64 Bits Cuantos Gb Son

[Placido Teofilo]

Comoprobablemente sepas, la informacin viaja a travs de cables dentro de la computadora, y cada cable es encendido o apagado, sin estados intermedios permitidos. Esta pequea pieza de informacin se llama bit, la unidad de informacin ms pequea posible en el dominio digital.

Qu significa el valor de un bit? Por convencin, los dos estados de un bit se interpretan como 0 y 1, pero eso no significa que tengan que representar nmeros. Un solo bit puede representar falso y verdadero apagado y encendido, simulando un interruptor de luz rojo y verde, simulando un semforo ... y mucho ms

Pero, qu pasa si el semforo tambin necesita un valor amarillo? Es tentador decir que, por ejemplo, 0 voltios en el cable significa rojo, 1 voltio significa amarillo y 2 voltios significa verde. Hace mucho tiempo, haba computadoras que funcionaban de esa manera, pero hay buenas razones para quedarse con dos posibles valores por cable.

El bloque de construccin fundamental de los circuitos informticos es el transistor. En una computadora digital, la entrada a un transistor es cero o cualquier voltaje que represente uno. Pero los circuitos elctricos no son perfectos; la entrada puede ser un poco ms grande o ms pequea de lo que debera ser.

Este es un grfico aproximado del comportamiento real de entrada-salida de un transistor. No te preocupes por los detalles; solo note los dos azules plano partes del grfico. Dentro de la regin de "corte", los pequeos cambios en el voltaje de entrada no cambian el voltaje de salida en absoluto; el resultado es siempre cero volts. Del mismo modo, dentro de la regin de "saturacin", los pequeos cambios de entrada no afectan el voltaje de salida; Este resultado se interpreta como un uno. As es como se utilizan los transistores como interruptores en un ordenador. Si hubiera tres partes planas de la curva, tal vez nosotros sera tener tres valores posibles para cada cable.

Los transistores son dispositivos verstiles. Cuando se utilizan en la parte central, lineal (rosa), del grfico, son amplificadores; una pequea variacin en el voltaje de entrada produce una variacin grande en el voltaje de salida. As es como se utilizan para reproducir msica en un estreo.

DAT-1.A.2 En lugar de cables de mltiples valores, usar ms de un bit si necesitamos representar ms de dos valores posibles. Entonces, para el semforo, podramos usar dos bits: primer bit segundo bit significado 0 0 rojo 0 1 amarillo 1 0 verde 1 1 (no usado)

Cada bit aadido dobles el nmero de valores que puede representar. Esto significa que representar situaciones complejas no cuesta mucho hardware; diez bits son suficientes para representar ms de 1000 valores distintos.

Los bits no son caros, pero lo que es caro es el circuito para permitir que el programador use exactamente el menor nmero de bits para un problema en particular.En cambio, las computadoras modernas generalmente permiten la asignacin de memoria en solo dos tamaos: el byte, que est estandarizado a ocho bits, y la palabra, que se define como una secuencia de cuntos bits procesa la CPU a la vez. A partir de 2017, las palabras pueden tener 32 bits o 64 bits de ancho, aunque la mayora nuevas Los modelos de equipo utilizan 64 bits.

Cuntos valores distintos se pueden representar en 32 bits? No tiene que memorizar la respuesta, porque puede aproximarla rpidamente utilizando el hecho de que 210 = 1024, que es alrededor de 1000. Esto significa que cada diez bits de ancho multiplica el nmero de valores que se pueden representar por aproximadamente 1000. Entonces, 10 bits permiten alrededor de mil valores, 20 bits es aproximadamente un milln de valores, 30 bits es aproximadamente mil millones y 32 bits permiten ms de cuatro mil millones de valores (porque duplicamos los mil millones dos veces ms para la diferencia entre 30 y 32).

Cuatro mil millones de valores parece que debera ser suficiente, pero no lo es si eres un astrnomo o un banquero (o Google o Facebook). Es por eso que ahora tenemos computadoras de 64 bits, que a partir de 2019 son el estndar. (Apple acaba de eliminar el soporte para programas de 32 bits de MacOS).

Las computadoras usaron cdigos de caracteres de seis bits de ancho durante muchos aos, pero se requieren siete bits para tener letras y puntuacin tanto en MAYSCULAS como en minsculas. La primera codificacin de caracteres oficialmente reconocida fue el conjunto de caracteres ASCII (American Standard Code for Information Interchange) de siete bits. Inclua un octavo bit opcional para la deteccin de errores, que se tom para incluir caracteres acentuados en espaol, francs, alemn y algunos otros idiomas europeos. Por ejemplo, hay un carcter acentuado en el nombre del desarrollador principal de Snap!, Jens Mnig, que es alemn. (El sonido ingls ms cercano es la "u" en "lunch".)

A medida que el uso de las computadoras e Internet se extendi por todo el mundo, la gente quera poder escribir chino, japons, rabe, cabilio, ruso, tamil, etc. El Unicode El juego de caracteres admite alrededor de 1900 idiomas, utilizando 32 alfabetos modernos y 107 alfabetos histricos que ya no estn en uso vivo. El juego completo de caracteres Unicode incluye 136.755 caracteres.

La representacin ms directa de Unicode utiliza una palabra de 32 bits por carcter, que es ms que suficiente. Pero los desarrolladores de programas consideran que un uso ineficiente de la memoria de la computadora, y tambin, una gran cantidad de software antiguo todava en uso se escribi cuando ocho bits por carcter era estndar. Por lo tanto, los caracteres Unicode generalmente se representan en un multi-byte representacin en la que los 128 caracteres ASCII originales ocupan un byte, mientras que otros caracteres pueden requerir hasta cuatro bytes. (Tambin es posible usar una secuencia de varios bytes para decirle a su software de procesamiento de textos que desea usar cdigos de un byte o dos bytes para representar un alfabeto no latino en particular).

La PROFUNDIDAD DE BITS es determinada por la cantidad de bits utilizados para definir cada pxel. Cuanto mayor sea la profundidad de bits, tanto mayor ser la cantidad de tonos (escala de grises o color) que puedan ser representados. Las imgenes digitales se pueden producir en blanco y negro (en forma bitonal), a escala de grises o a color.

Una imagen bitonal est representada por pxeles que constan de 1 bit cada uno, que pueden representar dos tonos (tpicamente negro y blanco), utilizando los valores 0 para el negro y 1 para el blanco o viceversa.

Una imagen a color est tpicamente representada por una profundidad de bits entre 8 y 24 o superior a sta. En una imagen de 24 bits, los bits por lo general estn divididos en tres grupos: 8 para el rojo, 8 para el verde, y 8 para el azul. Para representar otros colores se utilizan combinaciones de esos bits. Una imagen de 24 bits ofrece 16,7 millones (224) de valores de color. Cada vez ms, los escneres estn capturando 10 bits o ms por canal de color y por lo general imprimen a 8 bits para compensar el "ruido" del escner y para presentar una imagen que se acerque en el mayor grado posible a la percepcin humana.

Mientras que en el sistema de numeracin decimal se usan diez dgitos (diez smbolos), en binario se usan solo dos dgitos, el 0 y el 1. Un bit puede representar uno de esos dos valores: 0 o 1. As, se puede ejemplificar un bit como una bombilla que puede estar en uno de los siguientes dos estados:

En el sistema decimal, por ejemplo, el dgito 5 puede valer 5 si est en la posicin de las unidades, pero vale 50 si est en la posicin de las decenas, y 500 si est en la posicin de las centenas. Generalizando, cada vez que nos movemos una posicin hacia la izquierda el dgito vale 10 veces ms, y cada vez que nos movemos una posicin hacia la derecha, vale 10 veces menos. Esto tambin es aplicable a nmeros con decimales.

Tambin se pueden representar valores fraccionarios. Los nmeros reales se pueden representar con formato de coma fija o de coma flotante. El nmero 5,25 puede representarse en binario de coma fija de la siguiente manera:

La de arriba es una representacin en coma fija de un nmero real en sistema binario. Aunque la representacin de nmeros reales en coma flotante es diferente de lo que aqu se muestra, el esquema da una idea una parte del concepto. La representacin en coma flotante es similar a la notacin cientfica en una calculadora de mano, solo que en vez nmeros decimales se usan nmeros binarios y el exponente no est en base 10 sino en base 2.

Cuando se trabaja con varios sistemas de numeracin o cuando no est claro con cul se est trabajando, es tpico usar un subndice para indicar el sistema de numeracin con el que se ha representado un nmero. El 10 es el subndice para los nmeros en el sistema decimal y el 2 para los del sistema binario. En los ejemplos de abajo se muestran dos nmeros en el sistema decimal y su equivalente en binario. Esta igualdad se representa de la siguiente manera:

En cualquier caso, el bit ms significativo es el que generalmente se representa en el extremo izquierdo y el menos significativo el del extremo derecho. Esto es anlogo al sistema decimal, en donde el dgito ms significativo es el de la izquierda y el menos significativo el de la derecha.

En las imgenes de arriba, en donde se representan las posiciones de memoria 100, 101, 102 y 103 creciendo de izquierda a derecha, parece que la representacin big endian es ms natural, ya que el nmero AABBCCDD lo podemos leer correctamente (ver figura), mientras que en la representacin little endian parece que el nmero est al revs, o patas arriba. Sin embargo, no hay nada que nos impida imaginar que las direcciones de memoria crecen de derecha a izquierda, y al observar la memoria de esta manera, la representacin little endian se ve natural y es la big endian la que parece al revs, como se muestra en las figuras de abajo.

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