データやメモリの容量「バイト」の単位一覧表!KB・MB・GBとの関係は?

毎月残存量を気にする人も多いであろうスマホのデータ容量、5GBや10GBといった記載がされていますが、これらは「ギガバイト」という情報量に関する単位です。

私のような昭和生まれには、少し前のフロッピーディスク時代の「キロバイト(kB)」なんて単位がとても懐かしく感じられますが、そもそもこの「バイト」という単位は何を表すのでしょうか?

今回はデータやメモリなどの容量に使われる単位「バイト(byte)」の意味や、「キロバイト、メガバイト、ギガバイト」などSI接頭辞の付いた単位について紹介します。

情報量の単位バイトとは

バイト(byte)はデジタルコンピュータの情報量を表す単位です。「キロ」や「メガ」といったSI接頭辞がつきますが、バイト自体は特にSIで定義された単位ではありません。

単位記号

[byte]※全て小文字

 

バイトの定義

そもそもコンピュータのデータ処理には、全て0と1だけを使う2進法が使われています。この0か1の1文字のデータ量を「ビット(bit)」と呼び、コンピュータ情報量の最小単位となっています。

本記事のテーマである「バイト(byte)」は8 bitの情報量を表す単位で、式で表すと以下の通りです。

1 byte = 8 bit

なぜ8bitかと言うと、アルファベット(大文字、小文字)や数字、記号といったいわゆる「半角文字」が表現できる情報量だからです。つまりバイト(byte)とは、コンピュータの世界において半角文字1文字を表現するための単位ということになります。

私たちがパソコンなど使う際目にする、最も小さな単位というイメージですね。

ちなみに日本人が使うひらがなや漢字といった「全角文字」は1バイトでは表現できません。2バイトの情報量が必要になります。

byteとKB、MB、GBなどの関係

あえて英語表記で書いていますが、スマホやパソコンを購入する際、データ容量が32 GBだの64 GBだのと書かれていて、これらは「32ギガバイト」「64ギガバイト」と読みます。

ギガというのはSI接頭辞と呼ばれる倍量単位の1つ(109倍を意味します)ですから、そのまま書くなら「32 Gbyte」で良さそうなものですよね?なぜわざわざ大文字のB表記に変えるのでしょうか?

参考記事:SI接頭辞についてはこちらの記事で詳しく解説しています↓↓↓
SI接頭辞(SI接頭語)とは?一覧まとめと変換方法、覚え方を紹介!
SI接頭辞(SI接頭語)とは?一覧まとめと変換方法、覚え方を紹介!

じつはデジタルの世界で使われる接頭辞の意味合いは、通常のSI定義とは少し異なります。

先ほど書いた通り、デジタルの世界では0と1の2進法が全てのベースとなっています。従って、データの倍量を表す際も2の累乗(2n乗)を使った方が都合が良いのです。

例えばキロバイト(KB)。通常のSI定義では「キロ=1000倍」という意味ですが、デジタルの世界では下式となります。

1 KB = 210 byte = 1024 byte

「キロバイト」の意味で「キロ」を使う際は、慣習的に大文字の「K」を使う傾向があります。

要は、SIにおけるキロ=1000倍に近い数字であることから、便宜上「キロバイト」という単位を使っているのです。

またメガバイト(MB)は、キロバイトの更に210倍ですから、下式となります。

1 MB = 210 KB =10242 byte

どうでしょう?本項目の冒頭で書いた「なぜわざわざ大文字のB表記に変えるのでしょうか?」という質問の答えについて、察しが付くのではないでしょうか?

もし1 kbyteという単位を作るとしたら、それは1 kbyte = 1000 byteになってしまいます。

そうではなく、デジタルの規則に則った単位ですよと言うのを表すために、敢えて210倍の倍量単位に大文字のBを使ったと考えられます。

こう覚えておくと便利なのが、SDカードや外付けHDDなど記憶媒体を購入する時です。

私自身も経験があるのですが、例えば1 TBの容量と謳われたHDDを購入してパソコンに繋いでみると、容量が実際には900GB程度しかない!騙されたのか!?なんて焦ったことはありませんか?

もちろん、多少の容量は最初からシステムなどで使われていると思いますが、パソコンで空き容量を調べると、「バイト」で記載された数値と「GB(機種によってはTBなど)」で記載された数値が異なることがわかります。

次項で「バイト(byte)」と「KB,MB,GBなどの倍量単位」にどれほど差があるのか、一覧表でまとめてみますね。

バイトの倍量単位一覧表

バイト(byte)数とKB、MBなどの倍量単位との間の関係をまとめた表が以下になります。ギガ以上の単位についても記載してありますので、参考にしてみて下さい。

バイトの倍量単位一覧
倍量単位 読み方 バイト数 SIの場合の倍数
KB キロバイト 210
1,024
103
1,000
MB メガバイト 220
1,048,576‬
106
1,000,000
GB ギガバイト 230
1,073,741,824‬
109
1,000,000,000
TB テラバイト 240
1,099,511,627,776
1012
1,000,000,000,000
PB ペタバイト 250
1,125,899,906,842,620
1015
1,000,000,000,000,000
EB エクサバイト 260
1,152,921,504,606,850,000
1018
1,000,000,000,000,000,000
ZB ゼタバイト 270
1,180,591,620,717,410,000,000
1021
1,000,000,000,000,000,000,000
YB ヨタバイト 280
1,208,925,819,614,630,000,000,000
1024
1,000,000,000,000,000,000,000,000

キロレベルでは24バイトしか変わりませんが、単位が大きくなるにつれてその差も膨大になっていきます。

1 TBと1 Tbyte(SIの倍数を使った場合を便宜上こう書いておきます)の違いなんて100 Gbyte近くなってますしね。

そう考えると、本来外付けHDDなどの表記は本来「Tbyte」の方で書かないといけないんじゃないかと思うんですがね。厳密には誤認表示にならないのかしら。。。と、ちょっと違う方向で気になってしまいます。

まとめ

バイト:デジタルコンピュータの情報量を表す単位。1 byte = 8 bitを意味する。8bitはアルファベットなど半角文字1文字分の情報量。単位記号は[byte]。

KB,MB,GBなどはバイトの倍量単位であるが、接頭辞の意味がSIによる定義とは異なり、1 KB = 210 =1024 byteを意味する。

この定義に従うと、1 MB = 1024 KB、1 GB = 1024 MBとなる。

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