컴퓨터를 처음 접하는 분이든 아니든, 다양한 메모리 크기를 나타내는 용어들은 낯설고 어렵게 느껴질 수 있습니다.
8메가바이트 메모리 카드, 500기가바이트 하드 드라이브, 1테라바이트 SSD 등을 이야기할 때 이 단어들은 늘 추상적이고 무작위적으로 들립니다.
그렇다면 기가바이트, 테라바이트, 심지어 페타바이트가 정확히 얼마나 많은 공간을 의미하는 걸까요?
바이트(Byte)란 무엇인가?
더 큰 메모리 단위를 이해하려면, 그 단위들을 구성하는 더 작은 공간의 단위부터 먼저 이해하는 것이 중요합니다.
간단히 말해, 하나의 바이트는 보통 8개의 이진수(비트)로 구성됩니다. 이진수는 1 또는 0을 의미하며, 아주 오래된 컴퓨터에서는 문자 그대로 켜짐(on) 또는 꺼짐(off) 상태의 스위치를 나타냈습니다.
일부 컴퓨터 시스템은 다른 길이의 바이트를 사용하기도 하지만, 오늘날 대부분의 현대 컴퓨터는 8비트 바이트 이진 체계를 기반으로 합니다.
이 8비트(1바이트)는 보통 알파벳 한 글자나 숫자 하나 같은 문자를 나타냅니다. 바이트는 이미지처럼 더 큰 객체의 일부를 나타내는 기호를 표현할 수도 있습니다.
'바이트'가 데이터의 가장 작은 단위이기 때문에, 더 많은 비트로 구성된 더 큰 데이터 단위에는 별도의 이름이 필요합니다. 기억해야 할 중요한 점은 모든 상위 단위가 고정된 수의 바이트로 구성되며, 각 바이트는 일반적으로 8비트를 포함한다는 것입니다.
바이트를 계속 쌓아 올리면, 바이트 수에 따라 단위의 이름을 결정할 수 있습니다.
킬로바이트는 1,024바이트입니다
'킬로(kilo)'라는 접두사가 보통 1,000을 의미하므로, 킬로바이트에 1,000바이트가 있다고 생각하기 쉽습니다.
하지만 실제로는 컴퓨터가 이진법으로 데이터를 저장하고, 이진법이 2의 거듭제곱을 기반으로 하기 때문에 실제 바이트 수는 1,024입니다.
2의 거듭제곱이 어떻게 작동하는지 보면 이를 확인할 수 있습니다.
- 2^0 = 1
- 2^1 = 2
- 2^2 = 4
- 2^3 = 8
- 2^4 = 16
- 2^5 = 32
- 2^6 = 64
- 2^7 = 128
- 2^8 = 256
- 2^9 = 512
- 2^10 = 1024
1,000바이트를 나타낼 수 있는 첫 번째 이진 값은 1,024입니다. 따라서 킬로바이트에는 1,024바이트가 포함됩니다.
데이터의 문자 수를 기준으로 필요한 저장 공간을 추정할 수 있습니다. 200페이지 분량의 책을 예로 들어보겠습니다. 일반적으로 책의 한 페이지에는 약 300단어가 들어가므로, 책 전체는 약 60,000단어입니다.
평균 단어는 약 6글자이므로, 60,000단어짜리 책에는 약 360,000자가 포함됩니다.
이 책을 전자적으로 저장하려면 360,000바이트가 필요합니다.
360,000바이트를 1,024로 나누면 킬로바이트(KB) 단위로 환산할 수 있습니다. 즉, 60,000단어짜리 책을 저장하려면 약 351.56킬로바이트의 디지털 저장 공간이 필요합니다.
기가바이트란?
미터법에서 '기가(Giga)' 접두사는 10의 9제곱, 즉 10억(1,000,000,000)을 의미하는 측정 단위입니다. 하지만 컴퓨터 이진 시스템에서 이를 표현하려면 2의 거듭제곱을 고려해야 한다는 점을 기억하세요.
따라서 2의 거듭제곱으로 기가바이트까지 올라가려면 10억을 넘는 첫 번째 숫자인 2^30, 즉 1,073,741,824바이트까지 가야 합니다.
지금까지 킬로바이트가 1,024바이트라는 것을 알았습니다. 그렇다면 1,024와 1,073,741,824 사이의 단위들은 어떻게 될까요?
- 킬로바이트(KB): 1천 바이트 단위로, 1,024바이트입니다.
- 메가바이트(MB): 100만 바이트 단위로, 1,024킬로바이트입니다.
- 기가바이트(GB): 10억 바이트 단위로, 1,024메가바이트입니다.
기가바이트의 크기를 실감하려면, 하나의 기가바이트에 약 230곡의 음악 트랙 또는 약 600장의 500만 화소 사진을 저장할 수 있다는 점을 생각해 보세요. 표준 1.5시간 분량의 영화 한 편도 1기가바이트에 담을 수 있습니다.
테라바이트란?
10억보다 큰 다음 10의 거듭제곱 단위는 무엇일까요? 바로 조(trillion)입니다.
조를 나타내는 접두사는 '테라(tera)'입니다. 테라바이트는 이진법으로 표현했을 때 10의 12제곱 바이트입니다.
즉, 1테라바이트(TB)는 1,024기가바이트입니다. 최근 대부분의 하드 드라이브는 이 용량의 절반 정도의 데이터를 저장합니다. 조 단위의 바이트인 테라바이트는 엄청난 정보량입니다.
최근 몇 년간 제조업체들은 1~2테라바이트 드라이브를 탑재한 신형 컴퓨터를 출시하기 시작했습니다. 매일 여러 시간의 고화질 영상을 제작하지 않는 한, 일반 사용자가 이런 하드 드라이브를 가득 채우는 것은 매우 어렵습니다.
1990년대 표준 플로피 디스크는 수천 바이트만 저장할 수 있었다는 점을 생각해 보세요. CD-ROM은 700메가바이트, DVD-ROM은 4.7GB를 저장할 수 있었습니다. 하지만 오늘날의 하드 드라이브는 조 단위의 바이트를 저장할 수 있습니다. 1테라바이트 드라이브에는 DVD-ROM 217장 분량의 데이터를 담을 수 있습니다. 정말 놀라운 발전입니다.
페타바이트란?
다음으로 살펴볼 저장 단위는 페타바이트입니다.
'페타(peta)' 접두사는 1,000조(quadrillion), 즉 10의 15제곱을 나타내는 측정 단위입니다.
이것은 1조(테라)의 1,000배이므로, 1페타바이트는 1,024테라바이트에 해당합니다. 즉, 1,000조 바이트입니다.
이 정도의 정보량은 절대 사용되지 않을 것이라고 생각할 수 있습니다. 하지만 믿기 어렵겠지만, 오늘날에도 페타바이트 규모의 정보가 컴퓨터 시스템과 네트워크를 통해 끊임없이 흐르고 있습니다.
다음은 페타바이트 규모 기술의 현대적인 활용 사례입니다:
- 구글은 매일 24페타바이트 이상의 정보를 처리합니다.
- 휴대전화 네트워크는 매일 사용자와 주고받는 데이터가 20페타바이트를 넘습니다.
- 블루 워터스(Blue Waters) 슈퍼컴퓨터는 500페타바이트 이상의 테이프 저장 장치를 보유하고 있습니다.
- 미국 의회도서관은 아카이브에 7페타바이트 이상의 디지털 데이터를 보유하고 있습니다.
- 월드 오브 워크래프트(World of Warcraft) 서버는 온라인 게임 운영에 1.5페타바이트 이상의 저장 공간이 필요합니다.
페타바이트의 규모는 상상하기 어렵지만, 위의 사례들을 살펴보면 얼마나 방대한 데이터가 오가는지 명확하게 실감할 수 있습니다.
하나의 페타바이트에는 10,000시간 이상의 TV 프로그램을 저장할 수 있습니다. 텍스트 문서로 가득 찬 4단 서류함 하나를 기준으로 한다면, 그런 서류함 2,000만 개를 페타바이트 하나에 담을 수 있습니다.
실제로 인류가 유사 이래 만든 모든 필사본을 50페타바이트 안에 저장할 수 있습니다.
정말 상상을 초월하는 데이터의 세계입니다.
메모리 용어 이해하기
메모리 단위를 이해하는 것이 중요한 이유는 요즘 기술이 존재하는 곳이라면 어디에서나 사용되기 때문입니다. 컴퓨터, 휴대전화, 태블릿을 구매할 때마다 사양은 모두 메모리 저장 용량과 전송 가능한 데이터 양으로 표기됩니다.
이러한 용어들을 모두 이해하면 어떤 컴퓨터가 다른 컴퓨터보다 얼마나 더 좋은지 판단할 수 있습니다. 4G 모바일 네트워크가 3G보다 얼마나 더 빠른지, 500메가바이트 메모리 카드보다 1테라바이트 메모리 카드에 얼마나 더 많은 데이터를 저장할 수 있는지 실감할 수 있을 것입니다.
기술이 계속 발전함에 따라 앞으로 새로운 메모리 단위를 배워야 할 수도 있습니다. 하지만 지금은 이 정도 용어만 알아도 충분합니다.
여기까지 읽으셨다면, 초당 메가비트(Mbps), 초당 기가비트(Gbps) 등으로 구성된 네트워크 전송 속도 이해에 관한 글도 확인해 보세요. 인터넷 서비스 제공업체(ISP)가 다운로드 속도가 15MBps라고 말할 때 그 의미를 정확히 이해하는 데 도움이 될 것입니다.