2^{50} = 1,125,899,906,842,624) = 1,125.899906842624 \, \text{GiB}$

示例3：实际规模对比

• 2022年全球互联网流量：≈2.3 ZB（泽字节）
• 1 YB = 1,000 ZB
  因此，1 YB可以存储超过400年的2022年全球互联网流量（每年$2.3 \times 10^{21}$字节）。

历史背景

“尧字节”一词于1991年被加入SI体系，而“尧比字节”则在2005年被正式确定，以消除二进制与十进制的混淆。“尧”前缀源自希腊语“okto”（八），表示$10^{24}$（1,000^8）。

常见误区

• 混淆YB与YiB：1 YiB ≈1.2089 YB
• 假设操作系统报告的是GB：大多数系统显示的是GiB，但标记为GB
• 忽略精度：对于企业存储，即使是0.1%的误差也可能意味着太字节的差异

常见问题

一尧字节等于多少吉字节？

1 YB = $10^{24}$ 字节
1 GB = $10^9$ 字节
$\text{GB} = \frac{10^{24}}{10^9} = 10^{15}$
因此，1 YB = 1,000,000,000,000,000 GB（一千万亿吉字节）。

为什么操作系统显示的存储空间比广告宣传的少？

存储制造商使用SI单位（1 GB = 10亿字节），而操作系统使用IEC单位（1 GiB = 1,073,741,824字节）。一个1 TB（$10^{12}$字节）的驱动器显示为：
$\frac{10^{12}}{2^{30}} = \frac{1,000,000,000,000}{1,073,741,824} ≈ 931.32 \, \text{GiB}$

尧字节在当今的实际系统中使用吗？

目前没有。截至2023年，最大的单一存储系统约为1 EB（艾字节 = $10^{18}$字节）。1 YB需要10亿个这样的系统。然而，预测表明到2030–2040年全球数据存储可能达到1 YB。

可以直接将YB转换为GiB吗？

可以，但需要两步：

1. 将YB转换为字节：$\text{字节} = \text{YB} \times 10^{24}$
2. 将字节转换为GiB：$\text{GiB} = \frac{\text{字节}}{2^{30}}$
   组合公式：$\text{GiB} = \text{YB} \times \frac{10^{24}}{1,073,741,824}$

1 YB可以存储多少部4K电影？

假设一部2小时的4K电影约为60 GB：
$\text{电影数量} = \frac{10^{24} \, \text{字节}}{60 \times 10^9 \, \text{字节}} = \frac{10^{15}}{60} ≈ 16,666,666,666,667 \, \text{部}$
超过16万亿部电影——足以连续播放38亿年。