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

KB、MB、GB、TB
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

bitとByte
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。

  • 1000Byte(バイト)=1KB(キロ・バイト)
  • 1000KB=1MB(メガ・バイト)
  • 1000MB=1GB(ギガ・バイト)
  • 1000GB=1TB(テラ・バイト)
  • Tera(テラ)の先は、Peta(ペタ)、Exa(エクサ)、Zetta(ゼタ)、Yotta(ヨタ)がありますが、2011年時点ではここまで達していません。

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。

  • SATA 1.0 = 1.5Gbps(1500Mbps)=150MB/s
  • SATA 2.0 = 3Gbps(3000Mbps)=300MB/s
  • SATA 3.0 = 6Gbps(6000Mbps)=600MB/s

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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