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Un prefijo binario es un prefijo de unidad para múltiplos de unidades en el procesamiento de datos, transmisión de datos e información digital, en particular el bit y el byte , para indicar la multiplicación por una potencia de 2.

La industria de la computación ha utilizado históricamente las unidades kilobyte , megabyte y gigabyte , y los símbolos correspondientes KB, MB y GB, en al menos dos sistemas de medición ligeramente diferentes. En las citas de la capacidad de la memoria principal ( RAM ), gigabyte normalmente significa1 073 741 824 bytes. Como esta es una potencia de 1024 y 1024 es una potencia de dos (2 10 ), este uso se denomina medición binaria .

En la mayoría de los demás contextos, la industria usa los multiplicadores kilo , mega , giga , etc., de manera consistente con su significado en el Sistema Internacional de Unidades (SI), es decir, como potencias de 1000. Por ejemplo, un disco duro de 500 gigabytes sostiene500 000 000 000 de bytes y una conexión Ethernet de 1 Gbit / s (gigabit por segundo) transfiere datos a una velocidad nominal de1 000 000 000 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 (10 3 ).

El uso de los mismos prefijos de unidad con dos significados diferentes ha causado confusión. A partir de 1998, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y varias otras normas y organizaciones comerciales abordaron la ambigüedad publicando normas y recomendaciones para un conjunto de prefijos binarios que se refieren exclusivamente a las potencias de 1024. En consecuencia, el Instituto Nacional de Normas y Tecnología de EE. UU. (NIST) requiere que los prefijos SI solo se utilicen en sentido decimal: [1] kilobyte y megabyte denotan mil bytes y un millón de bytes respectivamente (consistente con SI), mientras que términos nuevos como kibibyte , mebibyte ygibibyte , que tiene los símbolos KiB, MiB y GiB, denota 1024 bytes,1 048 576 bytes, y1 073 741 824 bytes, respectivamente. [2] En 2008, los prefijos IEC se incorporaron al sistema estándar internacional de unidades utilizado junto con el Sistema internacional de cantidades (véase ISO / IEC 80000 ).

Historia [ editar ]

Memoria principal [ editar ]

Las primeras computadoras usaban uno de dos métodos de direccionamiento para acceder a la memoria del sistema; binario (base 2) o decimal (base 10). [3] 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 solían ser 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 inicial del sistema informático especificaría el tamaño de la memoria con un número exacto, como 4096, 8192 o 16384 palabras de almacenamiento. Todas estas son potencias de dos y, además, son pequeños múltiplos de 2 10 o 1024. A medida que aumentaban 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 y1 000 000 respectivamente, se usaban comúnmente en la industria electrónica antes de la Segunda Guerra Mundial. [4] Junto con giga- o G-, que significa1 000 000 000 , ahora se conocen como prefijos SI [defn. 1] 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 información digital, pero señala que los prefijos SI pueden aplicarse fuera de los contextos donde se usarían unidades base o unidades derivadas. Pero como la memoria principal de la computadora en un sistema con direcciones binarias se fabrica en tamaños que se expresan fácilmente como múltiplos de 1024, kilobyte , cuando se aplica a la memoria de la computadora, se usa para significar 1024 bytes en lugar de 1000. Este uso no es consistente con el SI. El cumplimiento del SI requiere que los prefijos adopten su significado basado en 1000 y que no se utilicen como marcadores de posición para otros números, como 1024. [5]

El uso de K en el sentido binario como en un "núcleo de 32K" que significa 32 × 1024 palabras, es decir,32 768 palabras, se pueden encontrar ya en 1959. [6] [7] El artículo seminal de 1964 de Gene Amdahl sobre IBM System / 360 usó "1K" para significar 1024. [8] Este estilo fue utilizado por otros proveedores de computadoras, la descripción del sistema CDC 7600 (1968) hizo un uso extensivo de K como 1024. [9] Así nació el primer prefijo binario. [defn. 2]

Otro estilo fue truncar los últimos tres dígitos y agregar K, esencialmente usando K como prefijo decimal [defn. 3] similar al SI , pero siempre truncando al siguiente número entero más bajo en lugar de redondear al más cercano. Los valores exactos32 768 palabras,65 536 palabras yEntonces, 131 072 palabras se describirían como "32K", "65K" y "131K". [10] (Si estos valores se hubieran redondeado al más cercano, se habrían convertido en 33K, 66K y 131K, respectivamente). Este estilo se usó aproximadamente desde 1965 hasta 1975.

Estos dos estilos (K = 1024 y truncamiento) se utilizaron de forma flexible casi al mismo tiempo, a veces por la misma empresa. En las discusiones sobre memorias con direcciones binarias, el tamaño exacto fue 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) denota196 608 (que es 192 × 1024) como "196K" y1 048 576 como "1M", [11] mientras que la computadora empresarial HP 3000 (1973) podría tener "64K", "96K" o "128K" bytes de memoria. [12]

El método de "truncamiento" se desvaneció gradualmente. La capitalización 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. [13] [14] [15] Sin embargo, la práctica de usar el "kilo" inspirado en SI para indicar 1024 se extendió más tarde a "megabyte" que significa 1024 2 (1 048 576 ) bytes, y más tarde "gigabyte" para 1024 3 (1 073 741 824 ) bytes. Por ejemplo, un módulo RAM de "512 megabytes" tiene 512 × 1024 2 bytes (512 ×1 048 576 , o536 870 912 ), en lugar de512 000 000 .

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. [16] Durante un tiempo, las capacidades de memoria a menudo se expresaban en K, incluso cuando se podría haber usado M: El folleto IBM System / 370 Modelo 158 (1972) tenía lo siguiente: "La capacidad de almacenamiento real está disponible en incrementos de 512K que van desde 512K a 2048K bytes ". [17]

Se utilizó megabyte para describir el direccionamiento de 22 bits de DEC PDP-11 /70 (1975) [18] 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 ... para significar 1024, 1024 2 , 1024 3 , etc., de modo que 1048576 bytes podrían denominarse inequívocamente 1 mebibyte . Los prefijos IEC se definieron para su uso junto con el Sistema Internacional de Cantidades (ISQ) en 2009 .

Unidades de disco [ editar ]

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 del SI. A diferencia de la memoria principal de la computadora, la arquitectura o construcción del disco no obliga ni hace conveniente el uso de múltiplos binarios. Las unidades pueden tener cualquier número práctico de platos o superficies, y el recuento de pistas, así como el recuento de sectores por pista, pueden variar mucho entre diseños.

La primera unidad de disco vendida comercialmente, la IBM 350 , tenía cincuenta discos físicos que contenían un total de 50.000 sectores de 100 caracteres cada uno, para una capacidad cotizada total de 5 millones de caracteres. [19] 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). [20] Se puede especificar cualquier tamaño de bloque hasta la longitud máxima de 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. Por lo general, la capacidad de la unidad se establecía en condiciones de bloqueo total del historial. Por ejemplo, el paquete de discos 3336 de 100 megabytes solo alcanzó esa capacidad con un tamaño de bloque de pista completo de 13.030 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". Los "360 KB" y "720 KB" de 3,5 pulgadas tenían 720 (una cara) y 1440 sectores (dos caras) respectivamente. Cuando aparecieron los disquetes de alta densidad de "1,44 MB", con 2880 de estos sectores de 512 bytes, esa terminología representaba una definición híbrida binario-decimal de "1 MB" = 2 10 × 10 3 = 1 024 000 bytes.

Por el contrario, los fabricantes de unidades de disco duro utilizaban megabytes o MB , es decir 106 bytes, para caracterizar sus productos ya en 1974. [21] En 1977, en su primera edición, Disk / Trend, una consultora de marketing líder en la industria de las unidades de disco duro segmentada la industria según MB (sentido decimal) de capacidad. [22]

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 . [23] La unidad contiene cuatro cabezas 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 de10 027 008  bytes . Esta unidad era uno de los varios tipos instalados en IBM PC / XT [24] y se anunciaba ampliamente y se informaba como una unidad de disco duro de "10 MB" (formateada). [25] El recuento de cilindros de 306 no se acerca convenientemente a ninguna potencia de 1024; Los sistemas operativos y programas que utilizan 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 disco duro de "300 GB" ofrece un poco más de300 × 10 9 , o300 000 000 000 , bytes, no 300 × 2 30 (que sería aproximadamente322 × 10 9 ). Los sistemas operativos como Microsoft Windows que muestran tamaños de disco duro usando el prefijo binario habitual "GB" (como se usa para RAM) mostrarían esto como "279.4 GB" (lo que significa 279.4 × 1024 3 bytes, o 279.4 ×1 073 741 824  B ). Por otro lado, macOS ,desde la versión 10.6, muestra el tamaño del disco duro con prefijos decimales (que coinciden con el empaque de los fabricantes de discos). (Las versiones anteriores de Mac OS X usaban prefijos binarios).

Sin embargo, todavía ocurren otros usos. Seagate ha especificado velocidades de transferencia de datos en algunos manuales de algunas unidades de disco duro en tanto IEC y unidades decimales. [26] Las unidades de "formato avanzado" que utilizan sectores de 4096 bytes se describen como "sectores de 4K". [27]

Transferencia de información y tasas de reloj [ editar ]

Las frecuencias de reloj de computadora siempre se cotizan usando prefijos SI en su sentido decimal. Por ejemplo, la frecuencia del reloj interno del IBM PC original era de 4,77 MHz, es decir4 770 000  Hz . Del mismo modo, las tasas de transferencia de información digital se cotizan utilizando prefijos decimales:

  • La interfaz de disco ATA-100 se refiere a 100 000 000 de bytes por segundo
  • Un módem "56K" se refiere a 56 000 bits por segundo
  • SATA-2 tiene una tasa de bits sin procesar de 3 Gbit / s = 3 000 000 000 bits por segundo
  • Transferencias de RAM PC2-64006 400 000 000 bytes por segundo
  • Firewire 800 tiene una tasa bruta de 800 000 000 bits por segundo
  • En 2011, Seagate especificó la tasa de transferencia sostenida de algunos modelos de unidades de disco duro con prefijos decimales y binarios IEC. [26]

Estandarización de definiciones duales [ editar ]

A mediados de la década de 1970 era común ver que K significaba 1024 y la M ocasionalmente significaba 1 048 576 para palabras o bytes de la memoria principal (RAM), mientras que K y M se usaban comúnmente con su significado decimal para almacenamiento en disco. En la década de 1980, a medida que aumentaron las capacidades de ambos tipos de dispositivos, el prefijo SI G, 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, se volvió comúnmente utilizado para la capacidad de memoria de la computadora. El primer terabyte (prefijo SI,1 000 000 000 000 de bytes) se introdujo en 2007. [28]

El uso dual de los prefijos kilo (K), mega (M) y giga (G) como potencias de 1000 y 1024 se ha registrado en estándares y diccionarios. Por ejemplo, la norma ANSI / IEEE Std 1084-1986 [29] de 1986 definió usos duales para kilo y mega.

kilo (K). (1) Un prefijo que indica 1000. (2) En declaraciones que involucran el tamaño del almacenamiento de la computadora, un prefijo que indica 2 10 o 1024.

mega (M). (1) Un prefijo que indica un millón. (2) En declaraciones que involucren el tamaño del almacenamiento de la computadora, un prefijo que indique 2 20 o 1048576.

Las unidades binarias Kbyte y Mbyte se definieron formalmente en ANSI / IEEE Std 1212-1991. [30]

Muchos diccionarios han señalado la práctica de usar prefijos tradicionales para indicar múltiplos binarios. [31] [32] El diccionario en línea de Oxford define, por ejemplo, megabyte como: "Computación: una unidad de información igual a un millón o (estrictamente)1 048 576 bytes ". [33]

Las unidades Kbyte, Mbyte y Gbyte se encuentran en la prensa especializada y en las revistas del IEEE. Gigabyte se definió formalmente en IEEE Std 610.10-1994 como1 000 000 000 o 2 30 bytes. [34] Kilobyte, Kbyte y KB son unidades equivalentes y todas están definidas en el estándar obsoleto, IEEE 100-2000. [35]

La industria del hardware mide la memoria del sistema (RAM) usando el significado binario, mientras que el almacenamiento en disco magnético usa la definición SI. Sin embargo, existen muchas excepciones. El etiquetado de disquetes utiliza el megabyte para indicar 1024 × 1000 bytes. [36] En el mercado de discos ópticos, los discos compactos usan MB para significar 1024 2 bytes, mientras que los DVD usan GB para significar 1000 3 bytes. [37] [38]

Uso inconsistente de unidades [ editar ]

Desviación entre potencias de 1024 y potencias de 1000 [ editar ]

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 significado "binario" de kilo, mega, etc., se basan en potencias de 1000 o 1024 en lugar de múltiplos simples, la diferencia entre 1M "binario" y 1M "decimal" es proporcionalmente mayor que entre 1K "binario" y 1k "decimal", y así sucesivamente en la escala. La diferencia relativa entre los valores en las interpretaciones binaria y decimal aumenta, cuando se utilizan los prefijos del SI como base, de 2,4% para kilo a casi 21% para el prefijo yotta.

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

Confusión del consumidor [ editar ]

En los primeros días de las computadoras (aproximadamente, antes de la llegada 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. [39]

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 fabricantes de discos duros los describen. Los discos duros se especifican y venden usando "GB" y "TB" en su significado decimal: mil millones y un billón de bytes. Sin embargo, muchos sistemas operativos y otro software muestran tamaños de archivos y discos duros utilizando "MB", "GB" u otros prefijos de apariencia SI en su sentido binario, tal como lo hacen para pantallas de capacidad 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 un sistema operativo que utiliza "KB" o "MB"en un sentido binario es 1984; [40]Los sistemas operativos anteriores generalmente presentaban la capacidad de la unidad de disco duro como un número exacto de bytes, sin prefijo de ningún tipo, por ejemplo, en la salida del comando CHKDSK de MS-DOS o PC DOS .

Disputas legales [ editar ]

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 la memoria flash como las unidades de disco duro.

Casos recientes [ editar ]

Los casos más recientes (2019+) no se resolvieron y actualmente están en apelación. En particular, el acusado persuadió al tribunal de distrito del Distrito Norte de California para que dictara sentencia a su favor citando una publicación del Instituto Nacional de Tecnología de 1998, [41] que se publicó en un momento en que las unidades USB no existían y el almacenamiento de memoria en gigabytes no era comercialmente viable para el consumidor medio. [42] Sin embargo, la publicación de NIST de 1998 fue reemplazada en una publicación de NIST de 2008. [43] La publicación que reemplaza no mantiene las mismas posiciones con respecto a la definición de gigabyte y megabyte que la publicación de 1998. Además, la Guía del NIST de 2008 para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) [44]aclara que debe evitarse la confusión en el uso de unidades, incluso si se deben usar unidades tradicionales de. Por lo tanto, el litigio no ha terminado a favor de los fabricantes y no terminará hasta que concluyan los recursos de apelación, junto con las demás demandas que pudieran presentarse. [45]

Casos tempranos [ editar ]

Los casos anteriores (2004-2007) se resolvieron antes de cualquier fallo judicial y los fabricantes admitieron que no cometieron irregularidades, 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 mil millones de bytes. [46] [47] [48] [49]

Willem Vroegh contra Eastman Kodak Company [ editar ]

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 tradicionales de 1024 2 para megabytes y 1024 3 para gigabytes. Los demandantes reconocieron que los estándares IEC e IEEE definen un MB como un millón de bytes, pero declararon que la industria ha ignorado en gran medida los estándares IEC. [50]

Las partes acordaron que los fabricantes podrían seguir utilizando la definición decimal siempre que la definición se agregara al empaque y los sitios web. [51] Los consumidores podrían solicitar "un descuento del diez por ciento en una compra futura en línea en el dispositivo de memoria flash de las tiendas en línea de los demandados". [52]

Orin Safier contra Western Digital Corporation [ editar ]

El 7 de julio de 2005, una acción titulada Orin Safier v. Western Digital Corporation, et al. fue presentado en el Tribunal Superior de la Ciudad y Condado de San Francisco, Caso No. CGC-05-442812. Posteriormente, el caso fue trasladado al Distrito Norte de California, Caso No. 05-03353 BZ. [53]

Aunque Western Digital sostuvo que su uso de unidades es consistente con "el estándar indiscutiblemente correcto de la industria para medir y describir la capacidad de almacenamiento", y que "no se puede esperar que reforman la industria del software", acordaron llegar a un acuerdo en marzo de 2006 con el 14 de junio. 2006 como fecha de la audiencia de aprobación final. [54]

Western Digital ofreció compensar a los clientes con una descarga gratuita de software de respaldo y recuperación valorado en 30 dólares estadounidenses. También pagaron $ 500,000 en honorarios y gastos a los abogados de San Francisco Adam Gutride y Seth Safier, quienes presentaron la demanda. El acuerdo exigía que Western Digital agregara un descargo de responsabilidad a su empaque y publicidad posteriores. [55] [56] [57]

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

Se presentó una demanda (Cho contra Seagate Technology (US) Holdings, Inc., Tribunal Superior de San Francisco, caso núm. CGC-06-453195) contra Seagate Technology , alegando que Seagate sobrerepresentaba la cantidad de almacenamiento utilizable en un 7% en unidades vendidas entre el 22 de marzo de 2001 y el 26 de septiembre de 2007. El caso se resolvió sin que Seagate admitiera haber cometido irregularidades, pero acordó proporcionar a esos compradores un software de copia de seguridad gratuito o un reembolso del 5% sobre el costo de las unidades. [58]

Prefijos binarios únicos [ editar ]

Sugerencias tempranas [ editar ]

Si bien los primeros científicos de la computación solían usar k para significar 1000, algunos reconocieron la conveniencia que resultaría de trabajar con múltiplos de 1024 y la confusión resultante de usar los mismos prefijos para dos significados diferentes.

Varias propuestas de prefijos binarios únicos [defn. 2] se hicieron en 1968. Donald Morrison propuso usar la letra griega kappa ( κ ) para denotar 1024, κ 2 para denotar 1024 2 , y así sucesivamente. [59] (En ese momento, el tamaño de la memoria era pequeño, y solo K se usaba ampliamente). Wallace Givens respondió con una propuesta para usar bK como abreviatura de 1024 y bK2 o bK 2 para 1024 2 , aunque señaló que ninguno la letra griega ni la letra b minúscula serían fáciles de reproducir en las impresoras de la época. [60] Bruce Alan Martin del Laboratorio Nacional Brookhavenpropuso además que los prefijos se abandonen por completo, y que la letra B se use para exponentes de base 2, similar a E en notación científica decimal , para crear abreviaturas como 3B20 para 3 × 2 20 , [61] una convención que todavía se usa en algunas calculadoras para presentar números de coma flotante binarios hoy. [62]

Ninguno de estos obtuvo mucha aceptación, y el uso de mayúsculas en la letra K se convirtió en el estándar de facto para indicar un factor de 1024 en lugar de 1000, aunque esto no podía extenderse a potencias 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). [63] Donald Knuth , que utiliza una notación decimal como 1 MB = 1000 kB, [64] expresó su "asombro" por la adopción de la propuesta de la IEC, calificándola de "graciosas" y opinando que los proponentes suponían "que las normas se adoptan automáticamente sólo porque están ahí ". Knuth propuso que las potencias de 1024 se designaran como "grandes kilobytes" y "grandes megabytes" (abreviado KKB y MMB, ya que "duplicar la letra connota tanto binario como grande").[65] Prefijos dobles Sin embargo, ya fueron abolidos de SI, teniendo un significado multiplicativo ("MMB" sería equivalente a "TB"), y este uso propuesto nunca ganó fuerza.

Prefijos IEC [ editar ]

El conjunto de prefijos binarios que finalmente se adoptaron, ahora denominados "prefijos IEC", [defn. 4] fueron propuestos por primera vez por el Comité Interdivisional de Nomenclatura y Símbolos (IDCNS) de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) en 1995. En ese momento, se propuso que los términos kilobyte y megabyte se usaran solo para 10 3 bytes y 10 6 bytes, respectivamente. Los nuevos prefijos kibi (kilobinary), mebi (megabinary), gibi (gigabinary) y tebi (terabinary) 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. [66] La propuesta no fue aceptada en ese 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 prefijos binarios. IEC propuso kibi , mebi , gibi y tebi , con los símbolos Ki, Mi, Gi y Ti respectivamente, en 1996. [67]

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" del binario. La primera letra de cada uno de esos prefijos es, por lo tanto, idéntica a los prefijos SI correspondientes, excepto por "K", que se usa indistintamente con "k", mientras que en SI, solo la k minúscula representa 1000.

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 caso por caso. [68]

Adopción por IEC, NIST e ISO [ editar ]

En enero de 1999, la IEC publicó la primera norma internacional ( IEC 60027-2 Enmienda 2) con los nuevos prefijos, extendidos hasta pebi (Pi) y exbi (Ei). [69] [70]

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 que se describen típicamente con potencias de 1024 seguirían siéndolo, pero con los nuevos prefijos IEC. Por ejemplo, un módulo de memoria de536 870 912 bytes ( 512 ×1 048 576 ) se denominaría como 512 ó 512 MiB mebibytes en lugar de 512 MB o 512 megabytes. Por el contrario, dado que los discos duros se han comercializado históricamente utilizando la convención SI, "giga" significa1 000 000 000 , un disco duro de "500 GB" todavía 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 disco duro de "500 GB" encontrará que el sistema operativo informa "500 GB" o "466 GiB". tiempo536 870 912 bytes de RAM se mostrarían como "512 MiB".

La segunda edición de la norma, publicada en 2000, [71] los definió sólo hasta exbi , [72] pero en 2005, la tercera edición agregó los prefijos zebi y yobi , haciendo coincidir todos los prefijos SI con contrapartes binarias. [73]

La norma armonizada ISO / IEC IEC 80000-13 : 2008 cancela y reemplaza las subcláusulas 3.8 y 3.9 de IEC 60027-2: 2005 (las que definen prefijos para múltiplos binarios). El único cambio significativo es la adición de definiciones explícitas para algunas cantidades. [74] En 2009, los prefijos kibi-, mebi-, etc. fueron definidos por 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), tercera edición" enumera los prefijos y estados binarios IEC "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 (2 10 bits), que es 1 kibibit. " [75]

Otros organismos y organizaciones de normalización [ editar ]

Los prefijos binarios de la norma IEC ahora son compatibles con otros organismos de normalización 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 tiene un sitio web que los documenta, describe y justifica su uso. NIST sugiere que en inglés, la primera sílaba del nombre del prefijo binario múltiple debe pronunciarse de la misma manera que la primera sílaba del nombre del prefijo SI correspondiente, y que la segunda sílaba debe pronunciarse como abeja . [2] NIST ha declarado que los prefijos SI "se refieren estrictamente a potencias de 10" y que las definiciones binarias "no deben usarse" para ellos. [76]

El organismo de estándares de la industria de la microelectrónica JEDEC describe los prefijos IEC en su diccionario en línea. [77] Los estándares JEDEC para la memoria de semiconductores utilizan los símbolos de prefijo habituales K, M y G en sentido binario. [78]

El 19 de marzo de 2005, el estándar IEEE IEEE 1541-2002 ("Prefijos para múltiplos binarios") fue elevado a un estándar de uso completo por la Asociación de Estándares IEEE después de un período de prueba de dos años. [79] [80] Sin embargo, en abril de 2008 , la división de Publicaciones del IEEE no requiere el uso de prefijos IEC en sus principales revistas, como Spectrum [81] o Computer . [82]

La Oficina Internacional de Pesas 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 prefijos IEC como alternativa ya que las unidades de información son no incluido en SI. [83] [84]

La Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) prohíbe el uso de prefijos SI con cualquier significado que no sea una potencia de 1000, pero no recomienda ni cita los prefijos binarios IEC. [85]

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. [86] La Unión Europea (UE) exige el uso de prefijos binarios de la CEI desde 2007. [87]

Práctica actual [ editar ]

La mayoría de los equipos informáticos utilizan prefijos SI [defn. 1] 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 [defn. 5] [88] [89] [90] Por otro lado, la memoria flash , como la que se encuentra en las unidades de estado sólido, usa principalmente prefijos SI [defn. 1] para indicar la capacidad.

Algunos sistemas operativos y otro software continúan usando los prefijos binarios habituales en las pantallas de memoria, capacidad de almacenamiento en disco y tamaño de archivo, pero los prefijos SI [defn. 1] 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 seguidos por la interpretación usando otra notación cuando sea apropiado.

Sistemas operativos [ editar ]

Antes del lanzamiento del software del sistema Macintosh (1984), el sistema operativo normalmente informaba sobre el tamaño de los archivos sin prefijos. [ cita requerida ] Hoy en día, la mayoría de los sistemas operativos informan los tamaños de archivo con prefijos.

  • El kernel de Linux utiliza prefijos decimales y binarios que cumplen con los estándares al arrancar. [91] [92] Sin embargo, muchas utilidades de sistema similares a Unix , como el comando ls , usan potencias de 1024 indicadas como K / M (prefijos binarios habituales) si se llaman con la opción '' -h ''. De lo contrario, dan el valor exacto en bytes. Las versiones GNU también usarán potencias de 10 indicadas con k / M si se llaman con la opción '' --si ''.
    • La distribución de Ubuntu Linux usa los prefijos IEC para números base 2 a partir de la versión 10.10. [93] [94]
  • Microsoft Windows informa sobre los tamaños de los archivos y las capacidades de los dispositivos de disco utilizando los prefijos binarios habituales o, en un cuadro de diálogo "Propiedades", utilizando el valor exacto en bytes.
  • Desde Mac OS X Snow Leopard , (versión 10.6), Mac OS X de Apple informa los tamaños utilizando prefijos decimales SI (1 MB =1 000 000 bytes). [95] [96]

Software [ editar ]

A partir de febrero de 2010 , la mayoría del software no distingue los símbolos de los prefijos binarios y decimales. [defn. 3] La convención de nomenclatura binaria IEC ha sido adoptada por unos pocos, pero esto 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". [79] Programas como fdisk / cfdisk , parted y apt-get usan prefijos SI con su significado decimal.

  • El editor de particiones de GNOME usa prefijos IEC para mostrar los tamaños de las particiones. La capacidad total del disco de 120 × 10 9 bytes se muestra como "111,79  GiB "

  • El monitor del sistema de GNOME usa prefijos IEC para mostrar el tamaño de la memoria y la velocidad de datos de la red.

  • BitTornado utiliza prefijos SI estándar para velocidades de datos y prefijos IEC para tamaños de archivo

  • Deluge (cliente BitTorrent) utiliza prefijos IEC para velocidades de datos y tamaños de archivo

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), como se obtiene con la utilidad ifconfig :

eth0 Encapsulado de enlace: Ethernet [...] Paquetes RX: 254804 errores: 0 descartados: 0 desbordamientos: 0 trama: 0 Paquetes de TX: 756 errores: 0 descartados: 0 desbordamientos: 0 portadora: 0 [...] Bytes RX: 18613795 (17,7 MiB) Bytes TX: 45708 (44,6 KiB)

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

El software que utiliza prefijos SI estándar para potencias de 1000, pero no prefijos binarios IEC para potencias de 1024, incluye:

  • Mac OS X v10.6 y posterior para discos duros y tamaños de archivo [111] [112]

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 decimales y mayúsculas como prefijos binarios) [113] [114]

Hardware informático [ editar ]

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

Memoria de computadora [ editar ]

El La capacidad de 536 870 912 bytes (512 × 2 20 ) de estos módulos RAM se indica como "512 MB" en la etiqueta.

Las medidas de la mayoría de los tipos de memoria electrónica , como RAM y ROM, se dan utilizando los prefijos binarios habituales (kilo, mega y giga). Esto incluye algo de memoria flash , como EEPROM . Por ejemplo, un módulo de memoria de "512 megabytes" es 512 × 2 20 bytes (512 ×1 048 576 , o536 870 912 ).

La Asociación de Tecnología de Estado Sólido de JEDEC, el organismo de estandarización de ingeniería de semiconductores de la Alianza de Industrias Electrónicas (EIA), continúa incluyendo las definiciones binarias habituales de kilo, mega y giga en su documento de Términos, Definiciones y Símbolos de Letras , [115] y las utiliza definiciones en estándares de memoria posteriores [116] [117] [118] [119] [120] (Ver también estándares de memoria JEDEC ).

Muchas tareas de programación de computadoras 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 a un máximo de 65.536 elementos (bytes, palabras u otros objetos); esto se expresa convenientemente como elementos "64K". Un sistema operativo puede asignar la memoria como páginas de 4096 bytes , en cuyo caso se podrían asignar exactamente 8192 páginas dentro de33 554 432 bytes de memoria: "8K" (8192) páginas de "4 kilobytes" (4096 bytes) cada una dentro de "32 megabytes" (32 MiB) de memoria.

Unidades de disco duro [ editar ]

Todos los fabricantes de unidades de disco duro indican la capacidad mediante prefijos SI . [defn. 1] [121] [122] [123] [124] [125]

Unidades flash [ editar ]

Las unidades flash USB , las tarjetas de memoria flash como CompactFlash o Secure Digital y las unidades de estado sólido (SSD) basadas en flash utilizan prefijos SI ; [defn. 1] por ejemplo, una tarjeta flash de "256 MB" proporciona al menos 256 millones de bytes (256 000 000 ), no 256 × 1024 × 1024 (268 435 456 ). [49] 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, recambio y metadatos necesarios para el firmware interno del dispositivo.

Unidades de disquete [ editar ]

Los disquetes han existido en numerosos formatos físicos y lógicos , y su tamaño no es uniforme. 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 en 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 3½ pulgadas. Esto tiene una capacidad formateada de1 474 560 bytes o 1440 KB (1440 × 1024, utilizando "KB" en el sentido binario habitual). Estos se comercializan como "HD", "1,44 MB" o ambos. Este uso crea una tercera definición de "megabyte" como 1000 × 1024 bytes.

La mayoría de los sistemas operativos muestran la capacidad utilizando "MB" en el sentido binario habitual, lo que da como resultado una visualización de "1,4 MB" (1,406 25  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. [36]

El disquete de 5¼ pulgadas de "1200 KB" (1200 × 1024 bytes) anterior vendido con IBM PC AT se comercializaba como "1,2 MB" (1,171 875  MiB ). Los formatos de disquete de 8 pulgadas más grandes 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 disco original "360 KB" de doble cara y doble densidad. La unidad utilizada en IBM PC tenía una capacidad de 360 ​​× 1024 bytes.

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

Discos ópticos [ editar ]

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 dan utilizando prefijos decimales SI. Un DVD de "4,7 GB" tiene una capacidad nominal de aproximadamente 4,38  GiB . [38] Sin embargo, las capacidades de los CD siempre se dan utilizando prefijos binarios habituales. Por lo tanto, un CD de "700 MB" (o "80 minutos") tiene una capacidad nominal de aproximadamente 700  MiB (aproximadamente 730 MB). [37]

Unidades de cinta y medios [ editar ]

Los fabricantes de medios y unidades de cinta utilizan prefijos decimales SI para identificar la capacidad. [126] [127]

Transmisión de datos y velocidades de reloj [ editar ]

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

  • Un procesador de 1 GHz recibe 1 000 000 000 tics de reloj por segundo.
  • Un archivo de sonido muestreado en 44,1 kHz tiene44 100 muestras por segundo.
  • A El flujo de MP3 de 128 kbit / s consume128 000 bits (16 kilobytes,15,6 KiB ) por segundo.
  • A La conexión a Internet de 1 Mbit / s puede transferir1 000 000 bits por segundo (125 000 bytes por segundo ≈122 KiB / s , asumiendo un byte de 8 bits y sin sobrecarga)
  • A La conexión Ethernet de 1 Gbit / s puede transferir a una velocidad nominal de1 000 000 000 bits por segundo (125 000 000 de bytes por segundo ≈119 MiB / s , asumiendo un byte de 8 bits y sin sobrecarga)
  • A 56k transferencias de módem56 000 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.

  • Memoria PC3200 en un bus de velocidad de datos doble , transfiriendo 8 bytes por ciclo con una velocidad de reloj de200 MHz (200 000 000 ciclos por segundo) tiene un ancho de banda de200 000 000 × 8 × 2 =3 200 000 000 B / s =3,2  GB / s (aproximadamente3,0 GiB / s ).
  • Un bus PCI-X en66 MHz (66 000 000 ciclos por segundo), 64 bits por transferencia, tiene un ancho de banda de66 000 000 transferencias por segundo × 64 bits por transferencia =4 224 000 000 bit / s, o528 000 000 B / s, normalmente cotizado como528  MB / s (aproximadamente503 MiB / s ).

Uso por industria [ editar ]

Toshiba , [128] IBM , HP utilizan prefijos IEC para anunciar o describir algunos de sus productos. Según un folleto de HP, [5] [ enlace muerto ] "[para] reducir la confusión, los proveedores están buscando una de dos soluciones: están cambiando los prefijos SI por los nuevos prefijos binarios, o están recalculando los números como potencias de diez . " El Centro de Datos IBM también utiliza los prefijos IEC para reducir la confusión. [129] La Guía de estilo de IBM dice [130]

Para ayudar a evitar la inexactitud (especialmente con los prefijos más grandes) y la posible ambigüedad, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) adoptó en 2000 un conjunto de prefijos específicamente para multiplicadores binarios (ver IEC 60027-2). Su uso ahora está respaldado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos (NIST) y está incorporado en ISO 80000. También son requeridos por la ley de la UE y en ciertos contextos en los EE. UU. Sin embargo, la mayoría de la documentación y los productos de la industria continúan usando prefijos SI cuando se refieren a multiplicadores binarios. En la documentación del producto, siga el mismo estándar que se utiliza en el propio producto (por ejemplo, en la interfaz o firmware). Ya sea que elija usar prefijos IEC para potencias de 2 y prefijos SI para potencias de 10, o use prefijos SI para un doble propósito ...Sea consistente en su uso y explique al usuario su sistema adoptado.

Ver también [ editar ]

  • Notación de ingeniería binaria
  • ISO / IEC 80000
  • Picar
  • Octeto

Definiciones [ editar ]

  1. ^ a b c d e f El término prefijo SI o similar se refiere a prefijos como kilo, mega, giga, etc., definidos por el sistema SI de unidades y siempre utilizados para denotar una potencia de 1000; es decir, siempre como prefijos decimales.
  2. ^ a b Un prefijo binario es un prefijo que denota una potencia de 1024. Por ejemplo, en la práctica habitual de la industria informática, un "megabyte" de RAM equivale a 1024 2 bytes de RAM, un "gigabyte" de RAM equivale a 1024 3 bytes de RAM, etc. En el sistema IEC, estos se expresarían como un "mebibyte" y un "gibibyte", respectivamente. Ambos son "prefijos binarios" en estos usos.
  3. ^ a b Un prefijo decimal es un prefijo que denota una potencia de 1000. Por ejemplo, "kilo" denota 1000, "mega" denota 1000 2 o un millón, "giga" denota 1000 3 o mil millones, y así sucesivamente. Los prefijos SI son prefijos decimales.
  4. ^ El término prefijo binario IEC o prefijo IEC se refiere a prefijos como kibi, mebi, gibi, etc., o sus símbolos correspondientes Ki, Mi, Gi, etc., adoptados por primera vez por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). Dichos prefijos solo se utilizan con las unidades bits o bytes (o unidades compuestas derivadas de ellos, como bytes / segundo) y siempre denotan potencias de 1024; es decir, siempre se utilizan como prefijos binarios. Por tanto, 1 mebibyte de RAM equivale a 1024 2 bytes de RAM, un gibibyte o 1 GiB de RAM equivale a 1024 3 bytes, y así sucesivamente.
  5. ^ Como se usa en este artículo, el término prefijo binario habitual o similar se refiere a prefijos como kilo, mega, giga, etc., tomados de los prefijos SI con nombres similares,pero que se usan comúnmente para denotar una potencia de 1024.

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Una súplica por la cordura
  • Un resumen de las organizaciones, software, etc. que han implementado los nuevos prefijos binarios.
  • KiloBytes frente a kilobits frente a Kibibytes (prefijos binarios)
  • Convertidor de prefijos SI / binarios
  • Estándares de medición de la capacidad de almacenamiento