Binárny prefix
Binárny prefix alebo binárna predpona je niektorý z prefixov, ktoré sa v informatike používajú na prehľadnejšie vyjadrenie veľkých násobkov jednotiek veličín.
Prefixy
V súčasnosti sa v informatike zvyknú používať dve „sady“ prefixov:
1. Štandardné prefixy IEC
2. Prefixy založené na symboloch SI, ktoré však nie sú štandardizované a môžu viesť k rozličným výkladom a nedorozumeniam. Rozšírili sa najmä v minulosti, keď neexistovali štandardizované prefixy IEC.
Štandardné prefixy IEC
V roku 1999 zverejnila Medzinárodná elektrotechnická komisia (IEC) druhý dodatok k "IEC 60027-2: Písmenové symboly prepoužitie v elektrotechnickej technológii – časť 2: Telekomunikácie a elektronika". Tento štandard, schválený v 1998 zaviedli prefixy kibi-, mebi-, gibi-, tebi-, pebi-, exbi- pre špecifikáciu binárnych násobkov množstva. Názvy pochádzajú z prvých dvoch písmen originálnych SI prefixov nasledovaných skratkou bi, ktorá znamená "binárny". Z pohľadu IEC je tiež vyjasnené, že SI prefixy majú jedine svoj desiatkový význam a nikdy dvojkový.
Dodatok bol pridaný do ďalšej verzie štandardu: "IEC 60027-2 (2000-11) Ed. 2.0".
Do roku 2005 táto konvencia stále nezískala široké použitie, hoci používanie rastie. Je silne podporované mnohými štandardizačnými telesami vrátane IEEE and CIPM.
Názov
Symbol
Význam
Hodnota
kibi-
Ki
binárny kilo
210
= 10001 × 1 024
mebi-
Mi
binárny mega
220
= 10002 × 1 048 576
gibi-
Gi
binárny giga
230
= 10003 × 1 073 741 824
tebi-
Ti
binárny tera
240
= 10004 × 1 099 511 627 776
pebi-
Pi
binárny peta
250
= 10005 × 1 125 899 906 842 624
exbi-
Ei
binárny exa
260
= 10006 × 1 152 921 504 606 846 976
Príklad : 300 GB = 279,5 GiB (= 0x117.6592E GiB = 0x45D96.4B8 MiB = 0x1176592E KiB = 0x45D964B800 bajtov).
Všimnite si, že názvy IEC sú definované iba po exbi-, v súlade s prefixom SI sústavy exa-. Dva SI prefixy zetta- (1021) a yotta- (1024) nemajú zodpovedajúce IEC binárne prefixy, hoci logické pokračovanie by bolo zebi- (Zi = 270 = 1 0007 × 1 180 591 620 717 411 303 424) a yobi- (Yi = 280 = 1 0008 × 1 208 925 819 614 629 174 706 176).
Binárne prefixy s použitím SI symbolov
Tieto prefixy sa v praxi často používajú, nie sú však štandardizované a správne. Ich používanie v binárnom zmysle môže viesť k vážnym nedorozumeniam, vzhľadom na to, že ich možno chápať:
1. v zmysle ako ich definuje SI sústava (prefix je 1000-násobkom (103) predchádzajúceho), alebo tak, ako sa
2. bežne používajú v informatike, keď je každý nasledujúci prefix 1024-násobkom (210) predchádzajúceho.
Názov
Symbol
Hodnota
16-kový základ
10-kový základ
kilo
k or K
210 = 1 024
= 162.5
>= 103
mega
M
220 = 1 048 576
= 165
>= 106
giga
G
230 = 1 073 741 824
= 167.5
>= 109
tera
T
240 = 1 099 511 627 776
= 1610
>= 1012
peta
P
250 = 1 125 899 906 842 624
= 1612.5
>= 1015
exa
E
260 = 1 152 921 504 606 846 976
= 1615
>= 1018
zetta
Z
270 = 1 180 591 620 717 411 303 424
= 1617.5
>= 1021
yotta
Y
280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176
= 1620
>= 1024
Jednopísmenové skratky sú identické s prefixami SI s výnimkou "K", ktorého použitie je zameniteľné s "k" (v SI, "K" znamená kelvin a iba "k" znamená 1 000). Boli návrhy používať "k" pre 1 000 a "K" pre 1 024, ale nevzťahuje sa to na prefixy vyšších rádov.
Všimnite si, že so zvyšujúcim sa rádom sa zvyšuje rozdiel medzi hodnotami s použitým binárnym a decimálnym prefixom, od 2,4 % pre kilo na vyše 20,8 % pre yotta.
Neformálne sa často používajú prefixy samostatne. Preto počúvame o "20-kilových súboroch" (40 binárnych kilobajtov) a "2-megovom internetovom pripojení (2 desiatkové megabajty za sekundu)". Aké jednotky sa používajú závisí na tom, čo presne sa meria.
Poznámky k použitiu
Budeme používať frázu "desiatkové jednotky" ako "SI určenie v štandardnom desiatkovom zmysle (mocniny 1000)" a "binárne jednotky" ako "SI určenie v tradičnom počítačovom binárnom (mocniny 1024) zmysle". Rovnako sledujúc nedorozumenia z toho vznikajúce, tu použitý symbol pre bajt je B, ktorý v SI znamená Bel. Bolo často odporúčané používať pre bajt b, ten sa však používa aj pre bit (iný symbol je bit). Tento spor nesmeruje k rozriešeniu, keďže SI sa nezaoberá jednotkami množstva informácie.
Niektoré jednotky boli v informatickom kontexte vždy chápané ako dekadické. Napríklad Hertz (Hz), ktorý sa používa na meranie hodinových frekvencií elektronických komponentov a bit/s na meranie bit rate. To znamená, že 1 GHz procesor vykoná 1,000,000,000 hodinových impulzov za sekundu, 128 kbit/s MP3 tok potrebuje 128,000 bitov (15.625 KiB) za sekundu a internetové pripojenie 1 Mbit/s prenesie 1,000,000 bits (pribl. 122 KiB) za sekundu.
Veľkosti elektronických pamätí ako RAM a ROM sa udávajú v binárnych jednotkých, pretože z fyzickej štruktúry zariadenia je prirodzené, že je v mocninách dvoch. Toto je prípad, kedy sa kapacita udáva v bytoch alebo bajtoch.
Výrobcovia pevných diskov uvádzajú kapacitu v desiatkových jednotkách, takže to, čo je inzerované ako "30 GB" disk dokáže nahrať 30 × 109 bajtov, čo sa zhruba rovná 28×230 bajtom (t.j. 28 GiB). Toto použitie má dlhú tradíciu v inžinierskej praxi a pravdepodobne nebolo ovplyvnené marketingom. Je to tak preto, že nič na fyzickej štruktúre disku nie je prirodzene mocninou dvoch: počty platní, stôp a sektorov na stopu sú všetky plynulo premenné (hoci veľkosť individuálneho sektora je polovica kilobajtu alebo násobky).
Používatelia moderných PC samozrejme považujú RAM aj pevný disk za druhy pamäťového média a očakávajú, že sa ich kapacita bude merať rovnakým spôsobom. Operačné systémy zvyčajne oznamujú miesto na disku použitím binárnych jednotiek. Kupcovi "30 GB" pevného disku tak Microsoft Windows oznámi "28 GB" namiesto "30 GB" alebo "28 GiB". To môže vyvolať nepríjemné pocity, niekedy v spojení s neschopnosťou rozlišovať medzi kapacitami naformátovaných a nenaformátovaných diskov.
Niektoré miery kapacity médií -- napr. diskety -- používajú ešte mätúcejší hybridný systém. K diskovým médiám sa pristupuje po sektoroch, nie o jednotlivých bajtoch. Sektory sú určené pre priamy prenos do RAM, ktorá sa označuje v binárnych jednotkách, takže samotná veľkosť sektora je takmer vždy násobkom dvoch. Veľkosť sektora môže byť od 512 bajtov (disketa) po 2 048 bajtov (DVD). Tisíc sektorov (binárne kilobajty) vytvorí 1,024,000-bajtový "megabajt". Preto "1,44 MB" disketa neunesie 1,44 × 210 bajtov ani 1,44 × 106 bajtov, ale 1,44 × 1000 × 1024 ajtov (pribl. 1,406 binárneho MB alebo 1,475 desiatkového MB).
Kapacita CD sa vždy udáva v binárnych jednotkách. "700 MB" (alebo "80-minútové") CD má nominálnu kapacitu 700 MiB. Ale DVD kapacity sú v desiatkových jednotkách. "4,7 GB" DVD má nominálnu kapacitu asi 4,38 GiB.
Desiatkové kapacity sa používajú, keď sa jedná o šírku pásma zberníc (Napr. "Ultra SCSI má šírku pásma 40 megabajtov za sekundu"). Zaujímavé je, že to nie je preto, že disky alebo bitrate používajú desiatkové jednotky, ale kvôli hodinovým frekvenciám.