SI接頭語(エスアイせっとうご)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

SI接頭語は、国際単位系（SI）において、非常に大きな量や非常に小さな量を簡潔に表現するために使われる記号と名称である。これらの接頭語は、基本的な単位（メートル、グラム、秒など）の前に付加され、その単位を10のべき乗倍することを意味する。例えば、「キロ」は1,000倍、「メガ」は1,000,000倍を意味する。IT分野では、コンピュータのストレージ容量、データ転送速度、プロセッサの動作周波数など、様々な場面でこれらの接頭語が頻繁に用いられるため、システムエンジニアを目指す者にとって、その正確な意味を理解することは不可欠である。特に、データ量を扱う際には、これらの接頭語が示す値が正確な10のべき乗であるか、それとも2のべき乗に近い値であるかによって、大きな違いが生じる場合があり、この点を明確に把握する必要がある。

SI接頭語は、国際度量衡委員会（BIPM）によって定められた国際単位系（SI）の一部であり、その名称はラテン語やギリシャ語に由来するものが多い。これらは常に基本単位の10のべき乗倍を示し、例えばキロメートルは1000メートル、ミリグラムは0.001グラムを意味する。

代表的なSI接頭語とその乗数は以下の通りである。ヨタ (Y): 10^24、ゼタ (Z): 10^21、エクサ (E): 10^18、ペタ (P): 10^15、テラ (T): 10^12、ギガ (G): 10^9、メガ (M): 10^6、キロ (k): 10^3、ヘクト (h): 10^2、デカ (da): 10^1。そして、デシ (d): 10^-1、センチ (c): 10^-2、ミリ (m): 10^-3、マイクロ (μ): 10^-6、ナノ (n): 10^-9、ピコ (p): 10^-12、フェムト (f): 10^-15、アト (a): 10^-18。

IT分野では、これらの接頭語が頻繁に登場する。例えば、ハードディスクの容量は「テラバイト（TB）」、メインメモリは「ギガバイト（GB）」、CPUの動作周波数は「ギガヘルツ（GHz）」、インターネットの通信速度は「メガビット毎秒（Mbps）」などと表現される。

しかし、IT分野特有の注意点がある。コンピュータは二進数（0と1）で情報を処理するため、データ量を数える際には2のべき乗が自然である場合が多い。例えば、1キロバイトが1000バイトではなく1024バイト（2^10バイト）を指す、といった慣習が長らく存在した。これは、1024が1000に非常に近い値であるため、「キロ」というSI接頭語を便宜的に流用したことに起因する。同様に、1メガバイトは1024×1024バイト（2^20バイト）、1ギガバイトは1024×1024×1024バイト（2^30バイト）として扱われることがあった。

この曖昧さが混乱を招いたため、国際電気標準会議（IEC）と国際標準化機構（ISO）は、二進数に基づく量を示すための新しい接頭語を1998年に定めた。これらは「二進接頭語」または「IEC接頭語」と呼ばれ、例えば「キビ (kibi)」は2^10（1024）、「メビ (mebi)」は2^20（1,048,576）、「ギビ (gibi)」は2^30（1,073,741,824）を意味する。これらの接頭語は、元のSI接頭語の後に「bi」（binaryの略）を付加して表現される。

したがって、SI接頭語の意味では1キロバイト (KB) は1,000バイトを指し、IEC接頭語の意味では1キビバイト (KiB) が1,024バイトを指す。この違いは、特にストレージ製品の容量表示で問題となることが多い。例えば、あるハードディスクが「1テラバイト」と表示されている場合、メーカーはSI接頭語の定義に従い10^12バイト（1,000,000,000,000バイト）を意味していることが多い。しかし、オペレーティングシステム（OS）が容量を計算する際には、慣習的に2進数の接頭語（テビバイト、TiB）にSI接頭語を適用し、1テラバイトを2^40バイト（約1.099兆バイト）として表示することがある。このため、ユーザーは「表示された容量よりも実際の使用可能容量が少ない」と感じることがある。これは、メーカーがSI接頭語の定義に従って10進数で計算し、OSが慣習的に2進数で計算しているためであり、どちらかが誤っているわけではないが、認識のずれが生じる。

システムエンジニアとして、この両方の表現が存在すること、そしてそれぞれの文脈によってどちらが使われているかを理解することは非常に重要である。特に、仕様書を作成したり、システムの見積もりを行ったり、パフォーマンスを評価したりする際には、正確な単位と乗数を使用する必要がある。通信速度やCPU周波数など、他の多くのIT関連の数値では、SI接頭語が厳密に10のべき乗として用いられることがほとんどだが、データ量に関しては常にこの二進接頭語との混同の可能性を意識しなければならない。この正確な知識は、システム設計の誤りや顧客との認識齟齬を防ぎ、信頼性の高いシステム構築に繋がる基礎となる。