Покупатель подключает новый накопитель на 1 ТБ к компьютеру, а Windows показывает доступную ёмкость 931 ГБ. Куда пропали 69 гигабайт? Ответ кроется в разнице между десятичной и двоичной системами счисления, которые используют производители оборудования и операционные системы. Производители измеряют объём в десятичных гигабайтах, где 1 ТБ — ровно 1 000 000 000 000 байт. Windows же пересчитывает байты по основанию 2, деля на 1024 трижды подряд, и получает 931 ГБ. При этом ни производитель не обманывает, ни операционная система не теряет данные — они просто пользуются разными линейками.
Десятичная и двоичная системы: одни байты, разные числа
Производители накопителей придерживаются десятичной (СИ) системы: 1 килобайт = 1000 байт, 1 мегабайт = 1 000 000 байт, 1 гигабайт = 1 000 000 000 байт, 1 терабайт = 1 000 000 000 000 байт. Всё круглое, привычное и соответствует тому, что указано на коробке.
Windows использует двоичную систему с основанием 2. Здесь 1 килобайт = 1024 байт, 1 мегабайт = 1 048 576 байт, 1 гигабайт = 1 073 741 824 байт, а 1 терабайт = 1 099 511 627 776 байт. Такой подход точнее отражает внутреннюю адресацию памяти в компьютере, где все адреса кратны степеням двойки.
Когда Windows получает триллион байт от накопителя, система делит их не на 1 000 000 000, а на 1 073 741 824. Результат — примерно 931 ГБ. Физически все байты на месте, изменилась только единица измерения. Аналогия: один и тот же путь можно измерить в километрах и в милях — расстояние не изменится, но число будет другим.
Двоичная система счисления — позиционная система с основанием 2, в которой используются только цифры 0 и 1. Все данные в компьютере хранятся и обрабатываются именно в двоичном виде, поэтому объёмы оперативной памяти и адресное пространство кратны степеням двойки (1024, 2048, 4096 и т. д.).
Двоичные префиксы МЭК: решение, которое никто не внедрил
Ещё в 1999 году Международная электротехническая комиссия (МЭК) приняла стандарт IEC 60027-2, который ввёл отдельные двоичные префиксы для измерения объёмов данных. Вместо килобайта с неоднозначным значением появился кибибайт (КиБ, 1024 байт), вместо мегабайта — мебибайт (МиБ, 1 048 576 байт), вместо гигабайта — гибибайт (ГиБ, 1 073 741 824 байт), вместо терабайта — тебибайт (ТиБ, 1 099 511 627 776 байт).
Позднее эти определения были закреплены в стандарте IEC 80000-13, вторая редакция которого вышла в феврале 2025 года. В ней дополнительно добавлены префиксы «роби» (Ri, 10249) и «квеби» (Qi, 102410).
Разница между десятичным гигабайтом и двоичным гибибайтом составляет около 7 %. Windows фактически показывает именно гибибайты, но подписывает их как «ГБ». Если бы система использовала корректное обозначение «ГиБ», путаница исчезла бы. Однако за 25 лет существования стандарта МЭК ни Microsoft, ни большинство других разработчиков так и не перешли на новые префиксы.
Гибибайт (ГиБ, GiB) — единица измерения информации, равная 1 073 741 824 байтам (230). Определена стандартом IEC 80000-13 для однозначного обозначения двоичных объёмов, в отличие от десятичного гигабайта (1 000 000 000 байт).
Сравнение десятичных и двоичных единиц измерения
В таблице ниже приведены все стандартные префиксы — десятичные (СИ) и двоичные (IEC 80000-13). Столбец «Расхождение» показывает, насколько двоичное значение больше десятичного. Именно эта разница объясняет «пропажу» гигабайт при подключении накопителя к компьютеру.
| Десятичная (СИ) — что указано на упаковке | Двоичная (IEC 80000-13) — что показывает ОС | Расхождение | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Множитель | Название | Символ | Байт | Множитель | Название | Символ | Байт | |
| 103 | килобайт | КБ | 1 000 | 210 | кибибайт | КиБ | 1 024 | +2,40 % |
| 106 | мегабайт | МБ | 1 000 000 | 220 | мебибайт | МиБ | 1 048 576 | +4,86 % |
| 109 | гигабайт | ГБ | 1 000 000 000 | 230 | гибибайт | ГиБ | 1 073 741 824 | +7,37 % |
| 1012 | терабайт | ТБ | 1 000 000 000 000 | 240 | тебибайт | ТиБ | 1 099 511 627 776 | +9,95 % |
| 1015 | петабайт | ПБ | 1 000 000 000 000 000 | 250 | пебибайт | ПиБ | 1 125 899 906 842 624 | +12,59 % |
Чем больше накопитель, тем заметнее расхождение
На уровне килобайт разница между десятичным и двоичным значением не превышает 2,4 %. На уровне терабайт она вырастает примерно до 10 %. Вот как это выглядит на практике для накопителей разного объёма в Windows:
- 2 ТБ — отображается как ~1,81 ТБ
- 5 ТБ — отображается как ~4,54 ТБ
- 18 ТБ — отображается как ~16,4 ТБ
С каждым поколением накопителей абсолютное расхождение в гигабайтах только растёт. Для 18-терабайтного жёсткого диска «потеря» составляет около 1,6 ТБ — достаточно ощутимо, хотя физически все байты по-прежнему на месте.
Apple перешла на десятичную систему ещё в 2009 году
Не все операционные системы поступают так же, как Windows. Разработчики Apple в Mac OS X 10.6 Snow Leopard, вышедшей года, переключили отображение ёмкости на десятичную систему. После этого накопитель на 500 ГБ стал показываться в Finder как 500 ГБ, а не как 465 ГБ. Начиная с iOS 11 и macOS High Sierra, десятичная система используется во всей экосистеме Apple.
Windows по-прежнему отображает тот же накопитель как 465 ГБ. Обе операционные системы технически правы — просто Apple приняла ту же шкалу, что и производители оборудования.
Судебные иски из-за расхождения ёмкости
Путаница с объёмами приводила не только к обсуждениям на форумах, но и к реальным судебным разбирательствам. Компания Western Digital урегулировала коллективный иск в 2006 году: истцы утверждали, что 80-гигабайтный жёсткий диск фактически показывал 74,4 ГБ, то есть на 7 % меньше заявленного. По условиям соглашения Western Digital предоставила покупателям бесплатное программное обеспечение для резервного копирования стоимостью 30 долларов за копию и обязалась добавить предупреждение о расхождении ёмкости на упаковку.
Аналогичный иск был подан и против Seagate в суде Сан-Франциско. Компания также пошла на мировое соглашение. С тех пор оба производителя размещают на упаковке оговорку о том, что доступный объём может отличаться от заявленного.
Почему с оперативной памятью такой проблемы нет
Оперативная память (ОЗУ) — единственный компонент, для которого двоичное и отображаемое значения совпадают. Модули ОЗУ адресуются на аппаратном уровне в степенях двойки, поэтому 8, 16 или 32 ГБ оперативной памяти — это всегда 8, 16 или 32 гибибайта. Windows показывает ровно тот объём, который установлен, без расхождений.
С накопителями ситуация иная: производители жёстких дисков и SSD с самого начала маркируют ёмкость в десятичных единицах. Это не ошибка и не маркетинговый трюк — это разные отраслевые соглашения, которые так и не были унифицированы.
Оперативная память (ОЗУ) — тип быстродействующей памяти, в которой процессор хранит данные и инструкции, необходимые для текущих вычислений. Адресация ОЗУ кратна степеням двойки, поэтому ёмкость модулей всегда выражается в двоичных единицах: 4, 8, 16, 32 ГБ.
Итог
69 ГБ, которые «пропадают» при подключении терабайтного накопителя, в действительности никуда не делись. Покупатель получил ровно триллион байт — столько, сколько обещал производитель. Но операционная система измерила эти байты более длинной линейкой, на которую не нанесла правильную маркировку. Проблема не в оборудовании и не в обмане — а в том, что за три десятилетия индустрия так и не договорилась о единой шкале.