Кибибайт

Формальное определение

Кибибайт (обозначение: КиБ, международное: KiB) — единица измерения объёма цифровой информации, определённая Международной электротехнической комиссией (МЭК) как ровно 2¹⁰ байтов, или 1024 байта. Название «кибибайт» — сокращение от «кило бинарный байт». Единица была введена в 1998 году в рамках стандарта МЭК 80000-13.

Кибибайт создан для устранения многолетней неоднозначности в вычислительной технике. Десятилетиями приставка «кило-» в контексте компьютеров неформально обозначала 1024, хотя в СИ она определена как ровно 1000. Двоичные приставки МЭК — киби (2¹⁰), меби (2²⁰), гиби (2³⁰), теби (2⁴⁰), пеби (2⁵⁰), эксби (2⁶⁰) — созданы для устранения этой двусмысленности.

Соотношение с другими единицами

Один кибибайт равен 1024 байтам или 8192 битам. Он на 2,4% больше десятичного килобайта (1000 байтов). Хотя на уровне кибибайта разница мала (всего 24 байта), она значительно нарастает на больших масштабах: мебибайт на 4,86% больше мегабайта, а тебибайт — на 9,95% больше терабайта.

Создание двоичных приставок

Термин «кибибайт» был создан МЭК в декабре 1998 года. Приставка «киби-» образована из первых двух букв слов «кило» и «бинарный» (binary). Этот же принцип применяется ко всем двоичным приставкам МЭК: меби, гиби, теби, пеби, эксби.

Проблемы принятия

Несмотря на 25-летнюю стандартизацию, кибибайт и родственные единицы встретили неравномерное принятие. IEEE, NIST и ISO формально поддерживают двоичные приставки. Linux, GNOME и KDE используют KiB последовательно. Однако Apple перешла на десятичные приставки в macOS в 2009 году, а Microsoft Windows продолжает использовать «КБ» в значении 1024 байт.

Проблема двоичного килобайта

С 1950-х годов инженеры использовали «килобайт» в значении 1024 байт, поскольку память организована степенями двойки. Конфликт возник, когда производители накопителей стали использовать определение СИ. Жёсткие диски рекламировались в степенях 1000, а ОС отображали размеры в степенях 1024.

Решение МЭК

МЭК предложила систему двоичных приставок в 1996 году и опубликовала её в 1998 году. Цель была ясна: зарезервировать приставки СИ для степеней 1000, а двоичные приставки — для степеней 1024.

Смешанное внедрение

Linux принял нотацию KiB рано. Ubuntu, Fedora и другие дистрибутивы обновили файловые менеджеры. Apple перешла на десятичные килобайты в 2009 году. Windows остаётся крупнейшим исключением, продолжая отображать «КБ» как 1024 байт.

Операционные системы

Linux-системы используют KiB, MiB и GiB при отображении размеров файлов. macOS использует десятичные KB с 2009 года. Windows использует двоичные значения с десятичными обозначениями.

Программирование

В программировании кибибайт используется при распределении памяти, задании размеров буферов. Страницы памяти на большинстве архитектур — 4 KiB. Размеры блоков файловых систем кратны степеням двойки.

Техническая документация

Технические стандарты (JEDEC, IETF RFC, документация ядра Linux) используют или рекомендуют нотацию KiB для избежания двусмысленности.

Встроенные системы

Микроконтроллеры часто имеют память, измеряемую в кибибайтах. Типичный ARM Cortex-M0 может иметь 32 KiB флеш-памяти и 4 KiB ОЗУ.

Размеры файлов

Типичное текстовое электронное письмо — 2–10 KiB. Фавикон — 1–4 KiB. Файл исходного кода — 5–30 KiB. Страница форматированного текста — 20–40 KiB.

Отображение размеров файлов

Когда вы видите «48 КБ» на компьютере, фактический размер зависит от ОС. В Windows это 49 152 байт (48 × 1024). В macOS — 48 000 байтов (48 × 1000). В Linux — «48 KiB» означает 49 152 байта.

Контекст

Один KiB — примерно 1024 символа ASCII, около одной пятой печатной страницы. SMS-сообщение (160 символов) занимает около 0,16 KiB в ASCII.

Архитектура компьютеров

Страницы виртуальной памяти на процессорах x86 и ARM — обычно 4 KiB. Размеры кэша L1 — 32–128 KiB на ядро. Большие страницы (hugepages) — 2 MiB или 1 GiB.

Теория информации

В теории информации точное измерение объёма данных критично. Исследователи используют кибибайты для однозначного указания размеров.

Встроенные системы

Микроконтроллеры в автомобилях, бытовой технике, медицинских приборах имеют память в кибибайтах. Инженеры прошивок учитывают каждый байт, и точное определение KiB критически важно для планирования ресурсов.