情報工学

【情報工学基礎】情報量の単位(ビット・バイト)とは?初心者向け、わかりやすく説明

【情報工学基礎】情報量の単位(ビット・バイト)とは?初心者向け、わかりやすく説明

現在では、デジタル技術の進歩により、情報(データ)がデジタル化され、その「情報量」も増大されています。
最小単位(0・1:2進数)のビット定義は
【情報工学基礎】ビットとは?初心者向け、わかりやすく説明
で記しましたが、この記事では、その情報がもつ、量の単位を例と共に、解説します。

単位とは

約束された一定量を数値で表すための、量を指示する語。

例)よく使う単位とその例(概ね)

  • 長さ
    1㎜(ミリ)  : キャッシュカードの厚み
    1㎝(センチ) : パチンコ玉の直径
    1m(メートル): 新聞紙の対角線の長さ
    1㎞(キロ)  : 約徒歩10分の距離
  • 重さ
    1g(グラム) : 1円玉
    1㎏(キロ)  : 1リットル牛乳入り紙パック1本
    1t(トン)  : 水の入ったドラム缶、5缶

 

情報(データ)量の単位と記号

データの最小単位であるビット、そのビットは情報としての「量」があります。

文章、写真、画像など、様々な情報が電子化され。その情報もデータとして扱うことが多くなってきました。

2のべき乗

データを処理する、情報機器・コンピュータは、もちろん電気で動きます。
電気信号のON・OFFの意識が基本の2進数。

その2進数は、一桁増えるごとに倍の表現が可能になるため、
1、2、4、8、16、32、64、128・・・(2のべき乗)が定義となります。

単位と記号

 

情報量の単位と意味

ビット(bit)

1ビットは、2進数で示す「0」・「1」、その1つを選択する形。
状態・情報(データ)の最小単位。

電気的論理単位 : 電気信号 OFF=「0」、ON=「1」

情報データ単位 : フラグ  OFF=「0」、ON=「1」

  

バイト(Byte)

ビットを8つ束ねたものが、1バイト 256種類の情報を持つことができる。

[jin_icon_pen color=”#e9546b” size=”18px”]容量(概ね)

・ 半角英数字1文字  : 「a」、「9」「@」・・・

なお、「あ」、「亜」、「9」 などの日本語文字及び全角文字では、1文字で2バイトの量が必要となります。
(1バイトの情報量は256種類<日本語文字(漢字等7,000文字(種類)以上)、65,536種類の情報が持つことができる2バイトの容量が必要のため)

キロバイト(KB)

通常の単位では1,000倍を意味する「キロ」。重さでは1g→1kg(1000倍)

kBとKB

国際単位系   : 小文字の「キロ」 1000倍
コンピュータ系 : 大文字の「ケー」 1024倍

国際単位上では、1,000倍の容量で1kB「キロバイト」となりますが、
コンピュータの世界では、2進数がベースの2のべき乗となる為、1,024(2の10乗)バイトを1KB「ケーバイト又はキロバイト」と読み定義します。

[jin_icon_pen color=”#e9546b” size=”18px”]容量(概ね)

・   1KB:挨拶程度のシンプルなメール
・  40KB:初代スーパーマリオ(ソフト容量)
・ 250KB:ドラゴンクエストIII(ソフト容量)

  

メガバイト(MB)

1キロバイトの1,024倍の容量が、1MB「メガバイト」

2000年、当時のデジタルカメラの標準(200万画素)の容量

[jin_icon_pen color=”#e9546b” size=”18px”]容量(概ね)

・ 004MB:800万画素の静止画(高画質)
・ 010MB:2400万画素の静止画(高画質)
・ 700MB:CD(音楽CD(アルバム))

    

ギガバイト(GB)

1メガバイトの1,024倍の容量が、1GB「ギガバイト」

[jin_icon_pen color=”#e9546b” size=”18px”]容量(2020年現在 概ね)

・ PC RAM         : 1.0B ~ 16GB
・ SD CARD : 2.0GB ~ 1TB
・ DVD       : 4.7GB(映画1タイトル)
・ Blu-ray(BD) : 25GB(映画(高画質)1タイトル)

      

テラバイト(TB)

1ギガバイトの1,024倍の容量が、1TB「テラバイト」

DVD(4.7GB)の、約212枚分と大容量となります。

[jin_icon_pen color=”#e9546b” size=”18px”]容量(2020年現在 概ね)

・ ハードディスク : 160GB ~ 16TB
・ SSD     : 32GB ~ 16TB

  

媒体における記憶容量の大容量化に伴い、そのデータ専用の媒体ではなく、複数の情報やデータを収録ことも可能となり、高密度化されています。

 

TBより上の単位

TBよりも上の単位では、以降、PB 「ペタバイト」、EB 「エクサバイト」、ZB 「ゼタバイト」、YB「ヨタバイト」と定義されているようです。

・2020年現在、TBまでが主流ではありますが、今後このような単位を使用する時代がくるかもしれませんね。(参考:スーパーコンピュータ「京」ファイルシステム:PB)