Байт

Единицы измерения

Для измерения скорости автомобиля в качестве расстояния используют километры, в качестве временного промежутка — часы. Например, машина движется со скоростью 60 км/ч.

В качестве минимальной единицы измерения количества информации используют биты, в качестве времени — секунды.

Скорость интернета

Так как бит — минимальная единица, в наше время для измерения скорости интернета используют мегабиты в секунду (Мбит/с или Mbps). 1024 бит = 1 килобит (Кбит). 1024 килобит = 1 мегабит (Мбит). Несколько примеров:

Все интернет-провайдеры в своих тарифных планах используют подобную величину — 30, 100, 200 Мбит/с и другие. Стоимость зависит от региона проживания и технологии подключения.

При замере скорости — диагностике работы интернета также используют Мбит/с. Входящая скорость — 66 Мбит/с, исходящая — 93 Мбит/с.

Скорость загрузки данных

Тексты, фотографии, музыка, игры, фильмы и сериалы — это контент, набор файлов, который имеет определенный вес. Для общего понимания также взял несколько примеров:

Одна буква весит 1 байт, текст на десять тысяч символов — 176 килобайт, песня — около 8 мегабайт, фильм в Full-HD качестве — около 2,3 гигабайт.

Единицы хранения цифровой информации — таблица

Единица	Количество
1 байт (Б)	8 бит (б)
1 килобайт (КБ)	1024 байт (Б)
1 мегабайт (МБ)	1024 Кбайт (КБ)
1 гигабайт (ГБ)	1024 Мбайт (МБ)

Мы постоянно получаем и отправляем текстовые сообщения, фотографии, музыку в мессенджерах и соцсетях. Скачиваем игры, фильмы и сериалы с помощью специальных сервисов.

Скорость загрузки и передачи информации измеряется в количестве данных, отправленных или полученных за секунду времени. Она напрямую зависит от скорости интернета — вашего тарифного плана. Чем выше скорость загрузки, тем быстрее данные появятся у вас на устройстве. Необходимая скорость интернета зависит от вашей деятельности.

При тарифе меньше 8 Мбит/с скорость загрузки будет измеряться в килобайтах в секунду (КБ/с или KB/s). При тарифе больше 8 Мбит/с — в мегабайтах в секунду (МБ/с или MB/s). Несколько примеров:

Загрузка фильмов с помощью файлообменника при тарифе в 60 Мбит/с. Скорость загрузки чуть выше, чем по тарифу, из-за подключения по кабелю и большого количества отдающих клиентов.

Шестнадцатеричная система счисления

В программировании микроконтроллеров очень часто пользуются шестнадцатеричными числами. Данная система счисления имеет основание 16, соответственно и 16 различных символов. Первые десять символов 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 заимствованы из десятеричной системы. В качестве оставшихся шести символов применяются буквы A, B, C, D, E, F.

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Высокая популярность шестнадцатеричной системы счисления поясняется тем, что при отображении одного и того же значения используется меньше разрядов по сравнению с десятичной системой и тем более с двоичной. Например, при отображении 100 используется три десятичных разряда 100₁₀ или 7 двоичных разрядов 1100100₂ и только 2 шестнадцатеричных разряда 64₁₆.

100₁₀ = 1100100₂ = 64₁₆

А если записать 1000000, то разница в количестве занимаемых разрядов буде еще более ощутима:

1 000 000₁₀ = 1111 0100 0010 0100 0000₂ = F4240₁₆

Обозначение

Использование русской прописной буквы «Б» для обозначения байта регламентирует Межгосударственный (СНГ) стандарт ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») в «Приложении А» и Постановление Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879. 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. По ГОСТ IEC 60027-2-2015 строчная «к» соответствует 1000 и «Ки» — 1024, так 1 КиБ = 1024 Б, 1 кБ = 1000 Б.

Следует учитывать, что в ГОСТ 8.417, кроме «бит», для бита нет однобуквенного обозначения, поэтому использование записи вроде «Мб» как синонима для «Мбит» не соответствует этому стандарту. Но в некоторых документах используется сокращение b для bit: IEEE 1541-2002, IEEE Std 260.1-2004, в нижнем регистре: ГОСТ Р МЭК 80000-13—2016, ГОСТ IEC 60027-2-2015.

В международном стандарте МЭК IEC 60027-2 от 2005 года 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.[источник не указан 95 дней]

Количество состояний (кодов) в байте

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

Np=A¯(n,k)=A¯nk=nk=28=256{\displaystyle N_{p}={\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}=n^{k}=2^{8}=256} возможных состояний (кодов, значений), где

Np{\displaystyle N_{p}} — количество состояний (кодов, значений) в одном байте;
A¯(n,k)=A¯nk{\displaystyle {\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}} — количество ;
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.

Количество состояний (кодов) в байте

Np=A¯(n,k)=A¯nk=nk=28=256{\displaystyle N_{p}={\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}=n^{k}=2^{8}=256} возможных состояний (кодов, значений), где

Np{\displaystyle N_{p}} — количество состояний (кодов, значений) в одном байте;
A¯(n,k)=A¯nk{\displaystyle {\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}} — количество ;
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


ГОСТ 8.417—2002	Приставки СИ	Приставки МЭК
Название	Обозначение	Степень	Название	Степень	Название	Символ	Степень
байт	Б	10	—		байт	B	Б	2
килобайт	Кбайт	103	кило-		кибибайт	KiB	КиБ	210
мегабайт	Мбайт	106	мега-		мебибайт	MiB	МиБ	220
гигабайт	Гбайт	109	гига-		гибибайт	GiB	ГиБ	230
терабайт	Тбайт	1012	тера-		тебибайт	TiB	ТиБ	240
петабайт	Пбайт	1015	пета-		пебибайт	PiB	ПиБ	250
эксабайт	Эбайт	1018	экса-		эксбибайт	EiB	ЭиБ	260
зеттабайт	Збайт	1021	зетта-		зебибайт	ZiB	ЗиБ	270
йоттабайт	Ибайт	1024	йотта-		йобибайт	YiB	ЙиБ	280

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 = 210, либо 1000 = 103: 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 = 103 = 1000 и выраженными в киби = 210 = 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 = 10243 байтов, а миллион килобайтов (кибибайтов), то есть 1 024 000 000 байтов, а то и просто миллиард байтов.

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). В печати слово byte впервые появилось в июне 1959 года.

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 = 23 = 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

Np=A¯(n,k)=A¯nk=nk=28=256{\displaystyle N_{p}={\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}=n^{k}=2^{8}=256} возможных состояний (кодов, значений), где

Np{\displaystyle N_{p}} — количество состояний (кодов, значений) в одном байте;
A¯(n,k)=A¯nk{\displaystyle {\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}} — количество ;
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.

Откуда путаница?

Компьютеры используют двоичный код — все символы в них закодированы нулями и единицами, обозначающими степени двойки. Поэтому для компьютерных вычислений первоначально было легче использовать именно степени двойки — например, 1024 вместо 1000. Поэтому 1024 байт стали называть килобайтом.

Этот подход перестал работать, когда к компьютерам приобщились неспециалисты, привыкшие, что кило — это ровно тысяча, а мега — это миллион.

Объемы данных также росли, и росло расхождение между разными трактовками. Если для разных пониманий термина «килобайт» разница составляет лишь 24 символа, то для мегабайта это уже 48 576 «лишних» символов.

Мегабайт — имя злодея из мультсериала ReBoot

Производные единицы


ГОСТ 8.417—2002	Приставки СИ	Приставки МЭК
Название	Обозначение	Степень	Название	Степень	Название	Символ	Степень
байт	Б	10	—		байт	B	Б	2
килобайт	кбайт	103	кило-		кибибайт	KiB	КиБ	210
мегабайт	Мбайт	106	мега-		мебибайт	MiB	МиБ	220
гигабайт	Гбайт	109	гига-		гибибайт	GiB	ГиБ	230
терабайт	Тбайт	1012	тера-		тебибайт	TiB	ТиБ	240
петабайт	Пбайт	1015	пета-		пебибайт	PiB	ПиБ	250
эксабайт	Эбайт	1018	экса-		эксбибайт	EiB	ЭиБ	260
зеттабайт	Збайт	1021	зетта-		зебибайт	ZiB	ЗиБ	270
иоттабайт	Ибайт	1024	иотта-		йобибайт	YiB	ЙиБ	280

Что такое байт, килобайт, мегабайт, гигабайт

Несколько десятков лет назад память компьютеров была небольшой, и составляла не более десятка бит или пары байтов. Хранить там можно было несколько формул, пару примеров или математических выражений.

Сейчас же объемы жестких дисков составляют по несколько терабайт, а размеры файлов исчисляются гигабайтами. Поэтому с ходом компьютерного прогресса появилась проблема в записи того, сколько памяти занимает документ.

Именно тогда и были придуманы другие величины, которые полностью выходили из термина «бит».

Иначе говоря, термины «байт», «килобайт», «мегабайт» и «гигабайт» — это универсальные единицы измерения объема информации, которые обозначают то, сколько места файлы занимают на жестком диске.

Как оно работает?

Все жесткие диски, SD-карты, флешки можно объединить под одним общим названием – физический носитель.

Говоря простым языком, все эти физические носители состоят из небольших ячеек для хранения информации.

В них посредством двоичного кода записываются данные, которые переносятся на него. Эти ячейки называются битами, и именно они является наименьшей величиной компьютерной информации.

Когда вы переносите информацию на носитель – она как бы записывается в этих ячейках памяти и начинает занимать место.

Собственно, объем файла и обозначает, сколько байтов будет задействовано при хранении определенного файла. В этом и заключается принцип обозначения объема.

Кроме того, данные, которые используются в системе временно записываются в особый участок памяти – оперативную.

Они присутствуют там до тех пор, пока необходимы, и после этого выгружаются. Данные туда записываются в точно такие же ячейки, поэтому RAM имеет свое обозначение объема, пусть и гораздо меньшее, чем жесткие диски.

Что больше – мегабит или мегабайт

Нередко на описании USB-портов материнской платы, а также в характеристиках к флеш-картам и другим переносным носителям указывается скорость передачи информации.

Она обозначается как Гб/сек или Мб/сек, однако не надо путать их – это вовсе не гигабайт/секунду и не мегабайт/секунду.

В данном случае так обозначаются другие единицы измерения – мегабиты и гигабиты.

С их помощью измеряется скорость передачи информации.

Эти величины намного меньше, чем мегабайты и гигабайты, и вычисляются они, в отличие от вышеназванных объемов, в десятичной системе счисления.

Почти всегда эти обозначения можно увидеть в скоростях интернет-провайдеров.

Поэтому, если скорость вашей сети равна 100 Мбит/сек, то за одну секунду подключения на ваш компьютер поступит 1 000 000 * 100 бит информации.

Технологии интернет-соединения дают возможность предлагать пользователям уже не мегабитные, а гигабитные варианты подключения.

Стандарты портов USB 3.0 позволяют передавать информацию на скорости 5Гбит/сек, и это далеко не предел – ведь уже сейчас в материнских платах появляются разъемы более высоких и скоростных версий.

Стоит отметить, что вопрос о том, что больше: мегабит или мегабайт – некорректен и на него нельзя дать ответ.

Это разные величины, разные способы измерения. Они хоть и сопоставляются между собой, однако, никто этого не делает, поскольку это не имеет смысла и практической пользы.

Сколько мегабайт в гигабайте

Все большее выходит из меньшего. Так, группа из восьми ячеек бита создает одну большую ячейку байта, то есть 8 бит = 1 байт.

Далее величины значительно увеличиваются:

1024 байт = 1 килобайт,
1024 килобайт = 1 гигабайт,
1024 гигабайт = 1 терабайт.

Большие объемы не используются в домашних ПК, поэтому говорить о них нет особого смысла.

У рядового пользователя сразу встанет закономерный вопрос – а почему расчеты и градация такая странная?

Не проще ли было сделать так, чтобы 10 бит равнялись 1 байту, а 1 гигабайт соответствовал 1000 мегабайт?

Да, действительно, это было бы гораздо проще. Однако, проще в привычной нам системе счисления.

Дело вот в чем. В реальном мире мы используем диапазон чисел от 0 до 9. Это называется десятичная система счисления. Но компьютеры думают по-другому: они знают только два числа – 0 и 1, то есть система их вычислений двоичная.

Эти числа, условно, обозначают «Да» или «Нет». В данном случае они показывают, заполнена ячейка хранения информации, или нет.

Не вдаваясь в математику, стоит сказать только о том, что при переводе чисел из понятной компьютеру двоичной системы в нашу, десятеричную, двойка возводится в определенную степень.

А в степени двойки нету чисел, кратных 10. Именно поэтому расчеты такие странные: 1 байт в данном случае равен 2 в 3 степени бит и так далее.

Таким образом градация осуществляется от двойки, и число тем больше, чем большее количество раз ее перемножают саму на себя.