2進接頭辞

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2進接頭辞（にしんせっとうじ）は、単位に2の冪乗を乗じたものを表す単位（その単位の二進の倍量単位）を作成するために、単位に付す接頭辞である。

[編集] 経緯

情報工学において、デジタルコンピュータが扱うデータの大きさを表す単位（ビット、バイトやオクテット）に付す接頭辞として使われる。2進接頭辞の名称にSI接頭辞に由来するキロ、メガ、ギガ等を使用する慣習があるが、2進接頭辞が表す乗数とSI接頭辞が表す乗数とでは少し異なっている。

情報工学の分野では頻繁に二進法を使うため、2の冪乗（2の冪）が良く使用される。そこで大きな量を表す時には、1024(=2¹⁰) を表す為にキロ、1024²(=2²⁰) を表す為にメガ、同様にギガ、テラ、ペタなどがよく使われる。1000と1024のように乗数が近いSI接頭辞の名称及び記号を2進接頭辞に流用する慣習があるが、SI接頭辞は10の整数乗を表しSI接頭辞が2の冪乗を表すことはない。

主にバイトやビットといったデータの大きさの単位と組み合わせ、1キロバイトや2メガビットなどと表記する。記号を使用して1KB、2Mbitと書くこともできる。また略式では単位を省略して1キロ、2メガといった言い方もされる。

情報工学分野において必ず2進接頭辞が使われるわけではなく、SI接頭辞も使用されるので、1キロバイトが1000バイトなのか1024バイトなのかは不明確な場合がある。IEC（国際電気標準会議）は 1998年にSI接頭辞と区別できる新たな 2進接頭辞を承認した。2¹⁰、2²⁰、2³⁰などの乗数を表す接頭語はIEC 60027-2ではそれぞれキビ、メビ、ギビなどとなり、1,024バイトは1キビバイト、2,097,152ビットは2メビビットとなる。同様の規格がIEEEでもIEEE 1541-2002として成立している。

[編集] 従来の用法

キロの記号は SI 接頭辞の k と区別して K が使用される。それ以外の記号は SI 接頭辞と同じで区別できない。

[編集] IEC 規格の接頭辞

語源は近い値の SI 接頭辞の先頭部分に 2 進を表す bi を付けたもので、記号では SI 接頭辞の記号に i が付く。ただしキビについては k が大文字になって Ki となる。

2007年時点ではこの表現方法はまだ広く使われていない。2005年までは、SI接頭辞のエクサに対応するエクスビまでしか定められておらず、ゼタ(10²¹)、ヨタ(10²⁴)に対応する2進接頭辞はなかった。2005年8月、IECは、エクスビ以上の接頭辞としてゼビ (zebi)、ヨビ (yobi)を正式に導入した。

[編集] 2進接頭辞とSI接頭辞

一般的に半導体メモリの構造に起因するデータの大きさの単位では2進接頭辞が、それ以外でSI接頭辞が使用される。しかしメモリ関連であっても場面によっては十進法に基づくSI接頭辞の方が量の比較や計算が行いやすい利便性があるため、両者の使い分けが考えられる。そのため2進接頭辞はIEC規格での明確な表示が必要となる。

IEC規格でない旧来の2進接頭辞とSI接頭辞の使い分けは分野や場合によっては曖昧で混乱しており、キロがSI接頭辞の1,000であるか2進接頭辞の1,024であるかはそれだけではわからない事もある。キロでは双方の差は約2%だが、メガで約5%、ギガで約7%、テラで約10%と乗数が大きくなるにつれその差も大きくなる。俗に、1,024にはkではなくKを用い、「ケー」と称するという流儀もある。

IEC 60027-2:2005によりSI接頭辞とは異なる名称と記号を持つ2進接頭辞が導入されたことを受け、国際単位系（SI） 国際文書第8版（2006年）では、SI接頭語は10の整数乗を表すことを改めて強調した上で、SI接頭語を決して2の冪乗を表すために用いてはならないとしている。ただし、IEC 60027-2:2005の2進接頭辞はSIには属さない。

一般にRAMやROMなど半導体メモリの容量は2進接頭辞を使う。1キロバイト=1,024バイト、1メガバイト=1,024キロバイトである。

CPU等のクロック周波数やサンプリング周波数など周波数にはSI接頭辞が使用される。2.4ギガヘルツは2,400,000,000ヘルツである。周波数の単位は、国際単位系に係る計量単位なのでSI接頭辞を使用する。

通信速度、また音声や映像の圧縮やストリーミングでのビットレートではSI接頭辞が使用される。1メガビット/秒は1,000,000ビット/秒である。しかし、日本においては2進数で計算されることが多く、1メガビット/秒を1048576ビット/秒と計算されることが一般的である。^[要出典]

フロッピーディスクの容量では2進接頭辞とSI接頭辞の混合した単位が使用される場合がある。多くの90mm（3.5インチ）2HDフロッピーディスクの容量はフォーマット時1.44メガバイトと表示されるが、正確には1.44×1,000×1,024バイト(1,440キビバイト)の容量を持っている。この場合の"メガ"は1,000×1,024であり、SI接頭辞でも2進接頭辞でもない。いずれかを使用するなら1.47メガバイトまたは1.41メビバイトとなる。

ハードディスクドライブの容量ではSI接頭辞が使用される。これは同じハードディスクでもSI接頭辞で表示したほうが見かけの数字がより大きくなるというマーケティング上の理由からであると考えられている。例えば100ギガバイトのハードディスクドライブはおよそ100×1,000×1,000×1,000バイト(100×10⁹バイト)の容量を持っている。しかしOS等の表示は2進接頭辞を使用している場合が多く、100ギガバイトのハードディスクがOS上で93ギガバイト前後と表示されるなど、ハードディスクドライブの容量表示とOSでの容量表示は食い違う場合が多い。その為SI接頭辞で表した製品の箱(ケース)や説明書などに小さく「OSの表示により、容量が小さく表示されることがあります。」等と表記されていることが多い。

ファイルや電子ドキュメントの大きさは伝統的に2進接頭辞が使われる場合が多い。これはメモリへの格納の観点からは合理的だが、近年のメモリ制約の縮小や通信との親和性を考えるとSI接頭辞の方が良い事もある。

[編集] 外部リンク

• Reference IEC 60027 - 国際電気標準会議のサイト内（英語）
• 「Binary prefix」 - Encyclopedia of Earthにある「2進接頭辞」についての項目（英語）。
• IEC - IEC in action | SI zone > Prefixes for binary multiples - 国際電気標準会議（英語）
• Recommendation to elevate IEEE 1541-2002 to full-use standard - IEEE（英語）