数量级 (数据)

本文按数量级列出了以位元和字节为单位的信息单位的倍数列表。

字节是信息的常用测量单位（千字节、兆字节、吉字节、太字节、拍字节等）。本文中，一个字节是一组 8 位（八位字节，octet），历史上并不总是如此。

十进制国际单位制前缀“千”、“兆”、“吉”、“太拉”等是 10³ = 1000 的幂。二进制前缀“kibi”、“mebi”、“gibi”、“tebi”等分别指 2¹⁰ = 1024 的相应幂。

在日常使用中，当 1024 足够接近 1000 时，一些十进制前缀已用于计算机存储器以表示二进制幂，但从 1998 年开始，标准机构越来越多地选择通过禁止软件显示带有十进制前缀的二进制数量来限制由此产生的混淆。^[1]^[2] Microsoft Windows操作系统仍然以这种日常意义报告存储设备上的文件和可用空间。

对照表

**数量级 (数据)**
二进制（Binary）		十进制（Decimal）		事物
系数	术语	系数	术语	事物
2⁰	位元 bit	10⁰	位元 bit	1位 – 0 或 1，假或真，低或高
2⁰	位元 bit			1.5位 – 一个三进制一位
2¹				2位 – 足够唯一确定遗传密码中一个碱基对
2¹				3位 – 八进制中一位数的大小
2²	nibble (也称为 nybble)			4位 – 十六进制中一位数的大小；十进制中使用二进制编码的一位数的大小
				5位 – 用于电传通信的鲍窦码中一个代码点的大小
				6位 – 用于UNIVAC的Fieldata（英语：Fieldata），IBM "BCD" format，和盲文中一个代码点的大小。足够唯一确定遗传密码中一个密码子。
				7位 – ASCII字符集中代码点的大小 – 存放2位十进制数字的最小长度
2³	字节			8 bits – 在许多计算机架构中也称作八字节 – 在8位计算机中等同于一个字(如Apple II, Atari 800, Commodore 64 等) – 8位游戏主机的"字大小"（指令长度），包括Atari 2600, FC游戏机
		10¹	decabit	10位 – ECC内存存储1字节数据的最小位长 – 帧异步序列中传输1字节数据的最小帧长度
				12位 – 迪吉多在1965-1990年生产的PDP-8计算机的字长
2⁴				16 bits – 常用于许多编程语言，可存放一个0到65535的整数；或是-32768到+32767的整数 – 在16位计算机中相当与一个“字”(IBM PC, Commodore Amiga) – 16位电子游戏机中的一个“字长”（指令长度），包括: Sega Genesis, Super Nintendo, Mattel Intellivision
2⁵				32 bits (4 bytes) – 一个可以容纳4,294,967,296个不同整数的大小 – IEEE 754规定的单精度浮点数字的大小 – 目前互联网协议中IPv4的地址大小 – 在32位计算机中相当与一个“字”(Apple Macintosh, Pentium-based PC). – 电子游戏机中的一个“字长”（指令长度），包括: PlayStation, Nintendo GameCube, Xbox, Wii
				36 bits – 在Univac 1100-series电脑和迪吉多的PDP-10中表示一个“字”的大小
				56 bits (7 bytes) – DES中的密码强度
2⁶				64 bits (8 bytes) – 一个可以容纳18,446,744,073,709,551,616个不同整数的大小 – IEEE 754中规定的双精度浮点数字的大小 – 在64位计算机中相当与一个“字”(Power, PA-Risc, Alpha, Itanium, Sparc, x86-64 PCs and Macintoshes). – 64位电子游戏机中的一个“字长”（指令长度），包括: Nintendo 64, PlayStation 2, PlayStation 3, Xbox 360
				80 bits (10 bytes) – 扩充精度浮点的大小，for intermediate calculations that can be performed in floating point units of most processors of the x86 family
		10²	hectobit	100 bits
2⁷				128 bits (16 bytes) – IPv6的地址大小,继承IPv4协议 – Rijndael和AES中的最低密码强度加密标准，并且广泛运用于MD5密码的报文摘要算法
2⁷				160 bits – SHA-1的最大密钥长度，标准的Tiger (hash)，和Tiger2加密报文摘要算法
2⁸				256 bits (32 bytes) – 推荐的强加密报文摘要的最短密钥长度截至2004年^[update]
2⁹				512 bits (64 bytes) – 推荐的强加密报文摘要的最长密钥长度2004
2⁹		10³	千比特	1000 bits
2¹⁰	kibibit			1024 bits (128 bytes)
2¹⁰	kibibit			1288 bits – 一个标准磁条的近似最大容量
2¹¹				2048 bits (256 bytes)
2¹²				4096 bits (512 bytes) – 典型的扇区大小，和大多数文件系统中计算机存储卷最小空间分配单元 – 一条单行距打印纸(不进行格式化)中近似的信息量
				4704 bits (588 bytes) – 标准MPEG音频中未压缩的单通道帧长度(每秒75帧，每通道)，以中等质量8-bit采样率44,100 Hz (或者16-bit采样率22,050 Hz)
				8000 bits (10³ bytes) – 一个千字节
2¹³	kibibyte			8192 bits (1,024 bytes) – Sinclair的ZX81中RAM的容量高.
				9408 bits (1,176 bytes) – 标准MPEG音频中未压缩的单通道帧长度(每秒75帧，每通道)，以标准质量16-bit 采样律44,100 Hz
		10⁴		15,360 bits – 在一个8位单色文本控制台(80x24)上一个屏幕上显示的数据
2¹⁴				16,384 bits (2 kibibytes) – 一个文本输入页^[3]，FC游戏机的RAM的容量
2¹⁵				32,768 bits (4 kibibytes)
2¹⁶				65,536 bits (8 kibibytes)
2¹⁶		10⁵		100,000 bits
2¹⁷				131,072 bits (16 kibibytes) – 最小的Sinclair ZX Spectrum的RAM的容量
2¹⁷				160 kilobits - 这篇文章的近似大小（2010年4月15日）
2¹⁸				262,144 bits (32 kibibytes)
2¹⁹				524,288 bits (64 kibibytes) – 很多流行的8位计算机(如C-64，Amstrad CPC等)的RAM的容量 – 16位元CPU（如Intel 8086/8088）的记忆体区段上限
2¹⁹		10⁶	megabit	1,000,000 bits
2²⁰	mebibit			1,048,576 bits (128 kibibytes) – 一些流行的8位计算的(如C-128,Amstrad CPC等)的RAM的容量
2²⁰	mebibit			1,978,560 bits – 标准清晰度黑白传真的一个单页 (1728 × 1145 pixels)
2²¹				2,097,152 bits (256 kibibytes)
2²¹				4,147,200 bits – 未压缩的NTSC DVD视频的一帧(720 × 480 × 12 bpp Y'CbCr)
2²²				4,194,304 bits (512 kibibytes)
				4,976,640 bits – 未压缩的PALDVD视频的一帧(720 × 576 × 12 bpp Y'CbCr)
				8,343,400 bits – 一张质量不错的典型照片(1024 × 768 pixels)。
2²³	mebibyte			8,388,608 bits (1024 kibibytes)
		10⁷		11,520,000 bits – 一个分辨率较低的计算机显示器(截至2006年)的像素容量，800 × 600 像素，24 bpp（True Color）
				11,796,480 bits – 一个 3.5 英寸软盘的容量，俗称1.44 MB，但实际上为1.44 × 1000 × 1024 bytes
2²⁴				16,777,216 bits (2 mebibytes)
2²⁴				25 megabits – 一个典型彩色幻灯片的数据量
2²⁵				33,554,432 bits (4 mebibytes) – Nintendo 64RAM的容量
				41,943,040 bits (5 mebibytes) – 近似莎士比亚全集^[3]的字数
				55,296,000 bits – 一个高分辨率的彩色计算机显示器（截至2007年）的像素容量，1920 × 1200 pixels，24 bpp
				50–100 megabits – 一个典型电话簿的数据量
2²⁶
		10⁸
				67,108,864 bit (8 mebibytes)
2²⁷				134,217,728 bits (16 mebibytes)
2²⁷				150 megabits – 一个大折页地图的信息量
2²⁸				268,435,456 (32 mebibytes)
2²⁸				423,360,000 bits: 一个5分钟的CD品质录音
2²⁹				536,870,912 bits (64 mebibytes)
2²⁹		10⁹	gigabit	1,000,000,000 bits
2³⁰	gibibit			1,073,741,824 bits (128 mebibytes)
2³¹				2,147,483,648 bits (256 mebibytes)
2³²				4,294,967,296 bits (512 mebibytes)
				5.45×10⁹ bits (650 mebibytes) – 一张普通CD的容量
				5.89×10⁹ bits (702 mebibytes) – 一张大容量CD的容量
				6.4×10⁹ bits – 人类基因组的容量（假设每个碱基对为2 bit）
2³³	gibibyte			8,589,934,592 bits (1024 mebibytes)
2³³	gibibyte	10¹⁰		10,000,000,000 bits
2³⁴				17,179,869,184 bits (2 gibibytes) – FAT16定址能力上限
2³⁵				34,359,738,368 bits (4 gibibytes)
2³⁵				3.76×10¹⁰ bits (4.7 gigabytes) – 一个单面单层 DVD 的容量
2³⁶				68,719,476,736 bits (8 gibibytes)
2³⁶		10¹¹		100,000,000,000 bits
2³⁷				137,438,953,472 bits (16 gibibytes)
				1.46×10¹¹ bits (17 gigabytes) – 一个双面双层 DVD 的容量
				2.15×10¹¹ bits (25 gigabytes) – 一个单面单层的12-cm 蓝光光盘的容量
2³⁸				274,877,906,944 bits (32 gibibytes)
2³⁹				549,755,813,888 bits (64 gibibytes)
2³⁹		10¹²	terabit	1,000,000,000,000 bits (125 gigabytes)
2⁴⁰	tebibit			1.34×10¹² bits – Polychaos dubium基因组的估计容量，已知最大的基因组
2⁴⁰	tebibit			1.6×10¹² bits (200 gigabytes) – 一块硬盘的平均容量(截至2008年)
2⁴¹				2,199,023,255,552 bits (256 gibibytes)
2⁴²				4,398,046,511,104 bits (512 gibibytes)
2⁴³	tebibyte			8,796,093,022,208 bits (1024 gibibytes)
				(approximately) 8.97×10¹² bits – 截至2010年，经过计算的π的最大位数(2.7×10¹²)
		10¹³		10,000,000,000,000 bits (1.25 terabytes) – 人类记忆功能体的容量(根据雷蒙德·库茨魏尔发表的奇点迫近， p. 126)
2⁴⁴				17,592,186,044,416 bits (2 tebibytes) – FAT32定址能力上限
2⁴⁵				35,184,372,088,832 bits (4 tebibytes)
2⁴⁶				70,368,744,177,664 bits (8 tebibytes)
2⁴⁶		10¹⁴		100,000,000,000,000 bits
2⁴⁷				140,737,488,355,328 bits (16 tebibytes)
2⁴⁷				1.5×10¹⁴ bits (18.75 terabytes)
2⁴⁸				281,474,976,710,656 bits (32 tebibytes)
2⁴⁹				562,949,953,421,312 bits (64 tebibytes)
2⁴⁹		10¹⁵	petabit	1,000,000,000,000,000 bits
2⁵⁰	pebibit			1,125,899,906,842,624 bits (128 tebibytes)
2⁵⁰	pebibit			2.4×10¹⁵ bits (300 terabytes) – 互联网档案馆容量的大小(截至2004年)
2⁵¹				2,251,799,813,685,248 bits (256 tebibytes) – NTFS定址能力上限
2⁵²				4,503,599,627,370,496 bits (512 tebibytes)
2⁵²				1,000,000,000,000,000 bits (10¹⁵ bytes) – 一个petabyte
2⁵³	pebibyte			9,007,199,254,740,992 bits (1024 tebibytes)
2⁵³	pebibyte	10¹⁶		10,000,000,000,000,000 bits
2⁵⁴				18,014,398,509,481,984 bits (2 pebibytes)
2⁵⁵				36,028,797,018,963,968 bits (4 pebibytes)
2⁵⁵				4.5×10¹⁶ bits (5.625 petabytes) – 截至2004年，Google的服务器场的估计容量
2⁵⁶				72,057,594,037,927,936 bits (8 pebibytes)
				10 petabytes (10¹⁶ bytes) – 国会图书馆 (美国)藏品数量的估计近似值，包括非书籍资料，截至2005年^[4]
		10¹⁷		100,000,000,000,000,000 bits
2⁵⁷				144,115,188,075,855,872 bits (16 pebibytes)
2⁵⁸				288,230,376,151,711,744 bits (32 pebibytes)
2⁵⁹				576,460,752,303,423,488 bits (64 pebibytes)
				8 ×10¹⁷, 科幻星际旅行中Data的储存容量
		10¹⁸	exabit	1,000,000,000,000,000,000 bits
2⁶⁰	exbibit			1,152,921,504,606,846,976 bits (128 pebibytes)
2⁶⁰	exbibit			1.6×10¹⁸ bits (200 petabytes) – 全世界印刷材料的总量(截至2012年)
2⁶¹				2,305,843,009,213,693,952 bits (256 pebibytes)
2⁶²				4,611,686,018,427,387,904 bits (512 pebibytes)
2⁶³	exbibyte			9,223,372,036,854,775,808 bits (1024 pebibytes)
2⁶³	exbibyte	10¹⁹		10,000,000,000,000,000,000 bits
2⁶⁴				18,446,744,073,709,551,616, bits (2 exbibytes)
2⁶⁵				36,893,488,147,419,103,232, bits (4 exbibytes)
2⁶⁵				50,000,000,000,000,000,000 bits (5 exabyte)
2⁶⁶				73,786,976,294,838,206,464, bits (8 exbibytes)
2⁶⁶		10²⁰		100,000,000,000,000,000,000 bits
2⁶⁷				147,573,952,589,676,412,928 bits (16 exbibytes)
2⁶⁸				295,147,905,179,352,825,856 bits (32 exbibytes)
2⁶⁸				3.5 × 10²⁰ bits – 在300 K (27°C)时，当1焦耳的能量被加入一个热浴后，信息容量的增加量^[5]
2⁶⁹				590,295,810,358,705,651,712 bits (64 exbibytes)
2⁶⁹		10²¹	zettabit	1,000,000,000,000,000,000,000 bits
2⁷⁰	zebibit			1,180,591,620,717,411,303,424 bits (128 exbibytes)
2⁷¹				2,361,183,241,434,822,606,848 bits (256 exbibytes)
2⁷¹				3.4×10²¹ bits (0.36 zettabytes) – 在1克 DNA中可以储存的信息量^[6]
2⁷²				4,722,366,482,869,645,213,696 bits (512 exbibytes)
2⁷³	zebibyte			9,444,732,965,739,290,427,392 bits (1024 exbibytes) – GTP定址能力上限
2⁷³	zebibyte	10²²		10,000,000,000,000,000,000,000 bits
		10²³		1.0×10²³ bits – 在1 K (-272.15°C)时，当1焦耳的能量被加入一个热浴后，信息量的增加值^[7]
		10²³		6.0×10²³ bits – 1摩尔(12.01 g)的石墨，在25°C时的信息量；相当于平均0.996 bits每个原子。^[8]
		10²⁴	Yobibyte	7.3×10²⁴ bits – 1摩尔(18.02 g)液体水，在25°C时的信息量；相当于平均12.14 bits每个分子。^[9]
2⁸⁰	Yobibyte			1,208,925,819,614,629,174,706,176 bits (128 zebibytes)
		10²⁵		1.1×10²⁵ bits – 1摩尔(18.02 g)水，在100°C，标准大气压下，蒸发时熵的增加；相当于平均18.90 bits每个分子。^[10]
		10²⁵		1.5×10²⁵ bits – 1摩尔(20.18 g)氖气在25°C并且1个标准大气压下的信息量；相当于平均25.39 bits每个原子。^[11]
2¹⁵⁰		10⁴⁵		~ 10⁴⁵ bits – 在计算机上完美重建美国成年男性平均体型到量子水平所需的位数是2×10⁴⁵比特信息（贝肯斯坦上限）。
		10⁵⁸		~ 10⁵⁸ bits – 太阳的热力学熵^[12] (大约30 bits每质子，加上10 bits每电子)。
		10⁶⁹		~ 10⁶⁹ bits – 银河系的热力学熵 (只计算恒星，不包括星系中的黑洞)
2²⁵⁶		10⁷⁷		1.5×10⁷⁷ bits – 一个太阳质量的黑洞的信息量。^[13]
2³⁰⁵		10⁹²		可观测宇宙的信息量。^[14]

参考

^ Definitions of the SI units: The binary prefixes. physics.nist.gov. [2020-06-17].
^ quantifiers. www.catb.org. [24 January 2022].
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^ Hickey, Thom (OCLC Chief Scientist). Entire Library of Congress. Outgoing. June 21, 2005 [2010-05-05]. （原始内容存档于2020-05-29）.
^ $\scriptstyle {\frac {1}{300}}$ J K^-1
^ 存档副本 (PDF). [2010-09-19]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-03）.
^ 1 J K⁻¹. Equivalent to 1/(k ln 2) bits, where k is Boltzmann's constant
^ Equivalent to 5.74 J K⁻¹. Standard molar entropy of graphite.
^ Equivalent to 69.95 J K⁻¹. Standard molar entropy of water.
^ Equivalent to 108.9 J K⁻¹
^ Equivalent to 146.33 J K⁻¹ Standard molar entropy of neon. An experimental value, see [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆） for a theoretical calculation.
^ Given as 10⁴² erg K^-1 in Bekenstein (1973), Black Holes and Entropy^{[永久失效链接]}, Physical Review D 7 2338
^ Entropy = $\scriptstyle Ac^{3}/4G\hbar$ in nats, with $A=16\pi G^{2}M^{2}/c^{4}$ for a Schwartzschild black hole. 1 nat = 1/ln(2) bits. See Jacob D. Bekenstein (2008), Bekenstein-Hawking entropy （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Scholarpedia.
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[2] quantifiers. www.catb.org. [24 January 2022].

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[5] $\scriptstyle {\frac {1}{300}}$ J K^-1

[6] 存档副本 (PDF). [2010-09-19]. （原始内容存档 (PDF)于2016-03-03）.

[7] 1 J K⁻¹. Equivalent to 1/(k ln 2) bits, where k is Boltzmann's constant

[8] Equivalent to 5.74 J K⁻¹. Standard molar entropy of graphite.

[9] Equivalent to 69.95 J K⁻¹. Standard molar entropy of water.

[10] Equivalent to 108.9 J K⁻¹

[11] Equivalent to 146.33 J K⁻¹ Standard molar entropy of neon. An experimental value, see [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆） for a theoretical calculation.

[12] Given as 10⁴² erg K^-1 in Bekenstein (1973), Black Holes and Entropy^{[永久失效链接]}, Physical Review D 7 2338

[13] Entropy = $\scriptstyle Ac^{3}/4G\hbar$ in nats, with $A=16\pi G^{2}M^{2}/c^{4}$ for a Schwartzschild black hole. 1 nat = 1/ln(2) bits. See Jacob D. Bekenstein (2008), Bekenstein-Hawking entropy （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Scholarpedia.

[14] Seth Lloyd (2002), Computational capacity of the universe, Physical Review Letters 88 (23):237901.

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数量级 (数据)

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相关

参考