컴퓨터와 핸드폰의 메모리(RAM) 및 저장장치(HDD, SDD, USB, 클라우드 서버) 공간(용량) 계산에 참고 할 수 있도록 정리하였다. 비트, 바이트, 메가바이트, 기가바이트, 테라바이트 등 숫자만 나오면 머리가 아픈 사람들을 위해 최대한 쉽게 이해할 수 있게 그림으로 표현하여 설명한다.
비트(bit)와 바이트(Byte)의 개념 이해
킬로바이트(KB), 메가바이트(MB), 기가바이트(GB), 테라바이트(TB)의 큰 단위를 알기 위해서는 기본이되는 비트(bit)와 바이트(Byte)먼저 알아야 한다. 비트와 바이트만 이해하면 나머지는 크게 어렵지 않다.
컴퓨터는 디지털형식의 전기 신호를 사용한다.
전구와 같이 불이 ON 상태면 숫자 '1'을 불이 OFF 상태면 숫자 '0'으로 표현 한다.
비트(bit)의 정의
모든 정보를 숫자 '0' 또는 숫자 '1'로만 표현하며, 하나의 '0' 또는 '1'에 해당하는 디지털 표현 최소 단위가 비트(비트)이다.
'0'과 '1' 두개의 숫자만 사용하여 이진수라고 하며, 이진수에 해당하는 영어 'binary digit'를 줄려서 비트(bit)라고 부른다.
하나의 비트(1 비트)는 '0' 또는 '1' 두개의 값을 표현할 수 있다.
두개의 비트(2 bit)는 00, 01, 10, 11 (숫자를 붙여썼지만 두개의 비트에 들어가는 각각의 숫자다) 네개의 값을 표현 할 수 있다.
세개의 비트(3 bit)는 2진수로 표현 가능한 값이 여덟개가 된다.
이처럼 비트 한개는 2X1=2, 비트 두개는 2x2=4, 비트 세개는 2X2X2=8, 비트 네개는 2X2X2X2=16 만큼 값을 표현 할 수 있다. 비트가 늘어날수록 2의 제곱 만큼 표현 가능하다.
여기까지가 비트(bit)의 기본 개념 전부다.
바이트(Byte)의 정의
컴퓨터를 처음 개발한 영미권에서 알파벳 소문자 a~z, 대문자 A~Z, 숫자 0~9, 기타 기호를 표현하기 위해 비트 8개를 묶어서 바이트(Byte)로 정하였다. 1바이트는 비트 8개가 모여 있으므로 2를 8번 곱하면 256개의 값을 표현할 수 있고, 영문자, 숫자, 기호를 담을 수 있었다. 이렇듯 바이트는 정보의 기본 단위이다.
우리가 사용하는 메모리와 저장장치의 공간(용량)을 계산할 때 바이트(Byte)가 기본 단위가 된다.
각 비트의 표현 가능한 경우의 수
위의 그림은 각 비트 모임이 표현 할 수 있는 경우의 수이다.
1바이트는 256의 서로 다른 값을 표현 할 수 있다.
(예를 들어 비트 8개의 각각에 00000000, 00000001, 00000010, 00000011 ...)
컴퓨터의 데이터 단위
비트(bit)와 바이트(Byte)의 기본 개념을 이해 하였다면 큰 단위를 가지고 용량 계산을 해보자.
컴퓨터에 파일을 내려받으면 다운로드 폴더에 생성된다.
보통 텍스트(*.TXT) 파일은 킬로바이트(KB), 사운드와 그림 파일은 메가바이(MB), 용량이 큰 동영상은 기가바이트(GB) 정도가 된다.
영문자 'A' 한 글자는 1바이트(Byte)를 사용한다.
바이트에 1024배가 킬로 바이트(KB)이다. 또 킬로바이트의 1024배가 메마바이트(MB)이고, 메가바이트의 1024배가 기가바이트(GB)이다. 마지막으로 기가바이트의 1024배가 테라바이트(TB)이다. 그 위 단위가 페타바이트(PB)이다.
1,024배로 증가하는 이유
사람이 이해하기 쉽게 바이트에 1000배, 킬로바이트의 1000배 이렇게 하지 않고 1024배로 하는 이유는 컴퓨터가 이해하는 디지털 표현에서는 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024 이렇게 증가하며, 각 단위 내에서도 동일하게 적용된다.
'표현 가능한 경우의 수' 그림을 다시 보면 이진수로 표현되는 비트는 증가할 때 마다 경우의 수가 2의 제곱으로 계산된다.
단위 내에서의 데이터 용량 표기
1 GB (기가바이트) - 2GB - 4GB - 8GB - 16GB - 32GB - 64GB - 128GB - 256GB - 512GB - 1TB (테라바이트)
1TB (테라바이트) - 2TB - 4TB - 8TB - 16TB - 32TB - 64TB - 128TB - 256TB - 512TB - 1PB (페타바이트)
데이터 크기는 100KB, 1.2MB, 3GB 같이 2의 제곱 단위로 고정되어 있지 않고 자유롭게 사용 가능하지만, 컴퓨터에서 처리할 때는 2의 제곱으로 하는것이 효율적이다. 컴퓨터에서 명령어를 다룰 때 1바이트(8비트), 2바이트(16비트), 4바이트(32비트), 8바이트(64비트) 단위로 한번에 처리하는 것이 보다 효율적이다. CPU(중앙처리장치)와 윈도우 OS는 이 단위로 명령어를 처리하게끔 설계되어져 왔다. 현재는 4바이트(64비트)를 사용하여 처리 속도가 매우 빠르다.
256 GB (기가바이트) 얼마나 큰 용량인가?
USB 256 GB 저장 공간
USB 저장장치는 크기가 작아서 가지고 다니기 편리하다. 256 GB는 어느 정도의 데이터 저장이 가능할까?
영문자 'A' 한 글자 1 Byte 기준
1 Byte(바이트) -> KB(킬로바이트) -> MB(메가바이트) -> GB(기가바이트) X 256
256 GB(기가바이트) = 1 Byte X 1,024 X 1,024 X 1024 X 256
컴퓨터 기준 256 GB = 1 X 1024 X 1024 X 1024 X 256 = 274,877,906,944 바이트 = 약 2,748 억 글자
제품 기준 USB 256 GB = 1 Byte X 1,000 X 1,000 X 1,000 X 256 = 256,000,000,000 = 2,560 억 글자
사진 1장 2 MB(=2,097,152 바이트) 기준
2 MB = 1 Byte X 1024 X 1024 X 2 = 2,097,152 바이트
컴퓨터 기준으로는 274,877,906,944 바이트 / 2,097,152 바이트 = 사진 약 13 만장
제품 기준으로는 256,000,000,000 바이트 / 2,097,152 바이트 = 사진 약 12 만장
컴퓨터와 제조사는 다른 표기 방식 사용
아래 내용는 개념만 이해하면 되고 실제 계산은 몰라도 상관 없다.
시중에서 판매되는 USB, 외장하드, SSD 등에 표시되어 있는 256GB, 1T는 제조사에서 10진수로 표기한 방식으로
컴퓨터에서 인식하는 이진수 표기 방식과 차이가 발생한다.
1TB로 표기된 외장하드를 구입했다면
제조사에서 10진수를 사용(1,000B=1KB, 1,000KB=1MB, 1,000MB=1GB, 1,000GB=1TB)하여
1TB(1테라바이트) = 1,000,000,000,000 바이트 용량이다.
컴퓨터에서는 931GB(기가바이트)로 인식된다. 1,000,000,000,000바이트를 1024로 3번 나누기하면 기가바이트에 해당하는 용량이 나온다.
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