数据的大小与单位

复习

第三章：了解了计算机使用二进制（0 和 1）表示数据，以及二进制与八进制、十六进制之间的关系

TL;DR

1 个二进制位是 1 bit（比特）；8 个 bit 是 1 Byte（字节）
更大的单位依次是：KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB
计算机里 1 KB = 1024 B，而存储厂商标注的是 1 KB = 1000 B，所以买回来的硬盘看起来会“变小“

正文

　　上一章我们知道了计算机用 0 和 1 表示数据。但一个 0 或 1 能表示的信息太少，我们需要先给它们定一些“数量单位“，就像长度有米、厘米一样。

基本单位

　　为了方便计算机学界交流，这些有专业术语：

1 个二进制的 0 或 1 称为 bit，比特，用 b 表示
8 个二进制的 0 或 1 称为 Byte，字节，用 B 表示
- 8 是人为规定的，二进制表示一个数据会非常长，表示 0-9 都需要 4 个 bit
16 个 bit 为 Halfword，半字，用 H 表示（字和半字的概念以后会讲）
32 个 bit 为 Word，字，用 W 表示（字和半字的概念以后会讲）

　　注意区分大小写：b 是比特，B 是字节，二者相差 8 倍。以后看到网络带宽写着 100 Mbps 时，要记得除以 8 才是每秒多少字节。

更大的单位

　　字节仍然太小，一个文本文件动辄几 KB。在计算机中，数据大小的单位遵循二进制的特点：

1 KB (Kilobyte) = 1024 B = 2¹⁰ B
1 MB (Megabyte) = 1024 KB = 2²⁰ B
1 GB (Gigabyte) = 1024 MB = 2³⁰ B
1 TB (Terabyte) = 1024 GB = 2⁴⁰ B
1 PB (Petabyte) = 1024 TB = 2⁵⁰ B
1 EB (Exabyte) = 1024 PB = 2⁶⁰ B
1 ZB (Zettabyte) = 1024 EB = 2⁷⁰ B

　　注意：这里的 1024（2¹⁰）而不是 1000（10³）是因为计算机使用二进制。

厂商的 1000 与计算机的 1024

　　有趣的是，所有存储厂商使用和标注的 1 KB 并不是 1024 B，而是 1000 B，其他 MB 等单位同理。所以每个厂商标注 1 TB 或者 256 GB 等存储单位的硬盘容量，实际上比计算机认为的 1 TB 或 256 GB 要小一些。所以硬盘插上电脑之后，操作系统识别出来的硬盘容量总会比厂商标注的容量要小一些。这不是偷工减料，而是底数不相同。

　　严格来说，两套单位各有各的名字：以 1000 为底的叫 KB、MB、GB，以 1024 为底的应该叫 KiB、MiB、GiB（Ki 读作“二进制千“）。只是日常生活中，大家常常把二者混着叫。记住这个差别，就不必再为“硬盘缩水“感到奇怪了。