Prefijo binario

Un prefijo binario es un prefijo de unidad para múltiplos de unidades. Se usa con más frecuencia en el procesamiento de datos, la transmisión de datos y la información digital, principalmente en asociación con el bit y el byte, para indicar la multiplicación por una potencia de 2. Como se muestra en la tabla de la derecha, hay dos conjuntos de símbolos para prefijos binarios, un conjunto establecido por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y varios otros estándares y organizaciones comerciales que utilizan símbolos de dos letras, p. Mi indicando 1048 576 con un segundo conjunto establecido por la convención de la industria de semiconductores usando símbolos de una letra, por ejemplo, M indicando también 1048576.

En la mayoría de los contextos, la industria utiliza los multiplicadores kilo (k), mega (M), giga (G), etc., de manera coherente con su significado en el Sistema Internacional de Unidades (SI), es decir, como potencias de 1000. Por ejemplo, un 500- El disco duro de un gigabyte contiene 500000000000 bytes y 1 Gbit/s (gigabit por segundo) La conexión Ethernet transfiere datos a una velocidad nominal de 1000000000 bit /s. En contraste con el uso del prefijo binario, este uso se describe como un prefijo decimal, ya que 1000 es una potencia de 10 (10³).

Históricamente, la industria informática ha utilizado las unidades kilobyte, megabyte y gigabyte en referencias a la capacidad de la memoria principal (RAM). símbolos correspondientes KB, MB y GB, en sentido binario: gigabyte normalmente significa 1073741824 bytes. Como esta es una potencia de 1024, y 1024 es una potencia de dos (2¹⁰), estos tres usos se conocen como prefijos binarios; fueron definidos por el Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos (JEDEC) para semiconductores y son utilizados por algunos sistemas operativos.

El uso de los mismos prefijos de unidad con dos significados diferentes ha causado confusión. Alrededor de 1998, la IEC y varias otras organizaciones comerciales y de estándares intentaron abordar la ambigüedad mediante la publicación de estándares y recomendaciones para un conjunto de prefijos binarios que se refieren exclusivamente a potencias de 1024. En consecuencia, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST) requiere que los prefijos SI se usen solo en sentido decimal: kilobyte y megabyte denotan mil bytes y un millón de bytes respectivamente (de acuerdo con SI), mientras que los nuevos términos como kibibyte, mebibyte y gibibyte, que tienen los símbolos KiB, MiB y GiB, indica 1024 bytes, 1048576 bytes y 1073741824 bytes, respectivamente. En 2008, los prefijos IEC se incorporaron al estándar ISO/IEC 80000 junto con los prefijos decimales del sistema estándar internacional de unidades.

En respuesta al litigio sobre el uso de prefijos métricos, el Tribunal de Distrito de los Estados Unidos para el Distrito Norte de California incluye un aviso judicial que indica que "el Congreso de los Estados Unidos ha considerado que la definición decimal de gigabyte es 'preferido' uno a los efectos de 'U.S. comercio y comercio.'"

Historia

Primeros prefijos

El sistema métrico original adoptado por Francia en 1795 incluía dos prefijos binarios llamados doble- (2×) y demi- (1/2 ×). Sin embargo, estos no se mantuvieron cuando los prefijos SI fueron adoptados internacionalmente por la 11ª conferencia CGPM en 1960.

Memoria principal

Las primeras computadoras usaban uno de dos métodos de direccionamiento para acceder a la memoria del sistema; binario (base 2) o decimal (base 10). Por ejemplo, el IBM 701 (1952) usaba binario y podía direccionar 2048 palabras de 36 bits cada una, mientras que el IBM 702 (1953) usaba decimal y podía direccionar diez mil palabras de 7 bits.

A mediados de la década de 1960, el direccionamiento binario se había convertido en la arquitectura estándar en la mayoría de los diseños de computadoras, y los tamaños de memoria principal eran más comúnmente potencias de dos. Esta es la configuración más natural para la memoria, ya que todas las combinaciones de sus líneas de dirección se asignan a una dirección válida, lo que permite una fácil agregación en un bloque de memoria más grande con direcciones contiguas.

La documentación de los primeros sistemas informáticos especificaba el tamaño de la memoria con un número exacto como 4096, 8192 o 16384 palabras de almacenamiento. Todos estos son potencias de dos y, además, son pequeños múltiplos de 2¹⁰, o 1024. A medida que aumentaron las capacidades de almacenamiento, se desarrollaron varios métodos diferentes para abreviar estas cantidades.

El método más comúnmente utilizado hoy en día utiliza prefijos como kilo, mega, giga y los símbolos correspondientes K, M y G, que la industria informática adoptó originalmente del sistema métrico. Los prefijos kilo- y mega-, que significan 1000 y 1000000 respectivamente, se usaban comúnmente en el industria electrónica antes de la Segunda Guerra Mundial. Junto con giga- o G-, que significa 1000000000, ahora se conocen como prefijos SI después del Sistema Internacional de Unidades (SI), introducido en 1960 para formalizar aspectos del sistema métrico.

El Sistema Internacional de Unidades no define unidades para la información digital, pero señala que los prefijos SI se pueden aplicar fuera de los contextos en los que se utilizarían unidades base o unidades derivadas. Pero como memoria principal de la computadora en un El sistema de direcciones binarias se fabrica en tamaños que se expresan fácilmente como múltiplos de 1024, kilobyte, cuando se aplica a la memoria de la computadora, llegó a usarse para significar 1024 bytes en lugar de 1000. Este uso no es consistente con el SI. El cumplimiento del SI requiere que los prefijos tomen su significado basado en 1000 y que no se usen como marcadores de posición para otros números, como 1024.

El uso de K en el sentido binario como en un "núcleo de 32K" que significa 32 × 1024 palabras, es decir, 32768 palabras, se puede encontrar desde 1959. El artículo seminal de 1964 de Gene Amdahl sobre IBM System/360 utilizó "1K" para significar 1024. Este estilo fue utilizado por otros proveedores de computadoras, la Descripción del sistema CDC 7600 (1968) hizo un uso extensivo de K como 1024. Así nació el primer prefijo binario.

Otro estilo consistía en truncar los últimos tres dígitos y agregar K, esencialmente usando K como un prefijo decimal similar a SI, pero siempre truncando al siguiente número entero más bajo en lugar de redondear al más cercano. Los valores exactos 32768 palabras, 65536 palabras y 131072 las palabras se describirían como "32K", "65K" y "131K". (Si estos valores se hubieran redondeado al más cercano, se habrían convertido en 33K, 66K y 131K, respectivamente). Este estilo se utilizó desde aproximadamente 1965 hasta 1975.

Estos dos estilos (K = 1024 y truncado) se usaban de manera flexible al mismo tiempo, a veces por la misma empresa. En discusiones sobre memorias con direcciones binarias, el tamaño exacto era evidente por el contexto. (Para tamaños de memoria de "41K" e inferiores, no hay diferencia entre los dos estilos). La computadora en tiempo real HP 21MX (1974) denominada 196608 (que es 192×1024) como "196K&# 34; y 1048576 como "1M", mientras que la computadora empresarial HP 3000 (1973) podría tener "64K", "96K" o "128K" bytes de memoria.

El "truncamiento" método se desvaneció gradualmente. La mayúscula de la letra K se convirtió en el estándar de facto para la notación binaria, aunque esto no pudo extenderse a potencias superiores, y el uso de la k minúscula persistió. Sin embargo, la práctica de usar el "kilo" inspirado en el SI para indicar que 1024 se amplió posteriormente a "megabyte" lo que significa 1024² (1048576) bytes, y luego "gigabyte" para 1024³ (1073741824) bytes. Por ejemplo, un "512 megabytes" El módulo RAM es 512 × 1024² bytes (512 × 1048576, o 536870912), en lugar de 512000000.

Los símbolos Kbit, Kbyte, Mbit y Mbyte comenzaron a usarse como "unidades binarias"—"bit" o "byte" con un multiplicador que es una potencia de 1024, a principios de la década de 1970. Durante un tiempo, las capacidades de memoria a menudo se expresaban en K, incluso cuando se podría haber utilizado M: el folleto IBM System/370 Model 158 (1972) decía lo siguiente: "La capacidad de almacenamiento real está disponible en incrementos de 512K que van desde 512K a 2048 K bytes."

Megabyte se usó para describir el direccionamiento de 22 bits de DEC PDP-11/70 (1975) y gigabyte el direccionamiento de 30 bits DEC VAX-11/780 (1977).

En 1998, la Comisión Electrotécnica Internacional IEC introdujo los prefijos binarios kibi, mebi, gibi, etc., para significar 1024, 1024², 1024³, etc., por lo que 1048576 bytes podría denominarse sin ambigüedades como 1 mebibyte. Los prefijos IEC se definieron para su uso junto con el Sistema Internacional de Cantidades (ISQ) en 2009.

Unidades de disco

La industria de las unidades de disco ha seguido un patrón diferente. La capacidad de la unidad de disco generalmente se especifica con prefijos de unidad con significado decimal, de acuerdo con las prácticas SI. A diferencia de la memoria principal de la computadora, la arquitectura o la construcción del disco no exige ni hace conveniente el uso de múltiplos binarios. Las unidades pueden tener cualquier cantidad práctica de platos o superficies, y la cantidad de pistas, así como la cantidad de sectores por pista, puede variar mucho entre diseños.

La primera unidad de disco vendida comercialmente, la IBM 350, tenía cincuenta platos de discos físicos que contenían un total de 50000 sectores de 100 caracteres cada uno, para una capacidad total cotizada de 5 millones de caracteres. Fue introducido en septiembre de 1956.

En la década de 1960, la mayoría de las unidades de disco usaban el formato de longitud de bloque variable de IBM, llamado Count Key Data (CKD). Se puede especificar cualquier tamaño de bloque hasta la longitud máxima de la pista. Dado que los encabezados de los bloques ocupaban espacio, la capacidad utilizable de la unidad dependía del tamaño del bloque. Los bloques ("registros" en la terminología de IBM) de 88, 96, 880 y 960 se usaban a menudo porque se relacionaban con el tamaño de bloque fijo de las tarjetas perforadas de 80 y 96 caracteres. La capacidad de la unidad generalmente se establecía en condiciones de bloqueo de historial completo. Por ejemplo, el paquete de discos 3336 de 100 megabytes solo logró esa capacidad con un tamaño de bloque de seguimiento completo de 13030 bytes.

Los disquetes para IBM PC y compatibles se estandarizaron rápidamente en sectores de 512 bytes, por lo que dos sectores se denominaron fácilmente "1K". El "360 KB" y "720 KB" tenía 720 (una cara) y 1440 sectores (doble cara) respectivamente. Cuando la alta densidad "1.44 MB" llegaron los disquetes, con 2880 de estos sectores de 512 bytes, esa terminología representaba una definición híbrida binario-decimal de "1 MB" = 2¹⁰ × 10³ = 1 024 000 bytes.

Por el contrario, los fabricantes de unidades de disco duro usaban megabytes o MB, lo que significa 10⁶ bytes, para caracterizar sus productos ya en 1974. En 1977, en su primera edición, Disk/Trend, una consultora líder en marketing de la industria de unidades de disco duro, segmentó la industria según los MB (sentido decimal) de capacidad.

Una de las primeras unidades de disco duro en la historia de la informática personal, el Seagate ST-412, se especificó como formateado: 10,0 megabytes. El accionamiento contiene cuatro cabezales y superficies activas (pistas por cilindro), 306 cilindros. Cuando se formatea con un tamaño de sector de 256 bytes y 32 sectores/pista, tiene una capacidad de 10027008 bytes. Esta unidad era uno de los varios tipos instalados en IBM PC/XT y se anunciaba ampliamente y se notificaba como una unidad de "10 MB" unidad de disco duro (formateada). El número de cilindros de 306 no se acerca convenientemente a ninguna potencia de 1024; los sistemas operativos y los programas que usan los prefijos binarios habituales muestran esto como 9.5625 MB. Muchas unidades posteriores en el mercado de las computadoras personales utilizaron 17 sectores por pista; aún más tarde, se introdujo la grabación de bits de zona, lo que provocó que el número de sectores por pista variara de la pista exterior a la interior.

La industria de los discos duros sigue utilizando prefijos decimales para la capacidad del disco, así como para la tasa de transferencia. Por ejemplo, un "300 GB" el disco duro ofrece un poco más de 300×10⁹, o 300000000000, bytes, no 300 × 2³⁰ (que serían aproximadamente 322×10⁹). Los sistemas operativos, como Microsoft Windows, que muestran los tamaños de los discos duros con el prefijo binario habitual "GB" (como se usa para RAM) mostraría esto como "279.4 GB" (lo que significa 279,4 × 1024³ bytes, o 279,4 × 1073741824 B). Por otro lado, macOS desde la versión 10.6 muestra el tamaño del disco duro usando prefijos decimales (coincidiendo así con el empaque del fabricante de la unidad). (Las versiones anteriores de Mac OS X usaban prefijos binarios).

Los fabricantes de unidades de disco a veces usan prefijos IEC y SI> con sus significados estandarizados. Seagate ha especificado tasas de transferencia de datos en manuales selectos de algunos discos duros con ambas unidades, con la conversión entre unidades claramente mostrada y los valores numéricos ajustados en consecuencia. "Formato avanzado" drives utiliza el término 'sectores 4K', que define con un tamaño de '4096 (4K) bytes'.

Transferencia de información y frecuencias de reloj

Las frecuencias de reloj de la computadora siempre se cotizan usando prefijos SI en su sentido decimal. Por ejemplo, la frecuencia del reloj interno de la PC IBM original era de 4,77 MHz, es decir 4770000 Hz. De manera similar, las tasas de transferencia de información digital se cotizan utilizando prefijos decimales:

• La interfaz de disco ATA-100 se refiere a 100000000 bytes por segundo
• Un módem "56K" se refiere a 56000 bits por segundo
• SATA-2 tiene una tasa bruta de 3 Gbit/s = 3000000000 bits por segundo
• Transferencias de memoria PC2-6400 6400000000 bytes por segundo
• Firewire 800 tiene una tasa prima de 800000000 bits por segundo
• En 2011, Seagate especificó la tasa de transferencia sostenida de algunos modelos de disco duro con prefijos binarios decimales e IEC.

Estandarización histórica de definiciones duales

A mediados de la década de 1970, era común ver que la K significaba 1024 y la M ocasional significaba 1048576 para palabras o bytes de memoria principal (RAM) mientras K y M se usaban comúnmente con su significado decimal para el almacenamiento en disco. En la década de 1980, a medida que aumentaban las capacidades de ambos tipos de dispositivos, el prefijo G del SI, con el significado de SI, se aplicó comúnmente al almacenamiento en disco, mientras que M, en su significado binario, se volvió común para la memoria de la computadora. En la década de 1990, el prefijo G, en su significado binario, pasó a ser de uso común para la capacidad de memoria de la computadora. El primer terabyte (prefijo SI, 1000000000000 bytes) se introdujo en 2007.

El uso dual de los prefijos kilo (K), mega (M) y giga (G) como potencias de 1000 y potencias de 1024 se ha registrado en estándares y diccionarios. Por ejemplo, el estándar obsoleto ANSI/IEEE Std 1084-1986 definió usos duales para kilo y mega.

kilo (K). (1) Un prefijo que indica 1000. 2) En declaraciones relativas al tamaño del almacenamiento de computadoras, un prefijo que indica 2¹⁰, o 1024.

mega (M). (1) Un prefijo que indica un millón. 2) En declaraciones relativas al tamaño del almacenamiento de computadoras, un prefijo que indica 2²⁰, o 1048576.

Las unidades binarias Kbyte y Mbyte se definieron formalmente en el estándar obsoleto ANSI/IEEE Std 1212-1991.

Muchos diccionarios han notado la práctica de usar prefijos habituales para indicar múltiplos binarios. El diccionario en línea de Oxford definió históricamente, por ejemplo, megabyte como: "Informática: una unidad de información igual a un millón o (estrictamente) 1048576 bytes. "

Las unidades Kbyte, Mbyte y Gbyte se encontraron en la prensa especializada y en las publicaciones del IEEE. Gigabyte se definió formalmente en el estándar obsoleto IEEE Std 610.10-1994 como 1000000000 o 2³⁰ bytes. Kilobyte, Kbyte y KB se definieron en el estándar obsoleto IEEE 100–2000.

La industria del hardware mide la memoria del sistema (RAM) utilizando el significado binario, mientras que el almacenamiento en disco magnético utiliza la definición SI. Sin embargo, existen muchas excepciones. El etiquetado de un tipo de disquete usa el megabyte para indicar 1024 × 1000 bytes. En el mercado de discos ópticos, los discos compactos usan MB para significar 1024² bytes mientras que los DVD usan GB para significar 1000³ bytes.

Uso inconsistente de unidades

Desviación entre potencias de 1024 y potencias de 1000

El almacenamiento informático se ha vuelto más barato por unidad y, por lo tanto, más grande, en muchos órdenes de magnitud desde que "K" se usó por primera vez para significar 1024. Porque tanto el SI como el "binario" los significados de kilo, mega, etc., se basan en potencias de 1000 o 1024 en lugar de simples múltiplos, la diferencia entre 1M "binario" y 1M "decimal" es proporcionalmente mayor que el de 1K "binario" y 1k "decimal", y así sucesivamente hacia arriba en la escala. La diferencia relativa entre los valores en las interpretaciones binaria y decimal aumenta, cuando se usan los prefijos del SI como base, de 2,4% para kilo a casi 27% para el prefijo quetta. Aunque se han definido los prefijos ronna y quetta, a partir de 2022 no se han asignado oficialmente nombres a los prefijos binarios correspondientes.

Gráfico lineal-log de porcentaje de la diferencia entre interpretaciones decimales y binarias de los prefijos de la unidad frente al tamaño del almacenamiento.

Confusión del consumidor

En los primeros días de las computadoras (más o menos, antes del advenimiento de las computadoras personales) había poca o ninguna confusión entre los consumidores debido a la sofisticación técnica de los compradores y su familiaridad con los productos. Además, era común que los fabricantes de computadoras especificaran sus productos con capacidades con total precisión.

En la era de la informática personal, una fuente de confusión para los consumidores es la diferencia en la forma en que muchos sistemas operativos muestran los tamaños de los discos duros, en comparación con la forma en que los describen los fabricantes de discos duros. Los discos duros se especifican y venden con "GB" y "TB" en su significado decimal: mil millones y un billón de bytes. Muchos sistemas operativos y otro software, sin embargo, muestran el tamaño del disco duro y de los archivos usando "MB", "GB" u otros prefijos de aspecto SI en su sentido binario, tal como lo hacen para las pantallas de capacidad de RAM. Por ejemplo, muchos de estos sistemas muestran un disco duro comercializado como "1 TB" como "931 GB". La primera presentación conocida de la capacidad de la unidad de disco duro por parte de un sistema operativo que utiliza "KB" o "MB" en sentido binario es 1984; los sistemas operativos anteriores generalmente presentaban la capacidad del disco duro como un número exacto de bytes, sin prefijo de ningún tipo, por ejemplo, en la salida del comando DOS 'CHKDSK'.

Disputas legales

Las diferentes interpretaciones de los prefijos de tamaño de disco han dado lugar a demandas colectivas contra los fabricantes de almacenamiento digital. Estos casos involucraron tanto memoria flash como unidades de disco duro.

Casos tempranos

Los primeros casos (2004-2007) se resolvieron antes de cualquier fallo judicial y los fabricantes no admitieron haber actuado mal, pero acordaron aclarar la capacidad de almacenamiento de sus productos en el empaque del consumidor. En consecuencia, muchos fabricantes de memorias flash y discos duros tienen divulgaciones en sus paquetes y sitios web que aclaran la capacidad formateada de los dispositivos o definen MB como 1 millón de bytes y 1 GB como 1 000 millones de bytes.

Willem Vroegh contra Eastman Kodak Company

El 20 de febrero de 2004, Willem Vroegh presentó una demanda contra Lexar Media, Dane–Elec Memory, Fuji Photo Film USA, Eastman Kodak Company, Kingston Technology Company, Inc., Memorex Products, Inc.; PNY Technologies Inc., SanDisk Corporation, Verbatim Corporation y Viking Interworks alegando que sus descripciones de la capacidad de sus tarjetas de memoria flash eran falsas y engañosas.

Vroegh afirmó que un dispositivo de memoria flash de 256 MB tenía solo 244 MB de memoria accesible. "Los demandantes alegan que los demandados comercializaron la capacidad de memoria de sus productos asumiendo que un megabyte equivale a un millón de bytes y un gigabyte equivale a mil millones de bytes." Los demandantes querían que los demandados usaran los valores habituales de 1024² por megabyte y 1024³ por gigabyte. Los demandantes reconocieron que los estándares IEC e IEEE definen un MB como un millón de bytes, pero afirmaron que la industria ha ignorado en gran medida los estándares IEC.

Las partes acordaron que los fabricantes podían continuar usando la definición decimal siempre que la definición se agregara al empaque y a los sitios web. Los consumidores podrían solicitar "un descuento del diez por ciento en una futura compra en línea de los Demandados' Tiendas en línea Dispositivo de memoria flash".

Orin Safier contra Western Digital Corporation

El 7 de julio de 2005, se presentó una acción titulada Orin Safier v. Western Digital Corporation, et al. en el Tribunal Superior de la Ciudad y Condado de San Francisco, Caso No. CGC-05 -442812. Posteriormente, el caso se trasladó al Distrito Norte de California, Caso No. 05-03353 BZ.

Aunque Western Digital sostuvo que su uso de unidades es consistente con "el estándar de la industria indiscutiblemente correcto para medir y describir la capacidad de almacenamiento", y que "no se puede esperar que reformen la industria del software" 34;, acordaron transigir en marzo de 2006 con el 14 de junio de 2006 como fecha de la audiencia de Aprobación Definitiva.

Western Digital ofreció compensar a los clientes con una descarga gratuita de un software de copia de seguridad y recuperación valorado en 30 USD. También pagaron $500000 en honorarios y gastos a los abogados de San Francisco Adam Gutride y Seth Safier, quienes presentaron la demanda. El acuerdo requería que Western Digital agregara un descargo de responsabilidad a su empaque y publicidad posteriores.

Cho contra Seagate Technology (EE. UU.) Holdings, Inc.

Se presentó una demanda (Cho v. Seagate Technology (US) Holdings, Inc., Tribunal Superior de San Francisco, número de caso CGC-06-453195) contra Seagate Technology, alegando que Seagate sobrerrepresentaba la cantidad de almacenamiento utilizable en un 7 % en los discos duros vendidos entre el 22 de marzo de 2001 y el 26 de septiembre de 2007. El caso se resolvió sin que Seagate admitiera haber actuado mal, pero aceptando proporcionar a esos compradores un software de copia de seguridad gratuito o un reembolso del 5 % del costo del unidades

Dinan et al. contra SanDisk LLC

El 22 de enero de 2020, el tribunal de distrito del Distrito Norte de California falló a favor del demandado, SanDisk, confirmando su uso de "GB" para significar 1000000000 bytes.

Prefijos binarios únicos

Primeras sugerencias

Aunque los primeros informáticos normalmente usaban k para significar 1000, algunos reconocieron la conveniencia que resultaría de trabajar con múltiplos de 1024 y la confusión que resultaba de usar los mismos prefijos para dos significados diferentes.

En 1968 se hicieron varias propuestas de prefijos binarios únicos. Donald Morrison propuso usar la letra griega kappa (κ) para indicar 1024, κ² para indicar 1024², etcétera. (En ese momento, el tamaño de la memoria era pequeño y solo K era de uso generalizado). Wallace Givens respondió con una propuesta para usar bK como abreviatura de 1024 y bK2 o bK² para 1024 ², aunque señaló que ni la letra griega ni la letra b minúscula serían fáciles de reproducir en las impresoras de computadora de la época. Bruce Alan Martin del Laboratorio Nacional de Brookhaven propuso además que se abandonaran los prefijos por completo y se usara la letra B para los exponentes de base 2, similar a la E en notación científica decimal, para crear abreviaturas como 3B20 para 3 × 2²⁰, una convención que todavía se usa en algunas calculadoras para presentar números binarios de punto flotante en la actualidad.

Ninguno de estos obtuvo mucha aceptación, y la mayúscula de la letra K se convirtió en el estándar de facto para indicar un factor de 1024 en lugar de 1000, aunque esto no pudo extenderse a poderes superiores.

A medida que aumentaba la discrepancia entre los dos sistemas en los poderes de orden superior, se hicieron más propuestas de prefijos únicos. En 1996, Markus Kuhn propuso un sistema con prefijos di, como el "dikilobyte" (K₂B o K2B). Donald Knuth, que usa notación decimal como 1 MB = 1000 kB, propuso que las potencias de 1024 se designen como "kilobytes grandes" y "grandes megabytes", con las abreviaturas KKB y MMB. Sin embargo, los prefijos dobles ya se eliminaron de SI, ya que tenían un significado multiplicativo ("MMB" sería equivalente a "TB"), y este uso propuesto nunca ganó fuerza.

Prefijos IEC

El conjunto de prefijos binarios que finalmente se adoptaron, ahora denominados "prefijos IEC", fueron propuestos por primera vez por el Comité Interdivisional de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) sobre Nomenclature and Symbols (IDCNS) en 1995. En ese momento, se propuso que los términos kilobyte y megabyte se usaran solo para 10³ bytes y 10⁶ bytes, respectivamente. Los nuevos prefijos kibi (kilobinario), mebi (megabinario), gibi (gigabinario) y tebi (terabinario) también se propusieron en ese momento, y los símbolos propuestos para los prefijos fueron kb, Mb, Gb y Tb respectivamente, en lugar de Ki, Mi, Gi y Ti. La propuesta no fue aceptada en su momento.

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) comenzó a colaborar con la Organización Internacional de Normalización (ISO) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) para encontrar nombres aceptables para los prefijos binarios. IEC propuso kibi, mebi, gibi y tebi, con los símbolos Ki, Mi, Gi y Ti respectivamente, en 1996.

Los nombres de los nuevos prefijos se derivan de los prefijos SI originales combinados con el término binario, pero contraídos, tomando las dos primeras letras del prefijo SI y "bi" de binario. La primera letra de cada prefijo es idéntica al prefijo SI correspondiente, excepto que "k" se capitaliza en "K".

El IEEE decidió que sus estándares usarían los prefijos kilo, etc. con sus definiciones métricas, pero permitió que las definiciones binarias se usaran en un período intermedio siempre que dicho uso se señalara explícitamente. sobre una base de caso por caso.

Adopción por IEC, NIST e ISO

En enero de 1999, IEC publicó la primera norma internacional (IEC 60027-2 Enmienda 2) con los nuevos prefijos, ampliados hasta pebi (Pi) y exbi (Ei).

La Enmienda 2 de IEC 60027-2 también establece que la posición de IEC es la misma que la de BIPM (el organismo que regula el sistema SI); los prefijos SI conservan sus definiciones en potencias de 1000 y nunca se utilizan para significar una potencia de 1024.

En uso, los productos y conceptos típicamente descritos usando potencias de 1024 continuarían siéndolo, pero con los nuevos prefijos IEC. Por ejemplo, un módulo de memoria de 536870912 bytes (512 × 1048576) se denominaría 512 MiB o 512 megabytes en lugar de 512 MB o 512 megabytes. Por el contrario, dado que históricamente los discos duros se han comercializado utilizando la convención SI de que "giga" significa 1000000000, un "500 GB" el disco duro aún estaría etiquetado como tal. De acuerdo con estas recomendaciones, los sistemas operativos y otro software también usarían prefijos binarios y SI de la misma manera, por lo que el comprador de un dispositivo de "500 GB" disco duro encontraría que el sistema operativo informaba "500 GB" o "466 GiB", mientras que 536870912 bytes de RAM se mostrarían como "512 MiB".

La segunda edición de la norma, publicada en 2000, los definía solo hasta exbi, pero en 2005, la tercera edición añadió los prefijos zebi y yobi , haciendo coincidir así todos los prefijos SI definidos en ese momento con sus equivalentes binarios.

La norma armonizada ISO/IEC IEC 80000-13:2008 cancela y reemplaza las subcláusulas 3.8 y 3.9 de IEC 60027-2:2005 (aquellas que definen prefijos para múltiplos binarios). El único cambio significativo es la adición de definiciones explícitas para algunas cantidades. En 2009, los prefijos kibi-, mebi-, etc. fueron definidos por la ISO 80000-1 por derecho propio, independientemente del kibibyte, mebibyte, etc.

El estándar BIPM JCGM 200:2012 "Vocabulario internacional de metrología: conceptos básicos y generales y términos asociados (VIM), 3.ª edición" enumera los prefijos binarios IEC y afirma que los prefijos SI se refieren estrictamente a potencias de 10 y no deben usarse para potencias de 2. Por ejemplo, 1 kilobit no debe usarse para representar 1024 bits (2¹⁰ bits), que es 1 kibibit."

Los prefijos decimales adicionales ronna- para 1000⁹ y quetta- para 1000¹⁰ fueron adoptados por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en 2022. Las contrapartes binarias naturales a ronna- y quetta- se sugirieron en un documento de consulta del Comité Internacional de Pesos y Medidas' Comité Consultivo de Unidades (CCU) como robi- (Ri, 1024⁹) y quebi- (Qi, 1024¹⁰). A partir de 2022, IEC e ISO no han adoptado prefijos binarios correspondientes.

Otros organismos y organizaciones de normalización

Los prefijos binarios estándar de IEC ahora cuentan con el respaldo de otros organismos de estandarización y organizaciones técnicas.

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos (NIST) apoya los estándares ISO/IEC para "Prefijos para múltiplos binarios" y dispone de una página web que los documenta, describe y justifica su uso. NIST sugiere que en inglés, la primera sílaba del nombre del prefijo binario múltiple se pronuncie de la misma manera que la primera sílaba del nombre del prefijo SI correspondiente, y que la segunda sílaba se pronuncie como abeja. NIST ha declarado que los prefijos SI "se refieren estrictamente a potencias de 10" y que las definiciones binarias "no deben usarse" para ellos.

El organismo de estándares de la industria microelectrónica JEDEC describe los prefijos IEC en su diccionario en línea con una nota: "Las definiciones de kilo, giga y mega basadas en potencias de dos se incluyen solo para reflejar el uso común." Los estándares JEDEC para memoria de semiconductores utilizan los símbolos de prefijo habituales K, M y G en el sentido binario.

El 19 de marzo de 2005, el estándar IEEE IEEE 1541-2002 ("Prefixes for Binary Multiples") fue elevado a estándar de uso completo por la IEEE Standards Association después de un período de prueba de dos años. Sin embargo, a partir de abril de 2008, la división de publicaciones de IEEE no exige el uso de prefijos IEC en sus principales revistas, como Spectrum o Computer.

La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM), que mantiene el Sistema Internacional de Unidades (SI), prohíbe expresamente el uso de prefijos SI para denotar múltiplos binarios, y recomienda el uso de los prefijos IEC como alternativa ya que las unidades de información no están incluidos en SI.

La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) prohíbe el uso de prefijos SI que no tengan un significado de potencia de 1000, pero no recomienda ni cita los prefijos binarios IEC.

El Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) adoptó los prefijos binarios recomendados por IEC a través del documento de armonización HD 60027-2:2003-03. La Unión Europea (UE) exige el uso de los prefijos binarios IEC desde 2007.

Práctica actual en tecnología de la información

La mayoría del hardware informático utiliza prefijos SI para indicar la capacidad y definir otros parámetros de rendimiento, como la velocidad de datos. Las memorias principal y caché son excepciones notables.

Las capacidades de la memoria principal y la memoria caché generalmente se expresan con prefijos binarios habituales. Por otro lado, la memoria flash, como la que se encuentra en las unidades de estado sólido, utiliza principalmente prefijos SI para indicar la capacidad.

Algunos sistemas operativos y otro software continúan utilizando los prefijos binarios habituales en las pantallas de memoria, capacidad de almacenamiento en disco y tamaño de archivo, pero prefijos SI en otras áreas, como velocidades de comunicación de red y velocidades de procesador.

En las siguientes subsecciones, a menos que se indique lo contrario, los ejemplos se dan primero usando los prefijos comunes usados en cada caso, y luego siguen la interpretación usando otra notación cuando sea apropiado.

Sistemas operativos

Antes del lanzamiento de Macintosh System Software (1984), el sistema operativo solía informar sobre los tamaños de los archivos sin prefijos. Hoy en día, la mayoría de los sistemas operativos informan sobre el tamaño de los archivos con prefijos.

• El núcleo Linux utiliza prefijos decimales y binarios compatibles con estándares al arrancar. Sin embargo, muchas utilidades tipo Unix, como el comando ls, usan poderes de 1024 indicados como K/M (prefijos binarios acostumbratarios) si se llama con el "-"opción. Dan el valor exacto en bytes de otro modo. Las versiones GNU también utilizarán poderes de 10 indicados con k/M si se llama con el "- Sí."opción.
  • La distribución Ubuntu Linux utiliza los prefijos IEC para números base-2 a partir de la versión 10.10.
• Microsoft Windows reporta tamaños de archivos y capacidades de dispositivo de disco utilizando los prefijos binarios habituales o, en un diálogo "Propiedades", utilizando el valor exacto en bytes.
• iOS 10 y anterior, Mac OS X Leopard y anterior y watchOS utilizan el sistema binario (1 GB = 1073741824bytes). Especificaciones de producto de Apple, iOS y macOS (incluyendo Mac OS X Snow Leopard: versión 10.6) ahora reportan tamaños usando prefijos SI decimal (1 GB = 1000000000 bytes).

Software

A partir de febrero de 2010, la mayoría del software no distinguía los símbolos de los prefijos binarios y decimales. La convención de nomenclatura binaria IEC aún no se usa universalmente.

Uno de los objetivos declarados de la introducción de los prefijos IEC fue "preservar los prefijos SI como multiplicadores decimales inequívocos". Programas como fdisk/cfdisk, parted y apt-get usan prefijos SI con su significado decimal.

• 

  El editor de particiones de GNOME utiliza prefijos IEC para mostrar tamaños de partición. La capacidad total del 120×10⁹- el disco de byte se muestra como "111.79 GiB"

• 

  El monitor de sistema de GNOME utiliza prefijos IEC para mostrar el tamaño de la memoria y la tasa de datos de redes.

• 

  BitTornado utiliza prefijos estándar SI para tasas de datos y prefijos IEC para tamaños de archivos

• 

  Deluge (BitTorrent client) utiliza prefijos IEC para tasas de datos así como tamaños de archivos

Ejemplo del uso de prefijos binarios IEC en el sistema operativo Linux que muestra el volumen de tráfico en una interfaz de red en kibibytes (KiB) y mebibytes (MiB), según se obtiene con la utilidad ifconfig:

eth0 Link encap: Ethernet [...]
Paquetes RX:254804 errores:0 caída:0 overruns:0 frame:0
Paquetes TX:756 errores:0 caída:0 overruns:0 transportista:0
[...]
RX bytes:18613795 (17.7 MiB) TX bytes:45708 (44.6 KiB)

El software que usa prefijos binarios IEC para potencias de 1024 y usa prefijos SI estándar para potencias de 1000 incluye:

El software que utiliza prefijos SI estándar para potencias de 1000 y no utiliza ningún prefijo para potencias de 1024 incluye:

• Mac OS X v10.6 y más tarde para el disco duro y tamaños de archivos

El software que admite prefijos decimales para potencias de 1000 y prefijos binarios para potencias de 1024 (pero no sigue la nomenclatura SI o IEC para esto) incluye:

• 4DOS (utiliza letras minúsculas como letras decimales y mayúsculas como prefijos binarios)

Hardware informático

Los tipos de hardware que utilizan multiplicadores de potencias de 1024, como la memoria, continúan comercializándose con los prefijos binarios habituales.

Memoria de la computadora

El 536870912 byte512×2^²⁰) capacidad de estos módulos RAM se declara como "512 MB" en la etiqueta.

Las medidas de la mayoría de los tipos de memoria electrónica, como RAM y ROM, se proporcionan mediante prefijos binarios habituales (kilo, mega y giga). Esto incluye algo de memoria flash, como EEPROM. Por ejemplo, un "512 megabytes" el módulo de memoria es 512×2^²⁰ bytes (512 × 1048576, o 536870912).

JEDEC Solid State Technology Association, el organismo de estandarización de ingeniería de semiconductores de Electronic Industries Alliance (EIA), continúa incluyendo las definiciones binarias habituales de kilo, mega y giga en sus Términos, definiciones y símbolos de letras documento, y usa esas definiciones en estándares de memoria posteriores (consulte también los estándares de memoria JEDEC).

Muchas tareas de programación informática hacen referencia a la memoria en términos de potencias de dos debido al diseño binario inherente de los sistemas de direccionamiento de hardware actuales. Por ejemplo, un registro de procesador de 16 bits puede hacer referencia como máximo a 65536 elementos (bytes, palabras u otros objetos); esto se expresa convenientemente como "64K" elementos. Un sistema operativo podría asignar memoria como páginas de 4096 bytes, en cuyo caso se podrían asignar exactamente 8192 páginas dentro de 33554432 bytes de memoria: "8K&# 34; (8192) páginas de "4 kilobytes" (4096 bytes) cada uno dentro de "32 megabytes" (32 MiB) de memoria.

Unidades de disco duro

Todos los fabricantes de unidades de disco duro indican la capacidad mediante prefijos SI.

Unidades flash

Las unidades flash USB, las tarjetas de memoria basadas en flash como CompactFlash o Secure Digital y las unidades de estado sólido (SSD) basadas en flash utilizan prefijos SI; por ejemplo, un "256 MB" tarjeta flash proporciona al menos 256 millones de bytes (256000 000), no 256×1024×1024 (268435456 ). Los chips de memoria flash dentro de estos dispositivos contienen considerablemente más que las capacidades citadas, pero al igual que un disco duro tradicional, se reserva algo de espacio para las funciones internas de la unidad flash. Estos incluyen nivelación de desgaste, corrección de errores, repuestos y metadatos que necesita el firmware interno del dispositivo.

Disquetes

Los disquetes han existido en numerosos formatos físicos y lógicos, y han tenido un tamaño inconsistente. En parte, esto se debe a que la capacidad del usuario final de un disco en particular es una función del hardware del controlador, por lo que el mismo disco podría formatearse para una variedad de capacidades. En muchos casos, los medios se comercializan sin ninguna indicación de la capacidad del usuario final, como por ejemplo, DSDD, que significa doble densidad de doble cara.

El último disquete ampliamente adoptado fue el de alta densidad de 3,5 pulgadas. Tiene una capacidad formateada de 1474560 bytes o 1440 KB (1440 × 1024, utilizando "KB" en el sentido binario habitual). Estos se comercializan como "HD" o "1.44 MB" o ambos. Este uso crea una tercera definición de "megabyte" como 1000 × 1024 bytes.

Cuando estos discos eran comunes, la mayoría de los sistemas operativos mostraban la capacidad usando "MB" en el sentido binario habitual, lo que da como resultado una visualización de "1.4 MB" (1,40625 MiB). Algunos usuarios han notado que faltan 0,04 MB y tanto Apple como Microsoft tienen boletines de soporte que se refieren a ellos como 1,4 MB.

El anterior "1200 KB" (1200 × 1024 bytes) El disquete de 5,25 pulgadas vendido con IBM PC AT se comercializó como "1.2 MB" (1.171875 MiB). Los formatos de disquete más grandes de 8 pulgadas podían contener más de un megabyte, y las capacidades de esos dispositivos a menudo se especificaban de manera irregular en megabytes, también sin controversia.

Los formatos de disquete más antiguos y más pequeños generalmente se identificaban como un número exacto de KB (binarios), por ejemplo, el Apple Disk II descrito como "140 KB" tenía una capacidad de 140 × 1024 bytes, y el original "360KB" La unidad de disco de doble cara y doble densidad utilizada en la PC de IBM tenía una capacidad de 360 × 1024 bytes.

En muchos casos, el hardware de disquete se comercializó en función de la capacidad sin formato, y la sobrecarga requerida para formatear sectores en los medios también reduciría la capacidad nominal (y esta sobrecarga generalmente variaba según el tamaño de los sectores formateados), lo que lleva a más irregularidades.

Discos ópticos

Las capacidades de la mayoría de los medios de almacenamiento de discos ópticos como DVD, Blu-ray Disc, HD DVD y magneto-ópticos (MO) se proporcionan mediante prefijos decimales SI. Un "4.7 GB" El DVD tiene una capacidad nominal de alrededor de 4,38 GiB. Sin embargo, las capacidades de CD siempre se dan usando prefijos binarios habituales. Por lo tanto, un "700 MB" (o "80 minutos") El CD tiene una capacidad nominal de alrededor de 700 MiB (aproximadamente 730 MB).

Unidades de cinta y medios

Los fabricantes de medios y unidades de cinta utilizan prefijos decimales SI para identificar la capacidad.

Transmisión de datos y velocidades de reloj

Ciertas unidades siempre se usan con prefijos decimales SI incluso en contextos informáticos. Dos ejemplos son los hercios (Hz), que se utilizan para medir las velocidades de reloj de los componentes electrónicos, y los bit/s y B/s, que se utilizan para medir la velocidad de transmisión de datos.

• A 1 GHz procesador recibe 1000000000 El reloj marca por segundo.
• Un archivo de sonido muestra 44.1 kHz tiene 44100 muestras por segundo.
• A 128 kbit/s Flujo MP3 consume 128000 bits (16 kilobytes, 15.6 KiBPor segundo.
• A 1 Mbit/s Conexión a Internet puede transferir 1000000 bits por segundo (125000 bytes por segundo 122 KiB/s, suponiendo un byte de 8 bits y sin sobrecabeza)
• A 1 Gbit/s Conexión Ethernet puede transferirse a velocidad nominal 1000000000 bits por segundo (125000000 bytes por segundo 119 MiB/s, suponiendo un byte de 8 bits y sin sobrecabeza)
• Transferencias de módem 56k 56000 bits por segundo ♥ 6.8 KiB/s.

Las velocidades de reloj del bus y, por lo tanto, los anchos de banda se cotizan utilizando prefijos decimales SI.

• PC3200 memoria en un bus de doble velocidad de datos, transfiriendo 8 bytes por ciclo con una velocidad del reloj 200 MHz ()200000000 ciclos por segundo) tiene un ancho de banda de 200000000 × 8 × 2 = 3200000000 B/s = 3.2GB/s (sobre 3.0 GiB/s).
• Un autobús PCI-X 66 MHz ()66000000 ciclos por segundo), 64 bits por transferencia, tiene un ancho de banda de 66000000 transferencias por segundo × 64 bits por transferencia = 4224000000 bit/s, or 528000000 B/s, generalmente citado como 528MB/s (sobre 503 MiB/s).

Uso por industria

Los prefijos IEC son utilizados por Toshiba, IBM, HP para publicitar o describir algunos de sus productos. Según un folleto de HP, [4] "[para] reducir la confusión, los proveedores buscan uno de dos remedios: están cambiando los prefijos SI a los nuevos prefijos binarios, o están recalculando los números como potencias de diez. " IBM Data Center también utiliza prefijos IEC para reducir la confusión. La Guía de estilo de IBM dice

Para ayudar a evitar la inexactitud (especialmente con los prefijos más grandes) y la ambigüedad potencial, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) en 2000 adoptó un conjunto de prefijos específicamente para los multiplicadores binarios (véase IEC 60027-2). Su uso es ahora apoyado por el Instituto Nacional de Normas y Tecnología de los Estados Unidos (NIST) e incorporado a la ISO 80000. También son requeridos por la ley de la UE y en ciertos contextos en Estados Unidos. Sin embargo, la mayoría de la documentación y productos de la industria siguen utilizando prefijos SI al referirse a multiplicadores binarios. En la documentación de producto, siga el mismo estándar que se utiliza en el propio producto (por ejemplo, en la interfaz o firmware). Ya sea que elija utilizar prefijos IEC para potencias de 2 y SI prefijos para potencias de 10, o utilizar prefijos SI para un doble propósito... sea consistente en su uso y explique al usuario su sistema adoptado.

Otros usos

La norma internacional ISO 80000-1 define los prefijos kibi-, mebi-, gibi-... sin limitar su aplicación a las tecnologías de la información. Los usos de prefijos binarios para cantidades distintas de bits o bytes incluyen su uso para indicar múltiplos binarios de la unidad de frecuencia hertz (Hz), por ejemplo, el kibihertz (símbolo KiHz) es 1024 Hz.

Definiciones