Jednostki informacji - bit, bajt, KB, MB, GB i TB

Bit, bajt, kilobajt, megabajt, gigabajt i terabajt służą do określania ilości informacji oraz rozmiaru danych. Spotykamy je przy pojemności dysków, wielkości plików, pamięci RAM, transferze Internetu czy kartach pamięci. Choć skróty KB, MB, GB i TB widzimy niemal codziennie, ich przeliczanie potrafi być zaskakująco kłopotliwe. Szczególnie gdy okazuje się, że 1 MB nie zawsze jest rozumiany jako 1024 KB, a łącze 100 Mb/s wcale nie pobiera danych z prędkością 100 MB/s.

Czym są jednostki informacji?

Komputer przetwarza, zapisuje i przesyła dane. Mogą to być litery tekstu, liczby, zdjęcia, nagrania dźwiękowe, filmy, programy albo informacje pochodzące z czujników. Aby można było określić, ile danych zajmuje plik lub ile informacji mieści urządzenie pamięci masowej, potrzebne są odpowiednie jednostki.

Najmniejszą z nich jest bit. Większą jednostką jest bajt, a następnie stosuje się wielokrotności bajta: kilobajty, megabajty, gigabajty czy terabajty. Wraz z rozwojem technologii coraz częściej spotykamy również petabajty i jeszcze większe jednostki.

Bit - najmniejsza jednostka informacji

Bit jest podstawową jednostką informacji w systemach cyfrowych. Nazwa pochodzi od angielskiego określenia binary digit, czyli cyfry binarnej. Bit może przyjmować jeden z dwóch stanów, najczęściej zapisywanych jako:

• 0,
• 1.

Nie oznacza to, że pojedyncze zero albo jedynka zawiera wiele użytecznej dla człowieka informacji. Siła systemu binarnego pojawia się dopiero wtedy, gdy wiele bitów zostaje zestawionych w odpowiednie kombinacje. Komputer może dzięki nim reprezentować liczby, znaki, kolory pikseli, dźwięk czy instrukcje programu.

Bajt - ile bitów ma 1 bajt?

Jeden bajt składa się z 8 bitów. Możemy więc zapisać prostą zależność:

1 B = 8 b

Bajt jest znacznie wygodniejszy do określania rozmiaru danych niż pojedynczy bit. Za pomocą 8 bitów można utworzyć 256 różnych kombinacji wartości - od 00000000 do 11111111. Z tego powodu bajt stał się jedną z podstawowych jednostek używanych przy zapisywaniu i mierzeniu danych komputerowych.

Warto od razu zapamiętać różnicę w zapisie. Mała litera "b" oznacza bit, natomiast wielka litera "B" oznacza bajt. Ten jeden szczegół ma ogromne znaczenie przy porównywaniu wielkości plików i prędkości transmisji.

KB, MB, GB i TB - jak rosną jednostki?

Jeden bajt jest bardzo małą ilością danych, dlatego w praktyce potrzebujemy jego wielokrotności. Tak samo jak zamiast tysięcy metrów używamy kilometrów, tak zamiast miliardów pojedynczych bajtów wygodniej posługiwać się gigabajtami.

W systemie dziesiętnym zależności wyglądają następująco:

Na pierwszy rzut oka wszystko wydaje się proste. Problem w tym, że przez wiele lat w informatyce powszechnie wykorzystywano również przelicznik oparty na liczbie 1024. To właśnie stąd bierze się większość nieporozumień związanych z KB, MB i GB.

1 KB to 1000 czy 1024 bajty?

To jedno z najczęściej zadawanych pytań dotyczących jednostek informacji. W starszych podręcznikach, materiałach edukacyjnych, programach komputerowych i potocznym języku bardzo często można spotkać zasadę:

1 KB = 1024 B

Formalnie prefiks kilo oznacza jednak tysiąc, a nie 1024. Zgodnie z systemem dziesiętnym:

1 kB = 1000 B

Skąd więc wzięło się 1024? Komputery działają w systemie binarnym, opartym na potęgach liczby 2. Liczba 1024 to:

2¹⁰ = 1024

Ponieważ 1024 znajduje się bardzo blisko 1000, przez lata wielokrotności binarne określano tymi samymi nazwami co wielokrotności dziesiętne. W niewielkich wartościach różnica nie wydawała się istotna. Wraz ze wzrostem pojemności pamięci i dysków zaczęła być jednak coraz bardziej zauważalna.

Aby usunąć tę niejednoznaczność, dla wielokrotności opartych na liczbie 1024 wprowadzono osobne nazwy.

KiB, MiB, GiB i TiB - skąd wzięły się te jednostki?

Dla jednostek binarnych stosuje się przedrostki kibi, mebi, gibi i tebi. Dzięki nim można jednoznacznie powiedzieć, czy wartość została obliczona w systemie dziesiętnym, czy binarnym.

Oznacza to, że 1 MiB nie jest tym samym co 1 MB, a 1 GiB nie jest dokładnie tym samym co 1 GB. W codziennym użyciu nazwy te są nadal często mieszane, dlatego przy precyzyjnych obliczeniach warto sprawdzić, jaki sposób przeliczania stosuje producent urządzenia, program lub system operacyjny.

Bit a bajt - mała i wielka litera ma znaczenie

Szczególnie łatwo pomylić bit z bajtem, ponieważ ich symbole różnią się wyłącznie wielkością litery:

• b - bit,
• B - bajt.

Ponieważ jeden bajt zawiera 8 bitów, różnica jest ośmiokrotna. Zapis 100 Mb oznacza więc coś zupełnie innego niż 100 MB.

Ta różnica ma największe znaczenie podczas porównywania prędkości Internetu z szybkością pobierania plików.

Mb/s a MB/s - dlaczego Internet wydaje się wolniejszy?

Operatorzy telekomunikacyjni podają prędkość łączy przede wszystkim w megabitach na sekundę - Mb/s lub gigabitach na sekundę - Gb/s. Program pobierający plik może natomiast pokazywać szybkość w megabajtach na sekundę - MB/s.

Ponieważ:

1 B = 8 b

to teoretyczną prędkość podaną w megabitach można podzielić przez 8, aby otrzymać megabajty na sekundę.

100 Mb/s ÷ 8 = 12,5 MB/s

Łącze reklamowane jako 100 Mb/s nie powinno więc pobierać pliku z szybkością 100 MB/s. Jego teoretyczne maksimum odpowiada około 12,5 MB/s. W praktyce wynik może być jeszcze niższy ze względu na sposób transmisji, obciążenie sieci, jakość połączenia, serwer, z którego pobieramy dane, oraz inne ograniczenia.

To jeden z najlepszych praktycznych przykładów pokazujących, dlaczego znajomość różnicy między bitem a bajtem rzeczywiście się przydaje.

Dlaczego dysk 1 TB ma około 931 GB?

Innym źródłem nieporozumień jest pojemność dysków. Kupujemy dysk opisany jako 1 TB, podłączamy go do komputera, a system może wyświetlić wartość odpowiadającą około 931 jednostkom binarnym. Często prowadzi to do podejrzenia, że część pojemności "zniknęła".

W rzeczywistości producent dysku może prawidłowo stosować system dziesiętny:

1 TB = 1 000 000 000 000 B

Jeżeli tę samą liczbę bajtów przeliczymy przez 1 073 741 824 bajty przypadające na 1 GiB, otrzymamy około:

931,3 GiB

Liczba bajtów się nie zmieniła. Zmienił się jedynie sposób ich grupowania i prezentowania. To podobna sytuacja do podania tej samej odległości w kilometrach i milach - liczba na ekranie jest inna, ale fizyczna odległość pozostaje taka sama.

Jak przeliczać jednostki informacji?

Najważniejsze jest ustalenie, czy przeliczamy bity na bajty, czy przechodzimy pomiędzy kolejnymi wielokrotnościami bajta.

Jak przeliczyć bity na bajty?

Liczbę bitów dzielimy przez 8:

8000 bitów ÷ 8 = 1000 bajtów

Jak przeliczyć bajty na bity?

Liczbę bajtów mnożymy przez 8:

1000 bajtów × 8 = 8000 bitów

Jak przeliczać MB, GB i TB?

W systemie dziesiętnym każda kolejna jednostka jest 1000 razy większa:

• 1000 kB = 1 MB,
• 1000 MB = 1 GB,
• 1000 GB = 1 TB,
• 1000 TB = 1 PB.

W systemie binarnym używamy natomiast jednostek KiB, MiB, GiB i TiB:

• 1024 B = 1 KiB,
• 1024 KiB = 1 MiB,
• 1024 MiB = 1 GiB,
• 1024 GiB = 1 TiB.

Przykład: ile MB ma 2 GB?

Jeżeli stosujemy jednostki dziesiętne:

2 GB = 2000 MB

Jeżeli natomiast mówimy o dwóch gibibajtach:

2 GiB = 2048 MiB

Właśnie dlatego samo pytanie "ile MB ma GB?" może prowadzić do dwóch różnych odpowiedzi, jeśli nie określimy stosowanego systemu jednostek.

Dlaczego nadal spotykamy zapis 1 MB = 1024 KB?

W informatyce sposób liczenia oparty na potęgach liczby 2 ma bardzo długą tradycję. Przez lata nazwy kilobajt, megabajt i gigabajt były powszechnie używane zarówno dla wartości dziesiętnych, jak i binarnych. Przy niewielkich pojemnościach różnica była mała, więc w praktyce rzadko powodowała większe problemy.

Dopiero wraz z pojawieniem się dysków o pojemnościach liczonych w setkach gigabajtów i terabajtach rozbieżność stała się wyraźnie widoczna. Stąd wprowadzono jednoznaczne określenia KiB, MiB, GiB i TiB. Stare przyzwyczajenie jednak pozostało i dlatego w materiałach edukacyjnych, programach oraz rozmowach użytkowników nadal można spotkać obydwa sposoby zapisu.

Najbezpieczniej zapamiętać prostą zasadę: kilo, mega, giga i tera odnoszą się do kolejnych potęg 1000, natomiast kibi, mebi, gibi i tebi - do kolejnych potęg 1024.

Co jest większe - MB czy GB?

Gigabajt jest większy od megabajta, terabajt od gigabajta, a petabajt od terabajta. Kolejność podstawowych jednostek można zapamiętać następująco:

bit → bajt → kB → MB → GB → TB → PB

Przy jednostkach binarnych analogiczna kolejność wygląda tak:

B → KiB → MiB → GiB → TiB → PiB

Dla codziennego użytkownika najczęściej istotne są MB, GB i TB. Megabajty pojawiają się przy rozmiarach pojedynczych plików, gigabajty przy pamięci urządzeń i większych zbiorach danych, natomiast terabajty przede wszystkim przy pojemności współczesnych dysków i dużych magazynów danych.

Tabela jednostek informacji

Najważniejsze zależności można zebrać w jednej tabeli:

Podsumowanie

Jednostki informacji nie są trudne, jeśli rozdzielimy trzy kwestie. Bit jest najmniejszą jednostką informacji, a 8 bitów tworzy jeden bajt. Wielokrotności dziesiętne bajta to kB, MB, GB i TB, natomiast dla wartości opartych na potęgach liczby 1024 istnieją jednostki KiB, MiB, GiB i TiB.

Warto także pamiętać o wielkości liter. Mb oznacza megabity, a MB megabajty. Z tego właśnie powodu łącze 100 Mb/s odpowiada teoretycznie około 12,5 MB/s transferu pliku, a nie 100 MB/s.

Rozróżnienie systemu dziesiętnego i binarnego wyjaśnia również pozornie "brakującą" pojemność dysków. Dysk oznaczony jako 1 TB rzeczywiście może zawierać bilion bajtów, choć po przeliczeniu tej samej liczby bajtów na jednostki binarne otrzymamy około 931,3 GiB. Problem nie polega więc na znikaniu danych, lecz na używaniu dwóch różnych sposobów ich liczenia.