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bitとbyteの違いをわかりやすく解説!変換の計算方法をチェック

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『bit』や『byte』という言葉を聞いたことがありますか?

 

はなこ
よく、32bit CPUとか64bit CPUという言葉を聞くわね。
でも、ディスクの容量は何テラバイトっていうから、『byte』のことなのかな。
たろう
はなこ
『bit』と『byte』って、何が違うの?

 

ということで、今回は『bit』と『byte』の違いを調べ、その変換方法について解説します。

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『bit』と『byte』の違い

まず、『bit』とは何かを調べてみましょう。

『bit』とは?

パソコンの心臓部は『CPU』と呼ばれるところになります。

『CPU』は、

プログラムを実行するための装置

ですが、内部で使用する信号は、電気のONとOFFで表されます。

このON/OFFの電気信号を『bit』といい、『CPU』が扱うことのできる信号の最小単位を表しています。

ONを1、OFFを0として、この信号が4つ並んだ状態を考えてみましょう。

 

例えば 0000 は、4つの信号が全てOFFの状態であることを表しています。

では、ここで問題です。

この4つの信号で表すことのできる数は全部でいくつあるでしょう?

4本の指を曲げたり伸ばしたりして数を表すことと同じ考え方ですね。

答えは4つでしょうか?

 

いいえ、答えは16個です。

実際に、その数を書き出してみます。

0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110、1111

以上、16個の数ができました。

 

このような数のことを『2進数』といいます。

それに対して、いつも使っている数は『10進数』といいます。

『10進数』では、0から9までの10個の数字を使って数を表します。

しかし、『2進数』では0と1の2個の数字しか使うことができません。

『2進数』の0は『10進数』の0で同じです。

『2進数』の1も『10進数』では1となります。

しかし、『10進数』の2を『2進数』で表現したくても、2という数字を使うことはできません。

どうすればいいでしょうか?

 

『10進数』では9の次は位が上がって10になります。

これと同じことをすればいいのです。

『2進数』でも、位を一つ上げて10とすれば、『10進数』での2が表現できます。

同じように数を増やしていけば、11、100、101、110 ... と続けていくことができます。

 

はなこ
何だか難しいけど、CPUは電気のON/OFFを見て処理をしているということね。
CPUは計算処理を高速に行うことができると聞いたことがあるけど、その計算も2進数で行われているんだね。
たろう
はなこ
32bit CPUや64bit CPUは、ON/OFFの信号が32個、64個も並んでいると考えればいいのね。

 

『byte』とは?

それでは、『byte』とは何でしょうか?

『byte』とは、データ量を表す基本単位です。

現代のコンピュータでは

1byte=8bit

となります。

 

メモリやディスクの容量は

○○GB(ギガバイト)

○○TB(テラバイト)

と表しますが、これらも『byte』の単位になります。

1byteで表すことのできる数は、2進数で 00000000 から 11111111 までの256個もあります。

英数字だけを考えれば、1byteあれば全ての文字を表現することが可能となるのです。

しかし、漢字を使う日本語では、256個では全てを表すことができません。

そのため、2byte以上の数を使って表現する必要があるわけです。

 

はなこ
もし、コンピュータが日本で生まれたものだったら、1byteは16bitくらいになっていたかも知れないということね。
漢字は1byteだけでは表現できないから、『多バイト文字』と呼ばれるんだね。
たろう

 

『bit』と『byte』の変換の計算方法

数学

数学

『byte』を『bit』に変換するには、

1byte = 8bit

であることを利用して、8倍するだけです。

例えば、2byteは8倍して16bitとなります。

逆に『bit』を8で割れば『byte』になります。

32bitは8で割って4byte、64bitは8byteということですね。

 

はなこ
『bit』と『byte』の変換は簡単ね。
ところで、ギガバイトとかテラバイトは何byteになるのかな?
たろう

 

メモリやディスクの容量を表すGB(ギガバイト)やTB(テラバイト)の他、KB(キロバイト)やMB(メガバイト)という単位もあります。

これらは、次のような変換式になります。

  • 1KB = 1024byte
  • 1MB = 1024KB
  • 1GB = 1024MB
  • 1TB = 1024GB
はなこ
なんだか、中途半端な数ね。
どうして1000倍ずつにしないんだろう?
たろう

 

1024という数は、2進数で表すと 10000000000 というきりのいい数になります。

コンピュータの世界では、中途半端な数ではないということですね。

 

はなこ
だいたい1000倍くらいずつ増えていくと考えればいいのね。
1TBってすごく大きな数なんだね。
たろう

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まとめ

今回のポイントについて、まとめていきましょう。

ポイント

  • 『bit』とはCPUが扱うことができる信号の最小単位。ON/OFFの電気信号で表される。
  • 『byte』とはデータ量を表す基本単位で、現代のコンピュータでは1byte=8bitである。
  • データ量を表す単位には他にもKB(キロバイト)、MB(メガバイト)、GB(ギガバイト)、TB(テラバイト)がある。

『bit』や『byte』は、コンピュータを扱う仕事では必ず登場する単位です。

それぞれの意味をきちんと理解して正しく用いるようにしましょう。

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