Verwechslung mit Speicherkapazität (Potenzen von 10 und 2) [duplizieren]

Ich habe mir eine Festplatte angesehen und ein Dokument gefunden (von Toshiba, Link: 2,5-Zoll-SATA-Festplatte mq01abdxxx ), in dem steht:

Ein Gigabyte (1 GB) bedeutet 10 ^ 9 = 1.000.000.000 Byte mit Zehnerpotenzen. Ein Computerbetriebssystem gibt jedoch Speicherkapazität mit Zweierpotenzen für die Definition von 1 GB = 2 ^ 30 = 1.073.741.824 Byte an und zeigt daher weniger Speicher an Kapazität."

Dann sind Potenzen von 10 größer als Potenzen von 2, OK.

Beispiel 10 ^ 2 = 100 und 2 ^ 2 = 4.

Aber ich verstehe das Dokument nicht, das für die gleiche Speicherkapazität sagt:

1 GB entspricht 1.000.000.000 Bytes (Potenzen von 10) und 1.073.741.824 Bytes (Potenzen von 2). In diesem Fall ist die Speicherkapazität geringer (Potenzen von 2). Warum ist es weniger? Wenn ich für 1 GB mehr Speicherkapazität in Potenzen von 2 als in Potenzen von 10 sehe.

Der historische Grund für die Verwendung von Potenzen von 2 ist, dass die CPU über einen Adressraum, der aus Zeilen im Binärcode besteht, auf Speicher und Festplatte zugreift. Hardware-Hersteller haben die Namen folgendermaßen festgelegt:

2^10 = 1024 and as it's almost 1000 then call it 1 Kilobyte

2^20 = 1048576 bytes and as it's almost 1000000 then call it 1 Megabyte

Für den normalen Benutzer ist es Unsinn und umständlich. Außerdem stehen die Präfixe "kilo", "mega" usw. in Konflikt mit dem Standard des Internationalen Einheitensystems (SI), wobei "1 kiloWatt" 10 ^ 3 oder 1000 Watt bedeutet.

Um das Problem zu lösen, schlug die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) im Jahr 2000 ein Notationsschema für die Einheiten in Zweierpotenzen vor, das auf der Norm ISO / IEC 80000-13 basiert .

Die neuen Namen wurden durch Ersetzen der zweiten Silbe im alten Namen durch 'bi' (mit Bezug auf '2') erstellt. Ein Kilobyte muss jetzt ein Kibibyte sein und so weiter. Die neuen Einheiten erhielten auch entsprechende Symbole, sodass "10 Kibibyte" jetzt als 10 KiB anstelle von 10 kB geschrieben wird . Dies ist die Entsprechungstabelle:

Notation      Symbol    Value
1 kilobyte    1 kB      10^3  = 1000 bytes
1 megabyte    1 MB      10^6  = 1000000 bytes
1 gigabyte    1 GB      10^9  = 1000000000 bytes
1 terabyte    1 TB      10^12 = 1000000000000 bytes


1 kibibyte    1 KiB     2^10 = 1024 bytes
1 mebibyte    1 MiB     2^20 = 1048576 bytes
1 gibibyte    1 GiB     2^30 = 1073741824 bytes
1 tebibyte    1 TiB     2^40 = 1099511627776 bytes

16 Jahre später beziehen sich viele Hard- und Softwareanbieter immer noch auf die Basis-2-Einheiten mit ihren SI- Namen. Ein "Megabyte" kann entweder 1000000 Bytes oder 1048576 Bytes bedeuten.

Wenn Sie eine 100-GB-Festplatte kaufen, beträgt die Kapazität 100 x 10 ^ 9 oder 10 ^ 11 Byte. Aber, und das ist das große, aber das Betriebssystem wird nur das Laufwerk mit einer Kapazität von 93 GB melden (10^11)/(2^30). Sie haben ein 100- Gigabyte- Laufwerk gekauft, was einem 93- Gigabyte- Laufwerk entspricht. Das Betriebssystem verwendet die falsche Schreibweise.

Laufwerkshersteller verbergen dieses Problem mit Haftungsausschlüssen und Erklärungen, die immer zu der Schlussfolgerung führen, dass die tatsächlich formatierte Kapazität möglicherweise geringer ist.

Kurzum: Es ging nur um Marketing.

jcbermu hat es gut erklärt, aber ich stimme den Gründen dafür nicht zu.

Während jedes Informatiksystem das Binärsystem verwendet, werden die Bits und Bytes als ^ 2 geschrieben, was normal ist. Es ist also nicht das Betriebssystem oder die Software, die für die Verwirrung verantwortlich sind. Hier ist alles binär.

Es ist die Schuld der Festplattenhersteller, die Festplattenkapazitäten im ^ 10-System anzugeben, was Ihnen einige praktische GB raubt. Eine 20-GB-Festplatte kann tatsächlich 18 GB speichern und so weiter. Ein 1-TB-Laufwerk hat tatsächlich ~ 930 GB. Der Bibyte-Spott wurde erfunden, um einiges an Verwirrung zu verhindern, aber er konnte praktisch nicht angewendet werden.

jcbermus Antwort ist gut, aber ich möchte das aus einem anderen Blickwinkel betrachten.

1 GB entspricht 1.000.000.000 Bytes (Potenzen von 10) und 1.073.741.824 Bytes (Potenzen von 2). In diesem Fall ist die Speicherkapazität geringer (Potenzen von 2). Warum ist es weniger? Wenn ich für 1 GB mehr Speicherkapazität in Potenzen von 2 als in Potenzen von 10 sehe.

Ein Speichermedium - jedes Speichermedium - kann eine bestimmte Anzahl von zugreifbaren Bits speichern. In der Regel wird es beim Allzweck-Computing in Bytes oder einem Vielfachen von Bytes ausgedrückt. Wenn Sie sich jedoch beispielsweise mit Speicher-ICs (integrierte Schaltkreise, Chips) befassen, wird deren Speicherkapazität in Form von zugreifbaren Bits ausgedrückt.

Eine Festplatte speichert eine bestimmte Anzahl von Bits oder Bytes, die aus technischen Gründen in Bezug auf Sektoren angesprochen werden. Beispielsweise kann ein 4-TB-Laufwerk 7.814.037.168 Sektoren mit jeweils 512 Bytes aufweisen, was einer Speicherkapazität von 4.000.787.030.016 Bytes entspricht. Das bekommen Sie tatsächlich. (In der Praxis verlieren Sie dann einen Teil davon an die Buchhaltungsinformationen des Computers: Dateisystem, Journal, Partitionierung usw.) Die Bytes sind jedoch immer noch vorhanden. Sie können sie nur nicht zum Speichern von Dateien verwenden, da sie zum Speichern benötigt werden die Daten, mit denen Sie die Dateien effektiv speichern können.)

Natürlich ist die Zahl 4.000.787.030.016 etwas unhandlich. Aus diesem Grund möchten wir diese Informationen auf andere Weise darstellen. Aber wie jcbermu illustriert, wählen wir zwei verschiedene Möglichkeiten: Zehnerpotenzen oder Zweierpotenzen.

In Zehnerpotenzen sind 4.000.787.030.016 Bytes 4.000787030016 * 10 ^ 12 Bytes, was sehr gut rundet; Mit vier signifikanten Stellen wird für die SI-Definition von "tera" auf 4,001 TB gerundet: 10 ^ 12. Unsere Festplatte kann mehr als 4 * 10 ^ 12 Bytes speichern. In SI-Begriffen handelt es sich also um ein 4-Terabyte-Speichergerät.

In Zweierpotenzen sind 4.000.787.030.016 Bytes 3.638694607 * 2 ^ 40 Bytes, was nicht ganz so schön rund ist. Es sieht auch nach einer kleineren Menge aus, denn 3.639 ist weniger als 4.001, und das ist schlecht für das Marketing (wer möchte ein 3,6-TB-Laufwerk kaufen, wenn der Hersteller nebenan ein 4,0-TB-Laufwerk zum gleichen Preis verkauft?). Dies ist das binäre Präfix 3.6 "Tebibyte", wobei "bi" angibt, dass es sich um eine Basis-Zwei-Größe handelt.

In Wirklichkeit ist es jedoch genau die gleiche Anzahl von Bytes. die nummer wird nur anders ausgedrückt! Wenn Sie erneut rechnen, wird 3.638694607 * 2 ^ 40 = 4.000787030016 * 10 ^ 12 angezeigt, sodass Sie am Ende dieselbe Speicherkapazität erhalten.

Andere Antworten haben den historischen Grund für den Unterschied angesprochen, aber es scheint mir, als würden Sie nach dem Unterschied gemäß der Mathematik fragen.

Sie haben Recht, dass eine Potenz von 10 größer als eine Potenz von 2 ist und umgekehrt ein Gigabyte (10 ^ 9 Bytes) kleiner als ein Gibibyte (2 ^ 30 Bytes) ist.

Die Größenumkehrung erklärt sich aus der Tatsache, dass ein Gibibyte (30 Potenzen) mehr Potenzen enthält als ein Gigabyte (9 Potenzen). Es stellt sich heraus, dass die Anzahl der Kräfte einen größeren Einfluss auf die endgültige Größe hat als die Größe jeder einzelnen Kraft.

Inwieweit die gemeldete Größe einer Festplatte in Gibibyte (2 ^ 30) kleiner ist als in Gigabyte (10 ^ 9), ist es normal, dass eine größere Maßeinheit bei der Messung einer festen Größe eine kleinere Zahl ergibt . Betrachten Sie beispielsweise die Höhe in Zoll im Vergleich zur Höhe in Zentimetern. Da ein Zoll größer als ein Zentimeter ist, misst dieselbe Höhe weniger Zoll (z. B. 72 Zoll) als Zentimeter (z. B. 183 Zentimeter). Die Höhe ist in beiden Fällen die gleiche physikalische Entfernung, aber jede Messung gibt nur eine andere Zahl entsprechend der Maßeinheit.