Bits y bytes como unidad de medida
- 1. Bits y Bytes como unidad de medida Las unidades de medida se definen por convenciones internacionales. Por deducción lógica la unidad fundamental de la masa debería ser el gramo, pero es una cantidad muy pequeña, así que se escogió el kilogramo debido a que es mas común y práctico utilizarlo. En el caso de la información, sucede algo similar, la unidad de medida de la información es el bit, pero por cuestiones de utilidad se utiliza el "Byte" que significa octeto. Puede abreviarse como b ó B, pero aún no se ha estandarizado su forma de representarlo, por lo que en este sitio utilizamos la B para referirnos al Byte, siendo correcto también abreviarlo con b (byte). La computadora trabaja con en el sistema binario, que se basa solo en 2 dígitos: El cero (0) y el uno (1). Un bit es simplemente un cero ó un uno, pero la computadora trabaja con conjuntos de ocho combinaciones de ceros y unos, a esto se le denomina Byte (octeto). Esto es: 1 bit = cero ó uno (0 ó 1). 1 Byte = combinación de ocho ceros ó unos. Ejemplo: 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 : equivale a un carácter ó letra, en este ejemplo es la letra A. Para interpretar el Byte se utiliza una codificación binaria llamada ASCII que significa ("American Standar Code for Information Exchange"), es decir código estándar americano para intercambio de información. Este es el estándar que define los caracteres (letras) en mayúscula, minúscula, símbolos, etc., que representa cada Byte. Ejemplo de ello son: Códigos Binarios ASCII Carácter bit 1 bit 2 bit 3 bit 4 bit 5 bit 6 bit 7 bit 8 Byte A 0 1 0 0 0 0 0 1 01000001 B 0 1 0 0 0 0 1 0 01000010 1 0 0 1 1 0 0 0 1 00110001 2 0 0 1 1 0 0 1 0 00110010 Tabla 2. Ejemplos de utilización de bits para representar caracteres. Los bits y sus interpretaciones La computadora interpreta los bits desde los dispositivos de almacenamiento de información por medio de características físicas que cada uno contiene: En un disco duro
- 2. Figura 1. Disco duro marca Seagate®, modelo Free Agent Go, capacidad para 250 GB. Una cantidad alta de concentración de limadura magnética en una área microscópica determina un uno (1) y al contrario, una baja concentración determina un cero (0). Ejemplo: si la concentración de limadura magnética en un área definida del disco duro tiene la siguiente estructura entonces la computadora lo interpreta así: Entonces sí: 0= (menor concentración magnética). Y también: 1= (mayor concentración magnética). Carácter Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8 Byte A 01000001 B 01000010 1 00110001 2 00110010 Tabla 3. Magnitudes con unidad de medida y símbolo. En un CD-ROM Figura 2. Disco compacto marca Melody®, modelo platinum, velocidad 32X, capacidad para 830 MB. Microscópicamente una hendidura profunda puede representar un uno (1) y caso contrario, una hendidura mas superficial un cero (0). Ejemplo: si las hendiduras están definidas en una pista del CD-ROM, entonces la computadora lo interpreta así: Entonces sí: 0= (hendidura superficial).
- 3. Y también: 1= (hendidura profunda). Carácter Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8 Byte A 01000001 B 01000010 1 00110001 2 00110010 Tabla 4. Magnitudes con unidad de medida y símbolo. En una memoria USB Figura 3. Memoria USB, marca Adata®, modelo MyFlash mini. Para el caso de las memorias, una carga eléctrica alta almacenada en una celda microscópica puede determinar un uno (1) y una carga eléctrica baja determina al cero (0). Ejemplo: si las celdas de memoria de una memoria USB están cargadas eléctricamente de la siguiente manera, entonces la computadora lo interpreta así: Entonces sí: 0= (carga eléctrica baja almacenada). Y también: 1= (carga eléctrica alta almacenada). Carácter Bit 1 Bit 2 Bit 3 Bit 4 Bit 5 Bit 6 Bit 7 Bit 8 Byte A 01000001 B 01000010 1 00110001
- 4. 2 00110010 Tabla 5. Magnitudes con unidad de medida y símbolo. Múltiplos del Byte (Kilo, Mega, Giga y Tera) Al igual que las demás unidades de medida, para el Byte se utilizan múltiplos decimales para determinar las cantidades. En términos de cantidades superiores como el Kilobyte, se maneja un bit extra llamado bit de control ó bit de paridad, el cuál determina dónde empieza y dónde termina el carácter, por ello un Kilobyte no es exactamente 1000 Bytes, sino 1024 Bytes. Para evitar este tipo de confusiones, se esta impulsando una nueva nomenclatura, vea en esta misma página el tema de: Las nuevas unidades de medida. Cantidad de Unidad Kilobytes Megabytes Gigabytes Terabytes Bytes Byte 1 Kilobyte 1,024 1 Megabyte 1,048,576 1,024 1 Gigabyte 1073,741,824 1,048,576 1,024 1 Terabyte 1,099,511,627,776 1073,741,824 1,048,576 1,024 1 Tabla 6. Tabla comparativa de los múltiplos de la unidad de medida de la información (Byte). Entonces si actualmente en el mercado, la memoria flash USB marca Adata®, modelo C801, tiene capacidad de almacenar hasta 32 Gigabytes (GB), quiere decir que tiene disponibles: (32 GB X 8,000,000,000) = 256,000,000,000 celdas de memoria físicamente disponibles ó espacio para: (32 GB X 1,000,000,000) = 32,000,000,000 de letras (caracteres). Las nuevas unidades de medida Hay un problema con respecto al uso de los prefijos como el Kilo y Mega, ya que estos no coinciden con el Sistema Internacional de Unidades de medida (SI). Para el sistema internacional de medida 1 Kilo = 1000, mientras que en informática 1 Kilo = 1024 ó 1 Kilo=1048. - Ejemplos:
- 5. + Una red de área local (LAN - computadoras relativamente cercanas interconectadas entre sí) que soporte 1 Mbps (Megabit por segundo) de velocidad equivale a 1,048, 576 bits por segundo. + Al momento de formatear un disquete de 1.44 MB, el sistema lo prepara con la característica de que un Megabyte equivalga a 1,024,000 Bytes. Por lo tanto hay un problema de convención, por lo tanto se está impulsando una nueva nomenclatura para evitar lo anterior, dejando que Mega signifique 1000 Kilos como siempre ha sido y creando un nuevo prefijo basado en las letras "bi" que indicaría "binary", ello para usarse solamente en algunos ámbitos de la informática. Actuales y propuestos Símbolos Capacidad + Un kibibit (Propuesto) 1 Kibit 1,024 bits + Un Kilobit (Actual) 1 kbit 1,000 bits + Un Kibibyte 1 KiB 1,024 B (Bytes) + Un Kilobyte 1 KB 1,000 B (Bytes) + Un Mebibyte (Propuesto) 1 MiB 1,048,576 B (Bytes) + Un Megabyte (Actual) 1 MB 1,000,000 B (Bytes) + Un Gibibyte (Propuesto) 1 GiB 1,073,741,824 B (Bytes) + Un Gigabyte (Actual) 1 GB 1,000,000,000 B (Bytes) Tabla 7. Tabla comparativa de nombres propuestos y sus magnitudes. El baudio El baudio es una unidad de medida derivada directamente del bit, se mide en "bit per second" (bps) ó bit por segundo, pero para mayor comodidad se utilizan los Kilobits por segundo (Kbps) y los Megabits por segundo (Mbps). Esta unidad se suele utilizar para definir las velocidades de transferencia en las redes basadas en cable, redes inalámbricas,módems y en algunos casos en dispositivos como memorias USB. Esta unidad mide la cantidad de bits que se transmiten en cuestión de un segundo. Suele haber una confusión muy frecuente entre el Megabit por segundo (Mbps) y el Megabyte/segundo (MB/s), en parte porque los fabricantes de dispositivos no especifican las velocidades en MB/s sino en Mbps y la mayoría de las personas confunden los términos. Ejemplo de ello es lo siguiente: + Los fabricantes especifican que la velocidad máxima de transferencia del puerto USB es de 480 Mbps, lo cuál suena muy veloz a primera instancia, pero si convertimos los Megabits por segundo (Mbps) a Megabytes por segundo (MB/s) tenemos entonces usamos la siguiente equivalencia: 8 Mbps (Megabits por segundo) = 1 MB/s (Megabytes/segundo)
- 6. Usando "regla de 3": 8 Mbps = 1 MB/s 480 MB/s = Z MB/s La fórmula es: Z MB/s = (480 Mbps X 1 MB/s) / 8 Mbps El resultado es Z = 60 MB/s, por lo tanto es muy diferente a la primera impresión que da la cifra inicial de 480 Mbps. La velocidad de transferencia Para determinar la velocidad con que los dispositivos intercambian la información se utiliza la unidad Bytes/segundo y los baudios (bits por segundo). + Ejemplo, si un disco duro SATA II marca Seagate®, tiene una velocidad de transferencia de 300 MB/s, quiere decir que es capaz de enviar 300 Megabytes de datos por cada segundo que transcurre. + Ejemplo, si un módem marca Motorola® es capaz de recibir 56 Kbps (56 Kilo baudios), quiere decir que en cada segundo que transcurre puede recibir 56,000 bits ó en su caso 7 Kilobytes por segundo de datos. La velocidad de proceso Es la capacidad que tiene un dispositivo de realizar una cierta cantidad de procesos por segundo que transcurre. La unidad de medida es el de la frecuencia (Hertz/segundo). Esta unidad es muy utilizada para determinar las velocidades con que trabajan los dispositivos (el denominado bus frontal FSB), como microprocesadores, memorias RAM y tarjetas principales ("Motherboard"). + Ejemplo de ello es el microprocesador AMD Phenom 8450, que tiene una velocidad de 2.1 GigaHertz (GHz), es decir puede realizar 2100,000,000 procesos por segundo.