ビットとバイト

最近はフロッピー ディスク(以下、FDと略す)の付いていないパソコンは珍しくなくなりましたが、FDを買おうとすると「1.44MB」などと書いてあります。

これは1.44ガバイトと読み、1枚のFDに半角文字(以下、ここでいう文字とは、全て半角文字を指す)で約150万字記録できることを表しています。FDへの記録は、表面に塗られている磁気物質を「磁化している/していない」で行われています。
次の図は、CD-R にデータがどのように記録されるかを表したものです。CD-Rの容量は650〜700MBでFDの450倍以上になりますが、記録方法は「プリグリーブ」と呼ばれる部分に「凹凸を付ける」ことで行います。
FDの付いていないパソコンでデータの授受に使われているものに「USBメモリーカード」があります。

右図は、デジカメでおなじみのメモリーカードです。

これらは「フラッシュメモリ」と呼ばれる「電源を切っても内容が消えない半導体」を使った記録装置(カード)です。形の違いもあるのですが、同じ形でも容量が、‥‥32MB,64MB,128MB,256MB,512MB,1GB(1ギガバイト=1024MB)‥‥など種々あります。
記録方法は、半導体流れる電流抵抗の違いで2っの状態を判断しています。(難しくてわかりません)

このように、データの記録は2っの状態で行われています

これはよく電球、すなわち電球が「点いている/消えている」に例えられ、
     消えている→0点いている→1
で記述されます。

◆ビット

bit コンピュータで扱うデータの最小単位です。binary digitバイナリ ディジット(2進数*1)の造語で、単位記号は小文字の b で表します。
前述の電球1ヶに相当します。

  • 1ビットでは2っの状態、すなわち0と1しか表現できません。

コンピュータの発生地であるアメリカでは、「英字(大文字/小文字)および数字、記号の種類を合わせても、文字は100種もありません。そこで、余裕を見て「1文字を8ビット」と決めたのです。8ビットの組み合わせは、28=256とおりとなります。例えば、

  • 小文字の a を2進数で表すと、0110 0001 です。
  • これでは人間が判りにくいので、2進数を4っずつ切って16進数*2で表します。
  • 小文字の a を16進数で表すと、61 になります。

2進数と16進数の関係は、次のようになります。 

10進数2進数16進数
000000
100011
200102
300113
401004
501015
601106
701117
810008
910019
101010A
111011B
121100C
131101D
141110E
151111F
160001 000010
170001 000111
180001 001012
190001 001113
200001 010014

◆バイト

byte 情報量を表す単位で、基本単位と言われます。単位記号は大文字の B です。
1バイトは8ビットです。1文字が1バイトです。
人間の世界では、長さは 1,000m が 1km になりますが、コンピュータの世界では 1,024 *3 の倍数で単位が決まっています。

単位単位名  
1bビット  
1Bバイト8 ビット 
1KBキロバイト2 の10乗バイト1,024B
1MBガバイト2 の20乗1,024KB
1GBガバイト2 の30乗1,024MB
1TBテラバイト2 の40乗1,024GB
1PBペタバイト2 の50乗1,024TB
1EBエクサバイト2 の60乗1,024PB
1ZBゼタバイト2 の70乗1,024EB
1YBヨタバイト2 の80乗1,024ZB

※参考)
  1. FDには150万字記録できます。電球の数にすると、150万×8=1,200万個となります。1ヶの電球の大きさは、日本人女性の髪の毛の太さの1/4に相当します。
  2. パソコン(ハードディスク)の中は、バイト単位で格納されています。表示は16進数ですので、パソコンの中は、0〜9,A〜Fだらけ ということになります。メモ帳で、「平成18年5月5日は金曜日です。」と入力し保存すると次にようになります。


§演習問題
  1. FDの容量は 1.44MB です。ここに半角文字でビッシリ埋めると150万字入ります。その根拠を「電卓」を使って計算しなさい。
  2. 公民館でのインターネットの速度は、(約)8Mbps (1秒間に 8Mb 転送)です。(速い!)
    これは1秒間に半角文字で何字になるでしょうか?
  3. デジカメで、500万画素で撮影した写真1枚の容量が 2.29MB でした。この写真を添付したメールを公民館で受信(転送速度は、8Mbps とします)するには、何秒掛かるでしょうか?

*1:0と1で数値を表す方式。

*2:0〜15までの数値を1桁で表す方式。15迄を1桁で表す関係上、10はA、11はB、12はC、13はD、14はE、15はFで表す。

*3:2 の10乗