ギガバイト

ギガバイト（/ ˈ ɡ ɪ ɡ ə b aɪ t , ˈ dʒ ɪ ɡ ə b aɪ t /）^[1]は、デジタル情報の単位であるバイトの倍数である。接頭辞のギガは、国際単位系（SI）では10 ^{9を意味する。したがって、1ギガバイトは10億バイトである。ギガバイトの単位記号は}GBである。

この定義は、科学 (特にデータサイエンス)、エンジニアリング、ビジネス、およびコンピューティングの多くの分野で使用され、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、テープなどのストレージ容量やデータ転送速度も含まれます。ただし、この用語は、コンピュータサイエンスや情報技術の一部の分野では、特にRAMのサイズについて、 1 073 741 824 (1024 ³または 2 ³⁰ ) バイトを表すためにも使用されています。そのため、ギガバイトの使用法はあいまいになっています。この問題を解決するために、IEC 80000-13 では、ギガバイト(GB) は 10 ⁹バイトであることを明確にし、ギビバイト(GiB)という用語を使用して 2 ^{30バイトを表すように指定しています。これらの違いは、たとえば、}Microsoft Windowsでは 400 GB ドライブの容量が372 GiB ではなく 372 GB と表示される場合など、今でも簡単に確認できます。同様に、「 1 GB 」というサイズのラベルが付いたメモリモジュールには、1ギビバイト( 1 GiB ) のストレージ容量があります。

電子記憶装置のメーカーが、Microsoft Windows のメートル法/10 進法の定義ではなく 2 進法の「GB」の定義に従わなければならないかどうかをめぐる訴訟に対して、北カリフォルニア地区連邦地方裁判所は、その主張を却下し、「米国議会は、ギガバイトの 10 進法の定義が「米国の貿易と商業」の目的上「好ましい」ものであるとみなした」と判決を下した。 ^[2]^[3]

意味

ギガバイトという用語には、 1000 ³バイトという標準的な定義と、非推奨の^[2]意味である 1024 ³バイトという定義があります。後者の 2 進法の使用は、2 の累乗で表現する必要のあるバイト倍数を表す妥協的な専門用語として始まりましたが、便利な名前がありませんでした。1024 (2 ¹⁰ ) はおよそ 1000 (10 ³ ) であり、SI 倍数にほぼ対応するため、2 進法の倍数にも使用されました。

1998 年に国際電気標準会議(IEC) は2 進数の接頭辞の標準を公開し、ギガバイトは厳密に 1000 ³ バイトを表し、ギビバイトは1024 ³バイトを表すことを要求しました。2007 年末までに、IEC 標準はIEEE、EU、およびNISTによって採用され、2009 年には国際単位系に組み込まれました。しかし、ギガバイトという用語は、次の 2 つの異なる意味で広く使用され続けています。

10進数（10進数）

1 GB = 1 000 000 000バイト (= 1000 ³ B = 10 ⁹ B)

10の累乗に基づくこの定義は、国際単位系（SI）で定義されている接頭辞「ギガ」を使用する。これは、国際電気標準会議（IEC）が推奨する定義である。^[4]この定義は、ネットワークのコンテキストやほとんどのストレージメディア、特にハードドライブ、フラッシュベースのストレージ、^[5]^[6]およびDVDで使用されており、 CPUクロック速度やパフォーマンスの測定など、コンピューティングにおけるSI接頭辞の他の用法とも一致している。Mac OS Xバージョン10.6以降のファイルマネージャは、ファイルサイズを10進単位で報告するソフトウェアでのこの使用法の顕著な例である。^[7]

2進数（2進数）

1 GiB = 1 073 741 824バイト (= 1024 ³ B = 2 ³⁰ B)。

バイナリ定義では、バイナリコンピュータのアーキテクチャ原理と同様に、基数 2 の累乗を使用します。この使用法は、コンピュータメモリ( RAMなど)に関してMicrosoft Windowsなどの一部のオペレーティングシステムで広く普及しています。この定義は、明確な単位であるギビバイトと同義です。

消費者の混乱

最初のディスクドライブであるIBM 350以来、ディスクドライブの製造元はハードドライブの容量を 10 進数の接頭辞を使用して表してきました。ギガバイト単位のドライブ容量の出現により、製造元は多くの消費者向けハードドライブ、ソリッドステートドライブ、USB フラッシュドライブの容量を特定のサイズクラスでラベル付けし、「500 GB」などの 10 進ギガバイトで表しました。特定のドライブモデルの正確な容量は、通常、クラスの指定よりもわずかに大きくなります。ハードディスクドライブとフラッシュメモリディスクデバイスの製造元^[5]^{[6]のほとんどすべては、1 ギガバイトを}1 000 000 000バイトと定義し続けており、これはパッケージに表示されています。Mac OS X ^[8]やUbuntu ^[9]、Debian ^{[10]などの一部のオペレーティングシステムでは、ハードドライブの容量やファイルサイズを 10 進数の乗数を使用して表します}が、 Microsoft Windowsなど他のオペレーティングシステムでは、サイズを 2 進数の乗数を使用して報告します。この矛盾により混乱が生じます。たとえば、宣伝されている容量が400 GB ( 400,000,000,000バイト、つまり 372 GiB) のディスクが、オペレーティングシステムによって「 372 GB 」と報告される可能性があるからです。

RAMの場合、JEDECメモリ規格ではIEEE 100命名法が採用されており、ギガバイトは1 073 741 824バイト（2 ³⁰バイト）とされている。^[11]

10 進数と 2 進数の接頭辞に基づく単位の違いは、半対数(線形対数) 関数として増加します。たとえば、10 進数のキロバイト値はキビバイト値の約 98%、メガバイトはメビバイト値の 96% 未満、ギガバイトはギビバイト値の 93% 強です。つまり、300 GB (279 GiB) のハードディスクは、オペレーティングシステムに応じて、「300 GB」、「279 GB」、「279 GiB」などと表示されることがあります。ストレージサイズが大きくなり、より大きな単位が使用されると、これらの違いはより顕著になります。

米国の訴訟

2019年に「ギガバイト」に使用される2進法と10進法の定義をめぐる契約違反の疑いやその他の主張から生じた訴訟は、製造業者に有利な判決を下し、裁判所はギガバイトまたはGBの法的定義は1GB = 1,000,000,000 (10 ⁹ )バイト(10進法の定義)であるとの判決を下した。具体的には、裁判所は「米国議会は、ギガバイトの10進法の定義を『米国の貿易と商業』の目的のために『好ましい』ものとみなしている...カリフォルニア州議会も同様に『この州におけるすべての取引』に10進法を採用している」と判決を下した。^[2]

ドライブ製造業者のウエスタンデジタルに対する訴訟など、以前の訴訟は、裁判所の判決なしに和解で終わった。^[12]^[13]ウエスタンデジタルは異議を唱え、使用可能な容量は宣伝されている容量と異なる場合があることを製品に明示的に免責事項として追加した。^[12] シーゲイトも同様の理由で訴えられ、和解した。^[12]^[14]

その他のコンテキスト

DIMMモジュールなどの現代のコンピュータのランダムアクセスメモリデバイスの容量は、その物理的設計上、常に1024の累乗の倍数である。そのため、1024の累乗を表す接頭辞（バイナリプレフィックス）を使用して記述すると便利である。たとえば、1 073 741 824バイト（1024 ^{3 B）のメモリ容量は、1.074 GBではなく1}GiBと便利に表現される。ただし、ランダムアクセスメモリに適用される場合、前者の仕様は「1 GB」と引用されることが多い。^[15]

ソフトウェアは、データ構造の要件を満たすために必要に応じてさまざまな粒度でメモリを割り当てます。通常、2 進数の倍数は必要ありません。ストレージハードウェアのサイズ、データ転送速度、クロック速度、1 秒あたりの操作数などのその他のコンピュータの容量と速度は、固有の基数に依存せず、通常は 10 進単位で表されます。たとえば、「300 GB」ハードドライブの製造元は、300 × 1024 ³ ( 322 122 547 200 ) バイトではなく、 300 000 000 000バイトの容量を主張しています。