兆字节是信息计量单位字节的多倍形式，英文名 megabyte，符号为 MB。按照国际单位制对词头「兆」的定义，1 兆字节等于 1000000 字节，即 10 的 6 次方字节。由于二进制存储结构的便利，信息技术领域也长期把 1 兆字节当作 1048576 字节使用，这一数值后来被国际电工委员会以独立单位「mebibyte」命名。两种用法并存，使兆字节成为存储容量标注中最容易产生歧义的单位之一。
定义
兆字节是字节的多倍单位，用于计量数字信息的容量，推荐符号为 MB。词头「mega」在国际单位制中是 10 的 6 次方倍率，因此 1 兆字节等于 1000000 字节，这一定义已被纳入国际量制。[1] 中文语境中常把兆字节简称为「兆」，把兆字节写作「MB」或「M」。[2]
按照这一定义，容量换算遵循十进制：1 兆字节等于 1000 千字节，1 吉字节等于 1000 兆字节，1 太字节等于 1000000 兆字节。[3]
在计算机与信息技术领域还存在另一种历史沿用下来的用法，即把 1 兆字节视为 1048576 字节，也就是 2 的 20 次方字节。标准组织此后为「mega」词头的二进制用法另立了名称与符号，该数量被称为 mebibyte，符号 MiB。[1]
原理
数字信息的最小单位是比特，1 字节由 8 个比特组成，字节是描述存储容量的基本计量单位。[4] 更大容量则以字节为基数，通过词头逐级倍增，形成千字节、兆字节、吉字节、太字节等序列。[5]
二进制用法的来源与存储器的物理结构有关。半导体存储器每增加一条地址线，容量就翻一倍，因此容量天然是 2 的幂次；而 1024 与 1000 数值接近，正好可以套用国际单位制中表示「千」的词头，于是 1024 的幂次被顺理成章地用 kilo、mega 等词头来表示。[1]
两种体系的换算关系可以写成：$1\ \mathrm{MB} = 10^6\ \mathrm{B}$，$1\ \mathrm{MiB} = 2^{20}\ \mathrm{B} = 1048576\ \mathrm{B}$，因此 1 MB 约等于 0.9537 MiB。[3]
发展历程
把 1024 的幂次称为「兆」，原本只是技术圈内的一种变通说法，用来指代那些必须以 2 的幂次表达、却又缺少现成名称的字节倍数。[1] 这种混用长期存在，历史上 1 兆字节曾被当作 1000×1000 字节、1024×1024 字节，甚至 1024×1000 字节，最典型的例子是容量为 1474560 字节的 3.5 英寸「1.44 MB」软盘，其标称值按 1024×1000 计算。[1]
1998 年，国际电工委员会公布二进制词头标准，规定兆字节只表示 1000 的 2 次方字节，而 1024 的 2 次方字节应写作 mebibyte。到 2009 年底，该标准已被电气电子工程师学会、欧盟、国际标准化组织和美国国家标准与技术研究院采纳。[1]
不过，标准的确立并未统一实际用法。微软 Windows 系统在描述内存等容量时仍按 1024 的 2 次方解释兆字节，把 2 的 20 次方字节的文件显示为「1.00MB」；苹果 Mac OS X 在 10.6 版本之后则改用十进制，把 10 的 6 次方字节显示为 1MB。[3]
应用
按国际单位制的十进制定义，兆字节广泛用于网络传输语境以及多数存储介质，包括硬盘、闪存存储和 DVD，这与处理速度、性能指标等场合使用国际单位制词头的做法一致。[1] 磁盘厂商在产品标注中通常采用 1 兆字节等于 1000000 字节的换算方式。
按二进制定义，兆字节则常见于内存等主存储容量的描述，微软 Windows 系统在表示计算机内存时即采用 1 兆字节等于 1048576 字节。[1]
在具体文件层面，1 兆字节大致相当于 1 张 1024×1024 像素、256 色的位图图像，或者一张普通压缩比例的 400 万像素 JPEG 图片，也约等于 1 分钟 128 kbit/s 码率的 MP3 音频、6 秒未压缩的 CD 音质音频。[6]
局限
兆字节的核心问题在于同一符号在不同语境下对应不同的数值，容易造成理解偏差。由于操作系统与存储设备厂商采用不同的换算基准，用户在系统中看到的硬盘可用容量往往小于产品标注的容量。[3]
国际电工委员会设立 mebibyte 等二进制单位，正是为了解决这一歧义，但由于习惯根深蒂固，MiB 虽然已被主要标准组织接受，在实际计算机工业中仍较少使用，MB 依旧被大量当作 2 的 20 次方字节的同义词。[3]
国际单位制词头 kilo、mega、giga 严格定义为 10 的幂次，把它们用于表示二进制倍数已被国际公认是不推荐的做法，应尽量避免。 在实际使用中，只有当上下文能明确进制时，兆字节的数值才是确定的。