01 · 정의
클로드 섀넌은 1948년에 정보를 잴 수 있음을 보이고 이진 숫자로 셈하자고 내놓았다. 「bit」라는 말은 존 튜키가 binary digit의 줄임으로 만들었고, 섀넌이 논문에서 받아들였다.
1비트는 똑같이 있을 법한 두 결과 사이의 선택에 담긴 정보량이다. 던진 동전은 정확히 1비트를 주고, 주사위는 2.585비트, 러시아 글자 하나는 다섯쯤 준다. 이 단위는 로그적이다: N가지를 가려내려면 N의 이진 로그가 필요하고, 그래서 비트를 하나 더할 때마다 가려낼 수 있는 상태의 수는 두 배가 된다. 비트는 SI에 들지 않고 들었던 적도 없다: 따로 있는 표준 IEC 80000-13이 정하며, 그 접두어는 서로 맞지 않는 두 벌 — 십진과 이진 — 으로 있다.
작은 b는 비트, 큰 B는 바이트이고, 차이는 여덟 배다. 통로의 속도는 비트로, 파일의 크기는 바이트로 적으니 「100 Mbit/s」는 초당 12 MB쯤이지 백은 아니다.
02 · 환산
용량을 넣으세요 — 자료가 환산합니다
비트에는 접두어 체계가 둘이다. 십진은 천을 잡는다: 킬로바이트는 1000바이트다. 이진은 IEC가 1998년에 들여왔고 1024를 잡으며 「i」를 붙여 쓴다: 키비바이트, 메비바이트, 기비바이트. 디스크 제조사는 십진으로 셈하고 운영체계는 이진으로 셈한다 — 여기서 「사라진」 기가바이트가 나온다.
킬로바이트에서 차이는 겨우 2.4퍼센트지만 쌓인다: 1테라바이트 디스크를 운영체계는 931 GiB로 보여준다. 어느 쪽도 틀리지 않았다 — 다른 접두어로 셈하는 것뿐이다.
| 단위 | 이름 | 값 | 어디서 만나는가 |
|---|---|---|---|
| bit | 비트, 정보의 단위 | 8 | 셈의 바탕 |
| B | 바이트, 여덟 비트 | 1 | 파일 크기 |
| kbit | 킬로비트, 1000비트 | 0.008 | 통로 속도 |
| kB | 킬로바이트, 1000바이트 | 0.001 | 십진 접두어 |
| MB | 메가바이트, 10⁶바이트 | 1·10⁻⁶ | 디스크, 저장 매체 |
| GB | 기가바이트, 10⁹바이트 | 1·10⁻⁹ | 매체, 요금 |
| TB | 테라바이트, 10¹²바이트 | 1·10⁻¹² | 디스크 용량 |
| KiB | 키비바이트, 1024바이트 | 9.766·10⁻⁴ | IEC 80000-13, 1998 |
| MiB | 메비바이트, 1024키비바이트 | 9.537·10⁻⁷ | 기억, 파일 체계 |
| GiB | 기비바이트, 1024메비바이트 | 9.313·10⁻¹⁰ | 운영체계 |
| nat | 냇, 자연로그 | 5.55 | 통계학, 물리학 |
| Hart | 하틀리, 십진 로그 | 2.41 | 이른 통신 이론 |
| bit | 비트 | 8 | 오늘날의 단위 |
냇과 하틀리는 같은 비트인데 로그의 밑만 다르다: 자연과 십진. 1냇은 1.4427비트, 1하틀리는 3.3219이다. 통신 이론에서는 비트로 셈하고 통계학에서는 냇으로 더 자주 셈한다.
03 · 크기의 차수
동전에서 세상의 모든 자료까지AES-256 열쇠
04 · 측정 기기
비트는 무엇으로 재나
알려진 열을 통로로 흘려보내고 일그러진 비트를 셈한다. 광통신의 기준은 10¹²에 하나의 잘못된 비트다.
수천 개의 비트 구간을 겹쳐 놓는다: 「눈」이 벌어진 정도가 받는 쪽이 1과 0을 얼마나 확실히 가려내는지 보여준다. 눈이 닫히면 오류다.
수십 개 선의 상태를 한꺼번에 적고 통신 규약을 풀어낸다: 비트는 그림이 되고, 빠진 펄스나 밀린 앞머리가 보이게 된다.
무작위 수 발생기는 통계로 살핀다: 나오는 비트 하나마다 참된 엔트로피가 몇 비트인지. 하나에 못 미치는 발생기는 열쇠에 쓸 수 없다.
05 · 표기 규칙
b — 비트, B — 바이트, Ki — 1024
글자의 크기가 뜻을 지닌다: 100 Mb/s와 100 MB/s는 여덟 배 다르다. 이진 접두어는 「i」를 붙이고 첫 글자를 크게 쓴다: KiB, MiB, GiB — 여기서 큰 K는 옳으며, 십진 kB와는 사정이 다르다. 「b」를 바이트로 잘못 볼 만한 곳에서는 온전한 표기 「bit」가 낫다.
러시아어에서는 줄인 이름에 격 어미가 붙지 않는다: 기술 글에서는 8 bit로 쓰고 복수형은 결코 쓰지 않는다. 바이트도 단수와 복수에서 꼴이 같다: 512 byte.
06 · 이웃 단위
비트는 이진의 잣대지만 로그는 어느 밑으로도 잡을 수 있다. 냇은 자연로그를 잡아 통계학과 물리학에서 쓰이고, 하틀리는 십진을 잡는다. 옆의 초는 전송 속도를 주고, 줄은 란다우어 한계를 통해 정보를 열역학에 묶는다.
log₂
1 nat = 1.443 bit
통신 통로
란다우어 한계: 실온에서 1비트를 지우려면 적어도 2.9·10⁻²¹줄이 든다. 열역학 자체가 놓은 아래 한계다 — 정보에는 물리적인 값이 있다는 뜻이다.
07 · 역사 부문
비트 전에는 정보를 무엇으로 쟀나
밑이 10인 로그: 십진 한 자리의 정보 단위. dit와 ban이라는 이름으로 이른 통신 이론과 블레츨리 파크의 암호 해독에 쓰였다.
자연로그. 이론과 물리에서 편하다: 냇으로 잰 엔트로피는 볼츠만 상수를 통해 열역학적 엔트로피와 바로 이어진다.
「세툰」 기계의 삼진 자리: 둘이 아니라 세 가지 상태. 세상에서 오직 하나뿐인 양산된 삼진 계산기로, 1959년 모스크바 대학에서 만들어졌다.
표준이 나오기 전에는 바이트가 기계에 따라 여섯, 일곱 또는 아홉 비트였다. 여덟 비트 바이트를 자리 잡게 한 것은 IBM System/360이다.
접두어 「킬로」가 서로 다른 두 수를 뜻하는 오직 하나의 단위
1998년 IEC는 이진 접두어 — Ki, Mi, Gi — 를 들여와 천과 1024를 갈라놓으려 했다. 표준은 받아들여졌지만 업계는 갈라졌다: 디스크 제조사는 십진 기가바이트로 셈하고, 윈도우는 이진을 보여주면서 같은 이름으로 부르고, macOS와 리눅스는 십진으로 넘어갔다. 그래서 1테라바이트 디스크는 정직하게 10¹² 바이트를 담고 있는데도 체계는 「931 GB」라고 쓰고, 그 7퍼센트의 차이가 사분의 일 세기 동안 사는 이들을 짜증나게 하고 있다.
목록 · 측정 단위
양마다 하나의 자료표
SI의 기본 단위 일곱, 제 이름을 가진 유도 단위 스물둘, 그리고 그 옆에 체계 밖의 단위들. 하나하나 자기 자료가 있다: 정의, 차원, 환산, 기구, 표기 규칙. 36개 언어로.