コンピュータにおける基本的な測定単位

ビットはBinary Digitの略で、コンピューター内の情報量を計測したり、ハードドライブ、USB、メモリカード、RAM などのメモリの容量を計算したりする基本単位です。ビットは、0 または 1 (コンピューター内のトランジスタのオンまたはオフの状態として理解できます) の 2 つの情報状態のいずれかを保存できるコンピューター メモリの最小部分を表す用語です。コンピューターの基本的な測定単位をよりよく理解するには、以下の記事を参照してください。

通常、コンピューターでは、バイト、キロバイト、メガバイト、ギガバイト、テラバイトなどの単位を使用します。残りのユニットは大きすぎたり小さすぎたりするため、ほとんど使用されないか、まったく使用されないこともあります。

メガバイト (MB)、ギガバイト (GB)、テラバイト (TB) などは、コンピューター分野でディスク容量、データストレージ容量、システムメモリを表すために使用される用語です。数年前はハードドライブの容量を MB という用語で表していましたが、現在ではハードドライブの容量を表すときに GB と TB が最も一般的に使用される用語です。それでそれらは何ですか?業界内でこれらの用語の定義が異なるため、「教科書的な」方法でこれらの用語が何であるかを説明するのは困難です。

• IBM コンピュータ辞書によると、ディスク ドライブのストレージ容量を表す場合、1 MB は 10 進表記で 1,000,000 バイトになります。ただし、物理ストレージ、仮想ストレージ、およびチャネル容量に MB を使用する場合は、2^20 または 1,048,576 バイトが正しいです。
• Microsoft のコンピュータ辞書によると、1 MB は 1,000,000 バイトまたは 1,048,576 バイトに相当します。
• The New Hacker の辞書によると、バイトは 2 の累乗で数えられるべきであるという議論に基づき、1 MB は常に 1,048,576 バイトです。

では、通常はどの定義を使用するのでしょうか?

ディスク ストレージの MB を参照する場合、ハード ドライブの製造元は標準として 1 MB = 1,000,000 バイトを使用します。つまり、250 GB のハードドライブを購入すると、合計 250,000,000,000 バイトのストレージが得られることになります。この数字は混乱を招きます。Windows は 1,048,576 バイトの標準を使用しているため、250 GB のハード ドライブでは使用可能なストレージが 232 GB しかなく、750 GB のドライブでは使用可能なストレージが 698 GB しかなく、1 TB のドライブでは使用可能なストレージが 931 GB しかないことがわかります。わかりますか？

上記の 3 つの定義はすべて受け入れられているため、この記事では、Quantrimang.com は読者が最も簡単な方法でアプローチできるように支援します。許容可能な標準が使用されている場合、1000 を 1024 に置き換えても正しいことになります。参照しているストレージの種類に応じて、これらの標準は両方とも正しいです。

ハードドライブの容量、メモリ（HDD、SSD、RAMなど）

• 1ビット = 2進数

• 8ビット = 1バイト

• 1024B（バイト）= 1KB（キロバイト）

• 1024KB（キロバイト）=1MB（メガバイト）

• 1024MB（メガバイト）=1GB（ギガバイト）

• 1024GB（ギガバイト）= 1TB（テラバイト）

• 1024TB（テラバイト）= 1PB（ペタバイト）

• 1024PB（ペタバイト）= 1EB（エクサバイト）

• 1024EB（エクサバイト）= 1ZB（ゼタバイト）

• 1024ZB（ゼタバイト）= 1YB（ヨタバイト）

• 1024YB（ヨタバイト）= 1BB（ブロントバイト）

• 1024BB（ブロントバイト）= 1GeB（ジオペバイト）

ディスクストレージ

• 1ビット = 2進数

• 8ビット = 1バイト

• 1000B（バイト）= 1KB（キロバイト）

• 1000KB（キロバイト）=1MB（メガバイト）

• 1000MB（メガバイト）=1GB（ギガバイト）

• 1000GB（ギガバイト）= 1TB（テラバイト）

• 1000TB（テラバイト）= 1PB（ペタバイト）

• 1000PB（ペタバイト）= 1EB（エクサバイト）

• 1000EB（エクサバイト）= 1ZB（ゼタバイト）

• 1000ZB（ゼタバイト）= 1YB（ヨタバイト）

• 1000YB（ヨタバイト）= 1BB（ブロントバイト）

• 1000BB（ブロントバイト）= 1GeB（ジオペバイト）

コンピュータにおける基本的な測定単位の定義

コンピュータにおける基本的な測定単位の詳細な定義は次のとおりです。

1. ビット

ビットはコンピュータ メモリの最小単位で、2 つの状態 (Yes または No) のいずれかを保存できます。状態は単一のバイナリ値 (通常は 0 または 1) で表されます。ただし、状態は yes/no、オン/オフ、または true/false で表すこともできます。ビットは、電荷を保持するコンデンサを使用してメモリに保存されます。電荷によって各ビットの状態が決まり、ビットの値も決まります。

コンピュータはビット レベルでデータを調べて操作できますが、ほとんどのシステムではデータをバイト単位で処理して保存します。バイトは 8 ビットのシーケンスを 1 つの単位として考えます。コンピュータ メモリへの参照は常にバイトの形式で行われます。たとえば、デバイスには 1 テラバイト (TB) のデータが保存できます。これは 1,000,000 メガバイト (MB) に相当します。ここで、1MB は 100 万バイトまたは 800 万ビットに相当します。つまり、1TB のドライブには 8 兆ビットのデータが保存できることになります。

バイト内の各ビットには、位置値と呼ばれる特定の値が割り当てられます。バイトの位置値は、個々のビットに基づいてバイト全体の意味を決定するために使用されます。つまり、バイト値は、そのバイトにどの文字が関連付けられているかを示します。

位置値は、この表に示すように、1 から始まり、各ビットの値を 2 倍にして値が増加しながら、右から左の順で各ビットに割り当てられます。

位置値はビット値と組み合わせて使用​​され、バイトの全体的な意味を実現します。この値を計算するには、各 1 ビットに関連付けられた位置の値を合計します。この合計は、適用可能な文字セット内の 1 つの文字に対応します。 1 バイトは、バイト 00000000 から始まり、バイト 11111111 で終わる、最大 256 文字をサポートできます。ビット パターンのさまざまな組み合わせにより、0 から 255 の範囲が提供され、各バイトは最大 256 のビット パターンをサポートできることになります。

2. バイト

1バイトは 8ビットに相当します。 1バイトは、数字や数字と文字の組み合わせなど、256 の状態の情報を表すことができます。 1バイトでは 1 文字しか表せません。 10バイトは1 ワードに相当します。 100バイトは平均的な長さの文に相当します。

3. キロバイト

1キロバイトは約 1,000バイトですが、定義上 1キロバイトは 1024バイトに相当します。 1キロバイトは 1 つの短い段落に相当し、100キロバイトは1 つの A4 ページに相当します。

4. メガバイト: 1メガバイトは約 1,000キロバイトです。コンピュータが初めて登場したとき、1メガバイトは信じられないほど大きなデータ量であると考えられていました。現在では、コンピューターのハードドライブ容量が 500ギガバイトというのは普通のことなので、メガバイトは何の意味も持ちません。

3.5 インチのフロッピー ディスクには 1.44メガバイト、つまり小さな本とほぼ同じサイズを保存できます。 100メガバイトには、いくつかの百科事典を保存できます。容量 600 メガバイトのCD-ROMドライブ1 台。

5. ギガバイト

1ギガバイトは約 1,000メガバイトです。1 ギガバイトは、今日ではディスク容量やストレージを指すときによく使用される用語です。 1ギガバイトは、 CD-ROMに保存できるデータ量のほぼ 2 倍に相当する、膨大なデータ量です。しかし、容量は 3 1/2 インチフロッピー ディスクの約 1,000 倍にすぎません。 1ギガバイトには、棚に積み重ねた場合の長さ約 10 メートルの本の内容を保存できます。 100ギガバイトあれば、図書館の 1 フロア全体の内容を保存できます。

6. テラバイト

1テラバイトは約 1 兆 (百万) バイトまたは 1,000ギガバイトです。この単位は非常に大きいため、まだ一般的な用語ではありません。 1テラバイトには、300キロバイトの写真を約 360 万枚、または高品質のビデオを約 300 時間保存できます。 1テラバイトにはブリタニカ百科事典 1,000 冊を保存できます。 10テラバイトでライブラリ全体を保存できます。大量のデータですね。

7. ペタバイト

1ペタバイトは約 1,000テラバイト、または 100 万ギガバイトです。ペタバイトにどれだけのデータが保存できるか想像するのは難しいです。 1ペタバイトには、書類が詰まった 4 ドアのファイルキャビネット約 2,000 万個分の容量が保存できます。標準サイズの印刷テキスト 5,000 億ページを保存できます。この量のデータを保存するには、約 5 億枚のフロッピー ディスクが必要になります。

8. エクサバイト

1エクサバイトは約 1000ペタバイトです。つまり、1ペタバイトは約 10 の 18 乗バイト、つまり 10 億ギガバイトになります。Extabyteに匹敵するものはほとんどありません。 5エクスタバイトには全人類の語彙に相当する量の単語が収録できると言われています。

9. ゼタバイト

1ゼタバイトは約 1,000エクスタバイトです。 1ゼタバイトに匹敵するものはありませんが、それを表すには大量の 1 と 0 が必要になります。

10. ヨタバイト

1ゾタバイトは約 1,000ゼタバイトです。 1ヨタバイトに匹敵するものはありません。

11. ブロントバイト

1ブロントバイトは約 1,000ゾタバイトです。 1ブロントバイトのサイズについて言えることは、1 の後に 27 個のゼロがあるということだけです。

12. ジオバイト

1 Geopbyte は約 1,000 Brontobyte です。 1 Geopbyte は 152,676,504,600,228,322,940,124,967,031,205,376 バイトに相当するので、私たちが生きているうちに 1 Geopbyte のハード ドライブを目にする日が来るのだろうかと疑問に思います。 (サイズ: 1億5,200万6,760万5,040億バイト (正しく読み取ったかわかりません@@))。

CPU速度

CPU 速度、またはクロック速度とも呼ばれる CPU のパワーを表す単位です。一般的に言えば、クロック速度が速いほど CPU が高速になります。

コンピュータの CPU は、さまざまなプログラムからの多数の命令 (算術演算などの低レベルの計算) を毎秒処理します。クロック速度は、CPU が 1 秒あたりに実行するサイクルの数を GHz (ギガヘルツ) で測定します。

マシン サイクルは技術的には内部発振器によって同期されたパルスですが、私たちにとっては CPU の速度を理解するための基本単位です。各サイクル中に、マイクロプロセッサ内の数十億個のトランジスタがオンまたはオフになります。

たとえば、クロック速度が 3.2 GHz の CPU は、1 秒あたり 32 億サイクルを実行します。昔、CPU が今日のような高速化を達成していなかった頃は、測定単位はメガヘルツ (MHz)、キロヘルツ (kHz) だけでした...

マルチコア CPU が登場する前は、クロック速度がシングルコア プロセッサを比較するための主なパラメータと考えられていました。現在では、コア数、CPU キャッシュ、消費電力などの他のパラメータと合わせて考慮されています。

バス

コンピューターの世界では、バスは「オムニバス」の略語で、ハードウェアコンポーネント間の通信およびデータ転送のシステムを指します。

メモリ バスは、データ バス、アドレス バス、制御バスの 3 つのコンポーネントで構成されます。さらに、RAM にも独自のバスがあります。

• データ バスは、メモリとチップセット間で情報を転送する役割を担います。データ バスが大きいほど、同じ時間内に通過できるデータ量が増えるため、マシンのパフォーマンスが向上します。これをデータ帯域幅と呼びます。
• アドレス バスは、データがメモリに出入りするときに特定の情報を配置または保存できるシステムと通信します。
• 制御バスは CPU からの命令を伝送し、デバイスからのステータス信号を返します。
• RAM バスまたは RAM バスは、RAM 内のデータ転送チャネルのサイズを表す単位です。RAM バスが大きいほど、処理されるデータが多くなります。

RAM バスから、次の式を使用して RAM の帯域幅を計算できます: 帯域幅 = (バス速度 x バス幅)/8。

また、RAM の世代 (DDR シンボルで識別) に応じて RAM バスは異なり、通常は RAM 世代とともに増加します。つまり、RAM 世代が新しいほど、RAM バスの上位になります。詳細は以下をご覧ください:

SDR SDRAM:

• PC-66: 66MHzバス
• PC-100: 100MHzバス
• PC-133: 133MHzバス

DDR SDRAM:

• DDR-200: PC-1600 とも呼ばれます。 1600MB/s の帯域幅を備えた 100MHz バス。
• DDR-266: PC-2100 とも呼ばれます。 2100MB/s の帯域幅を備えた 133MHz バス。
• DDR-333: PC-2700 とも呼ばれます。 2667MB/s の帯域幅を持つ 166MHz バス。
• DDR-400: PC-3200 とも呼ばれます。 3200MB/s の帯域幅を持つ 200MHz バス。

DDR2 SDRAM:

• DDR2-400: PC2-3200 とも呼ばれます。 100MHz クロック、3200MB/s の帯域幅を持つ 200MHz バス。
• DDR2-533: PC2-4200 とも呼ばれます。 133MHz クロック、266MHz バス、4267MB/s の帯域幅。
• DDR2-667: PC2-5300 とも呼ばれます。 166MHz クロック、5333MB/s の帯域幅を持つ 333MHz バス。
• DDR2-800: PC2-6400 とも呼ばれます。 200MHz クロック、6400MB/s の帯域幅を持つ 400MHz バス。

DDR3 SDRAM:

• DDR3-1066: PC3-8500 とも呼ばれます。 533MHz クロック、8528MB/s の帯域幅を持つ 1066MHz バス。
• DDR3-1333: PC3-10600 とも呼ばれます。 667MHz クロック、10664MB/s の帯域幅を持つ 1333MHz バス。
• DDR3-1600: PC3-12800 とも呼ばれます。 800MHz クロック、12800MB/s の帯域幅を持つ 1600MHz バス。
• DDR3-2133: PC3-17000 とも呼ばれます。 1066MHz クロック、17064MB/s の帯域幅を持つ 2133MHz バス。

DDR4 SDRAM:

• DDR4-2133: PC4-17000 とも呼ばれます。 1067MHz クロック、17064MB/s の帯域幅を持つ 2133MHz バス。
• DDR4-2400: PC4-19200 とも呼ばれます。 1200MHz クロック、19200MB/s の帯域幅を持つ 2400MHz バス。
• DDR4-2666: PC4-21300 とも呼ばれます。 1333MHz クロック、21328MB/s の帯域幅を持つ 2666MHz バス。
• DDR4-3200: PC4-25600 とも呼ばれます。 1600MHz クロック、25600MB/s の帯域幅を持つ 3200MHz バス。

これで、コンピューターの測定単位についてかなりよく理解できましたか?

楽しむ！

参照:

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