Сколько бит в байте? Что такое бит и байт?

Все фотографии, текстовые документы и программы хранятся в компьютерной памяти в виде битов и байтов. Что представляют собой эти мельчайшие единицы информации и сколько бит в байте?

Хранение данных в памяти

Компьютерная память представляет собой огромный набор ячеек, наполненных нулями и единицами. Ячейка — это минимальный объем данных, к которому может обращаться считывающее устройство. Физически она представляет собой триггер (в современных компьютерах). Триггер настолько мал, что его сложно рассмотреть даже под микроскопом. У каждой ячейки есть уникальный адрес, по которому ее находит та или иная программа.

Под ячейкой в большинстве случаев понимают один байт. Но, в зависимости от разрядности архитектуры, она может объединять в себе 2, 4 или 8 байт. Байт воспринимается электронными устройствами как единое целое, но на самом деле он состоит из еще меньших ячеек — битов. В 1 байте можно закодировать какой-нибудь символ, например, букву или цифру, в то время как 1 бита для этого недостаточно.

Контроллеры редко оперируют отдельными битами, хотя технически это возможно. Вместо этого идет обращение к целым байтам или даже группам байтов.

Что такое бит?

Часто под битом понимают единицу измерения информации. Такое определение нельзя назвать точным, потому что само понятие информации достаточно размыто. Если говорить более корректно, то бит — это буква компьютерного алфавита. Слово «бит» происходит от английского выражения «binary digit», что дословно означает «двоичная цифра».

Алфавит компьютеров прост и состоит всего из двух символов: 1 и 0 (наличие или отсутствие сигнала, истина или ложь). Этого набора вполне достаточно, чтобы логически описать все, что угодно. Третье состояние, под которым понимают молчание компьютера (прекращение передачи сигналов), является мифом.

Сама по себе буква не несет в себе никакой ценности с точки зрения информации: глядя на единицу или ноль, невозможно понять даже то, к какого рода данным это значение относится. И фото, и тексты, и программы в конечном счете состоят из единиц и нулей. Поэтому бит неудобен в качестве самостоятельной единицы. Следовательно, биты необходимо объединять для того, чтобы кодировать с их помощью полезную информацию.

Что такое байт?

Если бит — это буква, то байт представляет собой подобие слова. Один байт может содержать текстовый символ, целое число, часть большого числа, два небольших числа и т. д. Таким образом, в байте уже содержится осмысленная информация, хоть и в небольшом объеме.

Начинающим программистам и просто любознательным пользователям интересно, сколько в 1 байте битов. В современных компьютерах один байт всегда равняется восьми битам.

Если бит способен принимать только два значения, то сочетание восьми битов способно создавать 256 различных комбинаций. Число 256 образуется возведением двойки в восьмую степень (в соответствии с тем, сколько битов в байте).

Один бит — это 1 или 0. Два бита уже могут создавать комбинации: 00, 01, 10 и 11. Когда дело доходит до 8 бит, то вариантов сочетания нулей и единиц в диапазоне 00000000 … 11111111 получается как раз 256. Если запомнить, сколько значений может принимать и сколько бит содержится в одном байте, то запомнить эту цифру будет очень легко.

Каждое сочетание символов может нести в себе различную информацию в зависимости от кодировки (ASCII, Юникод и др.). Именно поэтому пользователи сталкиваются с тем, что введенная на русском языке информация иногда выводится в виде замысловатых символов.

Особенности двоичной системы счисления

Двоичная система имеет все те же свойства, что и привычная нам десятичная: числа, состоящие из единиц и нулей, можно складывать, вычитать, умножать и т. д. Разница лишь в том, что система состоит не из 10-ти, а всего из 2-х цифр. Именно поэтому ее удобно использовать для шифрования информации.

В любой позиционной системе исчисления числа состоят из разрядов: единиц, десятков, сотен и т. д. В десятичной системе максимальное значение одного разряда равно 9, а в бинарной системе — 1. Так как один разряд может принимать лишь два значения, бинарные числа быстро увеличиваются в длину. Например, привычное нам число 9 будет записано как 1001. Это значит, что девятка будет записана четырьмя символами, при этом один двоичный символ будет соответствовать одному биту.

Почему информация шифруется в двоичной форме?

Десятичная система удобна для ввода и вывода информации, а двоичная — для организации процесса ее преобразования. Также очень популярны системы, которые содержат восемь и шестнадцать символов: они переводят машинные коды в удобную форму.

Двоичная система наиболее удобна с точки зрения логики. Единица условно означает «да»: есть сигнал, утверждение истинно и т. д. Ноль ассоциируется со значением «нет»: значение ложно, сигнала нет и т. д. Любой открытый вопрос можно преобразовать в один или несколько вопросов с вариантами ответов «да» или «нет». Третий вариант, например, «неизвестно», будет абсолютно бесполезным.

В ходе развития компьютерных технологий были разработаны и трехразрядные емкости для хранения информации, которые называются триты. Они могут принимать три значения: 0 — емкость пуста, 1 — емкость заполнена наполовину и 2 — полная емкость. Однако двоичная система оказалась более простой и логичной, поэтому получила значительно большую популярность.

Сколько бит в байте было раньше?

Раньше нельзя было сказать однозначно, сколько бит в байте. Первоначально под байтом понимали машинное слово, то есть то количество бит, которое компьютер может обработать за один рабочий цикл (такт). Когда ЭВМ еще не помещались в рабочих кабинетах, разные микропроцессоры работали с байтами различных размеров. Байт мог включать в себя 6 бит, а у первых моделей IBM его размер достигал 9 бит.

Сегодня 8-битные байты стали настолько привычными, что даже в определении байта часто говорится, что это единица информации, состоящая из 8 бит. Тем не менее, в ряде архитектур байт равняется 32 битам и выступает в качестве машинного слова. Такие архитектуры применяются в некоторых суперкомпьютерах и сигнальных процессорах, но не на привычных нам компьютерах, ноутбуках и мобильных телефонах.

Почему победил восьмибитный стандарт?

Байты приобрели восьмибитный размер благодаря платформе IBM PC с популярнейшим в свое время 8-битным процессором Intel 8086. Распространенность этой модели способствовала тому, что в 1970-х гг. 8 бит в байте фактически стало стандартным значением.

Восьмибитный стандарт удобен тем, что позволяет хранить в 1 байте два символа десятичной системы. При 6-битной системе возможно хранение одной цифры, в то время как 2 бита оказываются лишними. В 9 бит можно записать 2 цифры, но все равно остается один лишний бит. Число 8 является третьей степенью двойки, что обеспечивает дополнительное удобство.

Области использования битов и байтов

Многие пользователи задаются вопросом: как не перепутать бит и байт? В первую очередь необходимо обратить внимание на то, как написано обозначение: сокращенно байт пишется в виде большой буквы «Б» (на английском — «B»). Соответственно, для обозначения бита служит маленькая буква «б» («b»).

Однако всегда есть вероятность, что регистр выбран неверно (например, некоторые программы автоматически переводят весь текст в нижний или верхний регистр). В таком случае следует знать, что принято измерять в битах, а что — в байтах.

Традиционно байтами измеряют объемы: размер жесткого диска, флешки и любого другого носителя будет указан в байтах и укрупненных единицах, например, гигабайтах.

Биты служат для измерения скорости. Количество информации, которую пропускает канал, скорость Интернета и т. п. измеряются в битах и производных единицах, например, мегабитах. Скорость скачивания файлов также всегда выводится в битах.

При желании можно перевести биты в байты или наоборот. Для этого достаточно вспомнить, сколько бит в байте, и произвести простое математическое вычисление. Биты превращаются в байты путем деления на восьмерку, обратный перевод осуществляется при помощи умножения на то же самое число.

Что такое машинное слово?

Машинное слово — это информация, записанная в ячейку памяти. Оно представляет собой максимальную последовательность единиц информации, которая обрабатывается, как одно целое.

Длина слова соответствует разрядности процессора, которая на протяжении длительного времени была равна 16 бит. В большинстве современных компьютеров она составляет 64 бита, хотя встречаются и более короткие (32 бита), и более длинные машинные слова. При этом число бит, образующих машинное слово, всегда кратно восьми и может быть легко переведено в байты.

Для конкретного компьютера длина слова является неизменной и относится к ряду важнейших характеристик «железа».

Биты и байты — что такое и в чем разница

Бит

Биты это количество информации, равное одному символу или сигналу, которые могут принимать только два значения (да/нет, включено/выключено, 1/0). Ноль и единица взяты из двоичной системы исчисления. Собственно, само слово bit происходит от binary digit — двоичное число. По сути, бит это своеобразная точка отсчёта, базовая единица измерения количества информации.

Пример с лампами далеко не умозрительный. Сейчас далеко не все помнят ламповые компьютеры, которые были предшественниками компьютеров, построенных на основе транзисторов. И пусть в современных компьютерах уже не используются лампы, но принцип, что одна ячейка памяти может находиться в одном из двух состояний (содержать один бит информации), остаётся актуальным.

Вопреки распространённому мнению, в русском языке нет сокращения для слова «бит». Таким образом, правильно писать не «Мб», а «Мбит» и т.п. Это касается и англоязычного написания: «Mbit» — правильно, «Mb» — нет.

Байт

Как многие знают, байт состоит из восьми битов. На самом деле, это не всегда так, и иногда в компьютерных стандартах используется термин «октет» как обозначение байта, равного именно восьми битам. Однако, мы не будем углубляться в историю компьютерной техники. Примем как данность, что байт это совокупность битов, и на текущий момент стандартом является правило «1 байт равен 8 битам». В большинстве вычислительных архитектур байт является минимальным независимо адресуемым набором данных. В этом и заключается суть байта. Байтовая адресация памяти вытеснила используемую ранее адресацию, при которой машинное слово можно было адресовать только целиком, так как этот способ затруднял обработку текстовых данных.

Сам термин byte является преднамеренным искажением слова bite (с английского «кусок», «то, что можно отделить за один укус»).  Замена буквы произведена с той целью, чтобы не было путаницы с битами.

Байт имеет сокращение «Б» («B» в английской версии написания). Таким образом, написания «МБ», «ГБ» («MB», «GB») и тому подобные являются допустимыми и позволяют избежать путаницы с мегабитами, гигабитами и т.д.

биты, байты, килобайты в компьютере

Так вот 1 символ двоичной системы (0 или 1) занимает в памяти компьютера 1 бит.

А 8 бит составляют 1 байт (легко запомнить, что байт больше, ведь в нем даже больше букв, чем в слове «бит»)

Итак, даже одна буква или цифра в компьютере будет занимать пространство в 1 байт на жестком диске (ведь для её кодировки нужно восемь нулей и единиц).

В этом легко убедиться, создайте в текстовом блокноте файл (не в Word, а именно в блокноте). Файл должен иметь расширение (то, что в названии после последней точки) .txt и может иметь любое название.

Если расширения файлов у вас не отображаются, то включите их.

1. Для этого зайдите в любую папке на компьютере.

2. Выберите в меню Сервис — Параметры папок.

3. Перейдите во вкладку Вид.

4. И уберите последнюю галочку напротив фразы «Скрывать расширения для зарегистрированных типов файлов».

Теперь все файлы будут показываться у вас с расширением. Не меняйте их, чтобы не потерять доступ к файлам. После упражнения можете вернуть галочку на место.

Итак, файл создан. Посмотрите сколько он «весит». Для этого нажмите на файл правой кнопкой мыши и выберете последний пункт «Свойства».

Его размер должен составлять 0 байт. Т.е. он пуст и ничего не весит.

Теперь откройте его и впишите любую цифру от 0 до 9. Сохраните файл и снова посмотрите в свойствах его вес. Теперь он должен весить 1 байт (8 бит). Это именно вес вписанной в него информации.

На диске файл будет занимать больше места, что связано с заполнением диска служебной информацией о расположении файла, его имени и т.д. Но конкретно наша цифра занимает всего 1 байт. Если мы впишем еще одну цифру, размер станет в 2 раза больше и т.д.

Теперь попробуем с буквами английского алфавита. Любая буква строчная или прописная тоже будет занимать 1 байт.

Русский же алфавит не умещается в кодировку в 256 символов, поэтому для него выделяется целых 2 байта другой кодировки 16-битной или 16-разрядной (из 16 единиц и нулей). Попробуйте русские буквы и убедитесь в этом.

Добавить интересную новость

биты, байты, килобайты, гигабайты, терабайты, петабайты, экзабайты

Также как мы измеряем повседневные вещи, такие как время в секундах, масса в килограммах, высота в метрах; память компьютера и дисковое пространство измеряются в байтах. Вероятно, вы встретите такие термины, как килобайты, гигабайты, терабайты, петабайты и т. Д., Особенно если вы покупаете новый ноутбук, телефон или новое устройство хранения данных, например жесткий диск. Эти термины являются наиболее часто используемыми показателями емкости хранилища данных и полезны, когда вы хотите купить новое цифровое устройство на основе памяти.

При этом вы когда-нибудь представляли себе, сколько места в реальной памяти доступно для гигабайтов, терабайтов или петабайтов? Эти единицы измерения чаще всего с первого взгляда сбивают с толку, и понимание этих терминов является наиболее важным для всех, кто работает с компьютером.

Объём памяти компьютера объяснил

Чтобы понять, как именно работает память компьютера и емкость хранения данных, вам необходимо сначала понять, сколько места описывают байт, килобайт, гигабайт, терабайт, петабайт или эксабайт. Чтобы определить точный размер, вам нужно сначала понять, как работает компьютер.

Насколько велики байт, килобайт, гигабайт, терабайт, петабайт и эксабайт?

Компьютеры используют двоичную систему счисления для базового представления числа. В отличие от десятичной системы, обычно называемой десятичной системой счисления, которая использует десять цифр 0, 1, 2,… 9; двоичная система имеет только две цифры 1 и 0. Хотя мы на самом деле не имеем дело непосредственно с цифрами 1 и 0, эти две цифры играют важную роль в работе компьютеров.

С помощью этих двух цифр мы можем считать до любых чисел. Десятичное число может быть преобразовано в двоичное, и вся эта математика выполняется вашим компьютером. Компьютеры состоят из электронных схем и проводов, и эти электронные схемы несут всю информацию в компьютере. Вся информация хранится и представляется с использованием электричества.

Немного

Как я уже говорил, компьютеры состоят из сигнальных проводов, и этот сигнал может быть включен или выключен. Это включенное или выключенное состояние провода называется

Здесь важно то, что любое число может быть представлено единицами и нулями или связкой проводов и транзисторов, которые включены или выключены. Чем больше проводов или транзисторов, тем большее количество вы можете хранить. Предположим, вы хотите хранить информацию, такую ​​как текст, изображения или звук, все они могут быть представлены числами. Эти цифры могут быть сохранены как вкл или выкл электрических сигналов.

Б

Двоичное число может быть 0 или 1, что означает, что переключатель выключен или включен соответственно. Это состояние включения или выключения переключателя называется бит. Байт — это набор битов, а один байт состоит из восьми двоичных цифр. Биты сгруппированы в восемь двоичных разрядов, потому что большинство микросхем памяти имеют электронную схему из восьми путей, причем каждый путь имеет либо состояние «включено», либо выключено. 10 байтов, что составляет 1024 байта. Мера в килобайтах часто используется для описания размера кэша ЦП и объема ОЗУ

Мегабайт

Мегабайт содержит 1024 килобайта. Обычно, когда мы добавляем префикс mega, он предлагает миллион байтов. Это справедливо для десятичной системы счисления, которая основана на коэффициентах 10. Поскольку нам нужно представлять в двоичной системе компьютера, нам нужно использовать двоичный множитель 2 для представления байтов. Это означает, что мегабайт содержит 1024 килобайта.

гигабайт

Гигабайт содержит 1024 мегабайта. Как правило, когда мы префикс Giga, он предлагает миллиард байтов. Это справедливо для десятичной системы счисления, которая основана на коэффициентах 10. Поскольку нам нужно представлять в двоичной системе компьютера, нам нужно использовать двоичный множитель 2 для представления байтов. Это означает, что гигабайт на самом деле содержит 1024 мегабайта. Чтобы оценить, как именно он потребляет память, давайте рассмотрим, что у вас есть 2 ГБ диска. Имея емкость 2 ГБ, вы можете хранить около 500 музыкальных треков.

терабайт

Терабайт содержит 1024 гигабайта. Приставка Tera предполагает триллион байтов.В двоичной системе это будет 1024 гигабайта. 1 ТБ много места для хранения и, чтобы положить его в перспективе; он может хранить около миллиона фотографий. В настоящее время большинство жестких дисков имеют объем от 1 до 3 ТБ.

петабайт

Петабайт — это почти один квадриллион байтов. В компьютерной двоичной системе петабайт составляет 1024 терабайта данных. Этот размер довольно сложно представить практически. В настоящее время большинство современных технологических процессоров и серверов хранят более петабайта информации. Для сравнения: одна петабайтная память может хранить более 10 000 часов телепрограмм.

Exabyte

Exabyte или EB — очень большая единица хранения данных. 1 EB = 1000 петабайт.

Надеюсь, это очистит воздух!

Байт и бит — правила написания и область применения

Сегодня о правилах сокращения единиц измерения информации. Если можете ответить на вопрос как читается kB и Mb и где данные единицы применяются, то закрывайте страницу, иначе рекомендую статью к прочтению.

Впервые серьезно столкнулся с необходимостью четко понимать, что значат данные сокращения при разработке калькулятора по расчету архива системы видеонаблюдения и необходимой пропускной способности сети.

Тогда выкрутился отказавшись от сокращения байта и бита, что позволило четко понимать в каких единицах отображается информация.

Область применения байта и бита

Байт, как правило, применяется при измерении объема информации, используют производители жестких дисков, программы которые отображают объем этих дисков и т.п.

Бит, как правило, используют производители оборудования предназначенного для передачи данных, в битах отображается скорость подключения к интернету, необходимая пропускная способность канала.30 байтов = 1 073 741 824 байта.

Таким образом для измерения информации, скорости ее передачи могут применяться и биты и байты, но сложилось так, что объем информации измеряют в байтах, а скорость в битах.

Как работают байты и биты

Как работают байты и биты
по Маршалл Брейн

Если вы использовали компьютер более пяти минут, то вы слышали слова бит и байт . Оба RAM емкость жесткого диска измеряется в байтах. Каковы размеры файлов, когда вы изучить их в программе просмотра файлов. Например, вы можете услышать рекламу, говорит: «Этот компьютер оснащен 32-битным процессором Pentium с 64 мегабайт оперативной памяти и 2.1 гигабайт места на жестком диске «.

Десятичные числа
Самый простой способ понять биты — сравнить их с тем, что вы знаете: цифрами. Цифра — это одно место, которое может содержать числовые значения от 0 до 9. Цифры обычно объединяются в группы для создания большего числа. Например, 6357 состоит из 4 цифр. Понятно, что в числе 6357 цифра 7 заполняя «место 1», в то время как 5 заполняет место 10, 3 заполняет место 100 и 6 заполняет место 1000.0) = 6000 + 300 + 50 + 7 = 6357

 0 = 0
1 = 1
2 = 10
3 = 11
4 = 100
5 = 101
6 = 110
7 = 111
8 = 1000
9 = 1001
10 = 1010
11 = 1011
12 = 1100
13 = 1101
14 = 1110
15 = 1111
16 = 10000
17 = 10001
18 = 10010
19 = 10011
20 = 10100 

 0 = 00000000
1 = 00000001
2 = 00000010
...
254 = 11111110
255 = 11111111 

 0 = 0000000000000000
1 = 0000000000000001
2 = 0000000000000010
...
65534 = 1111111111111110
65535 = 1111111111111111 

 Ф о р а н д з е в е н ...
70 111 117 114 32 97 110 100 32 115 101 118 101 110 32 ... 

 452
+ 751
---
1203 

 010
+ 111
---
1001 

 0001
+ 0100
----
0101 (без перетяжек) 

 0001
+ 0001
----
0010 (1 плюс 1 равно 10, перенесите 1 в следующий столбец) 

 0011
+ 0011
----
0110 (1 + 1 = 10, поэтому переносите; затем 1 + 1 + 1 = 11, поэтому переносите снова) 

 0011
+ 0101
----
1000 (перенесите здесь в каждый столбец)