Polacy vs Technologia okiem TeleGuru: Bity i bajty, czyli zamieszanie zer i jedynek
Kęs bajtów (ang. bite byte) nie jest zwrotem przypadkowym. Właśnie angielskiego słowa kęs (bite) utworzono do dziś wykorzystywaną w informatyce miarę pojemności nośników danych i pamięci: bajt (ang. byte).
Dodatkowo bajt miał różnić się od swojego mniejszego brata: bitu, również zapisem; w skrócie znakiem „B” oznaczamy bajty, zaś znakiem „b” – bity. I właśnie z bitami i bajtami wciąż mamy problemy – nie radzimy sobie z ich rozróżnianiem i mylimy oba pojęcia. A przecież w jednym bicie nie zmieści się ani jeden bajt, za to już w bajcie tkwi aż osiem bitów.
Bit jest malutki. To najmniejsza znana nam jednostka informacji, która może przyjmować tylko dwa stany: 0 i 1, tak samo jak prąd: wyłączony i włączony. Właśnie takimi jednostkami operują maszyny: tak naprawdę rozumieją jedynie bity. Zapisywanie pojedynczego bitu nie umożliwia przechowywania zbyt wielu informacji. Wystarczy do poinformowania procesora, że gdzieś na jakiejś szynie danych coś się wydarzyło, ale już co dokładnie takiego się stało… tyle informacji trzeba zapisywać w kilku bitach.
System binarny: tak myślą maszyny
Logika maszyn jest prosta: rachują na bitach, ale robią to sprytnie. Jeśli połączymy ze sobą dwa bity, będzie można zapisać za ich pomocą aż 4 wartości (22): 00, 01, 10, 11. Jeszcze więcej informacji mieszczą 3 bity – 8 (czyli 23): 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Stosując ten sam zapis w systemie liczb nazwanym binarnym za pomocą 4 bitów można już zapisać 16 wartości (24). Całkiem sporo mieści 8 ułożonych obok siebie bitów, stany od 00000000 (zero) do 11111111 (255) – to łącznie 256 różnych liczb (28). Właśnie w tym momencie dotarliśmy do definicji bajtu, bo jeden bajt, najmniejsza porcja informacji, jaką może przetrawić komputer to dokładnie 8 bitów.
Mając w głowie te wszystkie zera i jedynki, całkiem szybko wykombinujemy, że 1 MB (megabajt) to coś większego od 1 Mb (megabita). Dokładnie 8 razy większego. Trzeba jednak pamiętać o jeszcze jednej różnicy pomiędzy światem komputerów a ludzi. My liczymy w dziesiątkach, setkach i milionach. Większe porcje informacji komputery przetwarzają w kilobajtach (KB), megabajtach (KB), gigabajtach (GB), terabajtach (TB), petabajtach (PB), eksabajtach (EB), zettabajtach (ZB) i jottabajtach (JB).
Najmniejsza z wymienionych jednostek najczęściej opisywała pojemność pamięci komputerów i dyskietek w latach 80. i 90. 1 KB to dokładnie 1024 bajty, czyli aż 8192 bity. Megabajty stały się popularne w połowie latach 90., kiedy w komputerach pojawiły się dyski twarde, a ich pojemność mierzono w jednostkach znacznie większych od kilobajtów, bo 1 MB to 1024 KB, czyli aż 1 048 576 bajtów i aż 8 388 608 bitów. Gigabajt to w zasadzie 1024 MB. Do tego momentu wszystko dało się łatwo policzyć, jednak matematyka nie zawsze działa tam, gdzie jest marketing i układ miar SI. Bardzo szybko okazało się, że symbole kilo, mega, giga i inne przedrostki przyczepiane do miar właściwie dotyczą dziesiętnego systemu liczenia, a nieintuicyjne mnożenie przez 1024 nie przypadło też do gustu firmom produkującym nośniki danych. Mnożenie przez 1000 oszczędza całkiem sporo bajtów i bitów. Pierwsza fala zamieszania w pojemnościach nośników danych została wprowadzona wraz z przeliczaniem wartości zgodnie z zasadami dziesiętnego systemu liczenia. Krótko rzecz ujmując, 1 MB stał się 1000 KB, a 1 GB – 1000 MB.
Szybkość i pojemność – to nie to samo
Producentom osprzętu komputerowego jest też na rękę fakt, iż nagminnie mylimy jednostki pojemności (megabajty) z jednostkami szybkości transferu danych (megabity/sekundę). Jeśli np. dysponujemy połączeniem z Internetem 20 Mb/s, to nie oznacza że 20 MB danych ściągniemy w sekundę. W rzeczywistości trzeba będzie poczekać przynajmniej 8 razy dłużej, bo łącze o szybkości 20 Mb/s to właściwie możliwość pobierania danych z prędkością 2,5 MB w sekundę.
Nowe jednostki miar pojemności i szybkości
Opracowany przez IEC system zapisu binarnych przedrostków (o mnożniku 1024) wprowadził nowe oznaczenia do tego całego zamieszania: kibibajty (KiB), mebibajty (MiB), gigibajty (GiB), tebibajty (TiB), pebibajty (PiB), exbibajty (EiB), zebibajty (ZiB), jobibajty (JiB). Podobnie nazwano wielokrotności bitów: kibibit (Kib), mebibit (Mib), gigibit (Gib), tebibit (Tib), pebibit (Pib), exbibit (Eib), zebibit (Zib) i jobibit (Jib). Jak na razie nie zyskały one uznania producentów sprzętu i zwykłych użytkowników.
Jakby tego było mało, historyczne informacje na temat komputerów zdradzają, że niegdyś 1 bajt nie zawsze oznaczał 8 bitów. Czasami było ich mniej.
Teraz skoro już wiesz trochę więcej o bitach i bajtach rozwiąż nasz QUIZ i przekonaj się czy zdobędziesz maksymalną liczbę punktów! 😉