GB(기가바이트) VS GiB(기비바이트) 차이 정리, USB 용량이 표시된 것보다 작은 이유

 

아마존 AWS에서 EBS 볼륨에 대해서 공부하다가 우리가 알고 있는 MB(메가 바이트)와 MiB/s, MiB 등의 차이에 대해 궁금해지게 되어서 정리하는 글입니다. 

 

우리가 흔히 아는 데이터 단위에는 바이트(Byte), 킬로바이트(KB), 메가바이트(MB), 기가바이트(GB), 테라바이트(TB), 페타바이트(PB) 등이 있습니다. 저는 어렸을 때 컴퓨터 시간에 선생님께서 앞글자만 따서 '갈매기털빼(KMGTP)' 라고 외운 기억이 납니다. 

 

바이트의 단위는 1,024배씩 커져 1킬로바이트(KB)는 1바이트의 1,024배, 1메가바이트(MB)는 1킬로바이트의 1,024배, 1기가바이트(GB)는 1메가 바이트의 1,024배, 1테라바이트는 1기가바이트의 1,024배입니다.

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1. 바이트(Byte)

• = 데이터 단위 = 정보의 단위
• 컴퓨터가 정보를 처리하는 최소 단위로, 8개의 비트(Bit)를 묶은 1옥텟입니다.
• 1바이트는 256가지 종류의 정보를 표현할 수 있습니다.
• 1바이트는 1캐릭터(Character)라고도 불립니다.
• 데이터 단위는 1,024배씩 커지는 순차적인 관계를 가지고 있습니다. 

킬로바이트(KB) = 1,024바이트
메가바이트(MB) = 1,024킬로바이트
기가바이트(GB) = 1,024메가바이트
테라바이트(TB) = 1,024기가바이트
페타바이트(PB)  = 1,024테라바이트

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2. GB(기가바이트) vs Gib(기비바이트) 

쉽게 말해서, GB와 GiB의 단위 차이는 십진법과 이진법의 개념 차이에서 비롯됩니다.

일반적으로 GB는 기가바이트라고 하며 십진법을 따릅니다. 반면, GiB는 이진법을 따르며 기비바이트라고 합니다.

GB(십진법, 10의 배수) → 1GB = 1,000MB
GiB(이진법, 2의 배수) → 1GiB = 1,024MiB

이 차이를 실감할 수 있는 대표적인 예시는 디스크나 USB의 사용 가능한 용량입니다.

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3. USB 용량이 표시된 것보다 작은 이유

예를 들어, 500GB라고 표시된 디스크를 구매했을 때, 실제로 사용 가능한 용량은500GB 보다 적습니다.

그 이유는, 이진법을 기준으로 작동하는 컴퓨터에서는 1GB = 1024MB라고 생각하는 것이 자연스럽지만, 실제로 1GB는 십진법(1GB = 1000MB)으로 계산되기 때문입니다. 즉, 1KB를 1000B로 인식하고, 이를 확장하면 1GB = 1000MB가 되는 것입니다.

이러한 혼란을 줄이기 위해 도입된 개념이 바로 GiB입니다. GiB는 이진법을 따르므로 보다 정확하게 계산됩니다. 예를 들어, 1KiB(키비바이트)는 1024B로, 이진법(2^10)의 개념 그대로 인식됩니다. 따라서 1GiB = 1024MiB로, 우리가 흔히 알고 있는 "1GB = 1024MB"라는 개념과 정확히 일치하게 됩니다.

만약 10진법 기준의 1GB를 2진법 기준의 1GiB로 변환하면, 1000MB ÷ 1024MiB = 약 0.93GiB가 됩니다. 이를 통해, 디스크의 용량이 1GB로 표시되더라도 실제로는 이보다 작은 용량을 사용할 수밖에 없는 이유를 알 수 있습니다.

특히, AWS에서 메모리나 스토리지 사용량 제한을 설정할 때는 반드시 GiB 단위를 이해하고 있어야 합니다.

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4. MiB/s VS MiB

MiB/s (Mebibytes per second)는 데이터 전송 속도를 나타내는 단위입니다.

메비바이트/초로, 1초당 전송되는 데이터 양을 MiB 단위로 표시합니다.

• 1 MiB/s = 1,048,576 bytes/초 (2^20 bytes/초)
• 이진법(1024 기준)
• 데이터의 크기를 MiB로 계산하여 전송 속도를 나타냄

 

✔️ 단위 의미 크기 (Bytes) 기준

• MiB (Mebibyte): 1,048,576 bytes (2^20 = 1,048,576 B) 이진법 (1024 기준)
• MB (Megabyte): 1,000,000 bytes (10^6 = 1,000,000 B) 십진법 (1000 기준)
• GB (Gigabyte): 1,000,000,000 bytes (10^9 = 1,000,000,000 B) 십진법 (1000 기준)
• GiB (Gibibyte): 1,073,741,824 bytes (2^30 = 1,073,741,824 B) 이진법 (1024 기준)

✔️ 실제 적용 예시

• 하드웨어 제조사(SSD, HDD) → GB(십진법) 사용
• 운영체제(윈도우, 리눅스) → GiB(이진법) 사용
• 예: 1TB(1000GB) 하드를 사면, 실제 OS에서 약 931GiB로 표시됨
• 즉, GB ≠ GiB, MB ≠ MiB라서 단위를 헷갈리지 않도록 주의해야합니다.

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5. 비트(bit)와 바이트(Byte)의 차이

 

실제 업무에서 실제로 GB와 GiB 사이에는 약 7.4%의 차이가 있습니다. 

적은 차이가 아니기 때문에 데이터 관리나 저장 용량 계획 시 주의해야 하는 부분입니다.

또 컴퓨터와 통신 분야에서 비트(bit)와 바이트(Byte)는 서로 다른 목적에서 쓰는 용어이기 때문에 용례와 약간의 차이를 알아둘 필요가 있습니다. 

 

✔️ 저장 용량

파일 크기, 하드 드라이브 용량, RAM 용량 등은 주로 '바이트'와 그 상위 단위(KB, MB, GB, TB) 등으로 표시합니다.

 

✔️ 통신 속도

인터넷 속도, 네트워크 통신 속도 등은 '비트'단위로 표시됩니다. 예를 들어서, 100Mbps(메가비트/초) 이렇게 나타내고 인터넷 속도가 초당 100메가비트의 데이터를 전송할 수 있다는 뜻입니다. 

 

✔️ 프로그래밍 및 하드웨어

프로그래밍에서 변수의 크기나 특정 하드웨어(예: 레지스터)의 용량을 나타날 때 '비트' 단위를 사용하기도 합니다. 

 

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참고자료 & 포스팅 작성에 도움을 주신 블로그

 

1. chatGPT 에 질문해 가며 작성

2. 삼성 반도체

3. https://dbknowledge.tistory.com/98

4. 사진 출처 https://blog.lael.be/post/203