Conversão de unidades de armazenamento de dados

O que são o bit e o byte?

O bit (dígito binário) é a menor unidade de informação que um computador pode processar e só pode assumir dois valores: 0 ou 1. Oito bits juntos formam um byte; um byte pode representar 256 (2⁸) valores distintos -- suficiente, por exemplo, para codificar um caractere de texto.

O bit é geralmente abreviado com um 'b' minúsculo e o byte com um 'B' maiúsculo; essa distinção pode gerar confusão, especialmente entre as velocidades de internet (Mbps = megabits por segundo) e o tamanho dos arquivos (MB = megabytes) -- uma conexão de internet de 100 Mbps corresponde teoricamente a uma velocidade de download de cerca de 12,5 MB por segundo (100 ÷ 8).

Por que existem dois sistemas de unidades diferentes?

Como os computadores funcionam em sistema binário, o endereçamento de memória está naturalmente ligado a potências de 2 (como 1024, 1.048.576). Por isso o mundo do software historicamente entendeu 'kilobyte' como 1024 bytes.

Os fabricantes de discos preferem, por razões de marketing e facilidade de cálculo, o prefixo decimal do SI (base 1000) -- um disco anunciado como '1 TB' por um fabricante contém na verdade exatamente 1.000.000.000.000 bytes, mas como o sistema operacional calcula em base 1024, ele exibe na tela um número menor, como '931 GB'.

Para mais informações sobre a unidade Byte, consulte a página de informações de Byte.

O padrão IEC: KiB, MiB, GiB

Para resolver essa confusão, em 1998 a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) padronizou nomes distintos (kibibyte, mebibyte, gibibyte, tebibyte) e símbolos (KiB, MiB, GiB, TiB) para as unidades em base binária.

Segundo esse padrão, os prefixos tradicionais como KB/MB/GB deveriam ser usados apenas em sentido decimal (base 1000), e para os valores em base 1024 seriam preferidos prefixos 'binários' como KiB/MiB/GiB. No entanto, no uso cotidiano e em muitos programas essa distinção ainda não é aplicada de forma coerente.

Por que a diferença entre 1000 e 1024 cresce?

Enquanto no nível de kilobyte (1000 versus 1024) a diferença é de apenas 2,4%, essa diferença aumenta a cada unidade superior: no nível de megabyte é de ≈4,9%, no nível de gigabyte de ≈7,4%, e no nível de terabyte chega a ≈10%.

Por isso, em grandes capacidades de armazenamento (como um disco de 1 TB), a diferença entre o cálculo decimal e o binário se torna grande o suficiente para dar ao usuário a impressão visível de ter 'menos espaço' (uma diferença de cerca de 90 GB).

Unidades de armazenamento baseadas em bit: kilobit, megabit, gigabit

Os provedores de internet costumam expressar a velocidade de conexão em unidades baseadas em bit (kilobits por segundo, megabits por segundo, gigabits por segundo); é uma tradição histórica da engenharia de redes.

Como os usuários costumam esperar a velocidade de download de um arquivo em bytes (MB por segundo), não saber que uma conexão de '100 Mbps' tem uma velocidade de download real de cerca de 12,5 MB por segundo pode dar a falsa impressão de que a conexão é 'lenta'.

Os tamanhos de dados no dia a dia

Um documento de texto (uma página) costuma ocupar alguns kilobytes, uma foto comprimida (JPEG) alguns megabytes, e um arquivo de música comprimido (MP3) em média de 3 a 5 megabytes.

Um filme em definição padrão (HD) pode ocupar entre 1 e 4 gigabytes, e um filme em resolução 4K entre 15 e 25 gigabytes aproximadamente; essas diferenças variam conforme a resolução e o método de compressão.

A história da unidade de armazenamento de dados

O primeiro disco rígido apresentado pela IBM em 1956 (o RAMAC 305) tinha uma capacidade de cerca de 3,75 megabytes e ocupava o tamanho de uma sala inteira. Hoje, um cartão microSD pode conter milhões de vezes essa capacidade no tamanho da palma da mão.

Esse enorme aumento de capacidade está intimamente relacionado não apenas aos avanços da tecnologia de armazenamento (como a passagem dos discos magnéticos para a memória flash), mas também à constante redução do custo por unidade.