1TBと2TB、HDDのデータ保存量の差は！？

Question

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/8722148.htmlの続きですが！？
　以上のスレッド内容から計算した場合!?
　１テラバイトのHDDのデータ保存量と２テラバイトのHDDのデータ保存量は最大何倍の差があるのでしょうか！？
　宜しくお願いします。

vaidurya · Accepted Answer

リンク先のベストアンサーは、説明がおかしいし、それ以上に意図通りに伝わってもいません。
1バイトで表現できる最大の数字は8bitの二進数ですから、011111111つまり255が最大です。
0からカウントするので、256の数字を表現できると言えます。

これが2バイトになると、01111111111111111で、256x256の数字を表現できます。
つまり65536通り、0から65535です。
ここまでは、コンピューター業界では、半ば定数、πや九九のように、諳んじられて普通です(笑)

普通の人は、指折り数えて10とか20と言いますが
コンピューター業界には、二進数10桁、両手の指で1024まで数えられると言われます。
あげく、普通にこれで指折り足し算できたり
1から32まで、10秒くらいで指を曲げてみせる人もいると聞いたことがあります。
(やってみると私は1秒に1数えるのがやっとです)

閑話休題
1バイトと2バイトを、2進数で比較するなら
「二進数での二倍の桁が使えて、256倍の数字を表せる」です。

でも、その疑問は、単位の意味を考えていないことを示唆しています。

1リットルの二倍が2リットルになるのは、そういう単位だからです。
1リットルを、別の単位で表せば、1000立方センチメートル
2リットルは2000立方メートルです。

あるいは1000立方センチメートルは10^3センチメートルの結果でもあります。
しかし、20^3センチメートルの結果は、2000立方センチメートルではなく
8000立方センチメートルになってしまいます。2倍ではありません。

逆に、2000立方センチメートルを同じように表現するなら
およそ12.6^3センチメートル、やはり10センチメートルの2倍ではありません。

表現するものが、体積や容積であれば、cftとか立米とかリットルとかガロンとか
適切な単位を使って比較し、考える必要があります。

HDDの場合も、テラバイトは、隙間なく保存できた場合に
保存できるすべてのデータの総量を表わすものです。

ですから、素人が考える範囲では、1テラバイトのHDDの二倍が2テラバイトです。

万が一、もしもというよりも、万が一です。
2テラバイトを使って、表現できる最大の数字を確認したいのであれば
数学のカテゴリーにでも行ったほうがいいでしょう。
天文学的な数字になること以外は、ほとんどの人にわかりません。

何倍の数字を表せるのかも1テラバイトで表せる最大値ですから、既に天文学的です(笑)

なお、保存できるデータ量として考える場合、単純に言えば2倍ですが
専門的に考えれば、実際には前述の"すべてのデータ"には
ユーザーがファイルとして保存するものだけでなく
ファイルシステムの管理情報を含みます。
ですから、ファイルシステムの仕様/設定によっては、厳密には2倍ちょうどではなくなります。

これはコップにビー玉を入れた時に
二倍の容積のコップに、必ずしも2倍のビー玉が入るわけでは無いのと似ています。
あるいは二倍の体積のビー玉が、二倍の容積のコップに同じ数入るとは限らないことに似ています。

あるいは、同じA4サイズのノートでも
英語ノートと国語のノートでは
書ける文字数が変わってくるのと似ています。

管理サイズの都合などで、管理情報に消費される容量は
それなりに変動する可能性があるのです。
これが比例しないなら、ユーザーが保存できる情報量はわずかながら変わります。

ただ、普通は、これはほとんど誤差範囲のもので1%にも満たないでしょうし
問題として指摘すれば、言いがかりとみなされてしかるべきものです。

そんなものを気にするくらいなら
クラスタギャップの心配のほうが、よほど意味を持つというものです。

なお、こういった単位のミスマッチは、性能や容量を測る際に
勘違いとして、まま起きるものです。

たとえば、インターネット接続を「最大100Mの高速回線」なんて書くことがあります。
でも、これは暗に100Mbpsを意味していて、bpsを書かないことは不当ながら、あり得ることです。

そして、HDDについて話すときは、口語的表現では
「うちのHDDは100Mだからさ」といった表現が行われます。

ですが、そのセリフに対して100Mは、100MBytesを示した時期もありましたし
100MB/sを表わす使い方は、今でもありえるものです。

MbytesとMB/sでは単位として、役割自体がまったく違いますし
MB/sはMbpsによく似た役割の単位ですが
1MB/sは、よく8Mbpsに相当すると説明されます。
(厳密には、もうちょっと複雑ですけどね)

100Mbpsのインターネット回線は速いのですが
100MB/sのHDDは、その8倍程度の速度です。

これを、同等と考えて、USB3.0のHDDの代わりに
インターネット上のオンラインストレージを使ったら
8倍(おそらくそれ以上に)時間がかかるわけですから、単位の勘違いは、けっこう恐ろしいものです。

なお、MB/sはMBytes毎秒、MbpsはMbit毎秒を意味します。
1Bytesは8bitから成り立ちます。

でも、通信技術では、通信制御のためのbitとか、オクテットとか
いろいろと、ややこしい要素があるので、細かいこと気にしない。これが一番です(苦笑)

そういえば、よく気にする人が質問する単位の取り違えに、MBやGBやTBがあります。
非常に大きなシェアを持っているWindowsでは、HDDの容量などをこれらの単位で表示します。
ですが、1GBは1000MBですから、1GBのHDDは1GBないし1000MBと表示されるはずが
Windowsでは1000MBよりも大幅に少なく表示されます。

これが、同じHDDを使ってもMacOSXやLinuxなどでは
普通に1000MBと表示されたりします。

これは単位を取り違えたためで、Windowsの偏向的な仕様のためです。

コンピューターでは2進数での計算が基本となるわけですが
2進数では、10進数の1000は切りの良い数字ではありません。
2進数では、その近似値で切りがいいのは、10進数の1024になります。

ですから、計算する際に、1000で割る場合と1024で割る場合があります。
これが、容量計算の差を生み出してしまうわけです。

ですから、もう随分むかしに、1024で割った場合は
MiB,GiB,TiBといった単位を使いましょうという話が出てきていて
MacOSXやLinux系OSでは、それを受け入れた仕様となっています。

ですからMBで表示するなら1000で割って計算するから、少なく見えたりしません。
1024で割ったなら、MiBやGiBで表示するので、容量がおかしいなんて話になりません。

単位の取り違えは、とても恐ろしいものですが
中世のように、権力者が、単位をごまかすようなことがあれば
庶民は、それに苦しむよりほか無いのかもしれません。

shintaro-2 · Answer

>なので以下のことが！ひらめきました^^
>１バイト≒半角英数１文字≒256ビット
>２バイト≒半角英数2文字≒65536ビット

>　1バイトと2バイトではビット数でいうと２５６倍になりますが！
>　不思議と！文字数（容量）でいうと２倍しかならない！そこは今後の課題として 
>間違いないでしょうか！
>もし考え方が間違いなかったら安心しますが！？

思いっきり勘違いです

通常のシステムもしくは一般的には
 １バイト=8 bit　です
　半角文字は８ビットで表せますので、２バイト＝２文字です。
　全角文字は２バイト(１６ビット）ですので２バイト＝１文字です。

Eureka_ · Answer

＞なので以下のことが！ひらめきました^^
(略)

ズレてます。
1バイトは8ビット、これは単位の定義で明らかです。1バイト＝8ビットのデータで表せるのは0から255まで、2バイト＝16ビットのデータで表せるのは0から65535までの数値になりますが、この255とか65535に「ビット」という単位は関係ありません。

千円札が2枚あっても100万円の買い物は出来ないということです。

yokohamahope · Answer

今回の質問の回答は2倍です。4畳の部屋と8畳の部屋では広さは何倍？というような質問ですから。
前回の質問でベストアンサーに選ばれた回答は、1桁の数値と2桁の数値では表わせる値は最大10倍開いていますと答えています。
質問の趣旨がそのようであったならそれで良いのですが、私はベストアンサーを選ばれたことに少し疑問を感じました。

noji0105#6 · Answer

2倍に過ぎません。

parts · Answer

Ｑ／１テラバイトのHDDのデータ保存量と２テラバイトのHDDのデータ保存量は最大何倍の差があるのでしょうか！？

Ａ／そのまま、２を１で割ったらいくつかを考えれば良いでしょう。順当に2倍です。
「８個の二乗分が入っているわけですから６４個」にはなりません。それではポケットを叩くとビスケットが２つ・・・叩いていくたびビスケットは増えるという異空間です。
全体的に当該の回答は、情報単位の意味と容量を混同しているように思えます。

一応、整理しておきます。基本的に1byteでも2Byteでも2倍、1/2の差となります。
そして、1byteは8bitです。ただし、単位が変化した場合は、媒体における容量と情報単位では、示し方が変化します。
一般にOSの認識上では、1024byteで１KByteになります。1KBとかけば、１024Byteなのです。これは、2進数における２の10乗がコンピュータの演算上、扱いやすいためであり、質問者様が計算の仕方が違うということで考えたのは、きっとここだと思うのです。本来キロは距離の単位でも1000mで1Kmという1000を表すK（Kiro/キロ）なのですが、情報単位では一般的な1000とは違い1024であること。同様に100万のMega（メガ）が1024Kで1Mになるという部分のことを聞きたかったのではないかと予想します。

それだけなのです。
それ以外は、セクターバイトなどのアドレッシングのルールがいくつかありますが、考える必要はありません。下手に考えれば、余計に混乱するでしょう。
よって、１TBと2TBでも、１00KBと200KBでも容量は2倍または1/2の関係にしかなりません。ただし、1MBをByteで示した場合、一般に記録デバイスの容量として表記する単位は100万バイトとなりますが、OSなどによって管理される１MBの単位は1024byte換算となり、1,045,876バイトとなります。
逆算すると1MBのデータはOS上からは、およそ0.95MBとして認識します。

では、
なぜ８の2乗という値が出たのかというと、そもそもその方自体の考え方が間違っているとしかいえません。バイトの基となるBitは1bitで0か1のどちらかを記述しています。2bitであれば、10、01、00、11のいずれかを示します。すなわち、２つのうちの１つを選ぶ力を示したものが1bitです。
2bitなら、０か１の選択が1回、そしてゼロを選んだ後に０か１、１を選んだ時に０か１の選択があるわけです。これは、２のべき乗による分岐が連続することを意味します。（これはあくまでわかりやすく説明したものであり、必ずしもそういう手順で処理するものという意味ではありません）
すなわち分岐の回数が1bitなら1回で２通りから１つ。2bitなら2回で4通りから１つの記述やルートを示します。これは、演算アルゴリズムと処理する情報単位（計算式の複雑さなど）を示すものであり、保存されるデータ容量がそのべき乗で劇的に増えていくという意味ではありません。

よって、水で考えれば1Lがもし1byteなら２Lは２Byteです。それ以上でもそれ以下でもないと思って差し支えありません。保存されるデータ量という段階でこれは確実なのです。
ただし、表記単位が変わった場合、１キロリットルの水と1KBを同じ扱いにすると、OS側などの認識では1024L（1024Byte）が１キロリットルとして換算することがあります。

尚、演算において一度に認識または処理可能な情報単位（データ量）という意味になると、何通りのパターンがあるかが重要になるため、２のべき乗によって倍々になり、8bit（２の8乗の記述パターン、演算パターン）で1byteとなります。尚、基点が0であるため、2の8乗は256パターン、0から始まって255までの数字を示します。

Zirconia · Answer

前回の質問のアンサーも見当はずれなような、そうでないような、微妙な感じですが、
前回の路線でもう少し補足しておきます。

パソコンに限らず、電子機器のデータは0と1で認識されます。
これは、『電流が流れているかいないか』を認識しているためです。
蛍光灯のスイッチのようなものを思い浮かべてください。
スイッチを「入り」にして電流が流れているときは1。
スイッチを「切り」にして電流が流れていない時は0、というわけです。

この0と1のスイッチを沢山並べると、ソロバンのように計算ができます。
ただし、0と1だけで2や3は無いので1+1は繰り上がって10、となります。これが噂の２進法です。

０→ 000
１→ 001
２→ 010
３→ 011
４→ 100
５→ 101
６→ 110
７→ 111

といった感じです。
そして、この「0」と「1」に切り変わるスイッチひとつを1bit(ビット)と数えます。
上の計算はスイッチ３つなので3bit、というわけです。

以前質問されたスレッドの内容に沿っていえば、
3bit(スイッチが３つ)あれば、0から7までの数字を表現できる、ということが言えますね。
数字の数は3つなのに、扱える情報量は0から7まで。
その辺が混乱の元になるのかもしれません。

我々が普段使う数字で考えてみましょう。
10ケタまで表示できる計算機があったとします。
これは数字が10個しかないのに、
扱える情報量は0から九十九億九千九百九十九万九千九百九十九までです。
数字の数と扱える情報量は一致しない、ということがご理解いただけると思います。

／

1byte(バイト)は、8bitです。
これは1時間は60分、というような単位の問題なので、あまり深く考えず。

前回の質問だと、1バイトと2バイトの違いでしたね。

1byteは、0000 0000です。　(わかりやすいように4ケタで区切ります)

2byteは、0000 0000 0000 0000です。

数字の数は2倍に増えていますが、
このソロバンを全て埋めてみると

1byteで扱える情報量は、1111 1111 (0から255)

2byteで扱える情報量は、1111 1111 1111 1111 (0から65535)

となります。
数字の数は8から16に増えただけなのに、
扱える情報量は257倍に増えました。
───ということが、前回の質問に対する回答の解説となります。

ちなみに我々が使う10進数で8ケタから16ケタに増えると、
扱える情報量は1億倍になります。2進数は0と1しかありませんから、
たくさんのケタが必要になるのです。

今回の質問に対する回答は───
もっと詳しい人にパスさせていただきます。
スケールが壮大すぎて私の知識量では的確な答えを返せる自信がありません……。

nekonynan · Answer

仮に以下の条件のHDDを準備した時に

1TB　　で１セクターが５１２B

2TB　　で１セクターが４KB

HDDに入れる１つのデータ容量が、１００Bならば

１TBのHDDの方が２TBのHDDの４倍データが入る事と成ります

そう、条件のよっては、１TBのHDDの方が沢山入る事も有ります。

HDDの最小占領する領域が、セクター単位ですから、こんなマジックみたいな事が起こります

Eureka_ · Answer

そのスレッド、見当違いの回答にベストアンサーが付けられてて大丈夫かって気になるんですけど。

1テラと2テラなら大雑把に言って記憶容量は2倍です。細かい数字を見れば管理領域のサイズが違ったりで正確に2倍とはならないでしょうが、1.9倍以下とか2.1倍以上になることはあり得ません。

あ、質問に忠実に「上のスレッドの内容から計算」したらなんか天文学者でもそう見ない数字が出てくるでしょうけど、そんな大前提がトンチキな数字に何の意味があるかは不明です。

shintaro-2 · Answer

>１テラバイトのHDDのデータ保存量と２テラバイトのHDDのデータ保存量は最大何倍の差があるのでしょうか！？

あまり意味の無い比較と思いますが、

それぞれ最大にデータを入れるのであれば、２倍です。

しかし、HDDにはセクターと呼ばれる区画があり、
例えば１文字のファイルを保存したとしても50文字のファイルを保存したとても１セクターを使ってしまうので、

何倍の保存容量になるかは、データ次第です。

1TBと2TB、HDDのデータ保存量の差は！？

リンク先のベストアンサーは、説明がおかしいし、それ以上に意図通りに伝わってもいません。

この回答への補足

>なので以下のことが！ひらめきました^^

＞なので以下のことが！ひらめきました^^

今回の質問の回答は2倍です。

この回答への補足

2倍に過ぎません。

この回答への補足

Ｑ／１テラバイトのHDDのデータ保存量と２テラバイトのHDDのデータ保存量は最大何倍の差があるのでしょうか！？

この回答への補足

前回の質問のアンサーも見当はずれなような、そうでないような、微妙な感じですが、

この回答への補足

仮に以下の条件のHDDを準備した時に

この回答への補足

そのスレッド、見当違いの回答にベストアンサーが付けられてて大丈夫かって気になるんですけど。

この回答への補足

>１テラバイトのHDDのデータ保存量と２テラバイトのHDDのデータ保存量は最大何倍の差があるのでしょうか！？

この回答への補足

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