Unidades de medida en informática: Bit, Byte, MB, Terabyte y Petabyte

En este artículo veremos las unidades de medida en informática, aprenderemos en qué consisten, qué miden y la equivalencia entre cada una de ellas, bit, byte, Megabyte Terabyte y Petabyte. ¡Hay muchas más! ¿Las conoces?

Si alguna vez has leído alguna de nuestras reviews y artículos, seguramente te habrás encontrado con ciertos valores expresados en estas unidades de medida. Y si también te has fijado, solemos expresar las medidas en redes mediante bits y las de almacenamiento en bytes. ¿Cuál es entonces la equivalencia entre ellas? Todo esto lo veremos en este artículo.

Conocer este tipo de medidas sea realmente útil a la hora de comprar distintos componentes informáticos, ya que podremos evitar que nos engañen. Quizás vayamos a contratar un día el servicio de internet de algún operador y nos diga las cifras en Megabits y nosotros tan contentos vayamos a comprobar nuestra velocidad y veamos que es muy inferior de la que en un principio pensábamos. No nos han engañado, tan solo serán medidas expresadas en otra magnitud.

También suele pasar con la frecuencia de los procesadores y memorias RAM, necesitamos conocer la equivalencia entre Hertzios (Hz) y Megahertzios (Mhz) por ejemplo.

Para aclarar todas estas dudas, nos hemos propuesto elaborar un tutorial lo más completo posible acerca de todas estas unidades y sus equivalencias

Qué es un Bit

Bit proviene de las palabras Binary Digit o dígito binario. Es la unidad de medida unitaria para para media la capacidad de almacenamiento de una memoria digital, y se representa con la magnitud “b”. El bit es la representación numérica el sistema de numeración binario, el cual trata de representar todos los valores existentes mediante los valores 1 y 0. Y están directamente relacionados con los valores de tensión eléctrica en un sistema.

De esta forma podemos tener una señal de voltaje positivo, por ejemplo 1 Voltio (V) que se representará como un 1 (1 bit) y una señal de voltaje nulo, que se representará como un 0 (0 bit)

Realmente el funcionamiento es al contrario y un pulso eléctrico se representa con un 0 (flanco negativo) pero para la explicación siempre se utiliza lo más intuitivo para el ser humano. Desde el punto de vista de la máquina es exactamente igual, la conversión es directa.

Entonces, una sucesión de bits representa una cadena de información o pulsos eléctricos que conseguirán que un procesador realice una determinada tarea. Nuestra CPU solamente entiende estos dos estados, tensión o no tensión. Con la unión de muchos de estos, conseguimos hacer determinadas tareas en nuestra máquina.

Combinación de bits

Con un bit solamente podremos representar dos estados en una máquina, pero si comenzamos a unir unos bits con otros podremos conseguir que nuestra máquina codifique más variedad e información.

Por ejemplo, si tuviéramos dos bits, podríamos tener 4 estados diferentes y, por tanto, podríamos hacer 4 operaciones diferentes. Veamos por ejemplo como podríamos controlas dos botones:

De esta forma se consigue hacer máquinas como las que actualmente tenemos. Mediante la combinación de bits es posible llegar a hacer todo lo que hoy día vemos en nuestro equipo.

El sistema binario es un sistema de base 2 (dos valores) por lo que para determinar cuántas combinaciones de bits podemos hacer, solamente tendríamos que elevar la base a la n-ésima potencia según los bits que queramos. Por Ejemplo:

Si tengo 3 bits, tengo 2³ combinaciones posibles o 8. ¿Será verdad?:

Si tuviera 8 bits (octeto) tendríamos 2⁸ combinaciones posibles o 256.

Bits más significativos

Como ocurre en todo sistema de numeración, no es lo mismo 1 que 1000, los ceros a la derecha cuentan y mucho. Llamamos bit más significativo (MSB) al bit de mayor peso o mayor valor y bit menos significativo (LSB) al bit de menor peso o menor valor.

Como vemos mientras mayor sea la posición hacia la derecha, mayor valor tendrá el bit.

Arquitecturas de Procesador

Seguramente todos relacionamos en primera instancia el valor de bits con la arquitectura de un ordenador. Cuando hablamos de procesadores de 32 o 64 bits nos estamos refiriendo a la capacidad de realizar operaciones que tienen estos, concretamente la ALU (unidad aritmético-lógica) para procesar instrucciones.

Si un procesador es de 32 bits será capaz de trabajar simultáneamente con grupos de bits de hasta 32 elementos. Con un grupo de 32 bit podremos representar 2³² tipos de instrucciones distintas o 4294967296

Uno de 64 por tanto, sería capaz de trabajar con palabras (instrucciones) de hasta 64 bits. Mientras más bits haya en un grupo, mayor capacidad de realizar operaciones tendrá un procesador. De igual forma con un grupo de 64 podremos representar 2⁶⁴ tipos de operaciones., cantidad ridículamente grande.

Unidades de almacenamiento: el byte

Por su parte, las unidades de almacenamiento miden su capacidad en bytes. Un byte es una unidad de información equivalente a un conjunto ordenado de 8 bits o un octeto. La magnitud con la que se representa un byte es con la “B” mayúscula.

Entonces en un byte seremos capaces de representar 8 bits, por lo que, la conversión queda bastante clara ahora

1 Byte = 8 bits

Pasar de Bytes a bits

Para convertir de Byte a bit tan solo tendremos que realizar las operaciones oportunas. Si queremos pasar de Bytes a bits solamente tendremos que multiplicar el valor por 8. Y si queremos pasar de bits a Bytes tendremos que dividir el valor.

100 Bytes = 100*8 = 800 bits

256 bits = 256/8 = 32 bytes 

Múltiplos del Byte

Pero como vemos el Byte es una medida realmente pequeña en comparación con los valores que manejamos actualmente. Es por esto que se han añadido medidas que representan los múltiplos del Bytes para adaptarnos a los tiempos que corren.

Estrictamente, deberíamos de utilizar la equivalencia entre los múltiplos del Byte mediante el sistema binario, ya que es la base en la que trabaja el sistema de numeración. Tal y como hacemos con las magnitudes como el peso o los metros, también podemos encontrar múltiplos en este sistema de representación.

Múltiplos del Byte en Sistema de medida internacional

A los informáticos siempre nos gusta de representar las cosas con sus valores reales, como fue el ejemplo anterior. Pero si somos ingenieros, pues también nos gustará tener como referencia el sistema internacional de numeración. Y es precisamente por esto que estos valores difieren según el sistema que utilicemos, y es debido a que para la representación de los múltiplos de cada unidad se utiliza la base 10 propia del sistema de numeración decimal. Entonces, según la Comisión electrotécnica Internacional (IEC) la tabla de múltiplos de Byte y nombre quedaría de la siguiente forma:

Por qué 1024 en lugar de 1000

Si nos ceñimos al sistema de numeración binario, deberíamos de utilizar este pasa crear los múltiplos del Byte. De esta forma:

1 KB (Kilobyte) = 210 Bytes = 1024 B (Bytes)

De esta forma tendremos la siguiente tabla de múltiplos del Byte:

Que hacemos todos y cada uno de nosotros, pues unir hábilmente estos dos sistemas de medida. Cogemos la exactitud del sistema binario junto con los bonitos nombre del sistema internación para hablar siempre de que 1 Gigabyte son 1024 Megabytes. Seamos sinceros, a quien se le ocurriría pedir un disco duro de 1 Tebibyte, posiblemente nos tacharían de estúpidos. Nada más lejos de la realidad.

Por qué mi disco duro tiene menos capacidad de la que he comprado

Tras leer esto, seguramente te habrás percatados de una cosa, las capacidades de almacenamiento en el sistema internacional son más pequeñas que las que se representan en binario. Y seguramente también nos hayamos percatado de que los discos duros, absolutamente siempre que compramos uno vienen con menos capacidad de la que en un principio prometen. Pero, ¿Es esto cierto?

Lo que ocurre es que los discos duros se comercializan en términos de capacidad decimal según el sistema internacional, entonces un Gigabyte equivale a 1.000.000.000 Bytes. Y los sistemas operativos como Windows, utilizan el sistema de numeración binario para representar estas cifras, que como hemos visto, difieren mientras mayor capacidad tengamos.

Si tenemos en cuenta esto y nos dirigimos a ver las propiedades de nuestro disco duro, nos podríamos encontrar con la siguiente información:

Nosotros hemos comprado un disco duro de 2TB, entonces, ¿por qué solamente tenemos 1,81TB disponibles?

Para dar la respuesta tendremos que hacer la conversión entre un sistema y otro. Si la cantidad la representamos en bytes debemos de coger el equivalente del sistema de numeración correspondiente. Entonces:

Capacidad en sistema decimal / Capacidad sistema binario

2.000.381.014.016 / 1.099.511.627.776 = 1,81 TB

Es decir, realmente nuestro disco duro tiene 2TB, pero en términos del sistema internacional, no en el sistema binario. Windows nos lo da en términos del sistema binario y es precisamente por este motivo por el que vemos menos en nuestro equipo.

Para tener un disco duro de 2TB y que lo viéramos así. Nuestro disco duro debería de ser de:

(2*1.099.511.627.776) / 2.000.000.000.000=2,19TB

Unidades de media en comunicaciones

Ahora pasamos a ver las medidas que utilizamos para los sistemas de comunicación digitales. En este caso encontramos bastante menos discusión, ya que directamente todos representamos estas unidades mediante el sistema internacional, es decir, en base 10 según el sistema decimal.

Entonces para representar la velocidad de transmisión de datos vamos a utilizar el bit por segundo o (b/s) o (bps) y sus múltiplos. Debido a que es una medida en función del tiempo, se introduce esta magnitud elemental.

Frecuencia

La frecuencia es una magnitud que mide el número de oscilaciones que sufre una onda electromagnética o sonora en un segundo. Una oscilación o ciclo representa la repetición de un suceso, en este caso será la cantidad de veces que se repite una onda. Este valor se mide en hertzios cuya magnitud es la frecuencia.

Un hertzio (Hz) es la frecuencia de oscilación que sufre una partícula en el período de un segundo. La equivalencia entre frecuencia y período es la siguiente:

Entonces, en términos de nuestro procesador, mide la cantidad de operaciones que un procesador es capaz de realizar por unidad de tiempo. Digamos que cada ciclo de onda sería una operación de la CPU.

Múltiplos del hertzio (Hz)

El igual que pasa con las medidas anteriores, ha sido necesario inventar medidas que superen a la unidad básica que es el hertzio. Es por esto que podemos encontrar los siguientes múltiplos de esta medida:

Pues estas son las medidas principales que se utiliza en la informática para media y avaluar el funcionamiento de los componentes.

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Esperamos que esta información de haya ayudado a entender mejor las unidades de medida de funcionamiento de un ordenador.