정보 단위

Units of information
"전송"이 여기로 리디렉션된다.경골이나 삼중수소와 혼동해서는안 된다.

컴퓨팅과 통신에서 정보의 단위는 다른 시스템과 채널의 용량을 측정하는 데 사용되는 일부 표준 데이터 스토리지 시스템 또는 통신 채널의 용량이다.정보이론에서 정보의 단위는 또한 메시지 및 무작위 변수의 엔트로피에 포함된 정보를 측정하는 데 사용된다.

데이터 저장 용량의 가장 일반적으로 사용되는 단위는 비트, 2개의 상태만 있는 시스템의 용량, 8비트에 해당하는 바이트(또는 옥텟)이다.이러한 장치의 배수는 SI 접두사(전원 10 접두사) 또는 새로운 IEC 이진 접두사(2 접두사)를 사용하여 이들로부터 형성될 수 있다.

1차 단위

정보 단위 비교: 비트, 삼중수소, nat, 금지.정보의 양은 막대기의 높이다.다크 그린 레벨은 "nat" 유닛이다.
단위:
정보
정보이론적
데이터 스토리지
양자 정보

1928년, 랄프 하틀리는 기본적인 저장 원리를 관찰했는데,[1] 이것은 1945년 클로드 섀넌에 의해 더욱 공식화되었다: 어떤 시스템에 저장될 수 있는 정보는 그 시스템의 가능한 N개 상태의 로그에 비례한다는 로그b N으로 표시되었다.로그의 기초를 b에서 다른 숫자 c로 변경하면 로그의 값에 고정 상수, 즉 로그c N = (logc b) 로그b N을 곱하는 효과가 있다.따라서 b의 선택은 정보 측정에 사용되는 단위를 결정한다.특히 b가 양의 정수인 경우, 단위는 N이 가능한 상태로 시스템에 저장할 수 있는 정보의 양이다.

b가 2일 때, 단위는 섀넌으로, 하나의 "비트"(이진 숫자의 포트만토[2])의 정보 내용과 같다.예를 들어, 8개의 가능한 상태를 가진 시스템은 최대2 3비트의 정보를 저장할 수 있다.이름이 지정된 기타 단위에는 다음이 포함된다.

기준 b = 3
단위를 " called"라고 하며, 로그2 3 (1995 1.585) 비트와 같다.[3]
기준 b = 10
단위를 십진수, 하틀리, 밴, 데킷 또는 디트라고 하며, 로그2 10 (1992 3.322) 비트와 같다.[1][4][5][6]
기준 b = e, 자연 로그의 기준
단위는 nat, nit 또는 nepit (네페리아어로부터)라고 불리며, log2 e (1993년 1.443) 비트 가치가 있다.[1]

삼중수소, 금지 및 NAT은 스토리지 용량을 측정하는 데 거의 사용되지 않지만, 특히 자연 로그는 다른 기반에서 로그보다 수학적으로 더 편리하기 때문에 정보 이론에서 종종 사용된다.

비트로부터 파생된 단위

비트 모음이나 그룹에는 여러 개의 기존 이름이 사용된다.

바이트

역사적으로, 바이트는 컴퓨터 하드웨어 구조에 의존하는 컴퓨터의 텍스트 문자를 인코딩하는 데 사용되는 비트 수였지만, 오늘날에는 거의 항상 8비트 즉, 옥텟을 의미한다.바이트는 0부터 255까지의 비음수 정수 또는 -128부터 127까지의 부호 정수와 같이 256(28)의 구별되는 값을 나타낼 수 있다.IEEE 1541-2002 표준은 바이트의 기호로 "B"(상단 케이스)를 명시한다(IEC 80000-13은 옥텟의 경우 "o"를 사용하지만,[nb 1] 실제로 사용되고 있는 것 역시 영어로 "B"를 허용한다).바이트 또는 그 배수는 거의 항상 컴퓨터 파일의 크기와 저장 장치의 용량을 지정하는 데 사용된다.대부분의 현대의 컴퓨터와 주변 장치는 개별 비트가 아닌 전체 바이트 또는 바이트 그룹의 데이터를 조작하도록 설계되어 있다.

니블

4비트, 즉 반 바이트의 그룹을 니블, 니블 또는 니블이라고 부르기도 한다.니블은 하나의 16진수 숫자와 동일한 양의 정보를 가지기 때문에 이 단위는 16진수 숫자 표시의 맥락에서 가장 자주 사용된다.[7]

크럼브

2비트 또는 4분의 1바이트의 쌍을 크럼이라고 불렀으며,[8] 초기 8비트 컴퓨팅에서 자주 사용되었다(Atari 2600, ZX Spectrum 참조).[citation needed]그것은 이제 거의 없어졌다.

단어, 블록 및 페이지

컴퓨터는 보통 고정된 크기의 그룹으로 비트를 조작하는데, 이것은 일반적으로 단어라고 불린다.단어의 비트 수는 대개 컴퓨터의 CPU에 있는 레지스터의 크기나 단일 작업으로 주 메모리에서 가져오는 데이터 비트 수로 정의된다.일반적으로 x86-32로 더 잘 알려진 IA-32 아키텍처에서 단어는 16비트지만, 다른 과거와 현재의 아키텍처들은 4, 8, 9, 12, 13, 16, 18, 20, 21, 22, 24, 29, 30, 32, 33, 35, 36, 38, 39, 40, 42, 44, 48, 52, 56, 60, 64[9], 72 비트 또는 그 밖의 다른 것들을 가진 단어를 사용한다.

일부 기계 명령과 컴퓨터 번호 형식은 두 단어("이중 단어" 또는 "dword") 또는 네 단어("쿼드 단어" 또는 "쿼드"를 사용한다.

컴퓨터 메모리 캐시는 보통 몇 개의 연속된 단어로 구성된 메모리 블록에서 작동한다.이러한 단위를 캐시 블록 또는 CPU 캐시에서 캐시 라인이라고 한다.

가상 메모리 시스템은 컴퓨터의 메인 스토리지를 전통적으로 페이지라고 불리는 훨씬 더 큰 단위로 분할한다.

계통배수

주 기사: 이진 접두사

많은 양의 비트에 대한 용어는 10의 힘에 대한 표준 SI 접두사 범위를 사용하여 구성할 수 있다. 예를 들어 킬로 = 103 = 1000(킬로비트 또는 kbit), 메가 = 106 = 1000000(메가비트 또는 Mbit), 기가 = 109 = 10000000(기가비트 또는 Gbit)이다.이러한 접두사는 킬로바이트(1kB = 8000비트), 메가바이트(1MB = 8000000비트), 기가바이트(1GB = 80000000비트)와 같이 바이트의 배수에 더 자주 사용된다.

그러나 기술적 이유로 컴퓨터 메모리와 일부 저장 장치의 용량은 종종28 2 = 268435456바이트와 같은 2의 큰 전력의 배다.이러한 번거로운 숫자를 피하기 위해 사람들은 종종10 2 = 1024, 220 = 1048576의 접두사 킬로, 230 = 1048576의 메가, 2 = 1073741824 등의 접두사 킬로, 2 = 1073741824 등의 2의 가장 가까운 힘을 의미하는 SI 접두사를 다시 사용하였다.예를 들어 용량이 2바이트인28 랜덤 액세스 메모리 칩을 256메가바이트 칩이라고 한다.아래 표는 이러한 차이를 보여준다.

기호 접두사 SI 의미 이진 의미 크기차이
k 킬로 103 = 10001 210 = 10241 2.40%
M 메가 106 = 10002 220 = 10242 4.86%
G 기가 109 = 10003 230 = 10243 7.37%
T 테라 1012 = 10004 240 = 10244 9.95%
P 페타 1015 = 10005 250 = 10245 12.59%
E 엑사 1018 = 10006 260 = 10246 15.29%
Z 제타 1021 = 10007 270 = 10247 18.06%
Y 요타 1024 = 10008 280 = 10248 20.89%

과거에는 1000이 아닌 1024를 나타내기 위해 소문자 k 대신 대문자 K를 사용해 왔다.그러나 이러한 용법은 결코 일관되게 적용되지 않았다.

한편, 외부 저장 시스템(광디스크 등)의 경우, SI 접두사는 일반적으로 십진수 값(힘 10)과 함께 사용된다.2배수 배수의 힘을 대체하는 표기법을 제시해 혼란을 수습하려는 시도가 많았다.1998년에 국제전기기술위원회(IEC)는 이러한 목적을 위한 표준, 즉 1000 대신 1024를 주 라디스로 사용하는 일련의 이진 접두사를 발표했다.[10]

기호 접두사
기 키비, 이진 킬로 1 Kibyte (KiB) 2바이트10 1024 B
미 메비, 이진 메가 1메비바이트(MiB) 2바이트20 1024 KiB
GI 기비, 바이너리 기가 1 Gibibyte (GiB) 2바이트30 1024 MiB
티 테비, 이진 테라 1테비바이트(TiB) 2바이트40 1024 GiB
파이 페비, 이진 페타 1 페비바이트(PiB) 2바이트50 1024 TiB
에이 exbi, binary exa 1 exbibyte(EiB) 2바이트60 1024 PiB

JEDEC 메모리 표준 JESD88F는 2의 힘에 기초한 킬로(K), 기가(G), 메가(M)의 정의는 공통의 용도를 반영하기 위해서만 포함된다고 언급하고 있다.[11]

크기 예제

  • 1비트: 예/아니요 질문에 대답
  • 1바이트: 0부터 255까지의 숫자
  • 90바이트:책의 일반적인 텍스트 행을 저장할 수 있을 만큼
  • 512바이트 = 0.5KiB:하드 디스크의 일반적인 섹터
  • 1024바이트 = 1KiB:UNIX 파일 시스템의 일반 블록 크기
  • 2048바이트 = 2KiB: CD-ROM 섹터
  • 4096바이트 = 4KiB: x86의 메모리 페이지(Intel 80386 이후)
  • 4kB: 소설에서 본문 한 페이지 정도
  • 120kB: 전형적인 포켓북의 텍스트
  • 1MiB: 256색(bpp 색상 깊이 8bpp)의 1024×1024픽셀 비트맵 이미지
  • 3MB: 3분짜리 노래(133kbit/s)
  • 650–900MB – CD-ROM
  • 1GB: 1.4Mbit/s의 압축되지 않은 CD 품질 오디오 114분
  • 8/16GB: 일반적인 크기의 USB 플래시 드라이브 2개
  • 4TB: $100 하드 디스크 크기(2018년 초 기준)
  • 12TB: 최대 용량의 하드 디스크 드라이브(2018년 초 기준)
  • 16TB: 시판 중인 최대 솔리드 스테이트 드라이브(2018년 초 기준)
  • 100TB: 최대 규모의 솔리드 스테이트 드라이브(2018년 초 기준)
  • 1.3 ZB: 2016년 전체 인터넷 볼륨 예측

구식 단위 및 비정상 단위

몇 가지 다른 정보 저장 단위가 다음과 같이 명명되었다.

이 이름들 중 일부는 전문용어, 구식 또는 매우 제한된 문맥에서만 사용된다.

참고 항목

메모들

  1. ^ 그러나 8진수에 대한 IEC 80000-13의 약어 "o"는 인텔 규약에서 8진수를 나타내기 위해 포스트픽스 "o"와 혼동될 수 있다.

참조

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외부 링크