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今さら聞けないデータ量の単位!ビット・バイト・キロ・メガ・ギガ…ってどれくらい?

全てがデジタル化した世界ではすごい勢いで情報量が増えています。
みなさんも日々、スマホ、パソコンなどあらゆるデバイスから情報を受け取っていますよね。

みなさんが受け取っているその情報にも「量」が存在します。

それぞれの単位がどれくらいの量だけかを知りたい方は目次から『情報量を数値化』に飛んでください^^

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ビットとは?

「ビット(英:bit)」という単語、一度は聞いた事がないでしょうか?

情報の量を詳しく知るための第一歩として「bit」は欠かせません。

bitは『情報(データ)の最小単位』で、「0か1か」という情報ひとつで1bitです。
わかりやすくいうと、『0と1を収めるマス』または『桁(ケタ)数』です。

この意味不明な「0」と「1」。

コンピュータはIC(集積回路)と呼ばれる小さな電子部品から構成されています。
下の画像のようなものを見た事がないでしょうか?

ムカデのような足のピンのところで情報を受け取ります。

このピンに伝わる情報を0と1で表現したものがbitです。
コンピュータ上で扱うデータというのは全て0か1で表現されています。

これは実際にはデジタル回路の「オンかオフ」か「電圧が高いか低いか」ということで、これを0と1で表したものです。

コンピュータ内部では、電気的スイッチが1秒間にオン/オフを繰り返しながら膨大な情報を処理しています。

1bitは「0か1かの情報2通り」ということで、2種類の情報を表現できます。

では2bitでは?

2bitでは2つのマスを使うので2桁。
そしてその2つのマスに「0か1」の情報が入るので4通りです。

同様に3bitは3つのマスを使うので、2の3乗(23=2×2×2)で8通りの情報を表現できます。

みなさんは任天堂64、「ロクヨン」とも呼ばれた懐かしいゲーム機を知っていますか?

この「64」はロクヨンに搭載された「64bitCPU」に由来しています。

これはコンピュータやゲーム機の”中枢を担う頭脳”であるCPUが処理できるデータ量になります。
2の64乗で「1844京6744兆0737億0955万1616通り」!
それだけ表現できるデータ量が増えれば一度に多くの処理ができるので速度も向上します。

ややこしいし難しいですよね。
しかしこの概念をある程度理解すれば、あとはとっても理解が早くなります。

1Byte=8bit

やっと聞き慣れた「Byte(バイト)」という言葉が出てきました!

なんとなくbitの塊で情報ができているんだなと理解していただけたでしょうか?

そうこの塊、「8bit=1Byte」で表現しちゃえ〜ということになったのです。

1Byteは半角英数字1字のデータ量です。
この半角英数字1字のデータ量を2の8乗(28=256)通りで表現できるというわけです。

ここで大事なことは、今まで頻繁に出てきた「表現」という言葉。

「半角英数字1字」という「情報」がありますが、半角英数字1字といっても「大文字のA」「小文字のa」「数字の5」「記号の&」などなど何通りもあります。

それぞれの半角文字・記号などにもこの0と1が全て割り当てられ、コンピュータが読み取っていきます。それが今まででてきた「○bitで〜通り表現できる」という言葉の意味です。

ちなみに日本語の全角はデータ量が大きくなるので2Byteになります。

bitは通信速度の単位として触れる機会が多いかもしれません。

インターネットの通信速度やUSBなどのインターフェースなどで「bps」という言葉がよく使われます。

「bits per second(ビット毎秒)」の略で「1秒間に送れるビット数(情報量)」です。

例えば転送速度「56000bps(56kbps)」と言ったら、1秒間に56000ビットの情報を送ることができます。
56000÷8=7000バイトになるので、日本語全角文字なら 3500文字分を1秒間で送れるということになります。

どうでしょうか?
なんとなく、データ量の概念をつかんでいただけたでしょうか?

情報量を数値化

1bitが情報の最小単位なら、1Byte(8bit)はコンピュータで処理する情報の最小単位です。

1000(103)倍ごとにKB、MB、GB、TB…と増加していきます。

1Byte(バイト) 8bit
1KB(キロ・バイト) 1000Byte(バイト)
1MB(メガ・バイト) 1000KB(キロ・バイト)
1GB(ギガ・バイト) 1000MB(メガ・バイト)
1TB(テラ・バイト) 1000GB(ギガ・バイト)
1PB(ペタ・バイト) 1000TB(テラ・バイト)

Petaの先は、Exa(エクサ)、 Zetta(ゼタ)、 Yotta(ヨタ)、 Xona(ゾナ)、Weka(ウェカ)と続いていきます。
すごいですね。

何通りの情報が表現できるのだろうって感じですが…

ちなみにメモリ容量などで『1GB=1024MB』と言う場合があります。
よくパソコンのハードディスクで500GB搭載されているのに、実際は500GBいっぱいに記録できずわずかに少ないなぁっと思ったことありませんか?

コンピュータ上の計算はシステム上ビットなのでわずかな差がでてしまうのです。

上の表の数字はあくまで国際単位として使われている数字です。

ややこしいですが、どちらも正解なので、コンピュータの世界では超正確にデータ量をいうと1024倍ごとに増えていくのだなぁくらいで捉えて大丈夫です。

最後まで読んでいただいてありがとうございます。
コンピュータなどの目で見えない世界は本当にややこしいですね。

参考にしていただければ幸いです。

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