如何换算字节、KB、MB、GB、TB（以及 PB）

为什么有两种不同的"MB"？

买一块 1 TB 硬盘，插上后操作系统显示 931 GB。硬盘"少"了 69 GB。这不是 bug、欺诈或格式错误。这是二进制和十进制的混淆，根植于我们命名存储的方式。

核心问题是：你用 1,000（十进制，SI 标准）还是用 1,024（二进制，计算机内部实际做法）来换算？

• 1 KB = 1,000 字节（十进制，硬盘厂商使用，SI 标准）
• 1 KiB = 1,024 字节（二进制，老 Windows 称之为"KB"，RAM 使用此单位）

为消除歧义，IEC 在 1998 年引入了新的二进制前缀：KiB（kibibyte，2^10）、MiB（mebibyte，2^20）、GiB（gibibyte，2^30）、TiB（tebibyte，2^40）、PiB（pebibyte，2^50）。实际上，旧标签在技术文档之外的任何地方都被沿用，大多数操作系统也不一致：macOS 存储用十进制，Windows 混用，Linux 各发行版各异。

本文讲解数学原理、惯例以及三种可靠的换算方法。

精确公式

十进制（SI，硬盘厂商、网络速度使用）

``` 1 KB = 1,000 B = 10^3 B 1 MB = 1,000 KB = 1,000,000 B = 10^6 B 1 GB = 1,000 MB = 1,000,000,000 B = 10^9 B 1 TB = 1,000 GB = 1,000,000,000,000 B = 10^12 B 1 PB = 1,000 TB = 10^15 B ```

二进制（IEC，RAM、文件格式、部分操作系统使用）

``` 1 KiB = 1,024 B = 2^10 B 1 MiB = 1,024 KiB = 1,048,576 B = 2^20 B 1 GiB = 1,024 MiB = 1,073,741,824 B = 2^30 B 1 TiB = 1,024 GiB = 1,099,511,627,776 B = 2^40 B 1 PiB = 1,024 TiB = 2^50 B ```

十进制和二进制的比值增长很快：营销上的"1 TB"是 1,000,000,000,000 字节，但你的操作系统在格式化和元数据开销后可能显示 931 GiB 可用空间。这个差距随容量增大而扩大 —— 一块"1 PB"硬盘大约是 0.89 PiB。

速查表

| 字节 | 十进制 (SI) | 二进制 (IEC) | |--------:|--------------------|------------------------| | 1,000 | 1 KB | 0.977 KiB | | 1,024 | 1.024 KB | 1 KiB | | 1,000,000 | 1 MB | 0.954 MiB | | 1,048,576 | 1.049 MB | 1 MiB | | 10^9 | 1 GB | 0.931 GiB | | 2^30 | 1.074 GB | 1 GiB | | 10^12 | 1 TB | 0.909 TiB | | 2^40 | 1.100 TB | 1 TiB | | 10^15 | 1 PB | 0.888 PiB |

方法一：使用 UtilBoxx 数据存储换算工具（推荐）

在 B、KB、MB、GB、TB 和 PB 之间换算最快、最安全的方式是 UtilBoxx 数据存储换算工具。它支持十进制和二进制两种模式，可选择精度，完全在浏览器中运行 —— 无上传、无注册、无文件记录。

使用方法：

1. 打开 utilboxx.com/zh/tools/unit/data
2. 在任意一个输入框（B、KB、MB、GB、TB 或 PB）输入数值
3. 选择十进制（SI）或二进制（IEC）模式
4. 其他输入框即时更新
5. 复制结果

为什么推荐这个方法：

• 100% 免费，无注册、无邮箱、无广告
• 隐私优先：不离开你的浏览器
• 十进制和二进制模式，一键切换
• 六个单位双向换算
• 高精度 —— 不会因浮点四舍五入而失真
• 任何有浏览器的设备都能用

如果你经常引用文件大小、硬盘容量或内存容量，这个工具能让你避免反复犯 1024 vs 1000 的错误。

方法二：macOS Finder（以及其他操作系统的文件管理器）

如果你只需要知道某个特定文件的精确字节数，操作系统的文件管理器可以以十进制给出完整精度的答案。

在 macOS Finder 中：

1. 右键点击任意文件，选择显示简介（或按 Cmd+I）
2. 大小以十进制单位显示：KB、MB、GB
3. 点击大小字段可在字节、KB、MB、GB 之间切换
4. 精确字节数显示在括号里

在 Windows 文件资源管理器中：

1. 右键点击文件，选择属性
2. 大小以 KB、MB 或 GB 显示（Windows 不同版本二进制和十进制混用）
3. 想要精确字节数，如果 Windows 报告的是二进制 KB，则除以 1,024；现代 Windows 10/11 实际上在某些对话框中报告二进制，另一些用十进制

在 Linux 中：

1. `ls -l file` 显示精确字节数
2. `ls -lh file` 显示人类可读大小（大多数发行版默认使用二进制；有些用十进制 —— 查看你的 `alias ls`）

这个方法适合想知道某个特定文件或文件夹的大小时使用，但无法帮你做批量换算或单位之间的数学运算。

方法三：Python（或任何语言）

对于编程换算，几行 Python 就能覆盖所有六个单位。`bit_length()` 方法返回一个整数表示所需的位数 —— 在为缓冲区大小时很有用。

```python # 十进制 (SI) 换算 def to_bytes(value, unit): units = {"B": 1, "KB": 1e3, "MB": 1e6, "GB": 1e9, "TB": 1e12, "PB": 1e15} return value * units[unit]

# 二进制 (IEC) 换算 def to_bytes_binary(value, unit): units = {"B": 1, "KiB": 210, "MiB": 220, "GiB": 230, "TiB": 240, "PiB": 2*50} return value units[unit]

# 整数的 bit_length n = 123456789 print(n.bit_length()) # 27 bits ```

Python REPL 中的单行命令：

```python # 1 GiB 转字节 1024 1024 1024 # 1073741824

# 1 TB 转 GiB 1_000_000_000_000 / (2**30) # 931.3225746154785

# 5 PB 转 TiB 5 1e15 / (2*40) # 4547.473508864641 ```

JavaScript 中同样的思路：

```js const GiB = 1024 ** 3; const TB_in_bytes = 1e12; console.log((TB_in_bytes / GiB).toFixed(3)); // 931.323 ```

方法四：命令行（macOS/Linux）

大多数 shell 都内置了数学计算，macOS 自带的计算器可以处理大数：

```bash # bash 中使用 awk awk 'BEGIN { printf "1 TB in GiB = %.3f\n", 1e12 / (2^30) }' # 1 TB in GiB = 931.323

awk 'BEGIN { printf "1 GiB in bytes = %d\n", 2^30 }' # 1 GiB in bytes = 1073741824

# 仅 macOS：使用 units units "1 TB" "GiB" # 931.32257

# 仅 Linux：numfmt 内置于 coreutils numfmt --to=iec --suffix=B 1000000000000 # 931G numfmt --to=si --suffix=B 1073741824 # 1.1G ```

`numfmt` 工具在 shell 脚本中特别有用：它接受带可选单位的数字并重新格式化，同时支持十进制（--si）和二进制（--iec）模式，并能正确处理负数。

常见问题

为什么我的"1 TB"硬盘显示 931 GB？

硬盘厂商使用十进制：1 TB = 1,000,000,000,000 字节。操作系统通常以二进制显示，虽然他们称之为 GB，但实际是 GiB。1,000,000,000,000 字节 ÷ 1,073,741,824 字节/GiB = 931.32 GiB。"少"的部分就是十进制和二进制的差，加上格式化、分区表和文件系统元数据的开销。

MB 比 MiB 大吗？

是的。MB 是十进制（1,000,000 字节），MiB 是二进制（1,048,576 字节）。MiB 比 MB 大约 4.86%。同样的规律适用于 KB vs KiB、GB vs GiB、TB vs TiB。

内存用二进制还是十进制？

内存的售卖和寻址都用二进制。一条"16 GB"的内存是 16 GiB（17,179,869,184 字节），系统也这样报告。营销上的"GB"按 SI 标准严格来说是不准确的，但惯例根深蒂固，没人尝试把内存重新标记为"GiB"。

网速呢？

网络设备历来对每秒位数（1 Mbps = 1,000,000 比特/秒）使用十进制。许多 ISP 也以十进制宣传，但用字节/秒和比特混用报价，导致"我付了 100 Mbps 但我只能拿到 12 MB/s"的经典困惑。除以 8（比特转字节）并考虑开销，100 Mbps 大约是 11-12 MB/s。数学没错，单位让人糊涂。

KB 和 KiB 哪个大？

KiB 更大。1 KiB = 1,024 B，而 1 KB = 1,000 B。KiB（kibibyte）比 KB（kilobyte）大 2.4%。同样的模式：MiB > MB，GiB > GB，TiB > TB，PiB > PB。

为什么行业没有统一标准？

在标准层面是统一的。IEC 自 1998 年起正式使用二进制前缀（KiB、MiB、GiB），SI 标准也明确说"千"等于 1,000。但二进制前缀在日常使用中并未取代旧标签。Apple 的 GB 和 TB 一致使用十进制。Microsoft 对内存用二进制，存储用十进制。Linux 工具则分裂。结果是永久的歧义，唯一可靠的办法是知道你在任何给定上下文中面对的是哪种惯例。

结论

字节、千字节、兆字节、吉字节、太字节和拍字节并不互换，十进制和二进制的差距随每一步升级而扩大。公式很简单 —— 十进制除以 1,000，二进制除以 1,024 —— 但难的是记住用哪个。

要快速得到答案，UtilBoxx 数据存储换算工具 一键完成任意模式的计算。要查看某个特定文件的大小，操作系统文件管理器给出精确字节数。要做批量或脚本工作，Python 的算术运算或 `numfmt` 命令行无可替代。拿不准时，看末尾的"i"：KiB、MiB、GiB、TiB、PiB 永远表示二进制。