ビット(bit)とバイト(Byte) 情報量の単位と2進数    
中川雅央(滋賀大学)


◇ 情報量の単位
単位 読み方 意 味
bit
b
ビット 情報量の基本単位. 語源は binary digit (2進数の1桁)を合成したもの.
1 bit は2進数での1桁分の情報量で,二者択一のどちらかを示す. (例:1か0,真(true)か偽(false),YesかNoなど)
2 bit を2進数で表すと 00, 01, 10, 11 の4通りとなり,2 bit は4種類までの情報を表現できる情報量ということになる. (例:春夏秋冬,平面座標の第1~第4象限,前後左右など)
1 bit : 21 2通り  2進数表記      0 ~ 1   (1桁)
2 bit : 22 4通り 0 ~ 11   (2桁)
3 bit : 23 8通り 0 ~ 111   (3桁)
4 bit : 24 16通り 0 ~ 1111   (4桁)
8 bit : 28 256通り 0 ~ 11111111   (8桁)
16 bit : 216 256×256通り=     6万5536通り 0 ~ 1111111111111111 (16桁)
24 bit : 224 256×256×256通り=1677万7216通り   0 ~ 1111・・・(1が24個並ぶ) (24桁)
32 bit : 232 42億9496万7296通り   0 ~ 1111・・・(1が32個並ぶ) (32桁)
64 bit : 264 1844京6744兆0737億0955万1616通り   0 ~ 1111・・・(1が64個並ぶ) (64桁)
128 bit : 2128 340澗2823溝6692穰0938ジョ4634垓
6337京4607兆4317億6821万1456通り
0 ~ 1111・・・(1が128個並ぶ)(128桁)
Byte
B
バイト 1 Byte = 8 bits 一般的に 1 Byte = 8 bit を意味する.コンピュータ上では半角英数字の1文字を 1 Byte で表現することが多い.日本語の漢字やひらがな等は 2 Byte で1文字が表されるため2バイト文字とも呼ばれる.省略表記として bit は英小文字の b,Byte は英大文字の B で区別する.  1バイト文字とASCIIコード
octet オクテット 1 octet = 8 bit  . 主に通信分野で用いられ 8 bit を意味する.Byte も一般的には 8 bit を意味するがシステムによっては異なる場合があるため,厳密に 8 bit を示す場合に用いられる.
IPアドレス(IPv4)は 32 bit で構成される情報であるが,1 octet ずつ区切って10進数で表記することが多い.
nibble ニブル
1 nibble = 1/2 Byte (half-Byte).  一般的に 4 bit のことであるが,この単位が使用されることは少ない.1 nibble は 4 bit なので16進数の1桁分の意味にもなる.1 Byte の半分という意味から 1 Byte の上位nibbleと下位nibbleという使い方もある.また 語源は,Byte が bite(噛む)をもじった造語であることから,その半分ということで nibble(少しかじる) とした.
word ワード
1 word とは,コンピュータのプロセッサ(CPU等)が1度の処理で扱うことができる情報量であり大きさはシステムによって異なる.例えば32bitプロセッサのシステムにおいて,1 word は 32 bit である.2 word 分を double word (あるいは long word) と呼ぶこともある.

単位 読み方 意 味
KB キロ バイト
Kilo Byte
1 KB = 103B = 1,000 B  あるいは  1 KB = 210B = 1,024 B
インターネット上の世界における情報量は爆発的に増加しており,その情報量の単位も大きな桁数を表現するものが使われている.
ハードディスク等のストレージ(外部記憶装置)の容量は, 他分野の単位と同様に10を基数として 1 KB = 1,000 B で情報量を表すことも多い.
プロセッサと直接やりとりする主メモリなど基板上に配置される部品の容量は 2を基数としたほうが表しやすいので 1 KB = 1024 B として用いることが多く,区別するために KiB と表しキビバイト(Kibi Byte = Kilo-binary Byte)と呼ぶ場合もある.以下同様.
MB メガ バイト
Mega Byte
1 MB = 1,000 KB = 106B = 1,000,000 B
1 MB = 1,024 KB = 220B = 1,047,576 B (MiB:メビバイト)
GB ギガ バイト
Giga Byte
1 GB = 1,000 MB = 109B = 1,000,000,000 B
1 GB = 1,024 MB = 230B = 1,073,741,824 B (GiB:ギビバイト)
TB テラ バイト
Tera Byte
1 TB = 1,000 GB = 1012B = 1,000,000,000,000 B
1 TB = 1,024 GB = 240 B = 1,099,511,627,776 B (TiB:テビバイト)
PB ペタ バイト
Peta Byte
1 PB = 1,000 TB = 1015B = 1,000,000,000,000,000 B
1 PB = 1,024 TB = 250 B = 1,125,899,906,842,624 B (PiB:ペビバイト)
EB エクサ バイト
Exa Byte
1 EB = 1,000 PB = 1018B = 1,000,000,000,000,000,000 B
1 EB = 1,024 PB = 2 60 B = 1,152,921,504,606,846,976 B
ZB ゼタ バイト
Zetta Byte
1 ZB = 1,000 EB = 1021B = 1,000,000,000,000,000,000,000 B
1 ZB = 1,024 EB = 2 70 B = 1,180,591,620,717,411,303,424 B
YB ヨタ バイト
Yotta Byte
1 YB = 1,000 ZB = 1024B = 1,000,000,000,000,000,000,000,000 B
1 YB = 1,024 ZB = 2 80 B = 1,208,925,819,614,629,174,706,176 B
XB ゾナ バイト
Xona Byte
1 XB = 1,000 YB = 1027B = 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000 B
1 XB = 1,024 YB = 2 90 B = 1,237,940,039,285,380,274,899,124,224 B
WB ウェカ バイト
Weka Byte
1 WB = 1,000XB = 1030B = 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 B
1 WB = 1,024XB = 2100B = 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 B
Weka Byte

◇ 情報通信の単位
単位 読み方 意 味
bps ビーピーエス
 原則として英小文字で表記する. bits per second (ビット毎秒)の略.1秒間に伝送できるビット数で伝送効率を表す. bps を bit/s あるいは b/s と表記する場合もある. またビットレート(bit rate)と呼ばれることもある. 情報ネットワークでの通信は信号のオン/オフ(電圧の高/低など)によって 情報を伝えることから 0 と 1 の2進数での表現が適しているため情報量の単位として bit が用いられている.
 bps の数値を8で割れば Byte/s という単位になるがほとんど使用されない.
baud ボー(ボーレート)
baud (baud rate)
 ボー(baud),ボーレート(baud rate)という単位は,1秒間に信号が変化する回数を意味しており,1回の変化で1ビットが割り当てられている場合には,1 baud = 1 bps となる.FAXやPCのシリアル(COM)ポート等では,9600 baud,14400 baud,19200 baud などの規定値がある.伝送効率が低い時代からある単位のため,最近は使われるケースが少ない.
Kbps キロビーピーエス
kilo bps
1 Kbps = 1,000 bps
 光回線やADSL等による比較的高速な通信回線の帯域幅をブロードバンド(Broadband : 広帯域)と呼ぶ.一方,128 Kbps 以下の帯域幅をナローバンド(Narrowband : 狭帯域)と呼ぶ.(ISDN回線 1.5 Mbps 以下をナローバンドとする場合もある)
Mbps メガビーピーエス
Mega bps
1 Mbps = 1,000 Kbps = 1,000,000 bps
 イーサネット(Ethernet)の10BASE-Tは理論上 10Mbps の伝送効率を持つが,実行速度としては様々な要因による遅延時間が加わるため理論値よりも低下する.なお速度という表現は厳密に言えば正しくない.それは信号としての電流や光が物質内を伝わる速度は不変で信号自体は一瞬で届くのであるが,データの伝送を開始してから完了するまでにかかる待ち時間が遅延によって長くなることから,体感的な速度という意味で使用している.
 100BASE-TXはファストイーサネット(FastEthernet)とも呼ばれ,100Mbps のネットワークの規格である.
家庭向けネットワークサービスである ADSL は数Mbpsから数十Mbpsの伝送効率であるが,通信方向の上りと下りで伝送効率は非対称で下りより上りは低い.
Gbps ギガビーピーエス
Giga bps
1 Gbps = 1,000 Mbps = 1,000,000,000 bps
 1 Gbps の伝送効率をもつネットワークをギガビットイーサネット(Giga bit Ethernet : GbE)ともいう.通信規格として,1 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps の伝送効率のものなどがある.
packet パケット  パケットは情報量の単位ではないが,ネットワークを介してやりとりされるデータを分割した小さなかたまりを「パケット」という.packetの直訳は小包の意味である.パケットの大きさは通信プロトコルによって異なり固定長あるいは可変長である.大きなサイズを持つデータであっても,パケットサイズに分割して送信することで,ネットワークの帯域を連続して占有しないため負荷が軽くなり,またデータの一部が破損しても全データを再送信せずに壊れたデータを含むパケットだけ再送信すれば済むメリットがある.パケットを用いる方式をパケット通信という.


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