締切済み

ビットとバイト

2014/04/11 07:23

どうも理解できないので教えて下さい。 32ビットのOSで扱えるメモリは約4GBとなっていますが、なぜ単位はバイトなのでしょうか？ 1ビットというのは0か1の2進数ですよね？なので32ビットは2の32乗で約42億となるのはわかります。これがどうして42億ビットではないのでしょうか？ 1バイトは8ビットとのことらしいのでバイトで表記するなら約42億÷8ビットで約5.2億バイト=520メガバイトとなるのではないのでしょうか？恐ろしく勘違いしてると思うのでどなたか教えて下さいませ。

G131
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Windows系OS
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Tacosan
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2014/04/11 23:54 回答No.10

本気でど～でもいいことですが.... 「2のべき乗表記には「i」を付けるべしとSI単位系で決められています」って, どこにありましたっけ? 少なくとも SI の第8版にそのような規定はないはずですが. ちなみに SI の第8版には IEC60027-2:2005 で決まっている (正式にはフランス語で CEI 60027-2 と書くべき?) とはあります.

toshih2000
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2014/04/11 22:05 回答No.9

一番重要な事は、コンピュータなんてものはしょせん人間が作り出したものです。自然の摂理でできたものではありません。ですから、人間が作る際にどういった構造が良いか使いやすいかを考えて決めているのです。ビット単位にアドレスを与えるのと、バイト単位に与えるのとどっちが使いやすいですか? がポイントとなります。そもそも、32ビットCPU だからアドレス空間は 2^32バイトという事すら、CPUメーカーが決めただけです。

RandenSai
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2014/04/11 10:09 回答No.8

なにげに奥深いテーマですね、これ。メモリの取り扱いの最小単位がバイトだから32ビットのアドレス信号線でアクセスできる上限が4GB、と言うのはすでに解説されているとおりです。なぜ最小単位がバイトなのかは、ぶっちゃけてしまえば昔からの慣習です。最初期に普及したCPUが8ビットで、それがバイト単位でメモリを扱っていたからです。その後の技術発展でCPUは16ビット→32ビット→64ビットになりましたが、メモリをバイト単位で扱うという慣習は引き継がれました。これには互換性維持の意味合いもあったのでしょう。慣習と言えば、1バイト＝8ビットなのも慣習に過ぎないんですよね。これも最初期に普及したCPUが8ビットだったことの名残です。実は1バイトの厳密な長さを定義する条文は存在せず、SI国際単位系でも触れられていません。ですから1バイト＝10ビットの処理系があっても、それは不正でも何でもないんですね。最初期に普及したCPUが12ビットだったら、今頃1バイトは12ビットだったかも知れない。その程度にあいまいなものです。ただそれだと通信の世界のように、通信料金を決めるデータ量が厳密に表せないことになって困るので、オクテットという単位を使う場合があります。1オクテット＝8ビットは不変的定義です。脱線ついでにもうひとつ。32ビットOSのメモリ空間が4GBになったのも、いちばん普及したCPUであるインテルの80386のアドレスバス幅が32ビットだったから、というのが理由です。正確には32ビットOSというのはアドレスバス幅のことではなく、データ幅のことを言っているのです。たまたま80386のデータ幅とアドラス幅が一致していただけであって、CPUのアドレスバス幅とデータ幅が一致していなければならないといった規格や決まりは一切ありません。現にインテル製のサーバ用32ビットCPU、Pentium Proではアドレスバスが36ビットあり、メモリ空間は64GBとなります。その後発売されたXeonでもこの発想を引き継いでいます。また今どきの64ビットCPUのアドレスバス幅は64ビットではありません。内部52ビット、実信号幅48ビットです。と言うわけで、細かく見ていくと4GBと言う数字は慣習の塊から出てきたようなものだ、との結論になりますね。最後に付け足し。コンピュータの世界では1k=1024（2の10乗）を表すことが慣習になっていますが、世間一般では1k=1000（10の3乗）です。これの混乱を避けるために、2のべき乗表記には「i」を付けるべしとSI単位系で決められています。なのでコンピュータ的4GBは、4GiBと表記するのが正式です。

Tacosan
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2014/04/11 10:07 回答No.7

4Gword って言えば納得してくれる? あと余談だけど「32ビットのOSで扱えるメモリは約4GB」って誤解してる人, 本当に多いね.

yama1718
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2014/04/11 09:50 回答No.6

ちなみにメモリチップでは記憶容量をビットで言う場合もあります。１バイト(8bit)単位でデータを読み書きするメモリチップもありますが、一度に１ビットの読み書きしかできないメモリチップもあり、これを複数(8,16,32,64個)並列に使ってメモリモジュールを構成したりします。その場合はメモリチップを単品で見たら１ビット単位でしか読み書きできないので、記憶容量をバイトで表記するのはおかしいとも言えます。（記憶装置全体やメモリモジュールとしてはバイト単位で表記する事が多いですね）他にゲーム機などはビットで表すと数値が大きくなり高性能に見えるのでそうしている例もあります。

koujikuu
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2014/04/11 09:02 回答No.5

32ビットのコンピュータでも最小入出力単位が１バイト（８ビット）単位です（1ビットの変更でもい１バイト読み出し１ビット変更して１バイト書き込みが必要です）コンピュータの世界では、1K=1024=2^10 で計算します 4GB=4096MB=4194304KB=4294967296Byte=34359738368bit 4Gのアドレスがあり、ひとつに１バイトのデータが記憶出るため、メモリ容量4GBと表します。

teppou
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2014/04/11 08:14 回答No.4

　ビットというのは、二進の桁数のこと。　バイトというのは、データ数の単位と考えればわかりやすいかと。　３２ビットOSというのは、３２ビットCPUで動作させるように作られたOSという意味です。　３２ビットCPUというのは、３２ビット（８バイト）のデータを同時に操作できるCPUです。　それと別に、４GBのメモリというのは、文字通り４GBのデータを格納できるメモリです。　データ数が４GBのメモリにアクセスするには、４Gビットのアドレスが必要です。　４Gビットのアドレスを出力するには、３２ビットの桁が必要です。　上の二つは、別のことで、それぞれ３２ビットのデータバス、３２ビットのアドレスバスといいます。　ようするにCPUから３２本の電線の束が二組出ていて、それぞれデータの入出力とアドレスの指定を行っています。　かなり大雑把な、ごく初歩的説明です。　

DarkMoon
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2014/04/11 08:06 回答No.3

ITパスポートか基本情報処理技術者試験を受験する方向けの説明になりますがご容赦ください。ビットは情報量（桁数）の単位です。 1ビットは　0 or 1 の情報しか持っていません。 2ビットは　00（0） or 01(1) or 10(2) or 11(3) のいずれかの情報を持っています。 3ビット、4ビット…と01の数字の羅列を伸ばしていくと人間にはとても読みづらいものになります。そこで、8ビットを1バイトと定義することで、簡便に数を把握できるようにしました。 8ビットは、10進数表記で0～255の数を表すことが出来ます。 16進数表記でしたら「0～FF」です。情報工学を勉強すれば分かってきますがこれは、キリが良い数なんです。＞1バイトは8ビットとのことらしいのでバイトで表記するなら＞約42億÷8ビットで約5.2億バイト=520メガバイトここが勘違いの元です。 2＾32=4294967296(ビット)→　4,293,967,296項目のメモリアドレスメモリアドレスは一項目あたり1バイトの容量を持つすなわち、扱えるメモリは約4.3GBです。