Bits y Bytes
La informática es un campo fascinante y en constante evolución, pero a menudo se pueden encontrar conceptos confusos y términos técnicos que pueden resultar difíciles de comprender para aquellos que no están familiarizados con ellos.
Dos de estos términos son bit y byte, que a menudo se utilizan indistintamente pero tienen significados y funciones diferentes.
¿Qúe es un bit?
En los primeros días de la computación, se necesitaba una forma de representar la información de manera que las máquinas pudieran entenderla y procesarla.
Las computadoras modernas operan a través de la utilización de electricidad. En su núcleo existen miles de millones de micro interruptores, conocidos como transistores. Estos transistores pueden alternar entre un estado activo (on) y un estado inactivo (off), actuando de manera análoga a una lamparita que puede alternar entre un estado encendido (on) y un estado apagado (off) en términos de su capacidad para representar diferentes valores.
Sin embargo, al igual que una lamparita no puede estar parcialmente encendida o parcialmente apagada. Es por ello que el sistema de numeración empleado por las computadoras se limita a la utilización de dos símbolos distintos para representar cualquier valor. Así, su funcionamiento se basa en el principio binario de encendido (on) y apagado (off), utilizando el sistema binario como sistema de representación fundamental para el procesamiento, la transmisión y el almacenamiento de datos e información entre los diferentes sistemas informáticos digitales.
Definición
Un bit, que es un acrónimo de "binary digit" (dígito binario en español), es la unidad más pequeña de información en informática, electrónica y telecomunicaciones. Fue definido como una forma de representar y manipular datos en los sistemas informáticos.
Por estar directamente relacionado con el sistema binario, un bit puede tener uno de dos valores: 0 o 1. Estos valores pueden representar estados binarios como verdadero o falso, encendido o apagado, sí o no, entre otros. Así, el bit resultó ser la solución ideal para este problema.
El bit permite representar cualquier tipo de información, desde texto y números hasta imágenes y sonido, en una forma que las computadoras pueden procesar. Además, el uso de bits hace posible realizar operaciones lógicas y aritméticas en los datos, lo que es fundamental para el funcionamiento de los sistemas informáticos.
En un sistema informático, los bits se representan físicamente a través de varios medios. Por ejemplo, en la memoria de una computadora, un bit puede representarse mediante un transistor en un estado particular. Si el transistor está en un estado (por ejemplo, permitiendo el paso de la corriente eléctrica), puede representar un bit con valor 1. Si está en el otro estado (por ejemplo, no permitiendo el paso de la corriente), puede representar un bit con valor 0.
En los medios de almacenamiento magnéticos, como los discos duros, un bit puede representarse mediante la orientación del campo magnético en una pequeña área del disco. Una orientación puede representar un 1, y la otra un 0.
En una unidad de almacenamiento digital, como un disco duro, cada bit puede representar la presencia o ausencia de una carga eléctrica en una ubicación específica.
En los medios ópticos, como los CDs y DVDs, un bit puede representarse mediante la presencia o ausencia de pequeñas muescas en la superficie del disco, que luego se leen con un láser.
En un nivel más abstracto, un bit también puede representar un valor lógico, como verdadero o falso, o abierto o cerrado.
Aunque el bit como concepto es una idea abstracta1, en la práctica se representa mediante estados físicos reales en los componentes y medios de almacenamiento de un sistema informático.
Por lo tanto, en el contexto de la informática, los bits se utilizan para representar y procesar datos, para almacenar y retornar información y para controlar el funcionamiento de los sistemas informáticos.
Es importante destacar que un solo bit no puede contener mucha información en sí mismo. Sin embargo, los bits se agrupan en unidades más grandes llamadas bytes para representar y manipular datos de manera más efectiva.
¿Qué es un byte?
Un byte es la mínima unidad de palabra digital, compuesta por una secuencia continua y ordenada de 8 bits donde cada bit representa un estado binario, que se utiliza comúnmente en la informática.
La elección de 8 bits para formar un byte no es arbitraria y tiene sus raíces en la historia de la informática.
En los primeros días de la informática, no había un estándar para el tamaño de las unidades de información. Los tamaños de las "palabras" (la cantidad mínima de datos con los que una máquina podía trabajar) variaban de una máquina a otra.
Con el tiempo, se hizo evidente que se necesitaba un estándar. El byte de 8 bits se convirtió en el más común debido a su uso en el IBM System/360, uno de los sistemas de computadoras más influyentes de la década de 1960. IBM eligió el byte de 8 bits porque era suficiente para representar un carácter alfanumérico individual, como una letra o un número, en el sistema de codificación de caracteres que estaban utilizando (EBCDIC).
Desde entonces, el byte de 8 bits se ha convertido en el estándar de facto en la informática debido a su versatilidad y eficiencia. Es lo suficientemente grande como para representar una amplia gama de datos, pero lo suficientemente pequeño como para ser manejado eficientemente por el hardware.
Cada bit puede tener un valor de 0 o 1, lo que significa que un byte puede representar 256 (2^8) valores diferentes. Así. un byte es suficiente para representar un carácter alfanumérico individual, como una letra o un número, en la mayoría de los sistemas de codificación de caracteres, como ASCII y Unicode. Por ejemplo, en ASCII, el carácter 'A' se representa con el número 65, que en binario (y por lo tanto en un byte) se representa como 01000001.
Los bytes son la unidad de medida básica utilizada para denotar la capacidad de transmisión o almacenamiento en los sistemas informáticos, como la memoria RAM o el espacio en disco, y se utilizan para medir el tamaño de los archivos. Estas capacidades suelen expresarse en múltiplos de bytes, como kilobytes (KB), megabytes (MB), gigabytes (GB) y terabytes (TB).
Entonces, si tuviera dos bytes ( palabra ), serían 16 bits (2 x 8 = 16) y 10 bytes serían 80 bits (10 x 8 = 80).
Porque toda la información (incluso un solo carácter) es mayor que un bit; un byte es la unidad de medida más pequeña para medir un archivo.
Representaciones de bytes
- El número 0 en binario se representa como 00000000 en un byte.
- El número 255 en binario se representa como 11111111 en un byte.
- En el sistema de codificación de caracteres ASCII, el carácter 'A' se representa con el número 65, que en binario se representa como 01000001 en un byte.
- En ASCII, el carácter 'a' se representa con el número 97, que en binario se representa como 01100001 en un byte.
- En ASCII, el carácter ' ' (espacio) se representa con el número 32, que en binario se representa como 00100000 en un byte.
Estos son solo algunos ejemplos. Cualquier número entre 0 y 255, o cualquier carácter en un sistema de codificación de caracteres que utilice un byte por carácter, puede representarse con un byte.
Aplicaciones
Los bytes son fundamentales en la informática y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones. Aquí te dejo algunos ejemplos:
-
Almacenamiento de datos: Los bytes son la unidad básica de medida para el almacenamiento de datos en los sistemas informáticos. Por ejemplo, un archivo de texto puede tener un tamaño de 10 KB (kilobytes), una imagen puede tener un tamaño de 2 MB (megabytes), y un video puede tener un tamaño de 1 GB (gigabytes).
-
Codificación de caracteres: Los sistemas de codificación de caracteres, como ASCII y Unicode, utilizan bytes para representar caracteres. Por ejemplo, en ASCII, el carácter 'A' se representa con el número 65, que en binario (y por lo tanto en un byte) se representa como 01000001.
-
Transmisión de datos: Cuando se transmiten datos a través de una red, se envían en paquetes de bytes. La velocidad de transmisión de datos se mide a menudo en bytes por segundo (B/s), kilobytes por segundo (KB/s), megabytes por segundo (MB/s), etc.
-
Procesamiento de datos: Cuando la CPU de un ordenador procesa datos, lo hace en unidades de bytes. Por ejemplo, una CPU de 32 bits puede procesar 4 bytes de datos a la vez.
-
Colores en imágenes digitales: En las imágenes digitales, los colores de los píxeles se representan a menudo con bytes. Por ejemplo, en una imagen RGB, cada píxel se representa con tres bytes: uno para el rojo, uno para el verde y uno para el azul.
Estos son solo algunos ejemplos de cómo se utilizan los bytes en la informática. En realidad, casi todas las operaciones que realiza un ordenador implican el uso de bytes de alguna manera.
Diferencias entre bit y Byte
Es importante comprender la diferencia entre bits y bytes, ya que estos conceptos son fundamentales para comprender cómo se almacenan, transmiten y manipulan los datos y la información en los sistemas informáticos. Tener un conocimiento sólido de estos fundamentos puede ayudar a los usuarios a comprender mejor el funcionamiento de la tecnología de la información (TI o IT en inglés) y aprovechar al máximo las capacidades de los sistemas informáticos.
¡Para recordar!
-
Tamaño y capacidad de almacenamiento: Un bit es la unidad más pequeña de información y solo puede representar un valor binario, ya sea 0 o 1. Estos valores pueden representar estados binarios como verdadero o falso, encendido o apagado, sí o no, entre otros. Por otro lado, un byte es la mínima unidad de palabra y está formado por una secuencia continua y ordenada de 8 bits, lo que le permite representar una mayor variedad de valores. Un byte puede tener 256 combinaciones posibles (28), lo que equivale a 256 valores diferentes.
-
Uso en la comunicación y el almacenamiento: Los bits se utilizan principalmente en la comunicación y transmisión de datos, mientras que los bytes se utilizan tanto para la comunicación como para el almacenamiento. Los bytes son la unidad básica de almacenamiento en los sistemas informáticos y se utilizan para representar caracteres, números y otros símbolos.
-
Representación y manipulación de datos: Debido a su tamaño más pequeño, los bits se utilizan para representar valores lógicos y realizar operaciones lógicas en sistemas informáticos. Por otro lado, los bytes se utilizan para representar y manipular datos más complejos, como caracteres, números y archivos.
-
Símbolos de representación: A nivel internacional, no hay un símbolo fijo para representar un bit. Sin embargo, en muchos contextos, se utiliza la letra b para indicar un bit. Por otro lado, la letra B se utiliza comúnmente para representar un byte, como se mencionó anteriormente.
Tabla de conversión de unidades
| Unidad | Equivalencia en Bits | Equivalencia en Bytes |
|---|---|---|
| Bit (b) | 1 | 0.125 |
| Nibble (N) | 4 | 0.5 |
| Byte (B) | 8 | 1 |
| Kilobit (Kb) | 1.000 | 125 |
| Kilobyte (KB) | 8.000 | 1.000 |
| Kibibit (Kib) | 1.024 | 128 |
| Kibibyte (KiB) | 8,192 | 1.024 |
| Megabit (Mb) | 1.000.000 | 125.000 |
| Megabyte (MB) | 8.000.000 | 1.000.000 |
| Mebibit (Mib) | 1,048,576 | 131,072 |
| Mebibyte (MiB) | 8,388,608 | 1,048,576 |
| Gigabit (Gb) | 1.000.000.000 | 125.000.000 |
| Gigabyte (GB) | 8.000.000.000 | 1.000.000.000 |
| Gibibit (Gib) | 1,073,741,824 | 134,217,728 |
| Gibibyte (GiB) | 8,589,934,592 | 1,073,741,824 |
| Terabit (Tb) | 1.000.000.000.000 | 125.000.000.000 |
| Terabyte (TB) | 8.000.000.000.000 | 1.000.000.000.000 |
| Tebibit (Tib) | 1,099,511,627,776 | 137,438,953,472 |
| Tebibyte (TiB) | 8,796,093,022,208 | 1,099,511,627,776 |
| Petabit (Pb) | 1.000.000.000.000.000 | 125.000.000.000.000 |
| Petabyte (PB) | 8.000.000.000.000.000 | 1.000.000.000.000.000 |
| Pebibit (Pib) | 1,125,899,906,842,624 | 140,737,488,355,328 |
| Pebibyte (PiB) | 9,007,199,254,740,992 | 1,125,899,906,842,624 |
| Exabit (Eb) | 1.000.000.000.000.000.000 | 125.000.000.000.000.000 |
| Exabyte (EB) | 8.000.000.000.000.000.000 | 1.000.000.000.000.000.000 |
| Exbibit (Eib) | 1,152,921,504,606,846,976 | 144,115,188,075,855,872 |
| Exbibyte (EiB) | 9,223,372,036,854,775,808 | 1,152,921,504,606,846,976 |
| Zettabyte (ZB) | 8.000.000.000.000.000.000.000 | 1.000.000.000.000.000.000.000 |
| Yottabyte (YB) | 8.000.000.000.000.000.000.000.000 | 1.000.000.000.000.000.000.000.000 |
Recuerda que 1 byte es igual a 8 bits. Las unidades que terminan en "bit" están basadas en bits, mientras que las que terminan en "byte" están basadas en bytes.
Además, las unidades que contienen "bi" (como Kibibit, Mebibit, etc.) son unidades basadas en potencias de 2 (por ejemplo, 1 Kibibit = 1024 bits), mientras que las otras unidades (como Kilobit, Megabit, etc.) son unidades basadas en potencias de 10 (por ejemplo, 1 Kilobit = 1000 bits).
Aquí están las equivalencias desde Yottabyte hasta Byte:
- 1 Yottabyte (YB) = 1.000 Zettabytes (ZB)
- 1 Zettabyte (ZB) = 1.000 Exabytes (EB)
- 1 Exabyte (EB) = 1.000 Petabytes (PB)
- 1 Petabyte (PB) = 1.000 Terabytes (TB)
- 1 Terabyte (TB) = 1.000 Gigabytes (GB)
- 1 Gigabyte (GB) = 1.000 Megabytes (MB)
- 1 Megabyte (MB) = 1.000 Kilobytes (KB)
- 1 Kilobyte (KB) = 1.000 Bytes (B)
- 1 Byte (B) = 8 Bits (b)
Por lo tanto, 1 Yottabyte es igual a 1.000.000.000.000.000.000.000.000 Bytes.
También es igual a 8.000.000.000.000.000.000.000.000 Bits.
Estas equivalencias están basadas en el sistema decimal, que es el más comúnmente utilizado en almacenamiento de datos.
En el sistema binario, cada paso de una unidad a la siguiente es por un factor de 1.024 en lugar de 1.000.
- 1 Yottabyte (YiB) = 1.024 Zebibytes (ZiB)
- 1 Zebibyte (ZiB) = 1.024 Exbibytes (EiB)
- 1 Exbibyte (EiB) = 1.024 Pebibytes (PiB)
- 1 Pebibyte (PiB) = 1.024 Tebibytes (TiB)
- 1 Tebibyte (TiB) = 1.024 Gibibytes (GiB)
- 1 Gibibyte (GiB) = 1.024 Mebibytes (MiB)
- 1 Mebibyte (MiB) = 1.024 Kibibytes (KiB)
- 1 Kibibyte (KiB) = 1.024 Bytes (B)
- 1 Byte (B) = 8 Bits (b)
Por lo tanto, 1 Yottabyte es igual a 151.115.727.451.828.646.838.272 Bytes. También es igual a 1.208.925.819.614.629.174.706.176 Bits.
Como podemos observar, el sistema decimal y el sistema binario utilizan diferentes bases para representar los números. El sistema decimal utiliza la base 10, mientras que el sistema binario utiliza la base 2.
En el sistema decimal, cada paso de una unidad a la siguiente (por ejemplo, de kilobyte a megabyte) es por un factor de 1.000 (103). Esto se debe a que estamos utilizando la base 10.
En el sistema binario, cada paso de una unidad a la siguiente (por ejemplo, de kibibyte a mebibyte) es por un factor de 1.024 (210). Esto se debe a que estamos utilizando la base 2.
En la realidad, la terminología puede variar dependiendo del contexto. En el contexto de la capacidad de almacenamiento de datos (como la capacidad de un disco duro o una unidad flash), los fabricantes a menudo utilizan el sistema decimal, por lo que un terabyte se define como 1.000 gigabytes, un gigabyte se define como 1.000 megabytes, y así sucesivamente.
Sin embargo, en el contexto de la memoria de la computadora y la mayoría de las operaciones de software, se utiliza el sistema binario, por lo que un tebibyte se define como 1.024 gibibytes, un gibibyte se define como 1.024 mebibytes, y así sucesivamente.
Esto puede llevar a cierta confusión, ya que un "terabyte" de capacidad de almacenamiento en un disco duro no contiene la misma cantidad de datos que un "terabyte" de memoria en una computadora. Para evitar esta confusión, a veces se utilizan los términos "tebibyte", "gibibyte", etc., para referirse a las unidades en el sistema binario, pero estos términos no son universalmente aceptados y a menudo se encuentran principalmente en contextos técnicos.
En el caso de Yottabyte, en el sistema decimal, un Yottabyte equivale a 1.,000 Zettabytes. Pero en el sistema binario, un Yottabyte equivale a 1.024 Zebibytes. Sin embargo, en la práctica, rara vez se encuentran Yottabytes, ya que es una cantidad de datos increíblemente grande.
Por lo tanto, cuando hablamos de almacenamiento de datos en informática, a menudo utilizamos el sistema binario porque las computadoras funcionan en base 2. Sin embargo, para simplificar, a veces se utiliza el sistema decimal, especialmente cuando se trata de capacidades de almacenamiento de datos (por ejemplo, discos duros, SSDs), donde las diferencias entre los dos sistemas son menos notables a gran escala.
Referencias
-
Una idea abstracta se refiere a un concepto que no tiene una existencia física o concreta y que no se puede percibir a través de los sentidos. Estas ideas suelen ser complejas y se basan en el pensamiento y la comprensión en lugar de en la experiencia sensorial directa.
Por ejemplo, conceptos como la libertad, la justicia, el amor, la belleza, la verdad, el tiempo, y la igualdad son ideas abstractas. No puedes tocar, ver, oler, saborear o escuchar estos conceptos, pero puedes entenderlos y pensar en ellos.
En el contexto de la programación y la informática, un ejemplo de una idea abstracta podría ser un algoritmo o una estructura de datos. No puedes percibir físicamente un algoritmo, pero puedes entender su funcionamiento y su propósito. ↩