Открыть главное меню

Двоичные приставки

(перенаправлено с «KiB»)

Двоичные приставки — приставки перед наименованиями или обозначениями единиц измерения информации, применяемые для формирования кратных единиц, отличающихся от базовой единицы в определённое целое, являющееся целой положительной степенью числа 210, число раз (210 = 1024, (210)2 = 220 = 10242, (210)3 = 230 = 10243 и т. д.). Двоичные приставки используются для образования единиц измерения информации, кратных битам и байтам.

Измерения в байтах
ГОСТ 8.417—2002 Приставки СИ Приставки МЭК
Название Обозначение Степень Название Степень Название Символ Степень
байт Б 100 100 байт B Б 20
килобайт Кбайт 103 кило- 103 кибибайт KiB КиБ 210
мегабайт Мбайт 106 мега- 106 мебибайт MiB МиБ 220
гигабайт Гбайт 109 гига- 109 гибибайт GiB ГиБ 230
терабайт Тбайт 1012 тера- 1012 тебибайт TiB ТиБ 240
петабайт Пбайт 1015 пета- 1015 пебибайт PiB ПиБ 250
эксабайт Эбайт 1018 экса- 1018 эксбибайт EiB ЭиБ 260
зеттабайт Збайт 1021 зетта- 1021 зебибайт ZiB ЗиБ 270
йоттабайт Ибайт 1024 йотта- 1024 йобибайт YiB ЙиБ 280

Благодаря близости чисел 1024 и 1000 двоичные приставки построены по аналогии со стандартными десятичными приставками СИ. Наименование каждой двоичной приставки получается заменой последнего слога наименования соответствующей десятичной приставки на би (от лат. bīnārius — двоичный).

Приставки от 210 до 260 (киби, меби, гиби, теби, пеби, эксби) были предложены шведским учёным Андерсом Тором (англ.) и введены Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1999 году во второй поправке к стандарту IEC 60027-2[1][2]. В третьей редакции стандарта IEC 60027-2, принятой в 2005 году, были добавлены приставки 270 и 280 (зеби и йоби)[1][3].

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 октября 2015 года N 1508-ст «О введении в действие межгосударственного стандарта» [4] введён в действие с 1 октября 2016 года в качестве национального стандарта Российской Федерации ГОСТ IEC 60027-2-2015 «Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 2. Электросвязь и электроника»[5], идентичный международному стандарту IEС 60027-2:2005 «Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 2. Электросвязь и электроника».

Список приставокПравить

Выглядят они следующим образом:

Приставка Аналогичная
десятичная
приставка
Сокращения
по МЭК для
битов, байтов
Значение, на которое
умножается исходная
величина
киби кило (103) Кибит, КиБ 210 = 1024
меби мега (106) Мибит, МиБ 220 = 1 048 576
гиби гига (109) Гибит, ГиБ 230 = 1 073 741 824
теби тера (1012) Тибит, ТиБ 240 = 1 099 511 627 776
пеби пета (1015) Пибит, ПиБ 250 = 1 125 899 906 842 624
эксби экса (1018) Эибит, ЭиБ 260 = 1 152 921 504 606 846 976
зеби зетта (1021) Зибит, ЗиБ 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424
йоби йотта (1024) Йибит, ЙиБ 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176

В российском ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») в приложении А «Единицы количества информации» констатируется факт, что с наименованием «байт» «стандартные» приставки (обозначающие десятичные кратные единицы) используются некорректно, однако, не предлагается никакой альтернативы. Кроме, разве что, обозначения 1 Кбайт = 1024 байт (в отличие от 1 кбайт = 1000 байт).

Более поздний документ, «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», утверждённое Правительством РФ 31 октября 2009 года, устанавливает, что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» (1 байт = 8 бит) применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега», «Гига», которые соответствуют множителям 210, 220 и 230 (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт). Указанные приставки пишутся с заглавной буквы[6].

Тем же Положением допускается применение и международного обозначения единицы информации с приставками «K» «M» «G» (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).

Аналогичный стандарт IEEE 1541-2002 введён в 2008 г.

Основной документ Международной системы единиц (СИ) «Брошюра СИ» (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure) подчёркивает, что приставки СИ соответствуют исключительно степеням числа десять, и рекомендует во избежание некорректного использования наименований приставок СИ для двоичных приставок применять наименования, введённые МЭК[7].

Корни проблемыПравить

Двоичная система счисления имеет широчайшее применение в вычислительной технике. В частности, двоичными числами нумеруются ячейки цифровой памяти. Количество адресов, возможных на некоторой шине, равно 2N, где N — количество её разрядов. Поэтому и микросхемы памяти снабжают количеством ячеек, равным какой-то степени двойки.

Число 210 = 1024 достаточно близко к тысяче, используемой в качестве основания десятичных приставок СИ. Среди степеней двойки вплоть до 293 ни одна больше не близка настолько к степени десяти; к тому же показатель двоичной степени «10» сам по себе оказался удобен для грубого пересчёта двоичных степеней на привычные людям десятичные числа. Для обозначения 210 = 1024 байт придумали единицу «К» (ка, очевидно, искажённое «кило»). В частности, в документации к одной из советских ЭВМ сказано, что объём её памяти 32 К слов. Из-за близости множителей 1024 и 1000 в разговорной речи «К» всё равно называли «кило», и вскоре такая интерпретация приставки кило стала стандартом де-факто, как и экстраполяция на другие приставки: 1 «килобайт» = 1024 байтам, 1 «мегабайт» = 1024 килобайтам = 1 048 576 байтам, и т. д.

Таким образом термины, предназначенные для десятичных приставок СИ, стали применяться к близким двоичным числам. Причём эти приставки часто используют по своему усмотрению, то есть одни понимают их как двоичные приставки, а другие как десятичные. Например, размер оперативной памяти компьютера обычно приводится в двоичных единицах (1 килобайт = 1024 байтам), а размер дисков их производители указывают в десятичных (1 килобайт = 1000 байтам). Однако на письме для множителя 1024 традиционно использовалось сокращение «К», в отличие от «к»=1000, используемого в СИ.

Чем больше число, тем большего значения может достигать ошибка, вызванная неправильным пониманием использованной приставки. В частности, разница между «двоичным» и «десятичным» килобайтом 2,4 %, в то время как между двоичным и десятичным терабайтом — почти 10 % (9,95 %). Для того, чтобы разрешить эту путаницу, и были введены особые двоичные приставки, отличные от «близких» по численному значению десятичных.

Значение приставок согласно стандарту JEDECПравить

Объединенный инженерный совет по электронным устройствам (англ. Joint Electron Devices Engineering Council, JEDEC), занимающийся разработкой и продвижением стандартов для микроэлектронной промышленности, разработал в 2002 году стандарт JEDEC 100B.01ruen определяющий значения терминов и буквенных символов. Целью данного стандарта является содействие единообразному использованию символов, аббревиатур, терминов и определений в полупроводниковой промышленности. К примеру, спецификация стандарта в качестве единицы измерения количества информации определяет значение приставки K множителем, равным 1024 (210), то есть килобайт обязан быть обозначен как Kbyte или KB и иметь значение, равное 1024 байт.

Спецификация стандарта определяет приставки следующим образом:[8]

  • kilo (K): как множитель, равный 1024 (210).
  • mega (M): как множитель, равный 1 048 576 (220 или K2, где коэффициент K = 1024).
  • giga (G): как множитель, равный 1 073 741 824 (230 или K3, где коэффициент K = 1024).
  • tera (T): как множитель, равный 1 099 511 627 776 (240 или K4, где коэффициент K = 1024).

Употребление десятичных приставок (таблица)Править

Приставка Обозначение Двоичные приставки Десятичные приставки Относит.
ошибка, %
кило к, k 210 = 1024 103 = 1000 2,40
мега М, M 220 = 1 048 576 106 = 1 000 000 4,86
гига Г, G 230 = 1 073 741 824 109 = 1 000 000 000 7,37
тера Т, T 240 = 1 099 511 627 776 1012 = 1 000 000 000 000 9,95
пета П, P 250 = 1 125 899 906 842 624 1015 = 1 000 000 000 000 000 12,59
экса Э, E 260 = 1 152 921 504 606 846 976 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 15,29
зетта З, Z 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424 1021 = 1 000 000 000 000 000 000 000 18,06
йотта Й, Y 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 1024 = 1 000 000 000 000 000 000 000 000 20,89

Двоичный подходПравить

Приставки «кило-», «мега-», «гига-» понимаются как двоичные:

  • В файловых менеджерах и другом программном обеспечении для сокращённого задания размера файлов. То есть, если программа говорит, что размер файла равен 100 «КБ» (KB), то его размер приблизительно равен 102 400 байт. Однако в некоторых современных файловых менеджерах встречается правильное указание размера файлов (с использованием сокращённой формы производных двоичных приставок, например «КиБ»).
  • Производителями полупроводниковой памяти: оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), видеопамяти.
  • Объём компакт-диска (но не DVD) задаётся именно в двоичных мегабайтах.
  • Согласно ГОСТ 8.417-2002, приставку К- (заглавной буквой) применительно к байтам исторически некорректно[9] использовали (и используют) для обозначения 1024 байт. Стандарт, однако, явно не указывает, какое написание единицы «1024 байт» следует считать корректным.
  • «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации» устанавливает[6], что наименование и обозначение единицы количества информации «байт» применяются с двоичными приставками «Кило», «Мега» и «Гига», которые соответствуют множителям 210, 220 и 230.

Основные аргументы: традиционное для компьютерной техники использование двоичных кратных, непроизносимость слов типа «гибибайт» или «Гбайт».

Десятичный подходПравить

Приставки «кило-», «мега-», «гига-» понимаются как десятичные:

  • Ёмкость жёстких и оптических дисков задаётся именно в десятичных мегабайтах (исключение: компакт-диски, их объём задается в двоичных мегабайтах).
  • Ёмкость flash-карт памяти, USB flash-накопителей и SSD-накопителей.
  • При неформальном общении (например, про файл в 100 тысяч байт могут сказать «файл в 100 килобайт»).
  • При обозначении скоростей телекоммуникационных соединений, например, 100 Мбит/с в стандарте 100BASE-TX («медный» Fast Ethernet) соответствует скорости передачи именно 100 000 000 бит/с, а 10 Гбит/с в стандарте 10GBASE-X (Ten Gigabit Ethernet) — 10 000 000 000 бит/с.

Основные аргументы: Строгое соответствие системе СИ; повсеместное употребление десятичной системы счисления; завышение объёма носителей при помощи более мелкой единицы («коммерческие мегабайты»).

Применяемое в телекоммуникациях понятие «килобит» означает тысячу битов (по ГОСТ 8.417-2002). Впрочем, из-за влияния «килобайта» некоторые люди и организации для однозначности употребляют вместо «килобита» выражение «тысяча бит».

ИноеПравить

Ёмкость трёхдюймовой дискеты на 1,44 МБ (включая служебные данные — загрузочный сектор, корневой каталог и FAT) задаётся в двоично-десятичных мегабайтах. Один такой «мегабайт» равняется 1000 КиБ (≈ 0,977 МиБ), но при этом 1 КиБ равен 1024 байтам.

То есть, фактически, вместимость трёхдюймовой дискеты равна 1440 кибибайтам, или же 1 474 560 байтам (из которых для записи доступны 1 457 664). Аналогично, трёхдюймовая дискета на 2,88 МБ в действительности вмещает 2880 кибибайт, или же 2 949 120 байт.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Obituary - Anders J. Thor, a universal linguist | IEC e-tech | Issue' 05/2012
  2. IEC 60027-2:1972/AMD2:1999 Withdrawn. Amendment 2 - Letter symbols to be used in electrical technology. Part 2: Telecommunications and electronics
  3. IEC 60027-2:2005 Letter symbols to be used in electrical technology - Part 2: Telecommunications and electronics
  4. Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 09.10.2015 N 1508-ст "О введении в действие межгосударственного стандарта" | ГАРАНТ
  5. 3.8.3 Префиксы для кратных двоичных единиц измерения // ГОСТ IEC 60027-2—2015
  6. 1 2 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации (недоступная ссылка). Дата обращения 23 марта 2013. Архивировано 2 ноября 2013 года.
  7. Decimal multiples and submultiples of SI units. SI prefixes (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI). Bureau International des Poids et Mesures. Дата обращения 25 июля 2015.
  8. JEDEC Standards & Documents: 100b01 «Terms, Definitions, and Letter Symbols for Microcomputers, Microprocessors, and Memory Integrated Circuits» — Dec 2002 (англ.)
  9. ГОСТ 8.417-2002. ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН.. Дата обращения 25 июля 2010. Архивировано 2 февраля 2012 года.

СсылкиПравить