Unidades de almacenamiento de datos: ¿en qué consisten estas unidades de medida?
Equipo editorial de IONOS9 mins
¿Qué capacidad de memoria interna debería tener un buen smartphone? ¿De cuánta memoria RAM se recomienda disponer? ¿Cuántos gigabytes tiene un disco duro de un terabyte y qué son kilobytes y megabytes? Medimos las montañas más altas del mundo en metros. Las cantidades de datos, que no paran de crecer, las medimos en bytes. Para entender qué significan las distintas capacidades de almacenamiento y qué relación de tamaño hay entre las distintas cantidades de almacenamiento de datos, es necesario conocer las unidades de medida de almacenamiento de datos, empezando por el byte más pequeño y llegando hasta las unidades más grandes: zetta, yotta y brontobyte.
¿Qué son las unidades de almacenamiento de datos?
Solo unos pocos saben que desde 2016 vivimos en la era de los zettabytes. En ese año, la cantidad de datos generada anualmente superó el umbral del zettabyte, y se prevé que para el año 2025, la cantidad mundial de datos llegue a los 175 zettabytes. Es fácil ilustrar lo que eso significa: un zettabyte comprende unos mil millones de terabytes. Los discos duros que más capacidad de almacenamiento ofrecen actualmente cuentan con una memoria de 1 terabyte. Con un terabyte es posible almacenar 250 películas de 120 minutos en HD; ¡un zettabyte permite almacenar unas 250 000 000 000 películas en alta definición!
Desde que las aplicaciones digitales, las tecnologías inteligentes y el omnipresente Internet se convirtieran en una parte esencial de la vida pública, los datos se han disparado. Tanto empresas como particulares generan una cantidad de datos que ya no pueden expresarse ni en bits ni en bytes. Se calcula que cada día se crean en todo el mundo 2,5 trillones de bytes, por lo que la huella digital de la humanidad ya no puede comprenderse de manera racional. Las unidades de medida de diferentes tamaños de almacenamiento nos ayudan a entender el tamaño real de un conjunto de datos.
¿Qué es un bit?
El bit es la unidad de información más pequeña. Aquí empiezan hasta los mayores conjuntos de datos, dado que el bit es la distinción más pequeña que puede hacer un ordenador: 0 o 1. En programación, a esto se le conoce como un “booleano”. No existe nada más pequeño que un bit ni que 0 o 1 en aplicaciones digitales y, como el ordenador se comunica de manera binaria, los grupos de datos se calculan en ceros y unos.
Lo más fácil es imaginarse las unidades de almacenamiento de datos como un recipiente. El bit es el recipiente más pequeño y puede contener una unidad de información, pero no constituye un conjunto de datos. Este conjunto solo se crea cuando varios recipientes se unen.
El bit, abreviatura de binary information digit, empezó a utilizarse gracias al matemático estadounidense John W. Turkey, que lo introdujo en una nota de Bells Labs y se dio a conocer gracias a Claude E. Shannon y su guía “A Mathematical Theory of Communication” de 1948.
¿Qué es un byte?
Dado que el “bit” es muy pequeño para designar cantidades de datos, en 1956, el ingeniero de IBM Werner Buchholz acuñó el “byte” (B), cantidad de datos más pequeña que un ordenador puede procesar. Los volúmenes de datos, y por tanto las unidades de almacenamiento de datos, se indican siempre en bytes o en potencia de bytes.
Un byte corresponde a 8 bits y se abrevia con una “B”. Un bit solo puede representar uno de dos estados (0 o 1), mientras que un byte alcanza a representar 256 (28) estados o caracteres distintos. Esto se debe a que cada uno de los 8 bits que hay en un byte ofrece 8 posibilidades donde ubicar un bit de 1:
10000000
01000000
00100000
00010000
00001000
00000100
00000010
00000001
¿Qué es un conjunto de datos?
Para distinguir entre conjuntos de datos mayores a los bytes se utilizan prefijos que se colocan delante de “byte”: kilobyte, megabyte, gigabyte. Aquí chocan el sistema decimal, que estamos acostumbrados a utilizar, y el sistema binario, que utilizan los ordenadores para comunicarse. Por este motivo, en la actualidad se utilizan dos normas de identificación para las cantidades de datos: los prefijos binarios y los decimales.
Los prefijos binarios, también llamados prefijos CEI, definen los volúmenes de datos en potencias de dos, es decir, con base 2x. Los prefijos decimales, también llamados prefijos SI, trabajan con potencias de 10, es decir 10x.
| Prefijo binario (CEI) | Prefijo decimal (SI) |
|---|---|
| Kibibyte (KiB) = 210 Byte | Kilobyte (KB) = 103 Byte |
| Mebibyte (MiB) = 220 B | Megabyte (MB) = 106 B |
| Gibibyte (GiB) = 230 B | Gigabyte (GB) = 109 B |
| Tebibyte (TiB) = 240 B | Terabyte (TB) = 1012 B |
| Pebibyte (PiB) = 250 B | Petabyte (PB) = 1015 B |
| Exbibyte (EiB) = 260 B | Exabyte (EB) = 1018 B |
| Zebibyte (ZiB) = 270 B | Zettabyte (ZB) = 1021 B |
| Yobibyte (YiB) = 280 B | Yottabyte (YB) = 1024 B |
Quizás ya has notado que lo que se dice sobre las unidades de almacenamiento de datos (p. ej. KB, GB o TB) no es del todo cierto. Realmente, los prefijos binarios describen con mayor precisión los tamaños de la memoria, pero aún no se han impuesto como nombre oficial para los conjuntos de datos.
Según el sistema decimal, 1 kilobyte son supuestamente 1000 bytes. Sin embargo, en realidad son 1024 bytes. Incluso la Comisión Internacional de Electrónica (CEI), que establece las normas del campo de la ingeniería eléctrica y la electrónica, recomienda oficialmente los prefijos binarios. Sin embargo, aparte de los sistemas Linux, no se han implementado ni en el campo de la informática ni en el día a día.
¿Cómo se calculan las cantidades de datos?
Un ordenador requiere 1 byte para almacenar un carácter. Se procesa de la siguiente manera:
1 byte = 1 carácter (p. ej. A, Z, ?, 5, 0, #)
En cambio, 1 kilobyte contiene 1024 bytes, es decir 1024 caracteres distintos.
Por tanto, una página estándar que contenga 1800 caracteres, incluyendo espacios, contiene aproximadamente 1800 bytes y entre 1 y 2 kilobytes. En programas como Word, debido a los formatos y los gráficos que se añaden, es posible alcanzar fácilmente los 10 o 12 KB, si bien continúan siendo unidades de almacenamiento muy pequeñas.
A modo de comparación: un smartphone con una cámara de 12 megapíxeles hoy en día hace fotos de un tamaño de entre 2 a 4,5 MB por imagen. Los portátiles disponibles en el mercado ofrecen ya una memoria de trabajo de 8, 12 o 16 GB de RAM, y los discos duros externos hace tiempo que alcanzaron el terabyte.
La siguiente tabla puede servir para convertir las unidades de almacenamiento de datos:
| Decimal (con base 10) | Binario (con base 2) |
|---|---|
| Kilobyte = 1000 B | Kibibyte = 1024 B |
| Megabyte = 1000 KB | Mebibyte = 1024 KiB |
| Gigabyte = 1000 MB | Gibibyte = 1024 MiB |
| Terabyte = 1000 GB | Tebibyte = 1024 GiB |
| Petabyte = 1000 TB | Pebibyte = 1024 TiB |
| Exabyte = 1000 PB | Exbibyte = 1024 PiB |
| Zettabyte = 1000 EB | Zebibyte = 1024 EiB |
| Yottabyte = 1000 ZB | Yobibyte = 1024 ZiB |
Para convertir en bytes las cantidades decimales en tamaños binarios, como siguen utilizándose actualmente, puedes utilizar la siguiente tabla:
| Unidad de almacenamiento | En bytes |
|---|---|
| Kilobyte | 1024 |
| Megabyte | 1 048 576 |
| Gigabyte | 1 073 741 824 |
| Terabyte | 1 099 511 627 776 |
| Petabyte | 1 125 899 906 842 624 |
| Exabyte | 1 152 921 504 606 846 976 |
| Zettabyte | 1 180 591 620 717 411 303 424 |
| Yottabyte | 1 208 925 819 614 629 174 706 176 |
¿Qué hay después del terabyte?
La medida por excelencia actualmente para los dispositivos de almacenamiento es el terabyte. Los discos duros externos suelen ofrecer normalmente entre 1 y 5 terabytes, pero visto que actualmente se producen unos 44 billones de gigabytes de volúmenes de datos, esta cantidad tampoco es tan alta.
Petabyte y exabyte
Las unidades que siguen al terabyte en términos de tamaño son el petabyte y el exabyte. Desempeñan un papel importante sobre todo en el día a día de las grandes empresas y de los gigantes tecnológicos como Google y Apple. Según Google, sus centros de datos y servidores de todo el mundo albergan entre 10 y 15 exabytes de datos, lo que serían aproximadamente 30 millones de ordenadores juntos.
Zettabyte y yottabyte
Después del exabyte, viene el zettabyte, que podría utilizarse para describir la cantidad de datos que se genera en el mundo cada año. Se calcula que solo en 2020, la humanidad produjo hasta 59 zettabytes de datos. Al zettabyte le sigue el yottabyte. Aquí nos adentramos en el entorno teórico de las unidades de almacenamiento. El yottabyte es actualmente la mayor capacidad de almacenamiento que acepta el Sistema Internacional de Unidades desde 2018. El yottabyte suele utilizarse para referirse a los datos personales que los servicios de inteligencia han almacenado en todo el mundo. Es decir, Big Data muy grande.
Brontobyte y gegobyte
Evidentemente, no se queda todo en el yottabyte. Los datos masivos como los brontobytes y los gegobytes son tan grandes, dentro de la teoría de los conjuntos de datos, que todavía no los ha aceptado el Sistema Internacional de Unidades. Se prevé que la cantidad de datos generada anualmente alcance en 2030 por primera vez 1 brontobyte. Para que se entienda: hipotéticamente, un disco duro de un gegobyte podría, según las escalas actuales, cubrir la tierra 23 millones de veces.
No importa solo la capacidad de almacenamiento. Las empresas necesitan ante todo poder almacenar sus datos de manera eficiente y acceder a ellos fácilmente. Para eso, ya no solo existe el clásico almacenamiento de archivos que los guarda jerárquicamente en carpetas y rutas. Las soluciones de almacenamiento modernas, como el Block Storage, que reparte los datos en bloques del mismo tamaño, o el Object Storage, que organiza los datos en paquetes junto con los metadatos y un identificativo, hacen posible que las empresas almacenen incluso cantidades de datos enormes de forma eficiente.
Ejemplos gráficos de unidades de almacenamiento de datos
Las unidades de almacenamiento de datos en terabytes todavía se pueden entender. Sin embargo, órdenes de magnitud de la envergadura de 175 zettabytes son abstractas y difíciles de comprender. Para reducir esta confusión, viene bien tener a mano ejemplos sencillos y descriptivos:
1 byte = 1 carácter
1 kilobyte = 1 página web (1.800 caracteres)
1 megabyte = aprox. 1 libro de 200 páginas
2–5 megabyte = 1 peli en HD
1 gigabyte = aprox. 1000 – 2000 libros
1 terabyte = aprox. 250 000 canciones en mp3
1 petabyte = aprox. 223 000 pelis en HD o 745 millones de disquetes
1 exabyte = aprox. 12 miles de millones de DVDs o 16 billones de canciones en mp3
1 zettabyte = todos los datos generados en 2016 en todo el mundo
1 yottabyte = aprox. 45 trillones de discos Blu-ray de 25 GB cada uno
Los científicos estadounidenses estiman que la capacidad de almacenamiento del cerebro humano ronda los 2,5 petabytes. Eso son 1024 discos duros externos con un volumen de almacenamiento de 1 terabyte. Lo que sigue siendo un misterio es por qué olvidamos con tanta frecuencia la contraseña del correo electrónico o el PIN de la tarjeta de crédito.
