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パソコンに使われる単位を理解

bitやByte、転送速度の表記

パソコンライフを楽しむ上で、データ容量や転送速度の単位を知っておかなくてはなりません。bit(ビット)やByte(バイト)は情報量を表すために使われる単位です。

1000倍ごとに接頭辞がつく(KB、MB、GB、TB)

HDDやSSDなどのストレージでは、容量を表す単位にByte(バイト)が使われます。1Byteは半角英数字1字のデータ量にあたります。Byte表記だけだと桁数が多くなるので、K(キロ)、M(メガ)、G(ギガ)、T(テラ)など1000倍ごとに接頭辞がつきます。(SI接頭辞/SI基準)

※Tera(テラ)の先の接頭辞は、Peta(ペタ)、Exa(エクサ)、Zetta(ゼタ)、Yotta(ヨタ)

1024倍で接頭辞が変わる場合も

システム自体がbit計算による算出であり、その都合で1024倍で接頭辞が変わる表記もあります。例えば、メモリ容量では、1GBを1024MBと表記される場合があります。(SI接頭辞/慣用値)

bitは主に転送速度で使われる単位~8bit=1Byte

転送速度を表す単位にはByteよりも、よくbit(ビット)が使われます。bitを理解するために、まずコンピューターの計算方式である二進法を解説します。

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。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。 色で例えると、「白と黒」であり、中間のグレー色はありません。このオン・オフによる的確な計算システムによって、間違った答えを出さないのが二進法です。

bitとByte
前述のとおり、「1Byteは半角英数字1字のデータ量」なので、アルファベットの「A」は1Byteです。この1byteは8bitで表現されるので、「A」は01000001という8桁の配置になります。8bitは8マスあって、そこに0か1が配置されると理解すればいいです。つまり、8bit=1Byteなんです。

例えば、アルファベットの「B」は01000010、「C」は01000011というように、8bitによって表されます。 このBもCも容量は1Byteです。ただし日本語の場合は全角文字であり、データが大きくなるため1字で2Byteあります。

8bitなら8マス(8桁)あるので、「2の8乗」の計算をすると、「0と1の組み合わせが256通りできる」と分かります。そのほか、16bitなら「2の16乗」、32bitなら「2の32乗」で組み合わせが何通りあるのか計算できます。Wondowsでも32bit版と64bit版があるように、数値が大きいほど命令拡張の幅が違ってきます。

転送速度の表記~bps(bits per second)

転送速度は、1秒(second)に何bitを転送できるのかを表します。bits per secondという英語から「~bps」と省略されます。容量が大きい時は接頭辞がつくので、「~Kbps、~Mbps、~Gbps」といった表記がされます。
例えば、100Mbpsなら、1秒間に100Mb(メガ・ビット)転送できる速さという意味です。後述しますが、これを馴染みのある(メガ・バイト)で言い換えると「100Mbps = 12.5MB/s」となります。

MB/sの場合

転送速度ではbit単位をよく使うので~bpsと表記される場合が多いですが、bitではなくおなじみの「Byte」で表す場合もあります。計算はかんたん。8bit=1Byteですから、8で割ればByteに置き換えできます。

例えば、100Mbpsは1秒間に100M bit 転送できる速度です。100M bit を8 bitで割れば、Byte表示なら12.5MBであることが計算出来ます。つまり「100Mbps = 12.5MB/s」です。

※「Byte」で表す場合、Bpsではなく「~B/s」という表記が多い。(混在を避けるためか・・)
※説明の通り、容量表記はbit(ビット)とByte(バイト)の両方がある。bitもbyteも同じbだが、bitなら「b」、byteなら「B」で表記されることが多い。ただし決まりごとではない。

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(ver 1.0) 250MB/s
Ultra ATA/133 133MB/s PCI Express X16(ver 1.0) 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
Serial ATA 3.0 【6Gb/s】 600MB/s - -

ストレージの転送では10bit = 1Byteで計算

8bit=1Byteと解説しましたが、HDDなどのストレージでは、転送速度を10bit=1Byte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、1Byteの転送に10Bitを割り当てています。 そのため、ストレージで使われるSATA規格の転送速度は、以下の様な表記となります。

ストレージに使われるSATA 3.0 規格の場合、6Gbpsの転送速度ですが、Byte表記だと10Bitで割るので、600MB/sになります。8bitで割る750MB/sではありません。ゆえにSATA 3.0規格をSATA600と呼ぶ場合があります。

USB端子でもバージョン3.0以降、10bit = 1Byteで計算

シリアル規格であるUSBでは、USB 2.0の速度は「480Mbps」です。これをMB(メガバイト)で言い換えると「60 MB/s」です。「8bit=1Byte」だがら「480÷8=60」ってことですね。

そして、USB 3.0の速度は5Gbps(5000Mbps)。しかし、「5000÷8=625MB/s」となりません。より安定した転送のため「10bit=1Byte」で転送しています。ですから「5000÷10=500MB/s」です。

規格(バージョン) モード名 転送速度 - 理論値 備考
USB 2.0 High-Speed 480Mbps (60 MB/s) 「8bit=1Byte」
USB 3.0 SuperSpeed 5Gbps (500 MB/s) 「10bit=1Byte」

「8bit=1Byte」および、「10bit=1Byte」の変換パターンがあることを理解しておきましょう。ちなみに、転送速度に関しては理論値であるため実測値では、こんなに速度は出ていません。

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