100 ビットからテラビットへの換算

ビット（bit）について

ビット は情報の基本の単位です。記号は bit で、その名は 英語 の binary digit、すなわち 2 進 の けた を縮めたものです。統計学者 の ジョン・テューキー が作り、クロード・シャノン が 1948 年 の論文『通信の数学的理論』で活字にしました。情報理論を打ち立てた仕事です。

1 ビット とは、同じ確からしさの ふたつ の 可能性 のあいだで ひとつ を選ぶことが運ぶ情報の量です。硬貨 が 表 か 裏 か、開閉器 が 開 か 閉 か、電圧 が 高 か 低 か。そのどれもが 1 ビット を決めます。この定めがあるからこそ、ビット は単なる書きかたの約束ではなく単位なのです。答えがどれだけの 不確かさ を取り除くかを測り、しかも問いが何についてであったかに左右されません。

シャノン の 洞察 は、それが数えられるということでした。同じ確からしさの 32 個 の記号からなる 文字体系 の便りは、記号 1 つ につき 5 ビット を運びます。32 は 2 の 5 乗 だからです。記号の確からしさが等しくないとき、たとえば ことば の 文字 がそうであるように、平均は下がります。素朴な数えと真の平均とのこの隔たりこそ、圧縮が食いものにするものです。よく圧縮された ファイル とは、あまった ビット が取り除かれた ファイル のことです。

機械のなかで ビット は物としての状態です。フラッシュ 記憶 の 浮遊 ゲート に閉じこめられた電荷、ハードディスク の 円盤 の上の 磁区 の向き、光 ディスク の くぼみ と 平ら、光 ファイバー のなかの 光 の 有無。どれも同じ抽象の量を写しており、だからこそ データ は失われることなく そのあいだ を移れるのです。

蓄えのなかで ビット が 1 つ ずつ数えられることは まず ありません。8 つ ずつ まとめて オクテット にされ、容れられる量は オクテット かその 倍数 で示されます。伝送は別です。回線 や 接続口 の速さは 毎秒 ビット で示されますから、毎秒 100 メガビット とうたわれる回線が届けるのは 毎秒 およそ 12.5 メガオクテット です。この ふたつ を取り違えることが、この分野ぜんたいで もっとも よくある計算違いです。

1 つ ずつの ビット がほんとうに数えられるのは、細かさと 幅 の仕様のなかです。8 ビット の色の 経路 は 256 段、10 ビット なら 1024 段 を持ちます。1 標本 16 ビット の音は およそ 96 デシベル の 幅 を持ち、24 ビット なら およそ 144 です。64 ビット の 番地 は およそ 1800 京 の場所に名を付けられます。いずれの場合も、ビット を 1 つ 足すたびに、見分けられるものが 倍 になります。

1 ビット は、0.125 オクテット、0.001 キロビット、あるいは およそ 0.0009766 キビビット に等しくなります。

テラビット（Tbit）について

テラビット は、1 兆 ビット、すなわち 1000 ギガビット にあたる デジタル 情報の単位です。記号は Tbit です。インターネット の 骨組み そのものが この大きさで測られます。家に入る回線ではなく、都市 と 都市 を、大洋 を またぐ 幹線 のことです。

1 テラビット は 125 ギガオクテット です。言いかえれば、1 テラビット は 高精細 の 動画 125 時間 ぶんの データ、あるいは 大きな 携帯 計算機 の 円盤 の中身 ほどにあたります。ですから 毎秒 1 テラビット の回線 1 本 は、その計算機 1 台 ぶん を 毎秒 、絶え間なく 動かしていることになります。

この数値が住むのは 海底 の 電線 です。いまの 大洋 横断 の 電線 は、ひと握り の 光ファイバー の 対 で 毎秒 数百 テラビット を運びます。波長 分割 多重 を使い、同じ 硝子 の 一筋 に 何十 もの 別々 の 光 の 通り道 を同時に走らせるのです。2020 年代 に 大西洋 に敷かれた 電線 は 数百 テラビット に達します。1956 年 の最初の 大西洋 横断 電話 電線 が運んだのは 36 本 の 通話 でした。

通信網 どうしが出あって 行き来 を渡し合う 相互接続点 は、その 通す量 を 毎秒 テラビット で公表します。ヨーロッパ と アジア の最大のものは 数十 テラビット の 頂 に達し、その数値は、ある時点で インターネット が実際に どれほど 使われているかを示す、もっとも 信頼 できる 公開 の 測り のひとつです。

実験室 の記録は はるか 上を行きます。研究の 一団 は、多芯 の 光ファイバー と 数百 の 波長 を同時に使い、1 本 の 光ファイバー を 毎秒 1 ペタビット の向こうへ押しやりました。もっとも そうした 試み は短い距離で、整えられた条件のもとで行われます。実験室 で示されるものと 海 に敷かれるものとの隔たりは、たいてい 10 年 ほどです。

蓄えのほうでは、テラビット は主に 半導体 の産業で使われ、記憶の 板 の 詰まりぐあい が 毎平方 センチメートル あたり、あるいは 一包み あたりの テラビット で示されます。売り場の品は オクテット で ラベル されます。1 テラビット は 125 ギガオクテット ですから、8 テラビット と書かれた 素子 は、棚 の上では 1 テラオクテット の 装置 として並ぶのです。

1 テラビット は、1 兆 ビット、1000 ギガビット、125 ギガオクテット、あるいは およそ 0.9095 テビビット に等しくなります。