Nada está desaparecido
Conecte um drive rotulado "1 TB" e a maioria dos sistemas operacionais relata aproximadamente 931 GB. Nenhuma capacidade desapareceu de fato. O drive contém exatamente o que o rótulo diz, e os "faltantes" 69 GB são inteiramente um artefato de duas definições diferentes dos prefixos quilo-, mega-, giga- e tera- sendo aplicadas ao mesmo contador de bytes físicos.
Dois sistemas de prefixos, mesmos nomes, significados diferentes
| Decimal (tipo SI) | Valor | Binário (IEC) | Valor |
|---|---|---|---|
| quilobyte (kB) | 1.000 bytes (103) | quibibyte (KiB) | 1.024 bytes (210) |
| megabyte (MB) | 1.000.000 bytes (106) | mebibyte (MiB) | 1.048.576 bytes (220) |
| gigabyte (GB) | 1.000.000.000 bytes (109) | gibibyte (GiB) | 1.073.741.824 bytes (230) |
| terabyte (TB) | 1.000.000.000.000 bytes (1012) | tebibyte (TiB) | 1.099.511.627.776 bytes (240) |
Fabricantes de armazenamento usam a coluna decimal, e fazem isso há muito tempo antes da distinção ter nomes separados, porque isso torna a capacidade comercializada um número redondo e corresponde à forma como toda outra indústria usa "quilo" e "mega". Um drive rotulado 1 TB genuinamente contém 1.000.000.000.000 bytes.
A aritmética exata
Sistemas operacionais que computam "GB" usando divisão binária, que ainda é o comportamento padrão do Explorador de Arquivos do Windows, pegam a contagem real de bytes do drive e dividem por potências de 1.024, enquanto continuam a imprimir o rótulo "GB" em vez do correto "GiB":
1×1012 bytes ÷ 230 bytes/GiB = 1.000.000.000.000 ÷ 1.073.741.824 = 931,32… GiB
Esse número, 931,32, é o que um SO com divisão binária mostra, rotulado incorretamente como "GB". Nada foi perdido em formatação ou overhead. São os mesmos 1.000.000.000.000 bytes, divididos por um divisor maior do que o fabricante usou, e receberam o nome de unidade errado para o resultado.
De onde veio o sistema de dois nomes
A ambiguidade é antiga. "Quilobyte" foi usado livremente tanto para 1.000 quanto para 1.024 bytes desde os primeiros dias da computação, porque 210 (1.024) é próximo o suficiente de 103 (1.000) para que o descuido raramente importasse em pequenas escalas. Parou de ser inofensivo assim que as capacidades atingiram a faixa de gigabyte, onde as duas definições divergem em 7,4%, e a faixa de terabyte, onde divergem em quase 10%. Em dezembro de 1998, a Comissão Eletrotécnica Internacional aprovou a Emenda 2 para IEC 60027-2, introduzindo os prefixos binários quibi-, mebi-, gibi- e tebi- especificamente para encerrar a ambiguidade dando às quantidades binárias seus próprios nomes inequívocos, deixando quilo-, mega- e giga- para significar estritamente potências de 1.000, como fazem em todo o resto da metrologia. Esse padrão foi posteriormente incorporado ao IEC 80000-13 (2008), a parte do Sistema Internacional de Quantidades que cobre ciência da informação e tecnologia, que permanece como a autoridade atual para ambos os conjuntos de prefixos.
A adoção era opcional, e isso se vê
Órgãos padronizadores podem definir nomes corretos; eles não podem forçar sistemas operacionais a usá-los. A Apple mudou macOS para relatórios baseados em decimais com Mac OS X 10.6 "Snow Leopard" em 2009 — um drive de 1 TB é mostrado como "1 TB" no Finder, combinando com o rótulo do fabricante, porque o Finder agora divide por potências de 1.000. Windows nunca fez a troca equivalente: o Explorador de Arquivos ainda divide por potências de 1.024 enquanto imprime o rótulo "GB", e é por isso que o mesmo drive físico mostra um número diferente dependendo de qual SO ele está conectado. Linux é inconsistente por ferramenta em vez de por design — muitos utilitários de linha de comando, ls -lh e du -h sem o sinalizador --si entre eles, usam como padrão divisão binária, enquanto vários gerenciadores de arquivos de desktop usam como padrão decimal, corretamente rotulado.
A RAM é o único lugar onde binário não é apenas uma escolha de rótulo
A capacidade de armazenamento é uma decisão de fabricação; um controlador de drive poderia, em princípio, ser construído para expor qualquer contagem de bytes. A capacidade de RAM não é: chips de memória são endereçados fisicamente com linhas de endereço binárias, então a capacidade de um chip é arquiteturalmente uma potência de dois. Um módulo de RAM "8 GB" genuinamente contém 8 × 1.073.741.824 = 8.589.934.592 bytes, 8 GiB pelo nome correto, enquanto um pen drive "8 GB" contém 8 × 1.000.000.000 = 8.000.000.000 bytes. Mesmo rótulo impresso, duas quantidades físicas diferentes, por duas razões subjacentes diferentes: uma é uma restrição de hardware, a outra é uma convenção de unidades que um fabricante escolheu.
Bits, não bytes, para velocidade de rede
Uma armadilha de prefixo a mais senta ao lado dessa: velocidades de rede são citadas em bits por segundo, tamanhos de arquivo em bytes. Como um byte tem 8 bits, uma conexão anunciada de 1 Gbps atinge no máximo cerca de 125 MB/s de transferência de arquivo antes do overhead de protocolo, não 1.000 MB/s e não 1 GB/s. Dividir uma velocidade de link anunciada por 8 para estimar a taxa de transferência de arquivo real resolve a maioria da confusão entre "a conexão é rápida" e "o download parece lento".
O único formato que usou nenhuma definição consistentemente
O disco flexível "1,44 MB" de 3,5 polegadas é o estranho, e é um caso genuinamente instrutivo em vez de uma nota de rodapé. Sua capacidade formatada real é 1.474.560 bytes. Esse número não é 1,44 × 1.000.000 (1.440.000, a leitura decimal) e não é 1,44 × 1.048.576 (1.509.949, a leitura binária). É 1,44 × 1.024 × 1.000: um híbrido onde "quilo" é lido como o binário 1.024, combinando com a forma como a memória e setores de disco são realmente endereçados, mas "mega" é então lido como um múltiplo decimal 1.000 daquele quilobyte já-binário. Nem a convenção binária IEC nem a convenção decimal SI pura a descreve; o formato é anterior a ambos o esforço de padronização de 1998 e a pressão de marketing que veio com drives de vários gigabytes, e foi enviado com uma definição de unidade que satisfez ninguém em particular.
Uma forma rápida de verificar sanidade para qualquer tamanho anunciado
Se um número está sendo usado para descrever capacidade de hardware que você pode fisicamente contar em unidades binárias, como RAM ou tamanho de chip de flash, espere que seja uma potência limpa de dois e, portanto, idêntica qualquer que seja o sistema de prefixo usado. Se descreve algo fabricado ou provisionado para um alvo decimal redondo, drives de armazenamento, camadas de armazenamento em nuvem, limites de largura de banda, espere que o "faltante" percentual apareça no momento em que um sistema operacional o relata de volta em unidades divididas por binário, rotuladas incorretamente.