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Cosa sono i "Giga" del vostro piano dati? Byte, bit e derivati spiegati per voi

Quanto spazio libero avete sullo smartphone? Quanto traffico dati potete utilizzare con il vostro operatore? Quanti file può contenere quella chiavetta USB? Quanto va veloce la mia fibra? Tutte domande semplicissime le cui risposte sono misurate in Byte o bit (ed i loro multipli) a seconda del contesto. Ma cosa significano nella pratica tutte queste misure? Cerchiamo di dare un senso alle unità di misura informatiche.

Che cos'è un bit?

La parola bit deriva dall'inglese binary digit e significa letteralmente cifra binaria. In poche parole un bit può assumere solo e soltanto due valori ben distinti ovvero 0 (zero) e 1 (uno) e viene rappresentato con la lettera "b" rigorosamente minuscola. Il bit rappresenta l'unità di misura fondamentale dell'informatica e ovviamente l'unione di più bit è necessario per rappresentare diverse informazioni.

Gli stati 1 e 0 sono detti stati logici e sono gli stati utilizzati dai moderni elaboratori e PC. Essendo che ogni bit può assumere 2 stati la combinazione di n bit può assumere 2^n stati diversi. Ad esempio, 3 bit possono rappresentare 2^3=8 stati logici diversi come indicato nella seguente tabella:

Stati logici possibili con 3 bit

Stato logico Equivalente numerico
000 0
001 1
010 2
011 3
100 4
101 5
110 6
111 7
Curiosità: le potenze di 2 (1,2,4,8,16,32,64...) in cifre binarie si rappresentano con la cifra 1 seguita da un certo numero di 0. Per contare gli zeri da aggiungere basta guardare l'esponente della potenza. Esempio: 2^8= 256 in binario si scrive come 100000000

Che cos'è un Byte?

Un Byte non è nient'altro che l'unione di 8 bit sequenziali, le informazioni vengono immagazzinate o trasportate mandando più Byte allo stesso tempo. Più l'informazione è complessa più Byte sono necessari alla sua rappresentazione. Il Byte viene indicato con la lettera "B" rigorosamente maiuscola.

Grazie a questa regola possiamo già scrivere un prima relazione tra bit e Byte:

  • Valore in bit = Valore in Byte x 8
  • Valore in Byte = Valore in bit / 8
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Semplice, no? / © YouMath.it

Multipli dei bit e dei Byte

Siccome al giorno d'oggi sono necessari milioni (se non addirittura miliardi) di bit o Byte per rappresentare un'informazione, sono stati creati dei prefissi specifici per permettere di ridurre il numero di cifre superflue da rappresentare. Pensate all'unità di misura del peso, il grammo: per definire pesi migliaia di volte maggiori al grammo vengono utilizzati altri termini come ettogrammo, kilogrammo, quintale o tonnellata. In informatica avviene lo stesso.

All'inizio la diversificazione veniva eseguita prendendo come riferimento le cifre binarie. Ogni 2^10 valori è stato assegnato un diverso prefisso. La conversione non era spesso chiara siccome gli esseri umani sono abituati a ragionare in base 10 e non in base 2 come i PC, è stato quindi deciso di modificare gli step necessari al cambio di prefisso da 1024 a 1000 per il Sistema Internazionale.

scala byte
Sembra di no ma la differenza in dimensioni tra i vari prefissi è enorme! / © YouMath.it

Questo introduce un errore ad ogni livello di conversione ma è comunque accettabile nella vita di tutti i giorni, bisogna tenere sempre a mente che una differenza tra le misure reali utilizzate dai PC differiscono leggermente da quelle in uso "commercialmente" nel Sistema Internazionale.

Multipli del bit

Nome (Sistema Internazionale) Unità di misura Multiplo Nome (prefissi binari) Unità di misura Multiplo
Kilobit kb 10^3 Kibibit Kib 2^10
Megabit Mb 10^6 Mebibit Mib 2^20
Gigabit Gb 10^9 Gibibit Gib 2^30
Terabit Tb 10^12 Tebibit Tib 2^40
Petabit Pb 10^15 Pebibit Pib 2^50
Exabit Eb 10^18 Exbibit Eib 2^60
Zettabit Zb 10^21 Zebibit Zib 2^70
Yottabit Yb 10^24 Yebibit Yib 2^80

Multipli del Byte

Nome (Sistema Internazionale) Unità di misura Multiplo Nome (prefissi binari) Unità di misura Multiplo
KiloByte kB 10^3 KibiByte KiB 2^10
MegaByte MB 10^6 MebiByte MiB 2^20
GigaByte GB 10^9 GibiByte GiB 2^30
TeraByte TB 10^12 TebiByte TiB 2^40
PetaByte PB 10^15 PebiByte PiB 2^50
ExaByte EB 10^18 ExbiByte EiB 2^60
ZettaByte ZB 10^21 ZebiByte ZiB 2^70
YottaByte YB 10^24 YebiByte YiB 2^80

Alcuni esempi pratici

Per capire in che modo queste unità di misura si ripercuotono nella nostra vita informatica quotidiana basta pensare alle memorie come a degli enormi secchi vuoti da riempire con dei bit/Byte rappresentati da un volume d'acqua: un secchio da 128 litri è 1000 volte più grande di un contenitore da 128 millilitri. Lo stesso rapporto vale tra GB e MB e così via.

Se avete a disposizione 10GB di traffico dati con il vostro operatore telefonico significa che potete fisicamente generare un volume di traffico pari a 10GB. Non c'è un tempo massimo di connessione ma dipende tutto dal volume occupato da ciò che visualizzate. A logica dunque immagini e video hanno un peso maggiore del testo, ecco perché i vari social stanno prosciugando il vostro piano mensile.

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I dati del 2017 sono interessanti per l'Italia, quelli del 2018 saranno ancora meglio grazie ad Iliad! / © Reddit

Appurato che quando parliamo di bit e Byte parliamo di un certo volume, viene facile capire perché le stesse unità di misura vengono utilizzare per indicare delle velocità, solitamente bit per le connessioni a internet e Byte per la lettura o scrittura dei dati.

Come per le tubature vengono indicati i litri al secondo che è possibile farci passare attraverso, per le connessioni dati (cablate o wireless) vengono indicati i bit al secondo chè è possibile trasferire. Attenzione: molti rivenditori giocano sul rapporto tra bit e Byte e sfruttano la confusione degli utenti. Se vi vengono promessi 20 Megabit al secondo di velocità in download, questi equivalgono "solamente" a 2,5 MegaByte al secondo.

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Una tabella indicativa del "peso" dei file più diffusi. / © SanDisk

In caso di utilizzo per indicare delle velocità, le unità di misura in bit o Byte vengono seguite dal suffisso "ps" che letteralmente significa per second (al secondo). Le connessioni in 4G+ possono sfiorare velocità di trasmissione fino a 1,2 Gbps (gigabit al secondo) e le comuni SSD trasferiscono dati ad una velocità di parecchie centinaia di MBps (MegaByte al secondo).

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