内存单位大小排列及名称,内存单位中bit和byte的区别

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导读

首先，我们来谈谈计算机中存储数据的基本单位。最小的数据存储单位是比特（Bit），简称为 b 或比特。比特是一种二进制数字，它只有“0”和“1”两个状态。至于为什么用二进制，这其实是计算机设计的基础，因为它与电子组件的开和关状态吻合良好。

当我们有8个比特（bits）时，组合成一个字节（Byte）。字节是计算机中更常用的一个单位，简称为 B 或字节。因为它比比特更大一点，更适合我们平时操作。8比特为什么等于一个字节？这和计算机内部运作的方式有关，但我们可以记住这个简单的数值关系：1字节（Byte）等于8比特（Bit）。

现在我们开始谈论更大的单位，这些单位形成了一种成倍增长的关系，来源于2的幂次方。

• 千字节 (Kilobyte)，简写为 KB。这里的“kilo”并不是一个纯粹的“千”（1000），至少在计算机存储领域是这样。计算机是以字节（或有时是比特）为基础进行计算的，所以实际上 1 KB = 1024 字节 (Bytes)。这是传统定义，但后来国际电工委员会（IEC）也确实定义了一个新的前缀，但许多情况下仍沿用旧用法。
• 兆字节（Megabyte），简写为 MB。按照同样逻辑，它的意思是“万”中的一部分，不是一下子理解到万、十万那种，1 MB 大约是 1024 KB，也就是 1024 x 1024 字节，那么大约就是1,048,576 字节 (Bytes)。
• 吉字节（Gigabyte），简写为 GB。这个单位很常见了。它的意思是“十亿”（10亿）的概念，但在计算中，大概等于 1024 MB，也就是大约 1,073,741,824 字节。
• 太字节（Terabyte），简写为 TB。这个单位是用来对付极其庞大数字的，像大型存储系统或者电影文件。1 TB 约等于 1024 GB。
• 拍字节（Petabyte），简写为 PB。更大了！像整个图书馆的数字化内容可能达到这个级别。1 PB = 1024 TB。
• 艾字节（Exabyte），简写为 EB。说到EB，其数字可达太多个零了。例如，人类可能传输的全球网络总流量一年，都可能接近EB级别。1 EB = 1024 PB。
• 泽字节（Zettabyte），简写为 ZB。z来自拉丁语，有“七”的意思，对应于从1（一）到z（二十二个零？），但它表示的是一个序列中更远一点的距离。这是以前的单位，现在后面还有YB。1 ZB = 1024 EB。
• 尧字节（Yottabyte），简写为 YB。这是我们通常能自然认识到的最大单位了。大约是宇宙范围内所有已知原子数量的字节。1 YB = 1024 ZB。

所以，如果严格按照书写方式和理解，顺序就是：

比特 (bit) < 字节 (Byte) < 千字节 (KB) < 兆字节 (MB) < 吉字节 (GB) < 太字节 (TB) < 拍字节 (PB) < 艾字节 (EB) < 泽字节 (ZB) < 尧字节 (YB)

但要注意的是，有时候人们在讨论一些非计算机领域或较新的标准时，可能会用不同的倍率（如 1 KB = 1000 B），但这在操作系统的文件大小、内存、硬盘容量等计算机存储和运行定义中，通常还是采用 1024 进行换算。

现在，对于每个单位的确切定义，让我们再明确一下：

• KB = 千字节，1 KB = 1024 字节 (B)
• MB = 兆字节，1 MB = 1024 KB (= 1024 x 1024 字节 B)
• GB = 吉字节，1 GB = 1024 MB (= 1024 x 1024 x 1024 字节 B)
• TB = 太字节，1 TB = 1024 GB (= 1024 x 1024 x 1024 x 1024 字节 B) ...以此类推。

现在，还有两个位数上的规范需要知道：

1. 字节 (Byte, B或b) vs 比特 (Bit, b或bit): 这很重要！虽然翻译相似，但它们是完全不同的东西。

   • 1 字节 (Byte) = 8 比特 (Bits)
   • 字节是用来衡量存储空间和数据大小的基本单位，比如文件的大小用字节、兆字节(MB)，一块硬盘的容量也用GB。你看到一个小文件的大小大概只有几十到几百KB，那就是字节单位。
   • 比特更小，而且比特也 经常用来衡量数据传输速率，在国内通常称为“比特”，例如网络速度常说的“500Mbps”，就是每秒兆比特(Mbps)。这里面“b”是比特，而“B”是字节。这常常造成混淆，所以尤其要注意这两个字母的区别，避免单位搞错。

2. 为什么是1024而不是1000？ 这和计算机的工作原理密切相关。计算机是基于二进制设计的，二进制中，“1024”其实就是 2的10次方，即 2^10 = 1024。如果我们用十进制的1000（10^3）来定义这些更大单位，数字上并不方便，因为计算机内部更习惯于使用2的幂次进行计算和组织数据。比如，1 KB = 1024 B（2^10 B）就是因为电脑内存、硬盘这些都是用二进制0和1组合形成的，所以形成了这个习惯。即使是UBUNTU等操作系统，以及其他的软件系统，也基本上还是遵循使用0个、0个...这种计算单位方式。当然，后来国际电工委员会也确实提出了新的标准，比如“Kibibyte”，缩写 KiB，用来表示1024 bytes，只不过在目前的消费级硬盘硬盘、内存里的标示，通常还是使用旧的原则。

3. 常见内存/存储容量单位大小比较与示例:

   • 字节：最小单位，也指一个英文字母所需的空间，比如说我们的 QQ 或微信团队，上传文件大小是多少字节。
   • 千字节 (KB)：一首歌或一张照片的尺寸可能会在几MB到几十MB之间，而一个单篇的小文言文如果没图片，可能也就一两KB。
   • 兆字节 (MB)： MP3音质歌曲可能一个约5-10MB，一部低端手机的小视频可能30-60MB。普通人用来看小说的电子书是基于十几万字计，而比起音频视频，这个容量还不大。常见于U盘、移动硬盘标示容量也要MB来对照。
   • 吉字节 (GB)：高清电影一部通常在几个GB不等，大约几百MB到十几G不等。目前市面上常见的一块128GB的存储卡或U盘，足以存储大量的照片、视频、音乐。买电脑的内存条或硬盘容量用GB甚至TB来标示其大小。
   • 太字节 (TB)： 家庭高清摄影机 就算视频高于常人维度，存储量可能上到几百GB或慢慢过渡到一两个TB。家用NAS网络存储设备也有设计在几TB之上的，可以存储大量高清视频、影视剧、照片等。
   • 拍字节 (PB)：已经是一个巨大的数字了，可能是整个互联网上所有网页、数据等因素加起来的一个总量的级别，或者是大型机构的数据存储要求，如政府、大型科学项目。
   • 艾字节 (EB) 等更高单位：这些通常只用于描述整体庞大的宇宙范围之类的数据，对于我们普通人来说几乎不用考虑，可以说只有一个数量级极其庞大。

总的来说，这些单位定义了从最小的数据元素到极其庞大的信息存储与传输能力的整个衡量系统。它们的基础是二进制数学系统，决定了数字增长的模式（2的幂）。当我们在进行任何和计算机相关的数据处理、购买存储设备、选择文件共享方案等时，理解这些单位及其差异就显得十分重要十分都需要了。