UNIDADES BÁSICAS DE INFORMACIÓN Y ALMACENAMIENTO DE DATOS Hoy en día casi todos en el mundo están más o menos familiarizados con términos como megabyte, gigabytes, memoria, disco duro, etc. pero no todos están familiarizados con términos como petabyte, terabyte, SSD, etc. Todos hablamos de archivos, de lo que ocupan en nuestras computadoras, de lo que tardan las descargas en Internet, pero la verdad es que se desconoce (en muchos casos) como se almacena y distribuye esa información. En este artículo trataré de hablar de esos términos no tan conocidos por todos, y trataré de dar una explicación más o menos sencilla de las unidades básicas de información y almacenamiento de datos, ayudándome con la Wikipedia y San Google. Google . Empecemos con algunos conceptos: Bit Un Bit es el acrónimo de Binary digit (dígito (dígito binario). Un bit es un dígito del sistema de numeración binario. Un sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas de generación que permiten construir todos los números válidos y el sistema binario, en matemática matemáticass e informática informática,, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). En pocas palabras, y como ya muchos sospechan: las computadoras solo entienden 0 y 1. Esto se debe principalmente principalmen te a que trabajan con voltajes internos: internos: encendido = 1 y apagado = 0. Pues bien un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1. El bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos representar dos valores cuales quiera, como verdadero o falso, abierto o cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, rojo o azul, etc. Basta con asignar uno de esos valores al estado de “apagado” (0), y el otro al estado de “encendido” (1).
Cuando se habla de CPUs o microprocesadores de 4, 8, 16, 32, 64 bits, se refiere al tamaño, en número de bits, que tienen los registros internos del procesador y también a la capacidad de procesamient procesamientoo de la Unidad aritmético lógica (ALU). Un microprocesador de 4 bits tiene registros de 4 bits y la ALU hace operaciones con los datos en esos registros de 4 bits, mientras que un procesador de 8 bits tiene registros y procesa los datos en grupos de 8 bits. Los procesadores de 16, 32 y 64 bits tienen registros y ALU de 16, 32 y 64 bits respectivamente, y generalmente pueden procesar los datos, tanto en el tamaño en bits de sus registros como, dependiendo que su diseño lo permita, en determinados submúltiplos de éstos. Cuando se habla de procesadores de, digamos 32 bits, nos referim referimos os a su capacidad de procesar datos en hasta 32 bits simultáneamente (también puede procesar datos en 8 y 16 bits). La denominación de “microprocesador de 32 bits” no se refiere al tamaño del bus de datos del CPU ni del bus de direcciones, sino
a su capacidad de trabajar normalmente normalmente con los datos en el número máximo de bits (salvo alguna excepción). Byte
Un Byte u octeto, es una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del código de información o código de caracteres en que sea definido. Se usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de datos en combinación con los prefijos de cantidad. Originalmente el byte fue elegido para ser un submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde cinco a doce bits. El término “octeto” se utiliza ampliamente como un sinónimo preci so donde la ambigüedad es indeseable (por ejemplo, en definiciones de protocolos). Así que tenemos que un byte = 8 bits Kilobyte (kB) El kB es una unidad de almacenamiento de información que equivale a 10 3 bytes. El término kilobyte y el símbolo kB se han utilizado históricamente para hacer referencia tanto a 1024 (2 10) bytes como a 1000 (10 3) bytes, dependiendo del contexto, en los campos de la informática y de la tecnología de la información. En los inicios de la informática, las unidades se mostraban como múltiplos de 1000, pero en los años 60 se empezó a confundir 1000 con 1024, puesto que la memoria de los ordenadores trabajan en base binaria y no decimal. El problema radicó al nombrar estas unidades, ya que se adoptaron los nombres de los prefijos del Sistema Internacional de Medidas. Dada la similitud en las cantidades, se utilizaron los prefijos de base mil que se aplican a las unidades del sistema internacional (tales como el metro, el gramo, el voltio o el amperio). Sin embargo, etimológicamente es incorrecto utilizar estos prefijos (de base decimal) para nombrar múltiplos en base binaria. Como ocurre en el caso del kilobyte, a pesar de que 1024 se aproxime a 1000. Kibibyte Un kibibyte (contracción de kilobyte binario) es una unidad de información o almacenamiento de datos. Corresponde a 210 bytes, es decir 1024 bytes. Se representa con el símbolo KiB con K mayúscula. Megabyte El megabyte (MB) o megaocteto (Mo) es una unidad de medida de cantidad de datos informáticos. Es un múltiplo del byte u octeto, que equivale a 10 6 B (un millón de bytes). Se representa por MB y no por Mb, cuya correspondencia equivaldría a megabit . Coloquialmente a los megabytes se les denomina megas. Es la unidad más típica actualmente, junto al múltiplos inmediatamente superior, el gigabyte, usándose para especificar la capacidad de la memoria RAM, de las memorias de tarjetas gráficas, de los CD-ROM, o el tamaño de los programas, de los archivos grandes, etc. La capacidad de almacenamiento se mide habitualmente en gigabytes, es decir, en miles de megabytes. Mebibyte Un mebibyte (contracción de megabyte binario) o, en su forma abreviada, MiB, es una unidad de información o memoria cuyo valor es de 2 20 equivalente a 1.048.576 bytes. Gigabyte Un gigabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el GB, equivale a 10 9 bytes. Esta es una unidad de almacenamiento muy usada hoy en día en discos duros y unidades SSD, por ejemplo un disco duro de 500 GB o una unidad SSD de 120 GB de capacidad.
Este término puede ser fácilmente confundido con Gigabit, que es 1/8 de un gigabyte, puesto que está referido a bits en lugar de a bytes, y se abrevia como Gb o Gbit; se usa principalmente para describir el ancho de banda y las tasas de transmisión de flujos de datos de alta velocidad (por ejemplo: la velocidad actual de las interfaces de fibra óptica es de 2 Gbit por segundo). Gibibyte Un gibibyte (contracción de gigabyte binario) es una unidad de información o almacenamiento de datos. Corresponde a 230 bytes, es decir 1.073.741.824 bytes. Se representa con el símbolo GiB. Terabyte Un terabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el TB, y equivale a 10 12 bytes. Adoptado en 1960, el prefijo tera viene del significado griego “monstruo o bestia”. 1 TB = 103 GB = 106 MB = 10 9 kB = 1012 bytes Tebibyte Tebibyte es una unidad de almacenamiento de información. Corresponde a 2
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bytes, es decir 1.099.511.627.776 bytes. Se representa con el símbolo TiB. El empleo del prefijo “tebi” (tera binario) se debe 12 a que es la potencia de 2 que más se aproxima a “tera”, prefijo cuyo valor es 10 , es decir, 1.000.000.000.000. Petabyte Un petabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el PB, y equivale a 10 15 bytes = 1.000.000.000.000.000 de bytes. El prefijo peta viene del significado griego “cinco”, pues equivale a 10005 ó 1015. Está basado en el modelo de tera, que viene del griego „monstruo‟. Como ejemplo de esta unidad podemos mencionar Google, quien procesa sobre 20 petabytes de datos cada día (posiblemente más); filmar la vida de una persona (100 años) en alta definición (10 megapíxels, 50 fotogramas por segundo) ocuparía 0,5 petabytes. Facebook tiene 60 mil millones de imágenes, lo que supone 1,5 petabytes de almacenamiento y crece a un ritmo de 220 millones de imágenes por semana. Estos ejemplos nos dan una idea de lo que es un petabyte! Pebibyte Pebibyte es la denominación de una Unidad de almacenamiento de información. Corresponde a 2 50 bytes, es decir, 1.125.899.906.842.624 bytes. Se representa con el símbolo PiB. El empleo del prefijo «pebi» (peta 15 binario) se debe a que es la potencia de 2 que más se aproxima a “peta”, prefijo cuyo valor es 10 , es decir, 1.000.000.000.000.000. Exabyte Un exabyte es una unidad de medida de almacenamiento de información cuyo símbolo es el EB, equivale a 1018 bytes. El prefijo viene adoptado en 1991 del griego, con significado “seis” (co mo hexa -), pues equivale a 10006.
Tomemos como ejemplo el tráfico anual que puede tener Internet, se estima entre 5 y 9 exabytes. Del mismo modo, el tamaño de Internet (entendido como almacenamiento digital global) se estima en cerca de 500 exabytes. Zettabyte Un zettabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el ZB, equivale a 10 21 bytes. 7 El prefijo viene adoptado del latín “septem” en 1991, que significa siete (como hepta -), pues equivale a 1000 . Como ejemplo, se ha estimado que a finales del año 2010 se alcanzó la cifra de 1,2 ZB de datos almacenados (a nivel mundial), y que estos datos alcanzarían los 1,8 ZB en 2011. Bastante! Yottabyte Un yottabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el YB, y equivale a 1024 bytes. Adoptado en 1991, el prefijo yotta viene del griego okto, que significa “ocho”.
RESUMEN Hagamos un pequeño resumen, ya que esto puede resultar un poco complicado
1 bit = unidad mínima de almacenamiento, sistema binario (0 ó 1). 1 byte (B) = 8 bit 1 kB = 1024 byte 1 MB = 1024 kB 1 GB = 1024 MB 1 TB = 1024 GB 1 PB = 1024 TB 1 EB = 1024 PB Hay medidas que, por su enormidad, casi escapan a nuestra comprensión. Ya existen en el mercado discos duros de 1 terabyte, y quizás dentro de pronto ya podremos ver los de petabyte o exabyte. ¿y el yottabyte? El yottabyte es todavía una enormidad de proporciones gigantescas y algo tan difícil de imaginar a medio plazo que la mayoría ni si quiera ha oído hablar de él. Quizás debamos esperar algún tiempo antes de ver unidades de almacenamiento de este tipo en las tiendas.
Terabyte: un disco duro de 1 solo terabyte permite almacenar 200.000 fotografías o canciones mp3. Petabyte: equivaldría a 16 bloques de almacenamiento de los utilizados por Backblaze, alojados en dos cabinas de su centro de datos. Exabyte: necesitaríamos 2.000 cabinas. O lo que es lo mismo: un centro de datos de 4 pisos. Zettabyte: serían necesarios 1.000 centros de datos, lo que equivaldría a un 20% del tamaño de Manhattan, Nueva York. Yottabyte: llenaríamos los estados de Delaware y Rhode Island, con 1 millón de centros de datos en total. Un disco duro de 1 terabyte cuesta hoy en día unos 100 dólares. El coste equivalente de un yottabyte a día de hoy sería de 100 billones de dólares. En comparación, el producto interior bruto de Estados Unidos es de sólo 14 billones, el de Europa, 18 y el del mundo entero, 61 billones.
Sistema binariov"
3.1.4.2.1. Definición. El sistema de numeración Binario es el conjunto de elementos formado por el 0 y el 1, con operaciones aritméticas (suma, resta, multiplicación) y lógicas (OR, AND y NOT) y además sus propias relaciones que por intermedio de re glas propias permite establecer el papel de tales relaciones y operaciones entre sus dos elementos.
