Prefixo binário

Um prefixo binário é um prefixo de unidade para múltiplos de unidades. É usado com mais frequência em processamento de dados, transmissão de dados e informações digitais, principalmente em associação com o bit e o byte, para indicar a multiplicação por uma potência de 2. Conforme mostrado na tabela à direita, existem dois conjuntos de símbolos para prefixos binários, um conjunto estabelecido pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e vários outros padrões e organizações comerciais usando símbolos de duas letras, por exemplo Mi indicando 1048 576 com um segundo conjunto estabelecido pela convenção da indústria de semicondutores usando símbolos de uma letra, por exemplo, M também indicando 1048576.

Na maioria dos contextos, a indústria usa os multiplicadores quilo (k), mega (M), giga (G), etc., de maneira consistente com seu significado no Sistema Internacional de Unidades (SI), ou seja, como potências de 1000. Por exemplo, um 500- o disco rígido gigabyte comporta 500000000000 bytes e 1 Gbit/s (gigabit por segundo) A conexão Ethernet transfere dados na velocidade nominal de 1000000000 bit /s. Em contraste com o uso do prefixo binário, esse uso é descrito como um prefixo decimal, pois 1000 é uma potência de 10 (10³).

A indústria de computadores tem historicamente em citações de capacidade de memória principal (RAM) usadas as unidades kilobyte, megabyte e gigabyte, e o símbolos correspondentes KB, MB e GB, em um sentido binário: gigabyte geralmente significa 1073741824 bytes. Como esta é uma potência de 1024 e 1024 é uma potência de dois (2¹⁰), esses três usos são referidos como prefixos binários; eles foram definidos pelo Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) para semicondutores e são usados por alguns sistemas operacionais.

O uso dos mesmos prefixos de unidade com dois significados diferentes tem causado confusão. Começando por volta de 1998, o IEC e vários outros padrões e organizações comerciais tentaram resolver a ambigüidade publicando padrões e recomendações para um conjunto de prefixos binários que se referem exclusivamente a potências de 1024. Assim, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) exige que os prefixos SI sejam usados apenas no sentido decimal: kilobyte e megabyte denotam mil bytes e um milhão de bytes, respectivamente (consistente com SI), enquanto novos termos como kibibyte, mebibyte e gibibyte, com os símbolos KiB, MiB e GiB, denota 1024 bytes, 1048576 bytes e 1073741824 bytes, respectivamente. Em 2008, os prefixos IEC foram incorporados ao padrão ISO/IEC 80000 juntamente com os prefixos decimais do sistema internacional padrão de unidades.

Em resposta ao litígio sobre o uso de prefixos métricos, o Tribunal Distrital dos Estados Unidos para o Distrito Norte da Califórnia inclui um aviso judicial de que "o Congresso dos EUA considerou a definição decimal de gigabyte como sendo o 'preferido' um para fins de 'U.S. comércio e comércio.'"

História

Prefixos antigos

O sistema métrico original adotado pela França em 1795 incluía dois prefixos binários chamados double- (2×) e demi- (1/2 ×). No entanto, estes não foram mantidos quando os prefixos do SI foram adotados internacionalmente pela 11ª conferência da CGPM em 1960.

Memória principal

Os primeiros computadores usavam um dos dois métodos de endereçamento para acessar a memória do sistema; binário (base 2) ou decimal (base 10). Por exemplo, o IBM 701 (1952) usava binário e podia endereçar 2.048 palavras de 36 bits cada, enquanto o IBM 702 (1953) usava decimal e podia endereçar dez mil palavras de 7 bits.

Em meados da década de 1960, o endereçamento binário havia se tornado a arquitetura padrão na maioria dos designs de computador, e os tamanhos da memória principal eram mais comumente potências de dois. Essa é a configuração mais natural para a memória, pois todas as combinações de suas linhas de endereço são mapeadas para um endereço válido, permitindo fácil agregação em um bloco maior de memória com endereços contíguos.

A documentação inicial do sistema de computador especificava o tamanho da memória com um número exato como 4096, 8192 ou 16384 palavras de armazenamento. Estas são todas potências de dois e, além disso, são pequenos múltiplos de 2¹⁰, ou 1024. À medida que as capacidades de armazenamento aumentaram, vários métodos diferentes foram desenvolvidos para abreviar essas quantidades.

O método mais comumente usado hoje usa prefixos como kilo, mega, giga e os símbolos correspondentes K, M e G, que a indústria de computadores originalmente adotou do sistema métrico. Os prefixos kilo- e mega-, significando 1000 e 1000000 respectivamente, eram comumente usados no indústria eletrônica antes da Segunda Guerra Mundial. Junto com giga- ou G-, significando 1000000000, eles agora são conhecidos como prefixos SI após o Sistema Internacional de Unidades (SI), introduzido em 1960 para formalizar aspectos do sistema métrico.

O Sistema Internacional de Unidades não define unidades para informações digitais, mas observa que os prefixos SI podem ser aplicados fora dos contextos em que unidades básicas ou unidades derivadas seriam usadas. Mas como a memória principal do computador em um sistema de endereçamento binário é fabricado em tamanhos que foram facilmente expressos como múltiplos de 1024, kilobyte, quando aplicado à memória do computador, veio a ser usado para significar 1024 bytes em vez de 1000. Esse uso não é consistente com o SI. A conformidade com o SI exige que os prefixos tenham seu significado baseado em 1000 e que não sejam usados como espaços reservados para outros números, como 1024.

O uso de K no sentido binário como em um "núcleo 32K" significando 32 × 1024 palavras, ou seja, 32768 palavras, podem ser encontradas desde 1959. O artigo seminal de Gene Amdahl de 1964 sobre o IBM System/360 usou "1K" para significar 1024. Este estilo foi usado por outros fornecedores de computadores, o CDC 7600 System Description (1968) fez uso extensivo de K como 1024. Assim nasceu o primeiro prefixo binário.

Outro estilo era truncar os últimos três dígitos e acrescentar K, essencialmente usando K como um prefixo decimal semelhante ao SI, mas sempre truncando para o próximo número inteiro inferior em vez de arredondar para o mais próximo. Os valores exatos 32768 palavras, 65536 palavras e 131072 As palavras seriam então descritas como "32K", "65K" e "131K". (Se esses valores tivessem sido arredondados para o mais próximo, eles teriam se tornado 33K, 66K e 131K, respectivamente.) Este estilo foi usado de cerca de 1965 a 1975.

Esses dois estilos (K = 1024 e truncamento) foram usados vagamente na mesma época, às vezes pela mesma empresa. Nas discussões sobre memórias com endereços binários, o tamanho exato era evidente a partir do contexto. (Para tamanhos de memória de "41K" e abaixo, não há diferença entre os dois estilos.) O computador de tempo real HP 21MX (1974) denotado 196608 (que é 192×1024) como "196K&# 34; e 1048576 como "1M", enquanto o computador empresarial HP 3000 (1973) poderia ter "64K", "96K" ou "128K" bytes de memória.

O "truncamento" método diminuiu gradualmente. A capitalização da letra K tornou-se o padrão de fato para notação binária, embora isso não pudesse ser estendido para potências mais altas, e o uso do k minúsculo persistiu. No entanto, a prática de usar o "kilo" para indicar que 1024 foi posteriormente estendido para "megabyte" significando 1024² (1048576) bytes e, posteriormente, "gigabyte" para 1024³ (1073741824) bytes. Por exemplo, um "512 megabyte" Módulo RAM é 512 × 1024² bytes (512 × 1048576, ou 536870912), em vez de 512000000.

Os símbolos Kbit, Kbyte, Mbit e Mbyte passaram a ser usados como "unidades binárias"—"bit" ou "byte" com um multiplicador que é uma potência de 1024 - no início dos anos 1970. Por algum tempo, as capacidades de memória eram muitas vezes expressas em K, mesmo quando M poderia ter sido usado: O folheto IBM System/370 Modelo 158 (1972) tinha o seguinte: "A capacidade real de armazenamento está disponível em incrementos de 512K variando de 512K para 2.048 K bytes."

Megabyte foi usado para descrever o endereçamento de 22 bits do DEC PDP-11/70 (1975) e gigabyte o endereçamento de 30 bits DEC VAX-11/780 (1977).

Em 1998, a Comissão Eletrotécnica Internacional IEC introduziu os prefixos binários kibi, mebi, gibi, etc., para significar 1024, 1024², 1024³ etc., de modo que 1048576 bytes possam ser referidos inequivocamente como 1 mebibyte. Os prefixos IEC foram definidos para uso juntamente com o Sistema Internacional de Quantidades (ISQ) em 2009.

Unidades de disco

A indústria de drives de disco seguiu um padrão diferente. A capacidade da unidade de disco geralmente é especificada com prefixos de unidade com significado decimal, de acordo com as práticas do SI. Ao contrário da memória principal do computador, a arquitetura ou construção do disco não exige ou torna conveniente o uso de múltiplos binários. As unidades podem ter qualquer número prático de pratos ou superfícies, e a contagem de trilhas, bem como a contagem de setores por trilha, pode variar muito entre os projetos.

A primeira unidade de disco vendida comercialmente, a IBM 350, tinha cinquenta discos físicos contendo um total de 50000 setores de 100 caracteres cada, para uma capacidade total cotada de 5 milhões de caracteres. Foi introduzido em setembro de 1956.

Na década de 1960, a maioria das unidades de disco usava o formato de comprimento de bloco variável da IBM, chamado Count Key Data (CKD). Qualquer tamanho de bloco pode ser especificado até o comprimento máximo da trilha. Como os cabeçalhos dos blocos ocupavam espaço, a capacidade utilizável da unidade dependia do tamanho do bloco. Blocos ('registros' na terminologia da IBM) de 88, 96, 880 e 960 eram freqüentemente usados porque se relacionavam com o tamanho de bloco fixo de cartões perfurados de 80 e 96 caracteres. A capacidade do drive geralmente era declarada em condições de bloqueio total do histórico. Por exemplo, o pacote de discos 3336 de 100 megabytes só alcançou essa capacidade com um tamanho de bloco de trilha completo de 13030 bytes.

Disquetes para o IBM PC e compatíveis rapidamente padronizados em setores de 512 bytes, então dois setores foram facilmente referidos como "1K". A tela de 3,5 polegadas "360 KB" e "720 KB" tinha 720 (lado único) e 1440 setores (lado duplo), respectivamente. Quando a configuração de alta densidade "1,44 MB" os disquetes, com 2.880 desses setores de 512 bytes, essa terminologia representava uma definição binária-decimal híbrida de "1 MB" = 2¹⁰ × 10³ = 1 024 000 bytes.

Em contraste, os fabricantes de discos rígidos usavam megabytes ou MB, ou seja, 10⁶ bytes, para caracterizar seus produtos já em 1974. Em 1977, em sua primeira edição, a Disk/Trend, uma importante consultoria de marketing da indústria de drives de disco rígido, segmentou a indústria de acordo com MBs (sentido decimal) de capacidade.

Um dos primeiros discos rígidos da história da computação pessoal, o Seagate ST-412, foi especificado como Formatted: 10.0 Megabytes. A unidade contém quatro cabeçotes e superfícies ativas (pistas por cilindro), 306 cilindros. Quando formatado com um tamanho de setor de 256 bytes e 32 setores/faixa, ele tem uma capacidade de 10027008 bytes. Esta unidade era um dos vários tipos instalados no IBM PC/XT e amplamente anunciada e relatada como uma unidade de "10 MB" (formatado) unidade de disco rígido. A contagem de cilindros de 306 não é convenientemente próxima de qualquer potência de 1024; sistemas operacionais e programas que usam os prefixos binários habituais mostram isso como 9,5625 MB. Muitas unidades posteriores no mercado de computadores pessoais usaram 17 setores por trilha; ainda mais tarde, a gravação de bit de zona foi introduzida, fazendo com que o número de setores por trilha variasse da trilha externa para a interna.

A indústria de discos rígidos continua a usar prefixos decimais para a capacidade do disco, bem como para a taxa de transferência. Por exemplo, um "300 GB" disco rígido oferece um pouco mais de 300×10⁹, ou 300000000000, bytes, não 300 × 2³⁰ (que seria cerca de 322×10⁹). Sistemas operacionais, como o Microsoft Windows, que exibem tamanhos de disco rígido usando o prefixo binário usual "GB" (como é usado para RAM) exibiria isso como "279,4 GB" (significando 279,4 × 1024³ bytes, ou 279,4 × 1073741824 B). Por outro lado, o macOS desde a versão 10.6 mostra o tamanho do disco rígido usando prefixos decimais (combinando assim com a embalagem dos fabricantes da unidade). (Versões anteriores do Mac OS X usavam prefixos binários.)

Os fabricantes de unidades de disco às vezes usam ambos os prefixos IEC e SI com seus significados padronizados. A Seagate especificou as taxas de transferência de dados em manuais selecionados de alguns discos rígidos com ambas as unidades, com a conversão entre as unidades claramente mostrada e os valores numéricos ajustados de acordo. "Formato Avançado" unidades usa o termo "setores 4K", que define como tendo tamanho de "4096 (4K) bytes".

Transferência de informações e taxas de clock

As frequências do relógio do computador são sempre citadas usando prefixos SI em seu sentido decimal. Por exemplo, a frequência do relógio interno do IBM PC original era de 4,77 MHz, ou seja, 4770000 Hz. Da mesma forma, as taxas de transferência de informações digitais são cotadas usando prefixos decimais:

• A interface de disco ATA-100 refere-se a 100.)) bytes por segundo
• Um modem "56K" refere-se a 56) bits por segundo
• SATA-2 tem uma taxa bruta de bits de 3 Gbit/s = 3))) bits por segundo
• Transferências PC2-6400 RAM 6400)) bytes por segundo
• Firewire 800 tem uma taxa bruta de 800)) bits por segundo
• Em 2011, Seagate especificou a taxa de transferência sustentada de alguns modelos de disco rígido com prefixos binários decimais e IEC.

Padronização histórica de definições duplas

Em meados da década de 1970, era comum ver K significando 1024 e o ocasional M significando 1048576 para palavras ou bytes da memória principal (RAM) enquanto K e M eram comumente usados com seu significado decimal para armazenamento em disco. Na década de 1980, à medida que as capacidades de ambos os tipos de dispositivos aumentavam, o prefixo SI G, com significado SI, era comumente aplicado ao armazenamento em disco, enquanto M em seu significado binário, tornou-se comum para a memória do computador. Na década de 1990, o prefixo G, em seu significado binário, tornou-se comumente usado para a capacidade de memória do computador. O primeiro terabyte (prefixo SI, 1000000000000 bytes) foi introduzido em 2007.

O uso duplo dos prefixos kilo (K), mega (M) e giga (G) como potências de 1000 e potências de 1024 foi registrado em padrões e dicionários. Por exemplo, o padrão obsoleto ANSI/IEEE Std 1084-1986 definiu usos duplos para kilo e mega.

quilo (K). (1) Um prefixo que indica 1000. (2) Em declarações envolvendo tamanho de armazenamento de computador, um prefixo indicando 2^10., ou 1024.

mega (M). (1) Um prefixo que indica um milhão. (2) Em declarações envolvendo tamanho de armazenamento de computador, um prefixo indicando 2^20., ou 1048576.

As unidades binárias Kbyte e Mbyte foram formalmente definidas no obsoleto padrão ANSI/IEEE Std 1212-1991.

Muitos dicionários observaram a prática de usar prefixos habituais para indicar múltiplos binários. O dicionário online Oxford definiu historicamente, por exemplo, megabyte como: "Computação: uma unidade de informação igual a um milhão ou (estritamente) 1048576 bytes. "

As unidades Kbyte, Mbyte e Gbyte foram encontradas na imprensa especializada e em jornais do IEEE. Gigabyte foi formalmente definido no obsoleto padrão IEEE Std 610.10-1994 como 1000000000 ou 2³⁰ bytes. Kilobyte, Kbyte e KB foram todos definidos no obsoleto padrão IEEE 100–2000.

A indústria de hardware mede a memória do sistema (RAM) usando o significado binário, enquanto o armazenamento em disco magnético usa a definição SI. No entanto, existem muitas exceções. A rotulagem de um tipo de disquete usa o megabyte para denotar 1024 × 1000 bytes. No mercado de discos ópticos, os discos compactos usam MB para significar 1024² bytes enquanto os DVDs usam GB para significar 1000³ bytes.

Uso inconsistente de unidades

Desvio entre potências de 1024 e potências de 1000

O armazenamento de computador tornou-se mais barato por unidade e, portanto, maior, em muitas ordens de grandeza desde "K" foi usado pela primeira vez para significar 1024. Porque tanto o SI quanto o "binário" significados de quilo, mega, etc., são baseados em potências de 1000 ou 1024 em vez de múltiplos simples, a diferença entre 1M "binário" e 1M "decimal" é proporcionalmente maior do que entre 1K "binário" e 1k "decimal", e assim por diante na escala. A diferença relativa entre os valores nas interpretações binária e decimal aumenta, quando se utilizam os prefixos do SI como base, de 2,4% para quilo para cerca de 27% para o prefixo quetta. Embora os prefixos ronna e quetta tenham sido definidos, a partir de 2022 nenhum nome foi oficialmente atribuído aos prefixos binários correspondentes.

Gráfico linear-log da porcentagem da diferença entre interpretações decimais e binárias dos prefixos da unidade versus o tamanho do armazenamento.

Confusão do consumidor

Nos primórdios dos computadores (aproximadamente, antes do advento dos computadores pessoais), havia pouca ou nenhuma confusão do consumidor por causa da sofisticação técnica dos compradores e sua familiaridade com os produtos. Além disso, era comum os fabricantes de computadores especificarem seus produtos com capacidades com total precisão.

Na era da computação pessoal, uma fonte de confusão do consumidor é a diferença na forma como muitos sistemas operacionais exibem tamanhos de disco rígido, em comparação com a forma como os fabricantes de discos rígidos os descrevem. Os discos rígidos são especificados e vendidos usando "GB" e "TB" em seu significado decimal: um bilhão e um trilhão de bytes. Muitos sistemas operacionais e outros softwares, no entanto, exibem tamanhos de disco rígido e arquivo usando "MB", "GB" ou outros prefixos de aparência SI em seu sentido binário, assim como fazem para exibições de capacidade de RAM. Por exemplo, muitos desses sistemas exibem um disco rígido comercializado como "1 TB" como "931 GB". A primeira apresentação conhecida da capacidade da unidade de disco rígido por um sistema operacional usando "KB" ou "MB" em um sentido binário é 1984; os sistemas operacionais anteriores geralmente apresentavam a capacidade da unidade de disco rígido como um número exato de bytes, sem nenhum tipo de prefixo, por exemplo, na saída do comando DOS 'CHKDSK'.

Disputas legais

As diferentes interpretações dos prefixos de tamanho de disco levaram a ações coletivas contra fabricantes de armazenamento digital. Esses casos envolviam memória flash e unidades de disco rígido.

Casos iniciais

Casos anteriores (2004–2007) foram resolvidos antes de qualquer decisão judicial com os fabricantes admitindo não haver irregularidades, mas concordando em esclarecer a capacidade de armazenamento de seus produtos na embalagem do consumidor. Assim, muitos fabricantes de memória flash e disco rígido têm divulgações em suas embalagens e sites esclarecendo a capacidade formatada dos dispositivos ou definindo MB como 1 milhão de bytes e 1 GB como 1 bilhão de bytes.

Willem Vroegh v. Eastman Kodak Company

Em 20 de fevereiro de 2004, Willem Vroegh entrou com uma ação 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 e Viking Interworks alegando que suas descrições da capacidade de seus cartões de memória flash eram falsas e enganosas.

Vroegh alegou que um dispositivo de memória flash de 256 MB tinha apenas 244 MB de memória acessível. "Os queixosos alegam que os réus comercializaram a capacidade de memória de seus produtos assumindo que um megabyte equivale a um milhão de bytes e um gigabyte equivale a um bilhão de bytes." Os demandantes queriam que os réus usassem os valores habituais de 1024² para megabyte e 1024³ para gigabyte. Os demandantes reconheceram que os padrões IEC e IEEE definem um MB como um milhão de bytes, mas afirmaram que a indústria ignorou amplamente os padrões IEC.

As partes concordaram que os fabricantes poderiam continuar a usar a definição decimal, desde que a definição fosse adicionada às embalagens e sites. Os consumidores poderiam solicitar "um desconto de dez por cento em uma futura compra online dos Réus' Lojas Online Dispositivo de Memória Flash".

Orin Safier v. Western Digital Corporation

Em 7 de julho de 2005, uma ação intitulada Orin Safier v. Western Digital Corporation, et al. foi movida no Tribunal Superior da Cidade e Condado de San Francisco, Processo No. CGC-05 -442812. O caso foi posteriormente transferido para o Distrito Norte da Califórnia, Processo No. 05-03353 BZ.

Embora a Western Digital tenha afirmado que o uso de unidades é consistente com "o padrão da indústria indiscutivelmente correto para medir e descrever a capacidade de armazenamento" e que "não se pode esperar que reformem a indústria de software" 34;, eles concordaram em fazer um acordo em março de 2006 com 14 de junho de 2006 como a data da audiência de aprovação final.

A Western Digital ofereceu para compensar os clientes com um download gratuito de software de backup e recuperação no valor de US$ 30. Eles também pagaram $500000 em honorários e despesas aos advogados de San Francisco, Adam Gutride e Seth Safier, que entraram com a ação. O acordo exigia que a Western Digital adicionasse um aviso de isenção de responsabilidade à sua embalagem e publicidade posteriores.

Cho v. Seagate Technology (EUA) Holdings, Inc.

Uma ação judicial (Cho v. Seagate Technology (US) Holdings, Inc., San Francisco Superior Court, Case No. CGC-06-453195) foi movida contra a Seagate Technology, alegando que a Seagate super-representou a quantidade de armazenamento utilizável em 7% em discos rígidos vendidos entre 22 de março de 2001 e 26 de setembro de 2007. O caso foi resolvido sem que a Seagate admitisse irregularidades, mas concordando em fornecer a esses compradores um software de backup gratuito ou um reembolso de 5% sobre o custo do drives.

Dinan et al. v. SanDisk LLC

Em 22 de janeiro de 2020, o tribunal distrital do Distrito Norte da Califórnia decidiu a favor da ré, SanDisk, mantendo o uso de "GB" para significar 1000000000 bytes.

Prefixos binários exclusivos

Sugestões iniciais

Embora os primeiros cientistas da computação geralmente usassem k para significar 1.000, alguns reconheceram a conveniência que resultaria do trabalho com múltiplos de 1.024 e a confusão resultante do uso dos mesmos prefixos para dois significados diferentes.

Várias propostas para prefixos binários únicos foram feitas em 1968. Donald Morrison propôs usar a letra grega kappa (κ) para denotar 1024, κ² para denotar 1024², e assim por diante. (Na época, o tamanho da memória era pequeno e apenas K era amplamente usado.) Wallace Givens respondeu com uma proposta para usar bK como abreviação de 1024 e bK2 ou bK² para 1024 ², embora ele tenha notado que nem a letra grega nem a letra b minúscula seriam fáceis de reproduzir nas impressoras de computador da época. Bruce Alan Martin, do Brookhaven National Laboratory, propôs ainda que os prefixos fossem totalmente abandonados e a letra B fosse usada para expoentes de base 2, semelhante ao E na notação científica decimal, para criar atalhos como 3B20 para 3 × 2²⁰, uma convenção ainda usada em algumas calculadoras para apresentar hoje números binários de ponto flutuante.

Nada disso ganhou muita aceitação, e a capitalização da letra K tornou-se o padrão de fato para indicar um fator de 1024 em vez de 1000, embora isso não pudesse ser estendido para potências mais altas.

À medida que a discrepância entre os dois sistemas aumentava nas potências de ordem superior, mais propostas de prefixos exclusivos foram feitas. Em 1996, Markus Kuhn propôs um sistema com prefixos di, como o "dikilobyte" (K₂B ou K2B). Donald Knuth, que usa notação decimal como 1 MB = 1000 kB, propôs que as potências de 1024 fossem designadas como "grandes kilobytes" e "grandes megabytes", com as abreviações KKB e MMB. Os prefixos duplos já foram abolidos do SI, no entanto, tendo um significado multiplicativo ("MMB" seria equivalente a "TB"), e esse uso proposto nunca ganhou força.

Prefixos IEC

O conjunto de prefixos binários que foram finalmente adotados, agora chamados de "prefixos IEC", foram propostos pela primeira vez pelo Comitê Interdivisional da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) sobre Nomenclature and Symbols (IDCNS) em 1995. Naquela época, foi proposto que os termos kilobyte e megabyte fossem usados apenas para 10³ bytes e 10⁶ bytes, respectivamente. Os novos prefixos kibi (quilobinário), mebi (megabinário), gibi (gigabinário) e tebi (terabinário) também foram propostos na época, e os símbolos propostos para os prefixos eram kb, Mb, Gb e Tb, respectivamente, em vez de Ki, Mi, Gi e Ti. A proposta não foi aceita na época.

O Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) começou a colaborar com a Organização Internacional de Padronização (ISO) e a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) para encontrar nomes aceitáveis para prefixos binários. A IEC propôs kibi, mebi, gibi e tebi, com os símbolos Ki, Mi, Gi e Ti respectivamente, em 1996.

Os nomes dos novos prefixos são derivados dos prefixos SI originais combinados com o termo binário, mas contraídos, tomando as duas primeiras letras do prefixo SI e "bi" de binário. A primeira letra de cada prefixo é idêntica ao prefixo SI correspondente, exceto que "k" é capitalizado para "K".

O IEEE decidiu que seus padrões usariam os prefixos kilo, etc. com suas definições métricas, mas permitiu que as definições binárias fossem usadas em um período intermediário, desde que tal uso fosse explicitamente apontado caso a caso.

Adoção por IEC, NIST e ISO

Em janeiro de 1999, o IEC publicou o primeiro padrão internacional (IEC 60027-2 Emenda 2) com os novos prefixos, estendidos até pebi (Pi) e exbi (Ei).

A Emenda 2 da IEC 60027-2 também afirma que a posição da IEC é a mesma do BIPM (órgão que regula o sistema SI); os prefixos SI retêm suas definições em potências de 1000 e nunca são usados para significar uma potência de 1024.

Em uso, produtos e conceitos normalmente descritos usando potências de 1024 continuariam a ser, mas com os novos prefixos IEC. Por exemplo, um módulo de memória de 536870912 bytes (512 × 1048576) seria referido como 512 MiB ou 512 mebibytes em vez de 512 MB ou 512 megabytes. Por outro lado, como os discos rígidos são historicamente comercializados usando a convenção SI de que "giga" significa 1000000000, um "500 GB" disco rígido ainda seria rotulado como tal. De acordo com essas recomendações, os sistemas operacionais e outros softwares também usariam prefixos binários e SI da mesma forma, portanto, o comprador de um "500 GB" disco rígido encontraria o relatório do sistema operacional "500 GB" ou "466 GiB", enquanto 536870912 bytes de RAM seriam exibidos como "512 MiB".

A segunda edição do padrão, publicada em 2000, os definiu apenas até exbi, mas em 2005, a terceira edição adicionou os prefixos zebi e yobi , combinando assim todos os prefixos SI então definidos com contrapartes binárias.

O padrão harmonizado ISO/IEC IEC 80000-13:2008 cancela e substitui as subcláusulas 3.8 e 3.9 da IEC 60027-2:2005 (aquelas que definem prefixos para múltiplos binários). A única mudança significativa é a adição de definições explícitas para algumas quantidades. Em 2009, os prefixos kibi-, mebi-, etc. foram definidos pela ISO 80000-1 por direito próprio, independentemente do kibibyte, mebibyte e assim por diante.

O padrão BIPM JCGM 200:2012 "Vocabulário internacional de metrologia - Conceitos básicos e gerais e termos associados (VIM), 3ª edição" lista os prefixos e estados binários IEC "Os prefixos SI referem-se estritamente a potências de 10 e não devem ser usados para potências de 2. Por exemplo, 1 kilobit não deve ser usado para representar 1024 bits (2¹⁰ bits), que é 1 kibibit."

Os prefixos decimais adicionais ronna- para 1000⁹ e quetta- para 1000¹⁰ foram adotados pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) em 2022. As contrapartes binárias naturais para ronna- e quetta- foram sugeridos em um documento de consulta do Comitê Internacional de Pesos e Medidas' Comitê Consultivo de Unidades (CCU) como robi- (Ri, 1024⁹) e quebi- (Qi, 1024¹⁰). A partir de 2022, nenhum prefixo binário correspondente foi adotado pela IEC e ISO.

Outros órgãos e organizações de padronização

Os prefixos binários padrão IEC agora são suportados por outros órgãos de padronização e organizações técnicas.

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dos Estados Unidos apóia os padrões ISO/IEC para "Prefixos para múltiplos binários" e tem uma página web que os documenta, descreve e justifica a sua utilização. O NIST sugere que, em inglês, a primeira sílaba do nome do prefixo binário-múltiplo deve ser pronunciada da mesma forma que a primeira sílaba do nome do prefixo SI correspondente e que a segunda sílaba deve ser pronunciada como abelha. O NIST afirmou que os prefixos SI "referem-se estritamente a potências de 10" e que as definições binárias "não devem ser usadas" para eles.

O corpo de padrões da indústria de microeletrônica JEDEC descreve os prefixos IEC em seu dicionário online com uma nota: "As definições de quilo, giga e mega com base em potências de dois são incluídas apenas para refletir o uso comum." Os padrões JEDEC para memória semicondutora usam os símbolos de prefixo habituais K, M e G no sentido binário.

Em 19 de março de 2005, o padrão IEEE IEEE 1541-2002 ("Prefixos para Múltiplos Binários") foi elevado a um padrão de uso total pela IEEE Standards Association após um período experimental de dois anos. No entanto, desde abril de 2008, a divisão de publicações do IEEE não exige o uso de prefixos IEC em suas principais revistas, como Spectrum ou Computer.

O Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), que mantém o Sistema Internacional de Unidades (SI), proíbe expressamente o uso de prefixos SI para denotar múltiplos binários e recomenda o uso de prefixos IEC como alternativa, pois unidades informações não estão incluídas no SI.

A Society of Automotive Engineers (SAE) proíbe o uso de prefixos SI com qualquer coisa que não seja um significado de potência de 1000, mas não recomenda ou cita os prefixos binários IEC.

O Comitê Europeu de Padronização Eletrotécnica (CENELEC) adotou os prefixos binários recomendados pela IEC por meio do documento de harmonização HD 60027-2:2003-03. A União Europeia (UE) exige o uso dos prefixos binários IEC desde 2007.

Prática atual em tecnologia da informação

A maioria dos hardwares de computador usa prefixos SI para indicar a capacidade e definir outros parâmetros de desempenho, como taxa de dados. As memórias principal e cache são exceções notáveis.

As capacidades da memória principal e da memória cache geralmente são expressas com prefixos binários habituais. Por outro lado, a memória flash, como a encontrada em unidades de estado sólido, usa principalmente prefixos SI para indicar a capacidade.

Alguns sistemas operacionais e outros softwares continuam a usar os prefixos binários habituais em exibições de memória, capacidade de armazenamento em disco e tamanho de arquivo, mas prefixos SI em outras áreas, como velocidades de comunicação de rede e velocidades de processador.

Nas subseções a seguir, salvo indicação em contrário, exemplos são dados primeiro usando os prefixos comuns usados em cada caso e, em seguida, seguidos de interpretação usando outra notação quando apropriado.

Sistemas operacionais

Antes do lançamento do Macintosh System Software (1984), os tamanhos dos arquivos eram normalmente informados pelo sistema operacional sem quaisquer prefixos. Hoje, a maioria dos sistemas operacionais relata tamanhos de arquivo com prefixos.

• O kernel Linux usa prefixos decimais compatíveis com padrões e binários ao inicializar. No entanto, muitos utilitários do sistema do tipo Unix, como o comando ls, usam poderes de 1024 indicados como K/M (prefixos binários habituais) se chamados com o "- Não." opção. Eles dão o valor exato em bytes caso contrário. As versões GNU também usarão poderes de 10 indicados com k/M se chamados com o "- Sim." opção.
  • A distribuição Ubuntu Linux usa os prefixos IEC para números base-2 a partir da versão 10.10.
• Microsoft O Windows relata tamanhos de arquivo e capacidades de dispositivo de disco usando os prefixos binários habituais ou, em uma caixa de diálogo "Propriedades", usando o valor exato em bytes.
• iOS 10 e anterior, Mac OS X Leopard e anterior e watchOS usar o sistema binário (1 GB = 1073741824bytes). Especificações do produto Apple, iOS e macOS (incluindo Mac OS X Snow Leopard: versão 10.6) agora relatam tamanhos usando prefixos decimais SI (1 GB = 1))) bytes).

Software

A partir de fevereiro de 2010, a maioria dos softwares não distinguia símbolos para prefixos binários e decimais. A convenção de nomenclatura binária IEC ainda não é usada universalmente.

Um dos objetivos declarados da introdução dos prefixos IEC foi "preservar os prefixos SI como multiplicadores decimais inequívocos". Programas como fdisk/cfdisk, parted e apt-get usam prefixos SI com seu significado decimal.

• 

  O editor de partição do GNOME usa prefixos IEC para exibir tamanhos de partição. A capacidade total do 120×10⁹- O disco bybyte é exibido como "111.79 GiB"

• 

  O monitor de sistema do GNOME usa prefixos IEC para mostrar o tamanho da memória e a taxa de dados de rede.

• 

  BitTornado usa prefixos SI padrão para taxas de dados e prefixos IEC para tamanhos de arquivos

• 

  Deluge (cliente BitTorrent) usa prefixos IEC para taxas de dados, bem como tamanhos de arquivo

Exemplo de uso de prefixos binários IEC no sistema operacional Linux exibindo o volume de tráfego em uma interface de rede em kibibytes (KiB) e mebibytes (MiB), obtido com o utilitário ifconfig:

eth0 Link encap: Ethernet [...]
Pacotes RX:254804 erros:0 drop:0 overruns:0 frame:0
Pacotes TX:756 erros:0 caiu:0 overruns:0 transportador:0
[...]
RX bytes:18613795 (17.7 MiB) TX bytes:45708 (44.6 KiB)

O software que usa prefixos binários IEC para potências de 1024 e usa prefixos SI padrão para potências de 1000 inclui:

O software que usa prefixos SI padrão para potências de 1000 e não usa nenhum prefixo para potências de 1024 inclui:

• Mac OS X v10.6 e mais tarde para o disco rígido e tamanhos de arquivo

O software que suporta prefixos decimais para potências de 1000 e prefixos binários para potências de 1024 (mas não segue a nomenclatura SI ou IEC para isso) inclui:

• 4DOS (utiliza letras minúsculas como letras decimais e maiúsculas como prefixos binários)

Hardware do computador

Os tipos de hardware que usam multiplicadores de potência de 1024, como memória, continuam a ser comercializados com prefixos binários habituais.

Memória do computador

O 536870912 porte (512×2^^20.) a capacidade desses módulos RAM é declarada como "512 MB" na etiqueta.

As medições da maioria dos tipos de memória eletrônica, como RAM e ROM, são fornecidas usando prefixos binários habituais (kilo, mega e giga). Isso inclui alguma memória flash, como EEPROMs. Por exemplo, um "512-megabyte" módulo de memória é 512×2^²⁰ bytes (512 × 1048576, ou 536870912).

A Associação de Tecnologia de Estado Sólido JEDEC, órgão de padronização de engenharia de semicondutores da Electronic Industries Alliance (EIA), continua a incluir as definições binárias habituais de kilo, mega e giga em seus Termos, definições e símbolos de letras documento, e usa essas definições em padrões de memória posteriores (consulte também padrões de memória JEDEC).

Muitas tarefas de programação de computador fazem referência à memória em termos de potências de dois devido ao design binário inerente dos sistemas de endereçamento de hardware atuais. Por exemplo, um registrador de processador de 16 bits pode referenciar no máximo 65536 itens (bytes, palavras ou outros objetos); isso é convenientemente expresso como "64K" Unid. Um sistema operacional pode mapear a memória como páginas de 4.096 bytes, caso em que exatamente 8.192 páginas podem ser alocadas em 33554432 bytes de memória: "8K&# 34; (8192) páginas de "4 kilobytes" (4096 bytes) cada um dentro de "32 megabytes" (32 MiB) de memória.

Unidades de disco rígido

Todos os fabricantes de unidades de disco rígido declaram a capacidade usando prefixos SI.

Pendrives

Unidades flash USB, cartões de memória baseados em flash como CompactFlash ou Secure Digital e unidades de estado sólido (SSDs) baseadas em flash usam prefixos SI; por exemplo, um "256 MB" cartão flash fornece pelo menos 256 milhões de bytes (256000 000), não 256×1024×1024 (268435456 ). Os chips de memória flash dentro desses dispositivos contêm consideravelmente mais do que as capacidades citadas, mas assim como um disco rígido tradicional, algum espaço é reservado para funções internas do pen drive. Isso inclui nivelamento de desgaste, correção de erros, reserva e metadados necessários para o firmware interno do dispositivo.

Unidades de disquete

Os disquetes existem em vários formatos físicos e lógicos e têm sido dimensionados de forma inconsistente. Em parte, isso ocorre porque a capacidade do usuário final de um determinado disco é uma função do hardware do controlador, de modo que o mesmo disco pode ser formatado para várias capacidades. Em muitos casos, as mídias são comercializadas sem qualquer indicação da capacidade do usuário final, como por exemplo, DSDD, que significa double-sided double-density.

O último disquete amplamente adotado foi o de alta densidade de 3,5 polegadas. Isso tem uma capacidade formatada de 1474560 bytes ou 1440 KB (1440 × 1024, usando "KB" no sentido binário usual). Eles são comercializados como "HD", ou "1,44 MB" ou ambos. Esse uso cria uma terceira definição de "megabyte" como 1000 × 1024 bytes.

Quando esses discos eram comuns, a maioria dos sistemas operacionais exibia a capacidade usando "MB" no sentido binário habitual, resultando em uma exibição de "1,4 MB" (1.40625 MiB). Alguns usuários notaram a falta de 0,04 MB e tanto a Apple quanto a Microsoft têm boletins de suporte referindo-se a eles como 1,4 MB.

O anterior "1200 KB" (1200 × 1024 bytes) O disquete de 5,25 polegadas vendido com o IBM PC AT foi comercializado como "1,2 MB" (1.171875 MiB). Os maiores formatos de disquete de 8 polegadas podiam conter mais de um megabyte, e as capacidades desses dispositivos eram muitas vezes especificadas irregularmente em megabytes, também sem controvérsia.

Os formatos de disquete mais antigos e menores geralmente eram identificados como um número preciso de KB (binário), por exemplo, o Apple Disk II descrito como "140 KB" tinha uma capacidade de 140 × 1024bytes e a capacidade original de "360KB" A unidade de disco dupla face e dupla densidade usada no IBM PC tinha uma capacidade de 360 × 1024bytes.

Em muitos casos, o hardware de disquete era comercializado com base na capacidade não formatada, e a sobrecarga necessária para formatar setores na mídia também reduzia a capacidade nominal (e essa sobrecarga geralmente variava com base no tamanho dos setores formatados), levando a mais irregularidades.

Discos ópticos

As capacidades da maioria das mídias de armazenamento de disco óptico como DVD, disco Blu-ray, HD DVD e magneto-óptico (MO) são fornecidas usando prefixos decimais SI. Um "4,7 GB" O DVD tem uma capacidade nominal de cerca de 4,38 GiB. No entanto, as capacidades de CD são sempre dadas usando prefixos binários habituais. Assim, um "700-MB" (ou "80 minutos") tem uma capacidade nominal de cerca de 700 MiB (aproximadamente 730 MB).

Unidades de fita e mídia

Os fabricantes de unidades de fita e mídia usam prefixos decimais SI para identificar a capacidade.

Transmissão de dados e taxas de clock

Certas unidades são sempre usadas com prefixos decimais do SI, mesmo em contextos de computação. Dois exemplos são hertz (Hz), que é usado para medir as taxas de clock de componentes eletrônicos, e bit/s e B/s, que são usados para medir a velocidade de transmissão de dados.

• A 1 GHz processador recebe 1))) relógios por segundo.
• Um arquivo de som amostrado em 44,1 kHz ele tem 44100. amostras por segundo.
• A 128 kbit/s O fluxo MP3 consome 128) bits (16 kilobytes, 15.6 KiB) por segundo.
• A 1 Mbit/s A ligação à Internet pode transferir 1)) bits por segundo (125) bytes por segundo 122 KiB/s, assumindo um byte de 8 bits e sem sobrecarga)
• A 1 Gbit/s A conexão Ethernet pode ser transferida a uma velocidade nominal 1))) bits por segundo (125)) bytes por segundo 119 MiB/s, assumindo um byte de 8 bits e sem sobrecarga)
• Transferências de modem 56k 56) bits por segundo ≈ 6,8 KiB/s.

As velocidades de clock do barramento e, portanto, as larguras de banda são indicadas usando prefixos decimais do SI.

• memória PC3200 em um ônibus de taxa de dados duplo, transferindo 8 bytes por ciclo com uma velocidade de relógio 200 MHz (200)) ciclos por segundo) tem uma largura de banda de 200)) × 8 × 2 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 3200)) B/s = 3.2.GB/s (sobre 3.0 GiB/s).
• Um ônibus PCI-X em 66 MHz (66)) ciclos por segundo), 64 bits por transferência, tem uma largura de banda de 66)) transferências por segundo × 64 bits por transferência = 4224)) bit/s, ou 528)) B/s, geralmente citado como 528MB (sobre 503 MiB/s).

Uso pela indústria

Os prefixos IEC são usados pela Toshiba, IBM, HP para anunciar ou descrever alguns de seus produtos. De acordo com um folheto da HP, [4] "[para] reduzir a confusão, os fornecedores estão buscando uma das duas soluções: eles estão mudando os prefixos SI para os novos prefixos binários ou estão recalculando os números como potências de dez. " O IBM Data Center também usa prefixos IEC para reduzir a confusão. O Guia de Estilo IBM lê

Para evitar imprecisão (especialmente com os prefixos maiores) e ambiguidade potencial, a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) em 2000 adotou um conjunto de prefixos especificamente para multiplicadores binários (Veja IEC 60027-2). Seu uso agora é suportado pelo Instituto Nacional de Normas e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST) e incorporado na ISO 80000. Eles também são exigidos pela lei da UE e em certos contextos nos EUA. No entanto, a maioria dos documentos e produtos na indústria continuam a usar prefixos SI ao se referir a multiplicadores binários. Na documentação do produto, siga o mesmo padrão que é usado no próprio produto (por exemplo, na interface ou firmware). Se você optar por usar prefixos IEC para poderes de 2 e prefixos SI para poderes de 10, ou usar prefixos SI para uma dupla finalidade... ser consistente em seu uso e explicar ao usuário seu sistema adotado.

Outros usos

O padrão internacional ISO 80000-1 define os prefixos kibi-, mebi-, gibi-... sem limitar sua aplicação à tecnologia da informação. Usos de prefixos binários para quantidades diferentes de bits ou bytes incluem seu uso para indicar múltiplos binários da unidade de frequência hertz (Hz), por exemplo, o kibihertz (símbolo KiHz) é 1024 Hz.

Definições