很多人买电脑后，发现原本标配256G的硬盘，电脑显示只有238G，足足“缩水”了18G的储存空间。每当遇到这种情况，一些网友就会认为这是商家虚标，顿生郁闷。
但事实真是这样吗？并不是。
因为储存空间“缩水”类似现象并非只发生在你刚刚买来的电脑上，也发生在你将手机里的一个文件传输到你的电脑上时，更可能发生在两种不同系统的电脑间传文件时……
下面，笔者就做一个小实验，将手机里的一个视频传到电脑上，看看其大小会有怎样的变化。
图为笔者要上传的一个视频。（来源：作者自制）
该视频在手机文件里显示的大小为28MB，也就是28兆。（来源：作者自制）
下面，我们来看看这个视频在电脑上显示的大小，如下：
如上图显示，一个在手机里显示为28兆的视频，上传Windows电脑后，其显示只有26.6MB，即26.6兆。（来源：作者自制）
手机里显示是28兆，这是因为手机系统的“十进制”，而上传到Windows电脑后，电脑是以“二进制”来统计视频的大小，因而也就有了差别。
使用二进制的原因
核心原因是，计算机在计算和存储时，主要处理的是二进制数据。这就导致计算机存储器的容量通常是一些大幂的倍数，例如：
一个内存条，其内存容量为268435456 字节。
“268435456”这个数字使用的是“十进制”，看上去极为复杂。但如果使用2的幂来表示就十分简洁了，如下：
=268435456
极为简洁，其在二进制算法中，
字节就等于256兆。
而在十进制算法中，268435456字节等于268.435456兆。
说到这里，有网友可能会产生疑问：2的幂跟二进制有什么关系呢？关系如下：
图片来自作者自制。
请仔细看，对于二进制来说，2的幂极为有规律，规律就是：
指数是多少，二进制中“1”后面就跟多少个“0”。
例如：
2的0次方，二进制中，1后面就没有“0”。
2的10次方，二进制中，1后面就跟10个“0”。
同理可知：
2的128次方，二进制中，1后面就跟128个“0”。
……
不难发现，2的幂表现出来的这种规律，是不是就跟“十进制”中，10的幂表现出来的规律是一样一样的？没错。
图片来自作者自制。
以上两个表格说明了，在二进制中，2的幂，它类似于十进制中，10的幂。
图片来自作者自制。
继续观察2的幂所对应的“十进制”数字，大家应该就能明白了，为什么电脑内存常常是4G、8G、16G等等，而很少出现10G内存或者15G内存。
从十进制的角度看，显然10比8好，15比16好。
还有，硬盘空间，比如你的手机存储容量，也常常是64G、128G、256G。奇怪了，为什么就不能是50G、100G和150G？
现在，你应该知道答案了。前者恰好对应了2的幂。
两者的区别
对于计算机来说，使用2的幂来衡量存储空间的大小是最合适的。
然而，计算机又是为人类服务的，而人类恰好10根手指，使用十进制最舒服。使用其他进制简直就是货真价实的“反人类”，十分的不好口算。
1G等于1000兆，17G就是1.7万兆。这多好口算，对吧。
但如果使用二进制，你真的能瞬间算出17G就是等于1.7408万兆吗？
最后，硬盘厂商如果使用十进制来标注硬盘大小的话，硬盘会显得大一些，也更方便一些。因此，市面上的很多硬盘，他们的大小计量方式，大都是按照“十进制”来的。
目前，衡量存储空间或计量文件的大小仍比较混乱，因为两种进制都在用。为了不乱，1999年，国际电工委员会（IEC）公布了一些标准：
主要内容就是，信息大小的计量单位，十进制中没变，如下：
千字节，简写为kB，英文全称kilobyte。
兆字节，简写为MB，英文全称megabyte。
吉字节，简写为GB，英文全称gigabyte。
太字节，简写为TB，英文全称terabyte。
拍字节，简写为PB，英文全称petabyte。
……
而如果使用二进制计量信息大小时，是这样的：
千字节，简写为kiB，英文全称kibibyte。
兆字节，简写为MiB，英文全称mebibyte。
吉字节，简写为GiB，英文全称gibibyte。
太字节，简写为TiB，英文全称tebibyte。
拍字节，简写为PiB，英文全称pebibyte。
……
如果你以后在论文中看到类似PiB，或者pebibyte这样的表述时，那就可以说明，论文作者是使用二进制方式来计量信息容量的大小。
很多人说：1G不是等于1000兆，而是等于1024兆。那么现在，我们再来看看这个疑问应该怎么解答呢？
显然，正确答案应该是：在10进制中，1GB就是等于1000MB（即1G等于1000兆），这没有错。
图片来自《nature》上的论文截图。
举个例子，最近火出圈的超级光盘，在讨论其内容的研究论文中，可以看到，作者使用的不是pebibit或pebibyte，并非二进制算法。而作者使用的是petabit，是十进制算法。因此，这里的1G应为1000兆，而非1024兆。
综上，1G既可以是1000兆，也可以是1024兆。关键看是十进制还是二进制。在十进制中，1GB＝1000MB，即1G等于1000兆；而在二进制中，1GiB＝1024MiB，即1G等于1024兆。
由于很多人，甚至是一些大公司，由于历史原因，他们不习惯于使用诸如“GiB” “MiB”等这样的标准单位，而是直接简写为“GB”和“MB”，然后就引发了更多的混乱，继而导致无数人以为1GB就是等于1024MB。
换句话说，“混乱”本来是可以不存在的，但由于历史原因，单位简写习惯的原因，以及二进制和十进制中的1000兆和1024兆两者大小接近，容易被忽略的原因，这才导致了混乱。
下面一起来看看，我们以字节，也就是“B”为基础单位，使用“十进制”和“二进制”时，两者的容量差别，如下：
图片来自作者自制。
从上图可知，存储单位越大，两种计量方式的差别越大。这就是为什么，很多人买电脑后，发现硬盘容量“缩水”的原因。
图片自来作者自制。
微软的电脑系统是按照“二进制”来计量存储空间大小的，因此，一张手机照片上传到微软系统电脑后，照片在容量上会变小。
然而，需要注意的是，虽然微软电脑系统是使用“二进制”算法，但他们并没有使用诸如“GiB”或者“TiB”这样的标准单位。而是直接显示“GB”或者“TB”。
作者：寒木钓萌 科普作家、科技部“全国优秀科普作品奖”获得者
审核：兰名荥 北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院副教授
出品：科普中国
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