TB を GiB に変換

1 テラバイトは 1 兆バイト、つまり 10¹² です。1 TB として売られるディスクにはきっちりそれだけ入っています。足りなく見えるのは単位の食い違いであって、不足ではありません。

1 ギビバイトは 1,073,741,824 バイトで、ギガバイトより 7 % ほど大きい値です。Windows はギビバイトで測りながら、それを「GB」と表示します。「容量が足りない気がする」という疑問のからくりは、まるごとこれです。

倍率は 931.322575 で、これをそのまま持ち歩く人はまずいません。930 に丸めると 0.14 % ずれます。小さい数では見えもしませんが、1,000 TB あたりで、ずれは丸ごと 1 単位になります。

丸める前に知っておく価値があるのは、ずれの大きさそのものではなく、それを無視できなくなる地点のほうです。それより下なら短い倍率が賢明で、それより上なら上の入力欄を使ってください。あちらは書き出す前に丸めません。

GiB 1 つはひとつ下の単位の 1,024 倍で、GB 1 つは 1,000 倍です。このページでは 0.0011 TB と 0.001 TB の差——7.4 %——になり、段を上がるごとにこの隔たりは開いていきます。写真 1 枚では丸め誤差でしかないものが、ハードディスクでは目に見える割合になるのはそのためです。

「容量が消えた」という話の中身は、これだけです。GB で売られたディスクには、書いてあるとおりのバイト数が入っています。それを 1,000 ではなく 1,024 で割り、名前は GB のまま表示しているのが Windows です。macOS は 10.6 以降ディスクの容量を十進の単位で数えているので、同じディスクが 2 台のパソコンで違う大きさに見えることがあります。減ったものはなく、丸めているのでもありません。同じバイト数に、名前が 2 つあるだけです。

1 TB として販売されているドライブは、正確に 1,000,000,000,000 バイトを収めています。OS がこれを 1,073,741,824 で割ると 931.32 という数字になり、その隣に GB という表示が付きます。バイト数はまったく変わっておらず、単位だけが 7.37 パーセント大きいものに切り替わっています。

この換算を知っておけば、表示された数字を五秒で検算できます。1 TB のドライブはおよそ 931 GiB、2 TB は約 1,863、4 TB は約 3,725、8 TB は約 7,451 と表示されるのが正常で、この範囲に収まっていればドライブは公称どおりの容量です。

単位の違いによる目減りは最初の一段階にすぎません。パーティションテーブルやアライメントでわずかに削られたあと、ファイルシステムが管理領域として自分自身の容量を消費します。ext4 は既定でボリュームの 5 パーセントを予約領域として確保しており、これは満杯になったディスクを復旧不能にしないための設定であって法則ではありません。

4 TB のドライブで期待できる実用容量は、単位換算後の 3,725 GiB そのものではなく、それより少し少ない値になります。この不足分は単位の違いによるものと、ファイルシステムの管理コストによるものが混ざっており、どちらか一方だけのせいにすると計算が合わなくなります。

メーカーの仕様書、請求書、見積もりはすべて十進法の TB で書かれます。一方で OS より下の層、ボリュームマネージャーやハイパーバイザーのデータストア、ファイルシステムの容量表示は 1,024 の累乗で計算されており、その多くは i の文字を付けずに GB や TB とだけ表示します。

購入と運用の境界がそのまま単位系の境界になっているため、その境界をまたいで数字がチケットやレポート、ダッシュボードのしきい値に入るときは、バイト数か明示的な単位のどちらかを添えておく価値があります。

1 台のドライブでは端数として見過ごされる差も、複数台をまとめたアレイでは無視できない大きさになります。8 TB のドライブを 12 台まとめれば、十進法では 96 TB ですが、二進法では 89,407 GiB になり、96,000 という数字を期待していた人にとっては約 6,600 GiB が消えたように見えます。ここにはまだパリティによる冗長化の分は含まれていません。

冗長化の計算はさらに大きく効きます。12 台のドライブで二重パリティを組めば実質 10 台分の容量となり、同じ 96 TB の元手から使えるのは 74,506 GiB です。単位の違いによる差と、冗長化のために意図的に確保した容量とを分けて考えることが、この計算を理解する鍵になります。

メモリチップはアドレス線の本数で容量が決まるため、必然的に 2 の累乗になります。8 GB のメモリモジュールは実際に 8,589,934,592 バイト、つまり 8 GiB を持っており、公称値と OS の表示が一致します。7.5 GB のメモリモジュールというものは構造上作れません。

ハードディスクにはそうした制約がなく、プラッタやトラック、ファームウェアが決める容量をきりの良い十進法の数字に丸めて販売できます。同じ仕様書の中で、メモリは二進法、ストレージは十進法という異なる基準が使われていても、どちらも間違いではありません。

覚えておく価値がある数字は 1 TB あたり約 931 GiB、その逆数として 1 TiB あたり約 1.0995 TB です。これがあれば、6 TB のボリュームは約 5,588 GiB、10 TB は約 9,313 GiB、20 TB は約 18,626 GiB と暗算で見当がつきます。近い数字が出れば単位の違いであり、それより一割ほど低ければ別の原因を疑う必要があります。

それでも数字が合わないときは、正確なバイト数を確認するのが確実です。プロパティ画面やコマンドラインツールはどれも正確なバイト数を持っており、二つの整数を比較すれば丸めや表記の違いをすべて排除できます。