メモリ基礎であり“単位”でもある「ビット」と「バイト」は結局何が違うのか?コンピュータの基本「メモリ」と「単位」【第1回】

メモリをはじめ、コンピュータに関する仕組みを理解するために欠かせないのが「ビット」と「バイト」だ。普段はあまり意識しないその単位の理解を深めると、さまざまな事柄が理解しやすくなる。

2024年03月20日 10時00分 公開
[Kaitlin HerbertTechTarget]

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 どのコンピュータでも「メモリ」が重要な役割を果たしている。そのメモリの「単位」や、コンピュータ内部で動いている仕組みを理解するための基礎になるのが、「ビット」(bit)と「バイト」(Byte)だ。情報はどのように数値化され、格納されるのか――。コンピュータのさまざまな疑問解消の入り口となるビットとバイトの違いと、それがコンピュータのさまざまな事柄にどう関わっているのかを押さえておこう。

コンピュータ世界の基礎「ビット」と「バイト」は結局何が違う?

 情報量の根底を成す基本要素が、ビットとバイトだ。これらは物質界に例えるなら、あらゆる物質を構成する粒子である原子に当たる。デジタルの世界ではビットとバイトという微小な存在が基礎となって、あらゆるデータができている。

 ビットは、コンピュータが扱う最小の単位だ。コンピュータは情報を「0」か「1」の2進数で処理する。2進数の1桁が1bitとなり、これが単位の最小となる。

 バイトとは、ビットをひとまとまりにした単位のことだ。コンピュータの世界では一般的に、基本単位としてビットが使われる。バイトを単位で表す場合は「B」が使われる。

 1Bは8bitであると定義されている。2進数の1桁が1bitであるのと同じで、2進数の8桁が1Bだと言うことができる。より厳密に言えば、どういった場合でも1Bが8bitであるとは限らないが、現代においては基本的に「1B=8bit」という考え方が定着している。

 このビットとバイトの関係を押さえておくと、もう少し大きな単位も理解できる。例えばKB(キロバイト)やMB(メガバイト)といった単位がある。PCやインターネットを利用していると日常的に出会うこうした単位も、ビットとバイトによって構成されている。

 GB(ギガバイト)やTB(テラバイト)も考え方は同じ。これらの単位は、ストレージ分野で昨今よく目にする単位だ。科学分野の複雑なシミュレーション、ビッグデータの分析といった分野でも鍵を握る単位となっている。

 こうした単位を理解すると、CPU(中央処理装置)とメモリの関係が分かりやすくなる。例えばCPUがデータを読み書きするメモリ領域である「アドレス空間」は、バイトごとに領域が分けられている。

 バイトの知識は、ファイルのサイズを正確かつ厳密に見積もったり、ストレージの割り当てを最適化したり、必要な記録容量を予測したりすることにも役立つ。


 次回は、メモリの仕組みを理解するための基本を解説する。

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