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1024

这个数字，想必计算机行业从业人员应该不会陌生，甚至

10月24日

还被当做

程序员日

，如果你问一个程序员

1GB

等于多少

MB

,他大概率会不假思索回答:

1024

。

没错，对于稍微对计算机或者网络有了解的人，一般都认为

1024

是数据容量单位换算的倍数，例如

1GB = 1024MB

、

1MB = 1024KB

、

1KB = 1024B

…然而实际情况并非如此，里面有很多历史遗留问题。

bit/比特

是

binary digit

（二进制数位）的简称，中文音译读作

比特

，也可以叫

二进制位

、

位

、

位元

。指二进制中的一位，即

0

或

1

,是计算机内部数据储存的

最小单位

,也可缩写为

b

。

我们电脑中存储的各种文件，网络请求发送的数据包，本质上都是

0

和

1

的组合。 多个

bit

组合在一起就可以表示出不同的值

N位bit可以组合表示出2

^N

个不同的值。

byte/字节

中文译为

字节

，也可以叫

位组

、

位元组

。可缩写为B

字节的定义

是一种计算机领域中的

信息计量单位

，是针对

通信与数据存储

时的一个概念。当我们使用字节来描述某一段信息或数据时，我们并不用去考虑该段信息是属于何种数据类型。

byte一词的由来


byte

一词是

Werner Buchholz

于1956年6月在

IBM Stretch

计算机的早期设计阶段发明的，其英文

byte

来源于

Bite

（咬）一词，为了与

bit

做一区分，特地变‘i’为’y‘，成为我们今天所看到的

byte

,也可简写为大写

B


字节在诞生伊始，其目的仅是

表示用于编码单个字符所需要的比特(bit)数量

，并且在不同的应用中或使用不同的编码方式时，这一数量的大小也不尽相同。

1字节 = 8 比特 ？

当我们提起字节

（byte）

这一概念时，很多人都会下意识的想到

“一个字节等于八个比特”

这一公理。那么一个字节是否真的就等于八个比特呢?

历史上字节长度曾基于硬件为

1-48

比特不等，之后有一段时间则常使用

6比特

或

9比特

为一字节。

如果计算机完全以二进制工作，并且只对二进制数字进行了计算，那么就不会有字节。但如果要使用字符，我们就必须对这些符号进行编码。

在计算机出现早期，我们只需要使用计算机来处理整数运算，所以也只需要编码数字0-9十个字符，再加上加号’+‘与减号’-‘两个算数运算符，共计11种字符，此时我们只需4比特来进行编码就足够表示了。再后来我们又需要对字母进行处理，大小写字母加上数字，再加上例如逗号等标点符号，这时大概有了70多种字符，此时我们需要7比特来进行编码才能够表示完全。

而之所以最后确定

8bit

是

1Byte

，而不是

7bit

，可能是因为当时

IBM

的

360系统

使用

8位字符

，并且

byte

这个词被大量使用，且

8是2的幂次方

，比7更加适合

2进制

的计算机（Powers of 2 are magic!），所以最后大家就都接受了

1byte=8bit

。

Octet


Octet

定义为由八个比特组成的信息单位，中文译作

八位组

。

在今天的语境下，一般认为

1byte = 8bit

,但是上面说了，其实严格来说

1byte

并不等于

8bit

,所以

Octet

诞生了，用来表示八位字节，即

8bit

。


Octet

可简写为

o

,

1MB

可写为

1Mo(兆八位字节)

，

1KB

可写为

1Ko(千八位字节)

，不过这种写法一般在

byte

代表的

bit

数量不明确，可能出现歧义，需要明确

1byte = 8bit

时使用！

发展

随着科技和硬件的发展，内存变得越来越大，使用

byte

为单位来标识容量将会显得很大，比如

4096byte

，不利于阅读，于是人们想到了进位，就像

m

进位到

km

(1km=1000m)、

g

进位到

kg

(1kg=1000g)，那么按理说

byte

也可以像其他国际制单位一样，以

10进制的1000

(10

³

)进位，即

1kB = 1000B

，那么为什么最后却变成以

2进制的1024

(2

¹⁰

)进位呢？

注意：严格来说

k

在

IS(国际单位制)

中代表千，即10

³

,书写应为小写，非正式场合也可以使用大写

K

，但在日常书写中，大写

K

更普遍被人们使用

1024进制的由来

那当初到底为什么出现了

1024

呢？其实这个问题和计算机内存的

寻址系统

有关。

所谓

寻址

，就是

寻找内存里面特定的地址

，就像按编号找到众多储物柜中的某一个。


CPU

里面有一个东西叫

“地址总线”

，这个东西用来

编码

要访问的

内存地址

，也就是储物柜的编号，例如

001

、

010

。

地址总线就是一堆电线，一个CPU有N根地址线，那么可以说这个CPU的地址总线的宽度为N。跟CPU里的其他元件一样，每一根都只能表示

0

或者

1

，也就是说，它也是用二进制来工作的。那么，地址总线有多少根，就决定了CPU能编码多少内存地址，这个范围就叫做CPU的寻址能力。

我们可以算一下，如果地址总线数量是1，能编码的内存地址就是

0

或者

1

、也就是2个,即2

¹

，；地址总线数量是2，能编码的内存地址就是

00

、

01

、

10

、

11

,也就是4个,即2

²

；以此类推，地址总线数量是

N

，CPU的寻址能力就是2

^N

既然CPU的寻址能力是按

2的幂

计算的，也就是说CPU只能编码2

^N

个内存地址，那么内存的容量也就应该按

2的幂

来设计，这样才能跟CPU的寻址能力匹配。比如说，一块CPU的地址总线数量为10，它的寻址能力是2

¹⁰

次幂，也就是1024，即

0000000000

、

0000000001

、

0000000010

、

0000000011

…

1111111111

。如果设计内存的人按1000、2000、3000这样来设计内存容量，那永远也找不到合适的对不对？于是，内存容量就都被设计成了

2的幂

,以这里的10个总线为例，就是内存容量需要是1024的倍数。

上面说到，最早人们也是考虑像其他国际制单位一样，以

1000

进位，但是因为内存寻址的机制，最后选择了

2的幂

,即

1024

,而且那时候内存容量也小，以

MB

为单位，1024又比较接近1000，

1MB=1024KB

还是

1MB=1000KB

,误差并不是很大，所以就将1024看做近似1000使用。

混乱出现

你可能疑问，既然大家都是以二进制的

1024

为基准进行进位，哪儿来的误差？恰巧，问题就出现在这里。磁盘（软盘、硬盘）从一开始就没有类似

内存寻址

这个问题，因为：

第一

，磁盘的寻址和CPU的架构没有关系（磁盘访问由操作系统负责）；

第二

，磁盘的基本存储单位是“扇区”，而不是单个字节，一个扇区的容量不是固定的。这就意味着，磁盘容量没必要非要按

2的幂

去凑整，而是可以怎么方便就怎么来。

IBM个人电脑上用的软盘为了迎合内存容量的二进制习惯，规定一个扇区的容量是

512字节

，那么两个扇区的容量就是

1024字节

，也就是

1kB

。因此，我们以前用的

360kB

、

720kB

的软盘，它们的

1kB

都代表

1024

字节，但后来出现的

高密度软盘

，容量写的是

1.44MB

,按

1MB=1024KB

换算应该是

1.44*1024=1474KB

，但实际上它的容量是720kB软盘的两倍,即

1440KB

，是按

1MB=1000KB

换算的，在这个节骨眼上，软盘厂商居然玩起了精分，让1KB=1024B，而

1MB=1000KB

，真是又一笔糊涂账

相比之下，硬盘厂商就专一多了。硬盘因为容量大，一开始就是

MB

尺度了。从20世纪70年代起，硬盘厂商在标示容量时就是按

1000

进位计算的，而这种标准沿用了几十年，到今天也依然是雷打不动。

这笔糊涂账让做操作系统的很是为难。毕竟，

内存容量和磁盘容量的算法不一样

，你让操作系统怎么显示才好呢？结果呢，当初几乎所有的操作系统都采用了内存的

二进制标准

，也就是按

1024

进位，那么磁盘容量也就跟着保持一致，也按照1024进位来计算，于是

系统显示

的容量就和

硬盘上标示

的容量有差距了。

还有更混乱的，在

windows

系统中，系统以

1024

对硬盘容量进行换算显示，而在

MAC OS

和

Linux

中系统又是以

1000

进行换算的，好嘛，真是乱上加乱！！！

如果分别以

1024

和

1000

进行换算，误差在

24/1000=2.4%

，在那个计算机还不发达的年代，似乎并不会有太大的问题，但是随着计算机的发展，硬盘容量越来越大，单位也由

MB

发展到

GB

、

TB

,

在

TB

这个量级，误差已经被放大到

9.95%

,这也是为什么我们买的标识为

500GB

硬盘在电脑上显示

小于500GB

的原因。

1956年IBM公司制造出世界上第一块硬盘350RAMAC，不是GB为单位，而是以MB为单位，大小为5MB。

改变


1KB

有时是

1000

字节，有时又是

1024

字节，这件事实在是太混乱了。而根据

国际单位（SI）

的规定，

k、M、G

等等这些前缀之间的倍率关系都是

1000

，那么用

1024

就明显和

SI是矛盾

的。于是，

国际电工委员会（IEC）

想了一个方案，说那这样好了，凡是需要表示

1024

进位的，就用另外一套写法：

Kibibyte

（giga binary byte的缩写）、

Mebibyte

、

Gibibyte

,可简写为

Ki、Mi、Gi

，

i

为

binary(二进制)

缩写，换算关系如下：

后来，

IEC

的这个方案变成了

国际标准（ISO）

，所以严格来说，表示1024进位的时候一定要用IEC的这套新的前缀。比如硬盘若以

1000

进位，则应标注为

500BiB

。然而实际情况是，现在硬盘厂商是按

1000

换算且标识为

GB

或

TB

，是对的，而电脑系统却是以

1024

进行换算，但又显示的是

GB

或

TB

；内存条是按

1024

换算的，但是标识的是

GB

,标识单位错误


Mac OS

倒是以

1000

进位的，但是单位却是

GB

，害，真让人哭笑不得😂



不过好像

Linux

系统做的好一点

没办法，这都是历史遗留问题，大家都用习惯了，希望有一天可以统一标准！！！

其他

在通信行业，我们经常听到

千兆宽带

这个词，或者看到宣传页上写的

1000M宽带

，家里装了

500M

的宽带，但是下载游戏却只有每秒几十兆，这是怎么回事呢？

通信行业的基础是传输,而传输的基本单位是二进制码元,也就是bit，以通信中传输速率的单位是

bps（bit per second）

，也就是

bit/s

（每秒多少比特）。传输是的速率可能为任意整数，不一定为2的倍数，所以没有必要使用

K=1024

这种人类不擅长的二进制，而是使用

K=1000

的十进制形式，即 1B= 8b(这个是不变的),1KB = 1000B,1MB = 1000KB,1GB = 1000MB。

所以在描述带宽时，1000兆宽带的正确写法应该是

1000Mbps

或者

1Gbps

，这里的

b

为小写，代表

bit

,

M

和

G

代表

百万

(10

⁶

)，所以

1000Mbps

带宽就代表理论上，每秒可传输1000/8 * 10

⁶

= 125 * 10

⁶

B =125 * 10

³

KB = 125MB的数据，也就是理论上网速最快为

125MB/s

，这里计算除以8其实就是将

b

换算为

B

，最后除1000换算成

KB

和

MB


一个字节（Byte）一定等于八个比特（Bit）吗



一字节为什么等于八比特？



KB和kb，傻傻分不清楚



电脑里的1kB到底是1000字节还是1024字节？



KB/KiB,MB/MiB,GB/GiB，它们的区别