bit、Byteなどパソコンで使われる単位
コンピューターは0と1の組み合わせによる二進法で計算。8bitなら8マス(8桁)あるので、0と1の組み合わせが256通りできます。8bitがコンピュータの最小単位である1Byte(バイト)です。1Byteは半角英数字1字のデータ量です。ストレージでは10bit=1バイトで計算されます。
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パソコンで使われる単位(bit、Byteなど)の基礎知識
ここのコンテンツでは接続端子などインターフェースの解説をしますが、転送速度などパソコンで使われる単位が出てきますので、先に単位(bit、Byteなど)の基礎知識を解説します。とくに初心者は単位について曖昧な理解でいることと思います。
すでにパソコンをお使いの方は、HDDなどストレージ機器の容量に使われる単位はおなじみでしょう。~KB、MB、GB、TBなどですね。このBは「ByteのB」で、1Byteがコンピュータの最小単位です。一方、容量ではなく転送速度となるとbit単位がよく使われます。
bit(ビット)とは
根本的な単位であるbitから解説しますが、そもそもコンピューターは、0と1の二進法で計算されていることを説明します。
コンピューターは、0と1の二進法
コンピューターは0と1の組み合わせによる二進法で計算しています。この二進法が的確な計算ができる秘訣です。色でいうと白と黒のようなもので、中間のグレーが無いため曖昧さがないのです。テキストデータのみならず、音楽データ、画像データはすべて0と1の組み合わせでできています。実際の0と1はスイッチのオンオフや電圧の高低で決められています。
bit数は、0と1を収めるマスの数
bitを分かりやすく理解するなら、0と1を収めるマスです。桁数と理解してもいいです。1bitなら1マス(1桁)なので、0か1を収めることができ、2通りのパターンが構成できます。そこで8bitなら8マス(8桁)あるので、0と1の組み合わせが256通りできます。8bitなら「2の8乗」、16bitなら「2の16乗」、32bitなら「2の32乗」で何通りあるのか計算できます。
8bitが1byte(バイト)=半角英数字1字
8bitがコンピュータの最小単位である1Byte(バイト)です。1Byteは半角英数字1字のデータ量です。例えばアルファベットの「A」は1バイトで、8bitで表現されます。「A」は01000001、「B」は01000010、「C」は01000011、
という8桁からなる組み合わせです。
ちなみに日本語の全角文字ではデータが大きくなるため2バイトです。
最小単位が1バイトですが、1000倍ごとに~KB、MB、GB、TBと接頭辞が付きます。
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なお、メモリの容量等で1GBを1024MBと呼ぶ場合があります。この場合1024倍で単位が変わっています。この違いは、システム自体がbit計算による算出だから起こってしまいます。よくある事例は、未記録の500GBハードディスクを搭載しても、500GBギリギリまでの記録はできません。実際の記録容量は数十GB分少な目になります。 これはドライブのファームウエアの分もありますが、bit計算による算出も影響しています。少しややこしいですが、1000倍と1024倍の見方があることを覚えておきましょう。
転送速度の単位
~MB/s(~MB/秒)、~GB/s(~GB/秒)
転送速度を示す単位では、~MB/sや~GB/sなど「◯B/s」というの表記があります。これは1秒(second)に転送できるバイト数です。
~bps(bits per second)
転送速度では~bpsと表記される場合が多いです。こちらはバイトではなく、bit数による表記です。毎秒(per second)で何bitで転送するかを表しています。
そのため、MB/sやGB/sに置き換えたほうがイメージが付きやすいかもしれません。
8bit=1バイトですから、8で割ればバイトに置き換えできます。つまり100Mbpsなら、12.5MB/sであることがわかります。
◯/sとps(per second)
◯/sとps(per second) は「毎秒」~という同じ意味です。例えば、bitの場合はbps、バイトの場合は◯B/sで表記されます。
bitもbyteも同じbですが、bitなら「b」、byteなら「B」で表記されることが多いです。ただ、決まりではないのでメーカーによって表記が混在している場合があります。その場合はbit表記なのかbyte表記なのか見極めが必要です。
ストレージでは、10bit=1バイト
8bit=1バイトと解説しましたが、SATA規格のHDDやSSDなどストレージでは、転送速度を10bit=1バイトで計算されます。これらはエラー訂正などのシステム上の都合により、1バイトの転送に10Bitを割り当てています。
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インターフェースの速度表記
USBなど新旧合わせて多くのインターフェースが存在します。後発ほど技術が進化しており、高速化しています。ここでは公称されている、理論上の最大速度を紹介します。理論値であるため、必ずしもこの速度が出るというものではありません。
外部ポート |
内蔵スロット |
||
USB1.1 | 12Mbps | ISA(16Bit) | 8MB/s |
USB2.0 | 480Mbps | EISA | 33MB/s |
USB3.0 | 5Gbps | VL-Bus(32bit/33MHz) | 133MB/s |
IEEE1394a | 400Mbps | PCI(32bit/33MHz) | 133MB/s |
IEEE1394b | 800Mbps | PCI(64bit/66MHz) | 533MB/s |
ストレージ |
AGP 1X | 266MB/s | |
ATA PIO Mode 4 | 16MB/s | AGP 2X | 533MB/s |
Ultra ATA/33 | 33MB/s | AGP 4X | 1,066MB/s |
Ultra ATA/66 | 66MB/s | AGP 8X | 2,133MB/s |
Ultra ATA/100 | 100MB/s | PCI Express X1 | 250MB/s |
Ultra ATA/133 | 133MB/s | PCI Express X16 | 4,000MB/s |
Serial ATA 1.0 【1.5Gbps】 |
150MB/s | PCI Express
X1 (ver 2.0) |
500MB/s |
Serial ATA
2.0 【3Gbps】 |
300MB/s | PCI Express
X16 (ver 2.0) |
8,000MB/s |
SATA 3.0 【6Gb/s】 |
600MB/s | - | - |
接続端子については、次の頁で解説します。
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※DELLは、「顧客満足度調査 2019-2021年 デスクトップPC部門3年連続1位」 ※出典-日経コンピュータ 2020年9月3日号より
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