Меню

Байт как единица измерения информации



Байт как единица измерения информации

Байт (англ. byte ) (русское обозначение: байт и Б; международное: B, byte) [1] — единица хранения и обработки цифровой информации; совокупность битов, обрабатываемая компьютером одномоментно. В современных вычислительных системах байт состоит из восьми битов и, соответственно, может принимать одно из 256 (2 8 ) различных значений (состояний, кодов). Однако в истории компьютерной техники существовали решения с иными размерами байта (например, 6, 32 или 36 битов), поэтому иногда в компьютерных стандартах и официальных документах для однозначного обозначения группы из 8 битов используется термин «октет» (лат. octet ).

В большинстве вычислительных архитектур байт — это минимальный независимо адресуемый набор данных.

Содержание

История

Название «байт» было впервые использовано в июне 1956 года В. Бухгольцем (англ. Werner Buchholz ) при проектировании первого суперкомпьютера IBM 7030 Stretch для пучка одновременно передаваемых в устройствах ввода-вывода битов числом от одного до шести. Позже, в рамках того же проекта, байт был расширен до восьми бит. Слово byte было выбрано как намеренно искажённое слово bite, произносящееся так же (англ. bite — «кусок»; «часть чего-либо, отделённая за один укус»; ср. также появившееся позже название для 4-битной единицы «ниббл» от англ. nibble — «покусывать»). Изменённое написание byte через y вместо i потребовалось, чтобы избежать смешения со словом «бит» (bit) [2] . В печати слово byte впервые появилось в июне 1959 года [3] .

Ряд ЭВМ 1950-х и 1960-х годов (БЭСМ-6, М-220) использовали 6-битовые символы в 48-битовых или 60-битовых машинных словах. В некоторых моделях ЭВМ производства Burroughs Corporation (ныне Unisys) размер символа был равен 9 битам. В советской ЭВМ Минск-32 использовался 7-битный байт.

Байтовая адресация памяти была впервые применена в системе IBM System/360. В более ранних компьютерах адресовать можно было только целиком машинное слово, состоявшее из нескольких байтов, что затрудняло обработку текстовых данных.

8-битные байты были приняты в System/360, вероятно, из-за использования BCD-формата представления чисел: одна десятичная цифра (0—9) требует 4 бита (тетраду) для хранения; один 8-битный байт может представлять две десятичные цифры. Байты из 6 битов могут хранить только по одной десятичной цифре, два бита остаются незадействованными.

По другой версии, 8-битный размер байта связан с 8-битным же числовым представлением символов в кодировке EBCDIC.

По третьей версии, из-за двоичной системы кодирования в компьютерах наиболее выгодными для аппаратной реализации и удобными для обработки данных являются длины слов, кратные степеням двойки, в том числе и 1 байт = 2 3 = 8 битов . Системы и компьютеры с длинами слов, не кратными числу 2, отпали из-за невыгодности и неудобства.

Постепенно 8-битные байты стали стандартом де-факто; с начала 1970-х в большинстве компьютеров байты состоят из 8 битов , а размер машинного слова кратен 8 битам .

Количество состояний (кодов) в байте

Количество состояний (кодов, значений), которое может принимать 1 восьмибитный байт с позиционным кодированием, определяется в комбинаторике. Оно равно количеству размещений с повторениями и вычисляется по формуле:

N p = A ¯ ( n , k ) = A ¯ n k = n k = 2 8 = 256 <\displaystyle N_

=<\bar >(n,k)=<\bar >_^=n^=2^<8>=256>возможных состояний (кодов, значений), где

  • N p <\displaystyle N_

    >— количество состояний (кодов, значений) в одном байте;

  • A ¯ ( n , k ) = A ¯ n k <\displaystyle <\bar >(n,k)=<\bar >_^>— количество размещений с повторениями;
  • n <\displaystyle n>— количество состояний (кодов, значений) в одном бите; в бите 2 состояния ( n = 2 );
  • k <\displaystyle k>— количество битов в байте; в 8-битном байте k = 8 .

Производные единицы

Измерения в байтах
ГОСТ 8.417—2002 Приставки СИ Приставки МЭК
Название Обозначение Степень Название Степень Название Символ Степень
байт Б 10 0 10 0 байт B Б 2 0
килобайт кбайт 10 3 кило- 10 3 кибибайт KiB КиБ 2 10
мегабайт Мбайт 10 6 мега- 10 6 мебибайт MiB МиБ 2 20
гигабайт Гбайт 10 9 гига- 10 9 гибибайт GiB ГиБ 2 30
терабайт Тбайт 10 12 тера- 10 12 тебибайт TiB ТиБ 2 40
петабайт Пбайт 10 15 пета- 10 15 пебибайт PiB ПиБ 2 50
эксабайт Эбайт 10 18 экса- 10 18 эксбибайт EiB ЭиБ 2 60
зеттабайт Збайт 10 21 зетта- 10 21 зебибайт ZiB ЗиБ 2 70
иоттабайт Ибайт 10 24 иотта- 10 24 йобибайт YiB ЙиБ 2 80

Кратные и дольные приставки для образования производных единиц для байта применяются не как обычно. Уменьшительные приставки не используются совсем, а единицы измерения информации, меньшие, чем байт, называются специальными словами — ниббл (тетрада, полубайт) и бит. Увеличительные приставки кратны либо 1024 = 2 10 , либо 1000 = 10 3 : 1 кибибайт равен 1024 байтам , 1 мебибайт — 1024 кибибайтам или 1024×1024 = 1 048 576 байтам и т. д. для гиби-, теби- и пебибайтов. В свою очередь 1 килобайт равен 1000 байтам , 1 мегабайт — 1000 килобайтам или 1000×1000 = 1 000 000 байтам и т. д. для гига-, тера- и петабайт. Разница между ёмкостями (объёмами), выраженными в кило = 10 3 = 1000 и выраженными в киби = 2 10 = 1024 , возрастает с ростом веса приставки. МЭК рекомендует использовать двоичные приставки — кибибайт, мебибайт, йобибайт и т. п.

Иногда десятичные приставки используются и в прямом смысле, например, при указании ёмкости жёстких дисков: у них гигабайт (гибибайт) может обозначать не 1 073 741 824 = 1024 3 байтов , а миллион килобайтов (кибибайтов), то есть 1 024 000 000 байтов , а то и просто миллиард байтов.

Обозначение

Межгосударственный (СНГ) стандарт ГОСТ 8.417-2002 [4] («Единицы величин») в «Приложении А» для обозначения байта регламентирует использование русской прописной буквы «Б». Кроме того, констатируется традиция использования приставок СИ вместе с наименованием «байт» для указания множителей, являющихся степенями двойки ( 1 Кбайт = 1024 байт , 1 Мбайт = 1024 Кбайт , 1 Гбайт = 1024 Мбайт и т. д., причём вместо строчной «к» используется прописная «К»), и упоминается, что подобное использование приставок СИ не является корректным.

Использование прописной буквы «Б» для обозначения байта соответствует требованиям ГОСТ и позволяет избежать путаницы между сокращениями от байт и бит. Однако следует учитывать, что в стандарте нет сокращения для «бит», поэтому использование записи вроде «Гб» как синонима для «Гбит» недопустимо.

В международном стандарте МЭК IEC 60027-2 от 2005 года [5] для применения в электротехнической и электронной областях рекомендуются обозначения:

  • bit — для бита;
  • o, B — для октета, байта. Причём о — единственное указанное обозначение во французском языке.

Склонение

Кроме обычной формы родительного падежа (битов, байтов, килобайтов) существует счётная форма, которая используется в сочетании с числительными: 8 байт , 16 килобайт . Счётная форма является разговорной. Точно так же, например, с килограммами: обычная форма родительного падежа употребляется, если нет числительного, а в сочетании с числительным могут быть варианты: 16 килограммов (стилистически нейтральная обычная форма) и 16 килограмм (разговорная счётная форма) [6] .

Источник

Сколько битов в байте, Кб, Мб, Гб и Тб

В реальном мире длина указывается в метрах, вес — в килограммах, а объем — в кубических метрах. Однако в виртуальном мире мы считаем биты, байты, мегабайты и гигабайты. Объем памяти компьютера, размер жестких дисков и размер пакета данных от операторов мобильной связи измеряются в битах, байтах и ​​кратных им единицам.

Наименьшая единица информации в информатике это — 1 бит

Бит принимает одно из двух значений — 0 или . Последовательность таких битов со значениями нуль-единица позволяет передавать любую информацию в цифровом виде.

Единица большего размера, содержащая 8 битов, называется 1 байтом .

По определению, байт — это наименьшая адресуемая единица информации в памяти компьютера. Один байт состоит из восьми битов, которые могут быть 0 или 1 в двоичном формате.

Единицы памяти большего размера обозначаются добавлением префиксов кило , мега , гига и тера . В системе СИ десятичные префиксы — это степени числа 10 . Однако в информатике принято использовать степень двойки.

Таким образом, 1 КБ (килобайт) равен 2 в 10-й степени или 1024 байта . Следующие префиксы представляют собой число два в степени 20, 30, 40 и т. д.

  • 1 КБ = 2 в 10-й степени или 1024 байта.
  • 1 МБ (мегабайт) равен 2 в 20-й степени или 1024 килобайта.
  • 1 ГБ (гигабайт) равно 2 в 30-й степени или 1024 мегабайта.
  • 1 ТБ (терабайт) равен 2 в 40-й степени или 1024 гигабайта.

Что такое байт. Сколько бит в байте

Вы, наверное, слыхали про азбуку Морзе, где комбинации длинных и коротких сигналов (точек и тире) расшифровывались в слова. А если взять комбинацию из 8 цифр, каждая из которых может быть единицей или нулем, то получим 256 комбинаций, чего хватит для отображения и цифр и букв, причем и не одного алфавита. И вот эти 8 бит называются байтом . Таким образом в байте 8 бит.

Бит — это минимальная единица. Она обозначается маленькой буквой «б». Следом за ней идет байт. Он уже обозначается большой буквой «Б».

Единицы информации

Таблица байтов:

  • 1 байт = 8 бит
  • 1 Кб (1 Килобайт) = 2 10 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
  • 1024 байт (примерно 1 тысяча байт — 10 3 байт)
  • 1 Мб (1 Мегабайт) = 2 20 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт — 10 6 байт)
  • 1 Гб (1 Гигабайт) = 2 30 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт — 10 9 байт)
  • 1 Тб (1 Терабайт) = 2 40 байт = 1024 гигабайт (примерно 10 12 байт)
  • 1 Пб (1 Петабайт) = 2 50 байт = 1024 терабайт (примерно 10 15 байт)
  • 1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт (примерно 10 18 байт)
  • 1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт (примерно 10 21 байт)
  • 1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт (примерно 10 24 байт)

Почему на диске, карте памяти или флешке всегда меньше памяти, чем написано на упаковке?

Наверняка вам интересно, откуда берутся отличия заявленной и реальной емкости винчестеров? Меньший объем дискового пространства, доступного пользователю, не является ошибкой. Причина — разница в расчетах.

Емкость проданных твердотельных накопителей, жестких дисков, флеш-накопителей и карт памяти указывается в гигабайтах (ГБ) или терабайтах (ТБ). Например, покупая SSD-накопитель заявленной емкостью 512 ГБ, мы должны получить ровно столько же места для наших данных. Однако после установки накопителя в компьютер оказывается, что у нас около 476 ГБ. Почему в реальности такое значение?

Основная причина в том, как рассчитывается емкость диска. Люди используют десятичную систему счисления, основание которой равно 10. Компьютеры, однако, работают в двоичной системе, в которой основанием является число 2. Наименьшей единицей памяти, используемой в информатике, является байт. Обычно используемые десятичные префиксы (из системы СИ): кило (k) для тысячи, мега (M) для миллиона, гига (G) для миллиарда и тера (T) для триллиона. Таким образом, мы получаем один килобайт (тысяча байтов), мегабайт (миллион байтов), гигабайт (миллиард байтов) и терабайт (один триллион байтов) соответственно.

Следовательно, по заявлению производителей, емкость SSD на 512 ГБ составляет ровно 512 000 000 000 байт (512 байт x 1000 x 1000 x 1000).

Однако для компьютеров и бинарных файлов, которые они используют, вычисление этих значений немного отличается. 1 килобайт равен 102 байтам. 1 мегабайт равен 1 048 576 байтам (1024 x 1024), а 1 гигабайт равен 1 073 731 824 байтам (1024 x 1024 x 1024). Таким образом, диск с заявленным производителем объемом 512 ГБ фактически имеет емкость 476,84 ГБ. Рассчитываем это так: 512000000000 / 1024/1024/1024 = 476,84 ГБ.

Различная система расчета размера массовой памяти — не единственная причина различий между заявленной и реальной емкостью дисков. Производители ноутбуков используют скрытые разделы для восстановления, чтобы восстановить компьютер до исходного состояния, например, после аварии. Такой раздел занимает около 1 ГБ дискового пространства и обычно содержит образ операционной системы, драйверы и базовое программное обеспечение. Дисковое пространство также можно зарезервировать для так называемых буферов, которые отвечают за ускорение чтения и записи данных на TLC-накопителях. Размер такого буфера может составлять от нескольких мегабайт до нескольких гигабайт.

Подводя итог. Производители дисков считают 1 ГБ = 1 000 000 000 (миллиардом) байтов, а в двоичных файлах 1 ГБ = 1 073 731 824 байта. Этим объясняется разница в заявленной и реальной емкости SSD, дисковых накопителей и других носителей данных. Стоит отметить, что в 1998 году была предпринята попытка преодолеть эту двусмысленность. Международная электротехническая комиссия (IEC) предложила обозначить кратность 1024, добавив букву «i» после знака множителя (KiB вместо KB, MiB вместо MB) и изменив префикс, заканчивающийся на «bi» (kibibyte вместо килобайт, мебабайт вместо мегабайта). Новые имена, однако, не получили широкого распространения, и по сей день используются префиксы SI, которые проще использовать.

Источник

Компьютерная грамотность с Надеждой

Заполняем пробелы – расширяем горизонты!

Единицы измерения объема информации

Для измерения длины есть такие единицы, как миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.

Бит и байт – минимальные единицы измерения информации

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички.

Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Бит – это только 0 («ноль») или только 1 («единичка»). С помощью одного бита можно записать два состояния: 0 (ноль) или 1 (один). Бит – это минимальная ячейка памяти, меньше не бывает. В этой ячейке может храниться либо нолик, либо единичка.

Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 2 8 ). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам = 1 байту.

Буква, цифра, знак препинания – это символы. Одна буква – один символ. Одна цифра – тоже один символ. Один знак препинания (либо точка, либо запятая, либо вопросительный знак и т.п.) – снова один символ. Один пробел также является одним символом.

Кроме бита и байта, конечно же, есть и другие, более крупные единицы измерения информации.

Таблица байтов:

1 Кб (1 Килобайт) = 2 10 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10 3 байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2 20 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10 6 байт)

1 Гб (1 Гигабайт) = 2 30 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10 9 байт)

1 Тб (1 Терабайт) = 2 40 байт = 1024 гигабайт (примерно 10 12 байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) = 2 50 байт = 1024 терабайт (примерно 10 15 байт).

1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт (примерно 10 18 байт).

1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт (примерно 10 21 байт).

1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт (примерно 10 24 байт).

В приведенной выше таблице степени двойки (2 10 , 2 20 , 2 30 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 10 3 , 10 6 , 10 9 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 2 10 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 10 3 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта.

Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):

10 3 b = 10*10*10 b= 1000 b – килобайт

10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мегабайт

10 9 b – гигабайт

10 12 b – терабайт

10 15 b – петабайт

10 18 b – эксабайт

10 21 b – зеттабайт

10 24 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт. В случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.

Продолжение следует…

Возникает вопрос: есть ли продолжение у таблицы байтов? В математике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞.

Понятно, что в таблице байтов можно и дальше добавлять нули, а точнее, степени к числу 10 таким образом: 10 27 , 10 30 , 10 33 и так до бесконечности. Но зачем это надо? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В будущем, возможно, уже мало будет и йоттабайта.

Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации.

Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.

Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб , 64 Гб и даже 1 терабайт.

CD-диски могут вмещать 650 Мб, 700 Мб, 800 Мб и 900 Мб.

DVD-диски рассчитаны на большее количество информации: 4.7 Гб, 8.5 Гб, 9.4 Гб и 17 Гб.

Упражнения по компьютерной грамотности

Статья закончилась, но можно еще прочитать:

Источник

Читайте также:  Как правильно измерит базальную температуру