Двоичный префикс

редактировать
Префикс единицы для кратных единиц в цифровой информации, в частности, бит и байт, для обозначения умножения на степень 2

Десятичное число
ЗначениеSI
100010kкило
100010Mмега
100010Gгига
100010Tтера
100010Pпета
100010Eexa
100010Zzetta
100010Yyotta
двоичный
значениеIEC JEDEC
10242Kikibi Kкилограмм
10242Mimebi Mmega
10242Gigibi Ggiga
10242Titebi
10242Pipebi
10242Eiexbi
10242Zizebi
10242Yiyobi
  • v
  • t

A двоичный префикс - это префикс единицы для кратных единиц в обработке данных, передаче данных и цифровой информации, в частности бит и байт, чтобы указать умножение на степень числа 2.

В компьютерной индустрии исторически использовались единицы килобайт, мегабайт и гигабайт и соответствую щие символы КБ, МБ и ГБ, по крайней мере, в двух Современные измерительные системы. При указании емкости основной памяти (RAM ) гигабайт обычно означает 1073741824 байта. Это степень 1024, а 1024 - степень двойки (2), такое использование называется двоичным измерением.

В большинстве других контекстов в отрасли используются множители килограмм, мега, гига и т. Д. В соответствии с размером системы (СИ), а именно как 1000., жесткий диск емкостью 500 гигабайт вмещает 500000000000 байтов, а соединение 1 Гбит / с (гигабит в секунду) Ethernet передает данные с номинальной скоростью 1000000000 бит / с. В отличие от использования двоичного префикса, это использование описывается как десятичный префикс, поскольку 1000 - это степень 10 (10).

Использование одних и тех же префиксов с двумя разными значениями вызвало путаницу. Примерно с 1998 года Международная электротехническая комиссия (IEC) и несколько других стандартов торговых организаций решили проблему двусмысленности, опубликованные стандарты и рекомендации для набора двоичных префиксов, которые относятся исключительно к степени 1024. Соответственно, Национальный стандартов и технологий (NIST) требует, чтобы префиксы SI использовались только в десятичном смысле: килобайт и мегабайт обозначают единицу тысячи байтов и один миллион байтов соответственно (в соответствии с SI), в то время как новые термины, такие как кибибайт, мебибайт и гибибайт, имеют символы KiB, MiB и ГиБ обозначают 1024 байта, 1048576 байтов и 1073741824 байта соответственно. В 2008 году префиксы МЭК включены в систему стандарта , используемую вместе с через систему количеств (см. ISO / IEC 80000 ).

Содержание
  • 1
    • 1.1 Основная память
    • 1.2 Дисковые накопители
    • 1.3 Передача информации и тактовая частота
    • 1.4 Стандарти двойных определений
  • 2 Непоследовательное использование базы
    • 2.1. степенями 1024 и 1000
    • 2.2 Потребительская путаница
    • 2.3 Юридические споры
      • 2.3.1 Недавние дела
      • 2.3.2 Ранние дела
      • 2.3.3 Виллем Вроег против компании Eastman Kodak
      • 2.3.4 Orin Safier против Western Digital Corporation
      • 2.3.5 Cho против Seagate Technology (US) Holdings, Inc.
  • 3 Уникальные двоичные префиксы
    • 3.1 Ранние предложения
    • 3.2 Префиксы IEC
    • 3.3 Принятие IEC, NIST и ISO
    • 3.4 Другие органы и организации по стандартизации
  • Текущая практика
    • 4.1 Операционные системы
    • 4.2 Программное обеспечение
    • 4.3 Компьютерное оборудование
      • 4.3.1 Компьютер память
      • 4.3.2 Жесткие диски
      • 4.3.3 Флэш-накопители
      • 4.3.4 Флоппи-дискиоды
      • 4.3.5 Оптические диски
      • 4.3.6 Л енточные накопители и носители
      • 4.3.7 Передача данных и тактовая частота
    • 4.4 Использование в промышленности
  • 5 См. Также
  • 6 Определения
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
  • 9 Внешние ссылки
История

Основная память

Ранние компьютеры использовали один из двух методов адресации для доступа к системной памяти; двоичное (основание 2) или десятичное (основание 10). Например, IBM 701 (1952) использовал двоичный код и мог адресовать 2048 слов из 36 бит каждый, а IBM 702 (1953) использовал десятичную дробь и мог адресовать десять тысяч 7-битных слов.

К середине 1960-х годов двоичная практика стала стандартной архитектурой в большинстве компьютерных конструкций, а объем основной памяти чаще всего был степенью двойки. Это наиболее естественная конфигурация памяти, что позволяет легко агрегировать в больший блок памяти с непрерывными адресами.

Ранняя документация по компьютерным системам указывала размер памяти с точным числом, например, 4096, 8192 или 16384 слова памяти. Все это степени двойки и, кроме того, кратные 2, или 1024. По мере увеличения размера было разработано несколько методов сокращения памяти этих величин.

Наиболее часто используемым сегодня методом используются префиксы, такие как кило, мега, гига, соответствующие символы K, M и G, используемые компьютерная индустрия заимствовала из метрической системы. Префиксы кило- и мега-, означающие 1000 и 1000000 соответственно, обычно использовались в электронной промышленности до Второй мировой войны. Наряду с гига- или G-, что означает 1000000000, они теперь известны как префиксы SI после Международные системы единиц (SI), введенной в 1960 году для формализации части метрической системы..

Международная система информации о единицах измерения, но отмечает, что префиксы должны быть установлены вне контекстов. Но поскольку основная память компьютера используется с размерами, которые легко выразить как кратные 1024, килобайт в применении к памяти компьютера стал обозначения 1024 байтов вместо 1000. Такое использование не согласуется с SI. Соответствие SI требует, чтобы префиксы имели свое значение, основанное на 1000, и чтобы они не использовались в заполненных для других чисел, например 1024.

Использование K в двоичном смысле, как в "Ядро 32K, означающее 32 × 1024 слова, т. Е. 32768 слов, можно найти еще в 1959 году. В основе своей статьи 1964 года Джина Амдала IBM System / 360 использовалось «1K». производителями компьютеров, в CDC 7600 Системном описании (1968) широко использовалось K как 1024. Так родился первый двоичный префикс.

Другой стиль заключался в усечении последних трех цифр и добавлении K, по существу, используя K как десятичный префикс, аналогичный SI, но всегда усекая его до следующего меньшего целого числа вместо округления до ближайшего. Точные значения 32768 слов, 65536 слов и 131072 слов будут тогда использовать «32K», «65K» и «131K». го, они стали бы 33K, 66K и 131K соответственно.) Этот стиль использовался примерно с 1965 по 1975 год.

Эти два стиля (K = 1024 и усечение) были примерно в одно и то же время, иногда одной и той же компанией. При обсуждении памяти с двоичной адресацией точный размер был очевиден из контекста. (Для размеров памяти «41 КБ» и ниже между двумя стилями нет разницы.) Компьютер реального времени HP 21MX (1974) обозначал 196608 (что составляет 192 × 1024) как «196 КБ». и 1048576 как «1M», в то время как бизнес-компьютер HP 3000 (1973) мог иметь «64K», «96K» или «128K» байт памяти.

«Усечение» метод постепенно угас. Заглавная буква K стала стандартом де-факто для двоичной записи, хотя это не могло быть распространено на более высокую степень, и использование строчной буквы k все же сохранялось. Тем не менее, практика использования «килограмма» в системе СИ для обозначения 1024 позже была расширена до «мегабайта», означающего 1024 (1048576) байтов, а позже «гигабайт» для 1024 (1073741824) байтов. Например, модуль ОЗУ «512 мегабайт» имеет размер 512 × 1024 байта (512 × 1048576 или 536870912), а не 512000000.

Символы Кбит, Кбайт, Мбит и Мбайт начали как двоичные единицы »-« бит » или «байт» с множителем, равным 1024, - в начале 1970-х. Какое-то время объем памяти часто выражался в K, даже если можно было использовать M. В брошюре IBM System / 370 Model 158 (1972 г.) было следующее: «Реальный объем памяти доступен с шагом 512K в диапазоне от 512K до 2048K. байтов. "

Мегабайт использовался для описания 22-битной адресации DEC PDP-11 / 70 (1975) и гигабайта 30-битной адресации DEC VAX-11/780 (1977

В 1998 году Международная электротехническая комиссия IEC ввела двоичные префиксы kibi, mebi, gibi... для обозначения 1024, 1024, 1024 и т. Д., Чтобы можно было ссылаться на 1048576 байтов. Однозначно как 1 мебибайт. Префиксы IEC были использованы вместе с с помощью системы количеств (ISQ) в 2009.

Дисковые накопители

Емкость жесткого диска обычно указывается с помощью префиксов с десятичным числом в соответствии с практикой СИ. В отличие от оперативной памяти компьютера, архитектуры или конструкции диска не требует и не делает использование двоичных кратных. практическое количество пластин или поверхностей, и количество дорожек, а также секторов на дорожку может сильно различаться в зависимости от конструкции.

Первый коммерчески продаваемый дисковый накопитель, IBM 350, имеется пятьдесят физических дисковых пластин, в общей сложности 50 000 секторов по 100 символов в каждой, с общей заявленной емкостью 5 миллионов символов. Он был представлен в сентябре 1956 года.

В 1960-х годах на большинстве дисководов использовался формат IBM со стандартной длиной блока, названный Count Key Data (CKD). Можно указать размер блока до максимальной длины дорожки. Заголовки заголовка занимали место, полезная емкость диска зависела от размера блока. Блоки («записи» в терминологии IBM) 88, 96, 880 и 960 часто использовались, потому что они относились к фиксированному размеру блока 80- и 96-символьных перфокарт. Емкостьителя обычно указывалась в условиях полной блокировки послужного списка. Например, 100-мегабайтный дисковый пакет 3336 достиг такой емкости только с размером блока полной дорожки 13 030 байт.

Гибкие диски для IBM PC и совместимые быстро стандартизированы на 512-байтовых секторов, поэтому два сектора легко обозначались как «1K». 3,5-дюймовые «360 КБ» и «720 КБ» имели 720 (односторонний) и 1440 секторов (двусторонний) соответственно. Когда появились дискеты высокой плотности «1,44 МБ» с 2880 из этих 512-байтовых секторов, эта терминология представляет собой гибридное байтово-двоичное определение «1 МБ» = 2 × 10 = 1 024 000тов.

Напротив, жесткие диски производители дисков использовали мегабайты или МБ, то есть 10 байтов, для характеристик своей продукции еще в 1974 году. К 1977 году в своем первом издании Диск / Тренд, ведущая консалтинговая компания по маркетингу жестких дисков сегментировала отрасль в соответствии с объемом в МБ (десятичное значение).

Один из самых первых жестких дисков в истории компьютеров, Seagate ST-412, было указано как Отформатировано: 10,0 мегабайт. Привод содержит четыре головки и активные поверхности (гусеницы на цилиндр), 306 цилиндров. При форматировании с размером сектора 256 байтов и 32 секторов на дорожку он имеет емкость 10027008 байтов. Этот привод был одним из типов в IBM PC / XT и широко рекламируемых и описываемых как жесткий диск «10 МБ» (отформатированный). Число цилиндров 306 неудобно близко к любой степени 1024; операционные системы и программы, использующие обычные двоичные префиксы, показывают это как 9,5625 МБ. Многие более поздние приводы на рынке торговых компьютеров использовали 17 секторов на дорожку; еще позже была введена запись бита зоны , в результате чего количество секторов на дорожку изменилось от внешней дорожки к внутренней.

Индустрия жестких дисков продолжает использовать десятичные префиксы для обозначения дисков, а также скорости передачи данных. Например, жесткий диск «300 ГБ» предлагает чуть больше 300 × 10 или 300000000000 байтов, а не 300 × 2 (примерно 322 × 10). Операционные системы, такие как Microsoft Windows, которые отображают размеры жесткого диска с использованием обычного двоичного префикса «ГБ» (как он используется для ОЗУ), будут отображать это как «279,4 ГБ» (что означает 279, 4 × 1024 байта или 279,4 × 1073741824 Б). С другой стороны, macOS, начиная с версии 10.6, показывает размер жесткого диска с десятичного префиксов (что соответствует производителям дисков). (В предыдущих версиях Mac OS X использовались двоичные префиксы.)

Другие случаи использования все еще встречаются. Компания Seagate указала скорости передачи данных в некоторых жестких дискам как в IEC, так и в десяти единицах. Диски «расширенного формата», используемые 4096-байтовые сектора, описываются как имеющие «секторы по 4 КБ».

Передача информации и тактовые частоты

Компьютерные тактовые частоты всегда указываются с использованием SI префиксы в их десятичном смысле. Например, внутренняя тактовая частота исходного IBM PC составляла 4,77 МГц, то есть 4770000 Гц. Точно так же скорость передачи цифровой информации указывается с использованием десятичных префиксов:

  • Дисковый интерфейс ATA-100 относится к 100000000 байт в секунду
  • Модем «56K» относится к 56000 битам в секунду
  • SATA -2 исходную скорость передачи данных 3 Гбит / с = 3000000000 бит в секунду
  • PC2-6400 RAM передает 6400000000 байтов в секунду
  • Firewire 800 имеет необработанный скорость 800000000 бит в секунду
  • В 2011 году Seagate определила устойчивую скорость передачи данных для некоторых моделей жестких дисков с использованием десятичных, так и двоичных префиксов IEC.

Стандартизация двойных определений

В середине 1970-х было обычным явлением видеть K, означающее 1024, а иногда M, означающее 1048576 для слов илитов основной памяти (RAM), в то время как K и M обычно использовались с их размером для хранения на диске. В 1980-х годах, когда тип одного типа увеличилась, префикс SI G, имеющий значение SI, обычно применяется к дисковым хранилищам, а M в его двоичном значении стал обычным для компьютерной памяти. В 1990-х годах префикс G в его двоичном значении стал представителем обозначения объема памяти компьютера. Первый терабайтный (префикс SI, 1000000000000 байт) жесткий диск был представлен в 2007 году.

Двойное использование префиксов килограмм (K), мег (M) и гига (G) в качестве степеней 1000 а степень 1024 зафиксирована в стандарте и словарях. Например, в стандарте ANSI / IEEE Std 1084-1986 1986 года определено двойное использование килограммов и мегапикселей.

килограмм (К). (1) Префикс, обозначающий 1000. (2) В операторах, включающих размер памяти компьютера, префикс, обозначающий 2 или 1024.

мега (M). (1) Префикс, обозначающий миллион. (2) В утверждении, разрушении памяти компьютера, префикс, указывающий 2, или 1048576.

Двоичные единицы Кбайт и Мбайт были формально устойчивыми в ANSI / IEEE Std 1212–1991.

Многие словари отметили практика использования префиксов для обозначения двоичных кратных. Оксфордский онлайн-словарь определяет, например, мегабайт как: «Вычисления: единица информации, равная одному миллиону или (строго) 1048576 байтам».

Единицы килобайт, мегабайт и гигабайт можно найти в специальной прессе. и в журналах IEEE. Gigabyte был официально определен в IEEE Std 610.10-1994 как 1000000000 или 2 байта. Килобайт, Кбайт и КБ являются эквивалентными единицами, и все они в устаревшем стандарте IEEE 100–2000.

Промышленность оборудования измеряет системную память (RAM), используя двоичное значение, в то время как хранилище на магнитных дисках использует определение SI. Однако существует множество исключений. Маркировка дискет использует 1024 мегабайт для обозначения × 1000 байтов. На рынке оптических дисков компакт-диски использовать МБ для обозначения 1024 байтов, в то время как DVD использовать ГБ для обозначения 1000 байтов.

Непоследовательное использование единиц

Отклонение между степенями 1024 и 1000

Компьютерное хранилище стало дешевле на единицу и, следовательно, на много порядков больше, поскольку «K» впервые использовалось для обозначения 1024. и 9 SI, и двоичный "значения килограммов, мега и т. Д. Основаны на степени 1000 или 1024, а не на простых кратных, разница между 1M" двоичным "и 1M" десятичным "пропорционально больше, чем между 1K "двоичным кодом" и 1k "десятичный", и так далее по шкале. Относительная разница между значениями в двоичной и десятичной интерпретации увеличивает при использовании префиксов СИ в качестве основы с 2,4% для килограммов до почти 21% для префикса. йотта.

График в виде линейного журнала процентной разницы между десятичной и двоичной интерпретацией префиксов измерения в зависимости от памяти.
ПрефиксДвоичный ÷ ДесятичныйДесятичный ÷ Двоичный
кило 1,024 (+ 2,4%)0, 9766 (−2,3%)
мега 1,049 (+ 4,9%)0,9537 (-4,6%)
гига 1,074 (+ 7,4 %)0,9313 (-6,9%)
тера 1,100 (+ 10,0%)0,9095 (-9,1%)
пета 1,126 (+ 12,6%)0,8882 (-11,2%)
exa 1,153 (+ 15,3%)0,8674 (-13,3%)
дзетта 1,181 (+ 18,1%)0,8470 (-15,3%)
yotta 1,209 (+ 20,9%)0,8272 (-17,3%)

Потребительская путаница

В первые дни компьютеров (примерно до появления персональных компьютеры) не было или почти не было путаницы у потребителей из-за технической сложности покупателей и их знакомства с продуктами. Вдобавок производители компьютеров обычно указали свои продукты с полной точностью.

В эпоху персональных компьютеров одним из источников путаницы среди потребителей является разница в способах отображения размеров жестких дисков во многих операционных системах, по сравнению с тем, как их описывают производители жестких дисков. Жесткие диски указываются и продаются с использованием «ГБ» и «ТБ» в их десятичном значении: один миллиард и один триллион байтов. Однако многие операционные системы и другое программное обеспечение отображают размеры жесткого диска и файлов с использованием «MB», «GB» или других префиксов, похожих на SI в их двоичном смысле, так же, как они это делают для отображения емкости RAM. Например, многие такие системы отображают жесткий диск, продаваемый как «160 ГБ», как «149,05 ГБ». Самое раннее известное представление емкости жесткого диска операционной системой с использованием «КБ» или «МБ» в двоичном смысле относится к 1984 году; более ранние операционные системы обычно представляли емкость жесткого диска как точное количество байтов без какого-либо префикса, например, в выводе команды MS-DOS или PC DOS CHKDSK.

Юридические споры

Различное толкование префиксов размера диска привело к коллективным искам против производителей цифровых запоминающих устройств. Эти случаи касались как флэш-памяти, так и жестких дисков.

Недавние дела

Самые последние дела (2019+) не урегулированы, и в настоящее время рассматриваются апелляции. Примечательно, что ответчик убедил окружной суд Северного округа Калифорнии вынести решение в его пользу, сославшись на публикацию Национального технологического института от 1998 года, которая была опубликована в то время, когда USB-накопители не существовали, а хранилища памяти в гигабайты были коммерчески невозможны для среднего потребителя. Однако публикация NIST 1998 года была заменена публикацией NIST 2008 года. Замещающая публикация не придерживается тех же позиций в отношении определения гигабайта и мегабайта, как публикация 1998 года. Кроме того, в Руководстве по использованию международной системы единиц (СИ) NIST от 2008 года четко указано, что следует избегатьпутаницы в использовании штатных сотрудников, даже если положительные, штатные. Таким образом, судебный процесс не закончился в пользу производителей и не закончится до рассмотрения апелляций, а также любых других исков, которые могут быть поданы.

Ранние дела

Более ранние дела (2004-2007) были урегулированы до какого-либо решения суда, согласно которым производители не признавали правонарушений, но их согласовали уточнить емкость хранения продуктов на потребительской упаковке. Соответственно, многие производители флеш-памяти и жестких дисков размещают на своих упаковках и веб-сайтах информацию, поясняющую форматированную емкость устройств или определяющую МБ как 1 миллион байтов и 1 ГБ как 1 миллиард байтов.

Виллем Вроег против Истмана Компания Kodak

20 февраля 2004 г. Виллем Вроэг подал иск против Lexar Media, Dane - Elec Memory, Fuji Photo Film USA, Eastman Kodak Company, Kingston Technology Company, Inc., Memorex Продактс, Инк.; PNY Technologies Inc., SanDisk Corporation, Verbatim Corporation и Viking Interworks, утверждая, что их описание мощности их Карты флэш -памяти были фальшивыми и вводили в заблуждение.

Врог утверждал, что устройство флэш-памяти на 256 МБ имеет только 244 МБ доступной памяти. «Истцы утверждают, что Ответчики продавали объем памяти своих продуктов, предполагая, что один мегабайт равен миллиону байтов, а один гигабайт равен миллиарду байтов». Истцы требовали, чтобы ответчики использовали традиционные значения 1024 мегабайта и 1024 гигабайта. Истцы признали, что стандарты IEC и IEEE определяют MB как один миллион байтов, но заявили, что промышленность в степени игнорирует стандарты IEC.

Стороны согласились, что производители используют десятичное определение, пока определение было добавлено к упаковке и веб-сайтам. Потребители могли подать заявку на «скидку в размере десяти процентов на будущую онлайн-покупку в интернет-магазинах восполнения флэш-памяти».

Орин Сафьер против Western Digital Corporation

7 июля 2005 г. иск под названием Orin Safier v. Western Digital Corporation и др. была подана в Верховный суд города и округа Сан-Франциско по делу № CGC-05-442812. Случай был переехал в Северный округ Калифорнии, дело № 05-03353 BZ.

Хотя Western Digital утверждает, что они согласились договориться с «неоспоримо правильным отраслевым стандартом для описания емкости» и что от них «нельзя ожидать реформирования индустрии программного обеспечения», они согласились договориться в марте 2006 года с 14 июня 2006 года в качестве даты слушания по окончательному утверждению.

Western Digital предложила компенсировать клиентам бесплатную загрузку программного обеспечения для резервного копирования и восстановления стоимостью 30 долларов США. Они также выплатили 500 000 долларов гонораров и расходов адвокатам из Сан-Франциско Адаму Гутриду и Сету Сафиеру, которые подали иск. Мировое соглашение потребовало от Western Digital добавить отказ от ответственности за их более поздней версии и рекламе.

Чо против Seagate Technology (US) Holdings, Inc.

Иск (Чо против Seagate Technology (US) Holdings, Inc., Верховный суд Сан-Франциско, дело № CGC-06-453195) был подан против Seagate Technology, утверждая, что Seagate завышает используемую память на 7% на жестких дисках, проданных между 22 марта 2001 г. и 26 сентября 2007 г. Дело было урегулировано без признания вины Seagate, но с предоставлением согласия покупателям программное обеспечение для резервного копирования или возмещения 5% стоимости дисков.

Уникальные двоичные префиксы

Ранние предложения

В то время как ранние специалисты по информатике обычно использовали k для обозначения 1000, некоторые признали удобство работы с числами, кратными 1024, и путаницу, возникшую в результате использования одних и тех же префиксов для двух разных значений.

В 1968 году было сделано несколько предложений для уникальных двоичных префиксов. Дональд Моррисон использует греческую букву каппа (κ ) для обозначения 1024, κ для обозначения 1024 и так далее. (В то время объем памяти был небольшим, и широко использовался только K.) Уоллес Гивенс ответил предложением использовать bK как сокращение для 1024 и bK2 или bK для 1024, хотя он отметил, что ни греческую букву, ни строчную букву b было бы нелегко воспроизвести на компьютерных принтерах того времени. из Брукхейвенской национальной лаборатории далее предложили полностью отказаться от префиксов и использовать букву B для показателей степени с основанием 2, аналогично E в десятичное научное представление <117 3B20 для 3 × 2, соглашение до сих пор используется на некоторых калькуляторах для представления двоичных чисел с плавающей запятой.

Ни один из них не получил широкого распространения, и заглавные буквы K стали фактическим стандартом обозначения коэффициента 1024 вместо 1000, хотя это не могло быть распространено на более высокие степени.

Установлено больше предложений по уникальным префиксам. В 1996 году Маркус Кун использует систему с префиксами ди, например, «дикилобайт» (K₂B или K2B). Дональд Кнут, который использует десятичную запись, например, 1 МБ = 1000 кБ, выраженный «удивление», что предложение МЭК было принято, назвав их «смешными» и высказав мнение, что сторонники предполагали, что «стандарты принимаются автоматически только потому, что они существуют ». Кнут обозначить степень 1024 как «большие килобайты» и «большие мегабайты» (сокращенно KKB и MMB, поскольку «удвоение буквы означает как двоичную, так и большую размерность»). Двойные префиксы были уже исключены из SI, однако имели мультипликативное значение («MMB» было бы эквивалентно «TB»), и это предлагаемое использование так и не получило никакой поддержки.

Префиксы IEC

Набор двоичных префиксов, которые в конечном итоге были приняты, теперь называемые «префиксы IEC», были впервые предложены Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC) Межведомственный комитет по номенклатуре и символам (IDCNS) в 1995 году. В то время было предложено использовать термины килобайт и мегабайт только для 10 и 10 байтов соответственно. Новые префиксы kibi (килобинарный), mebi (мегабинарный), gibi (гигабинарный) и tebi (терабинарный) также были предложены в то время, и предложенные символы для префиксов были kb, Mb, Gb и Tb соответственно, а не Ki, Ми, Ги и Ти. Предложение тогда не было принято.

Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) начал сотрудничать с Международной организацией по стандартизации (ISO) и Международной электротехнической комиссией (IEC), чтобы найти приемлемые имена для двоичных префиксов. МЭК предложила киби, мебель, гиби и теби с символами Ki, Mi, Gi и Ti соответственно в 1996 году.

Имена для новых префиксов являются производными от исходных префиксов SI в сочетании с термином двоичный, но сокращено, взяв первые две буквы префикса SI и «би» из двоичного кода. Следовательно, буква каждого такого префикса первая личная префиксам SI, за исключением «K», используется взаимозаменяемо с «k», тогда как в SI только строчная буква k представляет 1000.

IEEE решил, что в их стандартах будут читать префиксы kilo и т. Д. Сми определения метрик, но разрешено использовать двоичные определения в промежуточный период, если такое использование явно указывается в каждом конкретном случае.

Принятие IEC, NIST и ISO

С января 1999 года IEC опубликовала первый международный стандарт (IEC 60027-2 Поправка 2) с новыми префиксами, расширенными вверх на pebi ( Pi) и exbi (Ei).

Поправка 2 IEC 60027-2 также утверждает, что позиция IEC такая же, как и у BIPM (органа, регулирующего систему SI); Префиксы SI сохраняют свои определения в степени 1000 и никогда не используются для обозначения степени 1024.

При использовании продуктов и концепции, обычно описываемые с использованием 1024 степени, останутся такими же, но с новыми префиксами IEC. Например, модуль памяти размером 536870912 байт (512 × 1048576) будет называться 512 МБ или 512 мебибайт вместо 512 МБ или 512 МБ. И наоборот, как жесткие диски исторически продавались с использованием СИ, согласно установленному «гига» означает 1000000000, жесткий диск «500 ГБ» по-прежнему обозначаться как таковой. Согласно этим рекомендациям, операционные системы и другое программное обеспечение также будут использовать двоичные префиксы и префиксы СИ таким же образом, таким образом, покупатель жесткого диска «500 ГБ» обнаружит, что операционная система сообщает «500 ГБ» или «466 ГБ», в то время как 536870912 байт ОЗУ будут касаться как «512 МБ».

Во втором издании стандарта, опубликованном в 2000 г., они были только до exbi, но в 2005 г. в третьем издании были добавлены префиксы zebi и yobi, что позволяет сопоставить все префиксы SI с двоичными аналогами.

Гармонизированный стандарт ISO /IEC IEC 80000-13 : 2008 отменяет и заменяет подпункты 3.8 и 3.9 IEC 60027-2: 2005 (определяющие префиксы для двоичных кратных). Единственное существенное изменение - добавление явных определений для некоторых величин. В 2009 году префиксы kibi-, mebi- и т. Д. Были определены в ISO 80000-1 сами по себе, независимо от кибибайт, мебибайт и т. Д. Д.

Стандарт BIPM JCGM 200: 2012 «Международный словарь метрологии - Основные и общие концепции и связанные с ними термины (VIM), 3-е издание» перечисляет двоичные префиксы МЭК и указывает: «Префиксы SI строго к степени 10, и не должен установить для степеней 2. 1 килобит не должен иметь представление 1024 бит (2 бита), что составляет 1 кибибит ».

Конкретные единицы IEC 60027-2 A.2 и ISO / IEC 80000
Префикс IECПредставленияОбычный префикс
ИмяСимволБаза 2База 1024ЗначениеБаза 10ИмяСимвол
kibiKi210241024= 1024 × 10килограмм k или K
мебиMi210241048576≈ 1,049 × 10мега M
гибиги210241073741824≈ 1,074 × 10гига G
тебиTi210241099511627776≈ 1.100 × 10тера T
pebiPi210241125899906842624≈ 1,126 × 10пета P
exbiEi210241152921504606846976≈ 1,153 × 10exa E
zebiZi210241180591620717411303424≈ 1,181 × 10zetta Z
yobiYi210241208925819614629174706176≈ 1,209 × 10лет tta Y

Другие органы и организации по стандартизации

Стандартные двоичные префиксы IEC теперь поддерживаются другими стандартами и техническими организациями.

Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) поддерживает стандарты ISO / IEC для «Префиксов для двоичных кратных» и имеет веб-сайт, на котором они поддерживают., описывая и обосновывая их использование. NIST предлагает, чтобы в английском языке первый слог имени кратного двоичного префикса должен произноситься так же, как и первый слог имени соответствующего префикса SI, а второй слог следует произносить как пчела. NIST заявил, что префиксы SI «относятся строго к степени 10» и что двоичные определения «не должны использоваться» для них.

Орган отраслевых стандартов микроэлектроники JEDEC описывает префиксы IEC в своем онлайн-словаре. В стандартах JEDEC для полупроводниковой памяти используются обычные префиксные символы K, M и G в двоичном смысле.

19 марта 2005 года стандарт IEEE IEEE 1541-2002 («Префиксы для двоичных Multiples ") был повышен до стандарта полноценного использования IEEE Standards Association после двухлетнего испытательного периода. Однако по состоянию на апрель 2008 года подразделение публикаций IEEE не требует использования префиксов IEC в своих основных журналах, таких как Spectrum или Computer.

Международное бюро мер и весов (BIPM), который поддерживает Международную систему единиц (SI), прямо запрещает использование префиксов SI для обозначения двоичных кратных чисел и рекомендует использовать префиксы IEC в качестве альтернативы, поскольку единицы информации не включены в SI.

Общество автомобильных инженеров (SAE) запрещает использование префиксов SI с любыми значениями, кроме степени 1000, но не рекомендует и не цитирует двоичные префиксы IEC..

Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC ) принял рекомендуемые МЭК двоичные префиксы в документе согласования HD 60027-2: 2003-03. Европейский Союз (ЕС) требует использования двоичных префиксов IEC с 2007 года.

Текущая практика

Большинство компьютерных аппаратных средств используют префиксы SI для определения емкости и определения других параметры производительности, такие как скорость передачи данных. Основная и кэш-память являются заметными исключениями.

Емкости основной памяти и кэш-памяти обычно выражаются с помощью обычных двоичных префиксов. С другой стороны, флэш-память, как в твердотельные накопители, в основном для указания емкости используются префиксы SI.

Некоторые операционные системы и другое программное обеспечение продолжают использовать обычные двоичные префиксы при отображении памяти, емкости дисковой памяти и размера файла, но SI префиксы в других областях, таких как скорость сетевой связи и скорость процессора.

В следующих разделах, если указано не указано, сначала приводятся примеры с использованием общих префиксов, используемых в каждом случае, а затем используется интерпретация с использованием других обозначений, где это необходимо.

Операционные системы

До выпуска системного программного обеспечения Macintosh (1984) размеры файлов обычно сообщались системой без каких-либо префиксов. Сегодня операционные системы сообщают о размерах файлов с помощью префиксов.

  • Ядро Linux использует двоичные префиксы при загрузке. Однако многие Unix- системные утилиты, такие как команда ls, используют степень 1024, обозначенную как K / M (обычные двоичные префиксы), если они вызываются с '' -h '' или укажите точное значение в байтах. Версии GNU также будут использовать степень 10, обозначенную k / M, если они вызываются с опцией ‘‘ --si ’.
  • Microsoft Windows сообщает о размерах файлов и дисках емкость устройства с использованием обычных двоичных префиксов в диалоговом окне «Свойства», с использованием точного значения в байтах.
  • Начиная с Mac OS X Snow Leopard, (версия 10.6), Apple Mac OS X сообщает о размерех с использованием десятичных префиксов SI ( 1 МБ = 1000000 байт).

Программное обеспечение

По состоянию на февраль 2010 года большая часть программного обеспечения не распознает символы для двоичных и десятичные префиксы. Соглашение о двоичном именовании IEC было принято некоторые, но не повсеместно.

Одной из заявленных целей введения префиксов МЭК было «сохранить префиксы СИ как однозначные десятичные множители». Такие программы, как fdisk / cfdisk, parted и apt-get, используют префиксы SI с их десятичным числом.

Пример использования двоичных префиксов IEC в системе Linux для отображения объема трафика на сетевом интерфейсе в кибибайтах (KiB) и мебибайтах (MiB), полученный с помощью утилиты ifconfig :

eth0 Link encap: Ethernet [...] RX пакеты: 254804 ошибок: 0 отброшено: 0 переполнений: 0 кадров: 0 пакетов TX: 756: 0 ошибок отброшено: 0 переполнений: 0 бай несущая: 0 [...] тов приема: 18613795 (17, 7 МиБ) байтов передачи: 45708 (44,6 КиБ)

Программное обеспечение, использующее двоичные префиксы IEC для степеней 1024 и стандартные префиксы SI для степеней 1000, включает:

Программное обеспечение, использует которое стандартные префиксы SI для степеней 1000, но не двоичные префиксы IEC для степеней 1024, включает:

  • Mac OS X v10. 6 и более поздних версий для жестких дисков и размеров файлов

Программное обеспечение, которое поддерживает десятичные префиксы для степеней 1000 и двоичные префиксы для степеней 1024 (но поддерживает не соответствует номенклатуре SI или IEC для этого) включает:

  • 4DOS (использует строчные буквы в качестве десятичных и прописных букв в двоичных префиксов)

Компьютерное оборудование

Типы аппаратного обеспечения, использующие степень 1024 множители, такие как память, продолжают продаваться с обычными двоичными префиксами.

Память компьютера

Емкость этих модулей ОЗУ в 536870912 байт (512 × 2) указана на этикетке как «512 МБ».

Измерения типов электронной памяти, такие как RAM и ROM, задаются с использованием обычных двоичных префиксов (килограммы, мега- и гига). Сюда входят некоторые флэш-память, например, EEPROM. Например, модуль памяти «512 мегабайт» - это 512 × 2 байта (512 × 1048576 или 536870912).

JEDEC Solid State Technology Association, орган по стандартизации полупроводниковой техники Союза электронной промышленности (EIA), продолжает обычные двоичные определения килограммов, мега- и гигабайт в свои термины, определяющие буквенные символы. и использует эти определения в более поздних стандартах памяти (см. также стандарты памяти JEDEC.)

Многие задачи компьютерного программирования считают на память в терминах двойки -за присущих двоичный дизайн текущих аппаратных систем адресации. Например, 16-битный регистр процессора может ссылаться не более чем на 65 536 элементов (байтов, слов или других объектов); это удобно выражать как «64K» элементов. Операционная система может отображать память как 4096-байтовые страницы, и в этом случае в пределах 33554432 байта памяти может быть выделено ровно 8192 страницы: «8K» (8192) страницы по «4 килобайта» (4096 байтов) каждую. в пределах «32 мегабайт» (32 МиБ) памяти.

Жесткие диски

Все жесткие диски производители указывают емкость с помощью префиксов SI.

Флэш-накопители

USB-накопители, флэш -накопители - карты памяти, такие как CompactFlash или Secure Digital, и твердотельные накопители на основе флэш-памяти (SSD) используют префиксы SI ; например, флэш-карта «256 МБ» не менее 256 миллионов байтов (256000000), а не 256 × 1024 × 1024 (268435456). Внутренние функции флэш-накопителя содержат большую емкость, чем указано, но, как указано, большое пространство зарезервировано для внутренних функций флэш-накопителя. Выравнивание износа, исправление ошибок, резервирование и метаданные, внутренние прошивки устройства.

Флоппи-дискиоды

Флоппи-диски существовали во множестве физических и логических форматов, и размер был непостоянным. Частично это связано с тем, что один конкретный диск для конечного пользователя является функцией аппаратного контроллера, поэтому и тот же диск может быть отформатирован для различных емкостей. Во многих случаях носители продаются без указания емкости конечного пользователя, например, DSDD, что означает двусторонняя двойная плотность.

Последней широко распространенной дискетой была 3½-дюймовая дискета высокой плотности. Его форматированная емкость составляет 1474560 байт или 1440 КБ (1440 × 1024, используя «КБ» в обычном двоичном смысле). Они продаются как «HD», «1,44 МБ» или и то, и другое. Это использование третье определение «мегабайта» как 1000 × 1024 байта.

Различные рабочие системы отображают емкость с использованием «МБ» в обычном двоичном смысле, в результате чего отображается «1,4 МБ» (1,40625 МБ). Некоторые пользователи заметили недостающие 0,04 МБ, и у Apple и Microsoft есть бюллетени поддержки, в которых они указаны как 1,4 МБ.

Более ранняя 5-дюймовая дискета «1200 КБ» (1200 × 1024 байтов) продавалась с IBM PC AT продавался как «1,2 МБ» (1,171875 МБ). Самые большие форматы 8-дюймовых дискет могут содержать более мегабайта, и емкость этих устройств часто неправильно указывается в мегабайтах, также без разногласий.

Более старые и меньшие форматы дискет обычно определялись как точное количество (двоичных) КБ, например, Apple Disk II, описанный как «140 КБ», имел емкость 140 × 1024 байта, а исходный двусторонний диск с двойной плотностью "360 КБ", используемый в IBM PC, имел емкость 360 × 1024 байт.

Во многих случаях оборудование для дискетирования на основе неформатированной емкости, и накладные расходы, необходимые для форматирования секторов на носителе, также уменьшали номинальную емкость (и эти накладные расходы обычно изменяются в зависимости от размера форматированных секторов), что ведет к большему качеству нарушений.

Оптические диски

Экологическая безопасность оптических дисков носителей, таких как DVD, Blu-ray Disc, HD DVD и магнитооптический (MO) задаются с использованием десятичных префиксов SI. DVD «4,7 ГБ» имеет номинальную емкость около 4,38 ГиБ. Однако емкость CD всегда указывается с использованием обычных двоичных префиксов. Таким образом, компакт-диск «700 МБ» (или «80-минутный») имеет номинальную емкость около 700 МБ (примерно 730 МБ).

Ленточные накопители и носители

Производители ленточных накопителей и носителей используют десятичные префиксы SI для определения емкости.

Передача данных и тактовая частота

Некоторые единицы всегда используются с десятичными префиксами SI даже в вычислительных контекстах. Два примера: герц (Гц), который используется для измерения тактовой частоты электронных компонентов, и бит / с, использования для измерения скорости передачи данных.

  • A Процессор с параметром 1 принимает 1000000000 тактов в секунду.
  • Звуковой файл с дискретизации 44,1 кГц имеет 44100 отсчетов в секунду.
  • Потребляет поток 128 кбит / с MP3 128000 бит (16 килобайт, 15,6 КиБ) в секунду.
  • Интернет-соединение со скоростью 1 Мбит / с может 1000000 бит в секунду (125000 байт в секунду ≈ 122 КБ / с, если байт 8 бит и нет служебные данные)
  • Соединение Ethernet 1 Гбит / с может передать с номинальной скоростью 1000000000 бит в секунду (125000000 байтов в секунду ≈ 119 МиБ / с, при условии 8-битного байта и служебных данных)
  • A 56k модем передает 56000 бит в секунду ≈ 6, 8 КиБ / с.

Тактовые частоты шины и, следовательно, пропускания указаны с использованием десятичных префиксов SI.

  • Память PC3200 на шине удвоенной скорости передачи данных, передача 8 байтов за цикл с тактовой частотой 200 МГц (200000000 циклов в секунду) имеет пропускную способность 200000000 × 8 × 2 = 3200000000 Б / с = 3,2 ГБ / с (около 3,0 ГиБ / с).
  • A шина PCI-X на частоте 66 МГц (66000000 циклов в секунду), 64 бита на передачу, имеет пропускную способность 66000000 передач в секунду × 64 бита на передачу = 4224000000 бит / с или 528000000 бит / с, обычно указывается как 528 МБ / с (около 503 МБ / с).

Использование в промышленности

Префиксы IEC используются в Toshiba, IBM, HP для рекламы или описания некоторых своих продуктов. Согласно одной брошюре HP, [5] «[t] для уменьшения путаницы, поставщики используют одно из двух решений: они меняют префиксы SI на новые двоичные префиксы или они пересчитывают числа в степени довольно часто». Руководство по стилю IBM гласит:

Чтобы избежать неточностей (особенно с префиксами большего размера) и потенциальной двусмысленности, Международная электротехническая комиссия (IEC) в 2000 году приняла набор префиксов специально для двоичных умножителей (см. IEC 60027) -2). Используется стандартная система стандартов и технологий США (NIST) и включена в ISO 80000. Они также требуют использования системы ЕС и в некоторых случаях в США. Продукт используется в продукте (например, в интерфейсе или прочее). шивке). Независимо от того, решите ли вы использовать префиксы IEC для степеней двойки и префиксы SI для степеней 10 или использовать префиксы SI для двойной цели... будьте последовательности в использовании и объясните пользователю вашу принятую систему.

См. Также
Определения
Ссылки
Дополнительная литература
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-12 06:26:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте