หน่วยข้อมูลคือหน่วยวัด ขนาด ของข้อมูลดิจิทัลในการคำนวณ ดิจิทัล หน่วยข้อมูลใช้เพื่ออธิบายความจุของ อุปกรณ์ จัดเก็บข้อมูล ดิจิทัล ในโทรคมนาคม หน่วยข้อมูล ใช้เพื่ออธิบาย ปริมาณ ข้อมูลที่ส่งผ่านช่องทางการสื่อสารในทฤษฎีสารสนเทศหน่วยข้อมูลใช้เพื่อวัดข้อมูลที่มีอยู่ในข้อความและเอนโทรปีของตัวแปรสุ่ม

เนื่องจากความจำเป็นในการทำงานกับข้อมูลที่มีขนาดตั้งแต่เล็กไปจนถึงใหญ่ หน่วยข้อมูลจึงครอบคลุมขนาดข้อมูลที่หลากหลาย หน่วยต่างๆ ถูกกำหนดให้เป็นพหุคูณของหน่วยที่เล็กกว่า ยกเว้นหน่วยที่เล็กที่สุดซึ่งขึ้นอยู่กับธรรมเนียมปฏิบัติและการออกแบบฮาร์ดแวร์คำนำหน้าตัวคูณใช้เพื่ออธิบายขนาดที่ค่อนข้างใหญ่

สำหรับฮาร์ดแวร์แบบไบนารี ซึ่งเป็นฮาร์ดแวร์ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน หน่วยที่เล็กที่สุดคือบิตซึ่งแทนค่าที่เป็นไปได้สองค่า โดยทั่วไปจะแสดงเป็น 0 และ 1 นิบเบิล (4 บิต) แทนค่าของตัวเลขฐานสิบหก หนึ่ง หลัก ไบต์ (8 บิต, 2 นิบเบิล) อาจเป็นหน่วยพื้นฐานที่รู้จักและใช้กันมากที่สุดในการอธิบายขนาดข้อมูลเวิร์ดเป็นขนาดที่แตกต่างกันและมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับบริบทของฮาร์ดแวร์เฉพาะ ในฮาร์ดแวร์สมัยใหม่ เวิร์ดโดยทั่วไปจะมีขนาด 2, 4 หรือ 8 ไบต์ แต่ขนาดจะแตกต่างกันอย่างมากในฮาร์ดแวร์รุ่นเก่า ขนาดที่ใหญ่กว่าสามารถแสดงได้เป็นพหุคูณของหน่วยพื้นฐานโดยใช้คำนำหน้าเมตริกSI (กำลังของสิบ) หรือ คำนำหน้าไบนารีIECที่ใหม่กว่าและโดยทั่วไปแม่นยำกว่า(กำลังของสอง)

ในปี พ.ศ. 2461 ราล์ฟ ฮาร์ทลีย์สังเกตเห็นหลักการจัดเก็บข้อมูลพื้นฐาน^{[ 1 ]}ซึ่งได้รับการกำหนดรูปแบบอย่างเป็นทางการเพิ่มเติมโดยโคลด แชนนอนในปี พ.ศ. 2488: ข้อมูลที่สามารถจัดเก็บในระบบได้นั้นเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของ สถานะที่เป็นไปได้ Nสถานะของระบบนั้น ซึ่งแสดงด้วยlog _b Nการเปลี่ยนฐานของลอการิทึมจากbเป็นจำนวนอื่นcจะมีผลทำให้ค่าของลอการิทึมคูณด้วยค่าคงที่ที่กำหนดไว้ นั่นคือlog _c N = (log _c b ) log _b Nดังนั้น การเลือกฐานbจะกำหนดหน่วยที่ใช้ในการวัดข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าbเป็นจำนวนเต็มบวก หน่วยนั้นจะเป็นปริมาณข้อมูลที่สามารถจัดเก็บในระบบที่มีสถานะ ที่เป็นไปได้ bสถานะ

เมื่อbมีค่าเท่ากับ 2 หน่วยจะเป็นแชนนอนซึ่งเท่ากับปริมาณข้อมูลของหนึ่ง "บิต" ตัวอย่างเช่น ระบบที่มีสถานะที่เป็นไปได้ 8 สถานะ สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากถึงlog ₂ 8 = 3บิต หน่วยอื่นๆ ที่ได้รับการตั้งชื่อ ได้แก่:

ฐานb  = 3

หน่วยนี้เรียกว่า " trit " และมีค่าเท่ากับlog ₂ 3 (≈ 1.585) บิต^{[ 2 ]}

ฐานb  = 10

หน่วยนี้เรียกว่าตัวเลขทศนิยม , ฮาร์ทลีย์ , แบน , เดซิทหรือดิทและมีค่าเท่ากับ log ₂  10 (≈ 3.322) บิต^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

ฐานb  =  eซึ่งเป็นฐานของลอการิทึมธรรมชาติ

หน่วยนี้เรียกว่าnat , nitหรือnepit (จากNeperian ) และมีค่าเท่ากับlog ₂ e (≈ 1.443) บิต^{[ 1 ]}

ลอการิทึมธรรมชาติ (trit), ลอการิทึมฐาน (ban) และลอการิทึมฐาน (nat) ไม่ค่อยได้ใช้ในการวัดความจุในการจัดเก็บข้อมูล แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลอการิทึมฐาน (nat) มักถูกใช้ในทฤษฎีสารสนเทศ เนื่องจากลอการิทึมธรรมชาติมีความสะดวกทางคณิตศาสตร์มากกว่าลอการิทึมในฐานอื่นๆ

มีการใช้ชื่อเรียกทั่วไปหลายชื่อสำหรับกลุ่มหรือชุดของบิต

ในอดีตไบต์คือจำนวนบิตที่ใช้ในการเข้ารหัสอักขระของข้อความในคอมพิวเตอร์ ซึ่งขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ แต่ในปัจจุบัน ไบต์มักหมายถึง 8 บิต หรือที่เรียกว่าอ็อกเท็ตไบต์ 8 บิตสามารถแทนค่าที่แตกต่างกันได้ 256 ค่า เช่น จำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบตั้งแต่ 0 ถึง 255 หรือ จำนวนเต็มที่ มีเครื่องหมายตั้งแต่ -128 ถึง 127 มาตรฐาน IEEE 1541-2002กำหนดให้ใช้ "B" (ตัวพิมพ์ใหญ่) เป็นสัญลักษณ์แทนไบต์ ( IEC 80000-13ใช้ "o" สำหรับอ็อกเท็ตในภาษาฝรั่งเศส แต่ก็อนุญาตให้ใช้ "B" ในภาษาอังกฤษได้เช่นกัน) ไบต์ หรือพหุคูณของไบต์ มักใช้ในการระบุขนาดของไฟล์คอมพิวเตอร์และความจุของหน่วยจัดเก็บข้อมูล คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงสมัยใหม่ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อประมวลผลข้อมูลในรูปแบบไบต์ทั้งหมดหรือกลุ่มของไบต์ แทนที่จะเป็นบิตแต่ละบิต

กลุ่มของบิตสี่บิต หรือครึ่งไบต์ บางครั้งเรียกว่าnibble , nybble หรือ nyble หน่วยนี้มักใช้ในบริบทของ การแสดงตัวเลขฐาน สิบหกเนื่องจาก nibble มีจำนวนค่าที่เป็นไปได้เท่ากับตัวเลขฐานสิบหกหนึ่งหลัก^{[ 6 ]}

โดยทั่วไปแล้ว คอมพิวเตอร์จะประมวลผลบิตเป็นกลุ่มที่มีขนาดคงที่ ซึ่งเรียกกันตามธรรมเนียมว่าเวิร์ดจำนวนบิตในเวิร์ดมักจะถูกกำหนดโดยขนาดของรีจิสเตอร์ ใน CPUของคอมพิวเตอร์หรือโดยจำนวนบิตข้อมูลที่ดึงมาจากหน่วยความจำหลักในการดำเนินการครั้งเดียว ใน สถาปัตยกรรม IA-32ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ x86-32 เวิร์ดจะมีขนาด 32 บิต แต่สถาปัตยกรรมอื่นๆ ในอดีตและปัจจุบันใช้เวิร์ดที่มีขนาด 4, 8, 9, 12, 13, 16, 18, 20, 21, 22, 24, 25, 29, 30, 31, 32, 33, 35, 36, 38, 39, 40, 42, 44, 48, 50, 52, 54, 56, 60, 64, 72 ^{[ 7 ]} บิต หรืออื่นๆ

คำสั่งเครื่องบาง คำสั่ง และรูปแบบตัวเลขคอมพิวเตอร์ใช้คำสองคำ (เรียกว่า "double word" หรือ "dword") หรือสี่คำ (เรียกว่า "quad word" หรือ "quad")

แคชในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์มักทำงานกับบล็อกหน่วยความจำที่ประกอบด้วยคำหลายคำเรียงต่อกัน หน่วยเหล่านี้มักเรียกว่าบล็อกแคชหรือในแคชของซีพียูเรียกว่าไลน์แคช

ระบบ หน่วยความจำเสมือน จะแบ่งพื้นที่ จัดเก็บข้อมูลหลักของคอมพิวเตอร์ออกเป็นหน่วยที่ใหญ่ขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า เพจ

หน่วยสำหรับข้อมูลปริมาณมากสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้ คำนำหน้า หน่วยเมตริกหรือหน่วยไบนารีร่วมกับหน่วยฐาน สำหรับการจัดเก็บข้อมูล หน่วยฐานโดยทั่วไปคือไบต์ สำหรับปริมาณการรับส่งข้อมูล หน่วยฐานที่นิยมใช้คือบิต ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้คำนำหน้าหน่วย เมตริกคือ กิโลไบต์เท่ากับ 1000 ไบต์ และกิโลบิตเท่ากับ 1000 บิต

การใช้คำนำหน้าหน่วยเมตริกเป็นเรื่องปกติ ในบริบทของการคำนวณ คำนำหน้าเหล่านี้บางส่วน (โดยหลักคือกิโลเมกะและกิกะ)ใช้เพื่ออ้างถึงกำลังสองที่ใกล้เคียงที่สุด ตัวอย่างเช่น 'กิโลไบต์' มักหมายถึง 1024 ไบต์ แม้ว่าความหมายมาตรฐานของกิโลคือ 1000 ก็ตาม^{[ 8 ]}

คณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าสากล (IEC) ได้กำหนดมาตรฐานคำนำหน้าเลขฐานสองสำหรับตัวคูณเลขฐานสองเพื่อหลีกเลี่ยงความกำกวมโดยอาศัยความคล้ายคลึงกับคำศัพท์มาตรฐานในระบบเมตริก โดยอิงจากกำลังของ 1024 ซึ่งเป็นกำลังของ 2 ^{[ 9 ]}

มาตรฐานหน่วยความจำ JEDEC JESD88F ระบุว่าการรวมคำจำกัดความของกิโล (K) เมกะ (M) และกิกะ (G) โดยอิงจากกำลังของสองนั้นมีไว้เพื่อสะท้อนการใช้งานทั่วไปเท่านั้น แต่ในกรณีอื่นๆ ถือว่าล้าสมัยแล้ว^{[ 10 ]}

• 1 บิต: คำตอบสำหรับคำถามใช่/ไม่ใช่
• 1 ไบต์: ตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 255
• 90 ไบต์: เพียงพอสำหรับการจัดเก็บข้อความหนึ่งบรรทัดทั่วไปจากหนังสือ
• 512 ไบต์ = 0.5 กิโลไบต์: ขนาด เซกเตอร์ ทั่วไป ของฮาร์ดดิสก์ แบบเก่า ( เซกเตอร์ แบบ Advanced Format สมัยใหม่ มีขนาด 4096 ไบต์)
• 1024 ไบต์ = 1 กิโลไบต์: ขนาด บล็อกในระบบไฟล์UNIX รุ่นเก่าบางระบบ
• 2048 ไบต์ = 2 กิโลไบต์: เซกเตอร์ หนึ่ง ของซีดีรอม
• 4096 ไบต์ = 4 กิโลไบต์: หนึ่งหน้าหน่วยความจำในสถาปัตยกรรมx86 (ตั้งแต่Intel 80386 ) และสถาปัตยกรรมอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงขนาดเซกเตอร์ของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์แบบ Advanced Format ในปัจจุบันด้วย
• 4 กิโลไบต์: ประมาณหนึ่งหน้าของข้อความจากนวนิยายเรื่อง หนึ่ง
• 120 กิโลไบต์: ปริมาณข้อความในหนังสือพกพาทั่วไป
• 1 MiB: ภาพ บิตแมปขนาด 1024×1024 พิกเซลพร้อม 256 สี (ความลึกสี 8 บิตต่อพิกเซล)
• 3 MB: เพลง ความยาว สามนาที(133 กิโลบิต/วินาที)
• 650–900 เมกะไบต์ – ซีดีรอม
• 1 GB: ไฟล์เสียงคุณภาพระดับ CD แบบไม่บีบอัด ความยาว 114 นาที ที่ความเร็ว 1.4 Mbit/s
• หน่วยความจำ DDR5 DRAM ขนาด 16 GB สำหรับแล็ปท็อป ราคาต่ำกว่า 40 ดอลลาร์สหรัฐ (ณ ต้นปี 2024); ประมาณ 169 ดอลลาร์สหรัฐ (ณ ต้นปี 2026) เนื่องจากปัญหาการขาดแคลนหน่วยความจำทั่วโลกตั้งแต่ปี 2025 จนถึงปัจจุบัน
• หน่วยความจำแล็ปท็อป SODIMM DDR5 DRAM ขนาด 32 GB ราคา 377.99 ดอลลาร์สหรัฐ (ข้อมูล ณ ต้นปี 2026)
• 32/64/128 GB: ขนาดทั่วไปสามขนาดของแฟลชไดรฟ์ USB
• 1 เทราไบต์: ขนาดเท่ากับฮาร์ดดิสก์ราคา 30 ดอลลาร์ (ข้อมูล ณ ต้นปี 2024)
• 6 เทราไบต์: ขนาดเท่ากับฮาร์ดดิสก์ราคา 100 ดอลลาร์ (ข้อมูล ณ ต้นปี 2022)
• ฮาร์ดดิสก์สำหรับเล่นเกมขนาด 12 TB (สำหรับ Xbox)
• 16 เทราไบต์: ขนาดเท่ากับฮาร์ดดิสก์ SAS สำหรับองค์กรขนาดเล็ก/ราคาถูก ราคา 130 ดอลลาร์ (ณ ต้นปี 2024)
• 26 เทราไบต์: ขนาดของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ "สำหรับวิดีโอ" ราคา 325 ดอลลาร์สหรัฐ (ณ ต้นปี 2026)
• 44 TB: ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ขนาดใหญ่ที่สุด (ณ เดือนมีนาคม พ.ศ. 2569 ยังคงจำหน่ายเฉพาะศูนย์ข้อมูลเท่านั้น; 36 TB ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2568 ก็จำหน่ายเฉพาะศูนย์ข้อมูลเช่นกัน) ^{[ 11 ]}
• 100 TB: ไดรฟ์โซลิดสเตท ขนาดใหญ่ที่สุดที่มีวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ (ณ กลางปี ​​2024)
• 200 เทราไบต์: ไดรฟ์โซลิดสเตทขนาดใหญ่ที่สุดที่เคยผลิต (คาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นกลางปี ​​2022)
• 1.6 PB (1600 TB): ปริมาณพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่เป็นไปได้ในเซิร์ฟเวอร์ 2U หนึ่งเครื่อง (สถิติโลก ณ ปี 2021 โดยใช้ไดรฟ์โซลิดสเตทขนาด 100 TB) ^{[ 12 ]}
• 1.3 ZB: การคาดการณ์ปริมาณข้อมูลของอินเทอร์เน็ตทั้งหมดในปี 2016

ชื่อหน่วยบางชื่อที่เคยใช้กันในอดีต ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว หรือใช้ในบริบทที่จำกัดเท่านั้น

• 1 บิต: ยูนิบิต^{[ 13 ] [ 14 ]}

• 2 บิต: ไดบิต, ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 13 ] [ 17 ]}เศษ, ^{[ 18 ]}ตัวเลขควอติก, ^{[ 19 ]}ควอด, เซมิ-นิบเบิล, ไนป์^{[ 20 ]}

• 3 บิต: ไตรบิต, ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 13 ]}ไตรแอด, ^{[ 21 ]}ไตรแอด^{[ 22 ] [ 23 ]}

• 4 บิต: ดูนิบเบิล

• 5 บิต: เพนตาด, เพนตาด, ^{[ 24 ]}

• 6 บิต: ไบต์ (ในเครื่องIBM รุ่นแรกๆ ที่ใช้ ตัวอักษร BCD ), เฮกซาด, เฮกซาเด, ^{[ 24 ] [ 25 ]}เซกซ์เท็ต^{[ 21 ]}

• 7 บิต: เฮปทาด, เฮปทาเด^{[ 24 ]}

• 8 บิต: อ็อกเทด , ^{[ 26 ]}อ็อกเทด^{[ 27 ]}

• 9 บิต: nonet, ^{[ 28 ]}ไม่ค่อยได้ใช้

• 10 บิต: declet, ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]} decle ^{[ 33 ]}

• 12 บิต: แผ่น^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}

• 15 บิต: พัสดุ (บนCDC 6600และCDC 7600 )

• 16 บิต: ดับเบิลเล็ต^{[ 37 ]}ไวด์^{[ 2 ] [ 38 ]}พาร์เซล (บนCray-1 ), ชอว์มป์ (บนเครื่อง 32 บิต) ^{[ 39 ]}

• 18 บิต: chomp, chawmp (บนเครื่อง 36 บิต) ^{[ 39 ]}

• 32 บิต: ควอดเล็ต^{[ 37 ] [ 40 ] [ 41 ]}เตตระ^{[ 38 ]}

• 64 บิต: อ็อกเล็ต, ^{[ 37 ]}อ็อกตา^{[ 38 ]}

• 96 บิต: bentobox (ในระบบปฏิบัติการ ITRON )

• 128 บิต: hexlet, ^{[ 37 ] [ 42 ]}ย่อหน้า (บน โปรเซสเซอร์ Intel x86 ) ^{[ 43 ] [ 44 ]}

• 256 ไบต์: หน้า (บนโปรเซสเซอร์ Intel 4004, ^{[ 45 ]} 8080และ 8086, ^{[ 43 ]}รวมถึงโปรเซสเซอร์ 8 บิตอื่นๆ อีกมากมาย – โดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่กว่ามากบนโปรเซสเซอร์ 16 บิต/32 บิตจำนวนมาก)

• 6 ตริต: ไทรต์^{[ 46 ]}

• การต่อสู้, การต่อสู้^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}

• ขนาดไฟล์
• ISO 80000-13 (ปริมาณและหน่วย – ส่วนที่ 13: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสารสนเทศ)

• การแสดงค่าตัวเลขและหน่วย SI ในรูปแบบสตริงอักขระสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล
• โปรแกรมคำนวณบิต ( เก็บถาวรเมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2009 ที่Wayback Machine)  – ใช้สำหรับแปลงหน่วยระหว่าง บิต ไบต์ กิโลบิต กิโลไบต์ เมกะบิต เมกะไบต์ กิกะไบต์ เทราบิต เทราไบต์ เพตาบิต เพตาไบต์ เอ็กซาบิต เอ็กซาไบต์ เซตตาบิต เซตตาไบต์ และยอตตาบิต ยอตตาไบต์
• เอกสารเกี่ยวกับหน่วยมาตรฐานสำหรับการใช้งานในเทคโนโลยีสารสนเทศ
• ตัวแปลงไบต์ข้อมูล
• เครื่องแปลงหน่วยข้อมูลความแม่นยำสูง