[初心者向け]ビット・バイトって何?

「32bit(ビット)」「16GB(ギガバイト)」のように、パソコンやスマホにはビット・バイトという表現がよく出てきます。

この記事では、「ビット」と「バイト」の意味を解説します。

目次

単位の前につく接頭辞

MB(メガバイト)やGB(ギガバイト)のような表現は、M(メガ)・G(ギガ)のような接頭辞が、B(バイト)という単位にくっついているものです。

接頭辞を使わずに表そうとすると、

  • 1MB = 1,000,000B
  • 1GB = 1,000,000,000B

のように、0が大量に登場します。

近年のテクノロジーの進化によって、コンピュータ関係の数字は、どんどん大きくなっています。接頭辞を使わないと0が増え続けてしまい、大きさを把握することが難しいです。

そのため、M(メガ)・G(ギガ)のような接頭辞をつけることで、大きい数を見やすくしているのです。

この接頭辞について更に詳しく知りたい方は、「よく耳にするSI接頭辞一覧」をご覧ください。

ビット

ビットとは

パソコンは、すべてのデータを0と1で表しています。

そして、ビットは「0」「1」が何桁あるかを示すことで、データの大きさを表す単位です。

1ビットのデータは、2通りしかありません。

  • 0
  • 1

1ビットでは、「スイッチがOnかOffか」というデータのような、単純なものしか表現できません。(0をOff、1をOnに対応付けることで表現できる)

2ビットのデータは、4通りです。

  • 00
  • 01
  • 10
  • 11

2ビットあれば、「東西南北」などのデータを表せます。(北を向いていたら11、西を向いていたら01のように対応付ける)

3ビットのデータは、8通りになります。

  • 000
  • 001
  • 010
  • 011
  • 100
  • 101
  • 110
  • 111

このように、ビットが増えると表せるデータの数がどんどん(指数関数的に)増えていきます。

補足

一般に $n$ ビットのデータは、$2^n$ 通りになります。例えば、32ビットあれば、$2^{32}$(約42億)通りが表現できます。

よくわからなくても、ビットはデータの大きさを表す最小単位なんだ、と思っていただければ大丈夫です。

32・64ビットCPU

CPUには、「32bit」「64bit」という種類があります。

このビットが表すのは、「CPUが一度に扱えるデータの量」です。

  • 32ビットCPU……約42億通りのデータを一度に扱える
  • 64ビットCPU……約1800京通りのデータを一度に扱える

今では64ビットCPUが一般的なのでそれほど気にする必要はないですが、32ビットCPUのパソコンはメモリが4GBまでしか搭載できないなどの制限があります。

bpsという単位

ビットを使った単位の一つに、bps(ビーピーエス)という単位があります。これは「bits per second(ビット毎秒)」の略で、「一秒間にどれだけのデータを伝送できるか」を表す単位です。

この数字が大きいほど、より速くデータを送ることができるということになります。

主にインターネットの通信速度や、パソコンと周辺機器のデータ転送速度などを表すときに使います。

メモリ・HDD・SSDといったパソコン部品だけでなく、LANケーブルや無線LANのルーター、USBメモリやSDカードなどにも表記されています。

バイト

バイトとは

「1バイト=8ビット」とは明確に決まっているわけではありません。しかし、一般的なパソコンでは「1バイト=8ビット」なので、このように覚えても大丈夫でしょう。

厳密に8ビットのことを表したいときは「octet(オクテット)」という単位を使います。

バイトもビットと大きさが違うだけで、データの大きさを表す単位です。

接頭辞の罠

B(バイト)という単位は、さまざまな場所で使われています。

例えば、以下のようなものです。

  • メモリ
  • HDD
  • SSD
  • USBメモリ
  • SDカード

このようなものの容量の単位には、GB(ギガバイト)やTB(テラバイト)など、B(バイト)に接頭辞をつけることが多いです。

ただ、この接頭辞には2通りの意味があります。

1つ目は、$10^3$ 倍が基本となっているものです。

  • 1KB = 1000B
  • 1MB = 1000KB
  • 1GB = 1000MB
  • 1TB = 1000GB

2つ目は、$2^{10}$ 倍が基本となっているものです。

  • 1KB = 1024B
  • 1MB = 1024KB
  • 1GB = 1024MB
  • 1TB = 1024GB

これら2つの意味があり、混同されて使われているので、どちらが使われているかを見抜くことは難しいです。

ですので、「『1TB』と書かれたHDDを買ってパソコンにつなげたら容量が1TBより少なく表示された!」といったことが起こりえます。

補足

厳密には、K(キロ)やM(メガ)と言う単位は、$10^3$ 倍が基本です。

$2^{10}$ 倍を指したい場合は、Ki(キビ)やMi(メビ)といった単位を使います。

大きな差はありませんが、気になるのであればより大きい容量の製品を購入することをおすすめします。

まとめ

ビット・バイトについて解説してきましたが、それほど難しく考える必要はありません。どちらもデータの大きさを表すために生まれた単位です。

パソコンやスマホなどの電子機器を、より身近に感じていただけたら嬉しいです。

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fiore

自称C++er。

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