컴퓨터 데이터 용량에 대해

개요

컴퓨터를 사용하다 보면 흔히 데이터 용량에 대한 표현을 많이 사용합니다. 노트북을 구매하려고 사양을 살펴보면 하드디스크 용량, SDD(Solid State Disk) 용량, RAM(Random Access Memory) 용량에 몇 GB(기가바이트)라고 설명되어 있습니다. 근데 이게 어느 정도인지 숙달된 사람이 아니면 머릿속에서 잘 상상되질 않습니다. 그리고 데이터통신이나 Wi-Fi를 사용할 때에 업로드 몇 MB(메가바이트), 다운로드 몇 MB라고 설명되어 있습니다. 그러면 이게 저장장치의 용량과 같은 것인지 아니면 다른 것인지 이해하기 어렵습니다. 여기서는 일상에서 우리가 사용하는 컴퓨터 데이터 용량에 대해서 살펴보려고 합니다. 이를 위해서 데이터 용량을 흔히 말하는 데이터 파일의 크기를 표현하는 용량과 데이터 통신의 빠르기를 표현하는 용량으로 구분하여 설명합니다.

데이터 파일 용량에 대해

정보통신분야에서 자주 사용되는 법칙 중 하나가 무어의 법칙입니다. 무어의 법칙이란 정보통신기기의 저장용량이 매년 2배씩 증가한다는 기술발전의 특성을 의미합니다. 실제 우리가 저장가능한 용량은 빠르게 증가하였습니다. 요즈음 자주 사용하는 USB(Universal Serial Bus) 플래시 메모리의 경우 64GB, 128GB 등을 흔히 사용합니다. 그러나 1990년대 중반 대중적으로 사용했던 3.5인치 플로피 디스크의 경우에는 불과 1.44MB에 불과했던 것에 비하면 저장기술이 폭발적으로 발전해 온 것입니다. 그러면 데이터 용량을 어떻게 표현할까요?

• 비트(Bit): 컴퓨터가 다루는 최소의 단위입니다. 0 또는 1의 값만을 가지게 됩니다. 비트로는 참(Ture) 또는 거짓(False)만을 표현할 수 있습니다.
• 바이트(Byte): 컴퓨터가 문자를 표현하기 위한 최소단위 입니다. 8 비트를 묶어서 하나의 문자를 표현하는 데 사용하게 됩니다. 따라서 1 Byte = 8 Bits 관계가 성립니다. 현재 바이트 단위로 문자를 인코딩하는 대표적인 방식이 UTF-8(Universal Coded Character Set + Transformation Format - 8-bit)입니다. UTF는 기존의 영문자 중심의 ASCII를 표현하여 다국적 언어에 대한 표현법을 정의하고 있습니다. 기본은 1 바이트로 표현되나, 중국어와 같이 문자표현이 광범위한 언어들이 있어 최대 4바이트까지 사용하게 됩니다. 이러한 UTF-8을 유니코드(Unicode)라고 하는데 전 세계의 모든 문자를 컴퓨터에서 처리할 수 있도록 설계된 산업표준입니다.
• 킬로바이트(Kilobyte: KB): 바이트의 경우 문자 하나 수준의 단위이기 때문에 더 큰 사이즈의 데이터 용량을 표현하기 위한 단위표현이 필요합니다. 무게, 부피 등에서 사용하는 킬로는 1,000을 의미하는데 데이터에서도 1,000을 표현하기 위해 사용합니다. 즉 바이트의 1,000배 수준을 킬로바이트라고 합니다. 그러나 세부적으로는 차이가 있습니다. 무게, 부피의 경우에는 천 단위를 표현하기 때문에 정확히 1,000배를 의미하지만, 컴퓨터는 2진법을 다루기 때문에 정확하게 1,000을 의미하기 어렵습니다. 그래서 컴퓨터 용량에서 킬로는 10 비트가 표현하는 최대수 1,024를 의미합니다. 즉, 1 KB = 1,024 Bytes를 의미합니다. 따라서 1 KB를 비트로 계산한다면 1 KB = 1,024Bytes = 1,024 X 8 Bits이므로 8,192 Bits에 해당합니다.
• 메가바이트(Megabyte: MB)와 그 이후: 이후 용량들은 모두 다 1,000배씩 증가하고 이를 위한 표현법을 사용하게 됩니다. 그러나 컴퓨터에서는 1,024배씩 증가하게 됩니다. 따라서 1 MB는 1 KB의 1,024배를 의미합니다. 이후에는 계속해서 1,024배마다 다른 표현법을 사용합니다. 이를 정리해 보면 비트(Bit) > 바이트(Byte) >  킬로바이트(KB) > 메가바이트(MB) > 테라바이트(TB; Terra Byte) > 페타 바이트(PB; Peta Byte) > 엑사 바이트(EB; Exa Byte) > 제타 바이트(ZB; Zetta Byte) > 요타 바이트(YB; Yotta Byte) > 브론토 바이트(BB; Bronto Byte) 등의 순서로 명명됩니다.

통신 데이터 용량에 대해

통신 데이터 용량의 표현법은 데이터 파일의 용량의 표현법과 기본적인 명명법은 차이가 없습니다. 다만, MBPS (주로 Mbps)로 표현할 때의 B가 의미하는 것이  Byte가 아니라 Bit라는 차이가 있습니다. 예를 들어, 데이터 파일 사이즈가 10MB라고 표현한다면 10 Megabytes라는 뜻입니다. 따라서 비트로 생각한다면 10MB = 10 X 1,024 KB = 10 X 1,024 X 1,024 Bytes = 10 X 1,024 X 1,024 X 8 Bits로 계산이 됩니다. 그러나 통신에서 10MBPS라고 한다면 이 의미는 10 Mega Bits Per Second입니다. 즉 1초마다 10 Megabits의 데이터가 흐른다는 것입니다. 다시 계산한다면 1초마다 10 X 1,024 Kilobits = 10 X 1,024 X 1,024 Bits의 데이터를 전송한다는 뜻입니다. 따라서 데이터 량에 대한 의미에 차이가 있음을 알 수 있습니다. < 끝 >