Alessandro Muscolino Alessandro Muscolino

← TIC — Tecnologie dell'informazione e della comunicazione  ·  Rappresentare le informazioni

Bit, byte e multipli: misurare l'informazione

Negli ultimi due argomenti abbiamo imparato a rappresentare numeri e testo con sequenze di 0 e 1. Ma quanto "pesa", in pratica, l'informazione che rappresentiamo così? Per rispondere ci serve un'unità di misura più grande del singolo bit, e un modo per contare le sue quantità sempre maggiori.

I bit vengono raggruppati in blocchi di 8: un blocco da 8 bit si chiama byte. Come abbiamo visto, con 8 bit si ottengono 2 elevato 8 = 256 combinazioni diverse (valori da 0 a 255): abbastanza per rappresentare un carattere con le tabelle estese dell'ASCII. Per questo motivo il byte, e non il singolo bit, è diventato l'unità base con cui si misura la dimensione di file, memorie e dischi.

Quando i byte diventano tanti, si usano dei multipli, proprio come per i metri o i grammi:

  • 1 Kilobyte (KB) = 1.000 byte
  • 1 Megabyte (MB) = 1.000 KB = 1.000.000 byte
  • 1 Gigabyte (GB) = 1.000 MB
  • 1 Terabyte (TB) = 1.000 GB
Focus

1.000 o 1.024? Due modi di contare

Qui usiamo il sistema decimale ufficiale (1 KB = 1.000 byte), lo stesso usato dai produttori di dischi e chiavette. Ma i computer, internamente, ragionano in potenze di 2: il sistema operativo spesso conta 1 KB come 1.024 byte (2 elevato 10). È per questo che un disco venduto come "da 500 GB" può comparire in Windows come circa 465 GB: stesso numero di byte, contato con due unità leggermente diverse.

Un modulo estraibile di un IBM 3380 (primi anni '80): tra i primi hard disk a superare 1 Gigabyte
Un modulo estraibile di un IBM 3380 (primi anni '80): tra i primi hard disk a superare 1 GigabyteArnoldReinhold — Wikimedia Commons, GFDL
💡 Lo sapevi?

Il primo hard disk da un Gigabyte

Nel 1980 IBM presentò il modello 3380, il primo hard disk in grado di contenere oltre 1 Gigabyte di dati: pesava più di 100 kg, era grande come un grande elettrodomestico e costava circa 40.000 dollari dell'epoca. Oggi 1 GB sta comodamente su una scheda di memoria grande come un'unghia, e costa pochi centesimi.

Per farsi un'idea concreta delle dimensioni in gioco, ecco alcuni valori tipici:

  • Un singolo carattere di testo ≈ 1 byte
  • Una pagina di testo scritta ≈ 2 KB
  • Una foto scattata con lo smartphone ≈ 3-5 MB
  • Una canzone in formato mp3 ≈ 4 MB
  • Un film in alta definizione ≈ 2-4 GB
  • Un disco fisso di un computer moderno ≈ 500 GB - 2 TB
Focus

I nomi "ufficiali" del binario puro

Per evitare la confusione tra 1.000 e 1.024, esistono nomi tecnici dedicati al conteggio binario: KiB (kibibyte, 1.024 byte), MiB (mebibyte), GiB (gibibyte). Nell'uso comune, però, quasi tutti continuano a dire semplicemente KB, MB, GB anche quando intendono il valore binario.

Focus

Attenzione a "b" minuscola e "B" maiuscola

Nelle offerte delle compagnie telefoniche e internet la velocità è quasi sempre espressa in Mbps (megabit al secondo, b minuscola), non in MB/s (megabyte al secondo). Poiché 1 byte = 8 bit, una linea da "100 Mbps" scarica al massimo circa 12,5 MB al secondo, non 100: un equivoco pubblicitario comunissimo.

Quanto pesano, all'incirca, i file che usi ogni giorno
Quanto pesano, all'incirca, i file che usi ogni giornoSchema originale
1 Kilobyte contato in base 1.000 (decimale) o 1.024 (binario)
1 Kilobyte contato in base 1.000 (decimale) o 1.024 (binario)Schema originale
Undici tecnologie di memorizzazione a confronto: floppy disk da 8", 5.25" e 3.5", nastri, CD, DVD, schede di memoria e chiavette USB
Undici tecnologie di memorizzazione a confronto: floppy disk da 8", 5.25" e 3.5", nastri, CD, DVD, schede di memoria e chiavette USBFoto di avaragado, CC BY 2.0 — Wikimedia Commons
💡 Lo sapevi?

Perché si chiama proprio "byte"?

La parola fu inventata nel 1956 dall'ingegnere Werner Buchholz, che lavorava sui primi computer IBM. La scelse deliberatamente diversa da "bite" (morso, in inglese) per evitare confusioni quando il termine veniva letto ad alta voce o scritto a mano insieme alla parola "bit": bastava una lettera diversa per non fare più errori.

💡 Lo sapevi?

Il crollo del prezzo della memoria

Nel 1980 conservare un solo Megabyte costava centinaia di dollari; oggi lo stesso Megabyte, su un comune SSD, costa una frazione di centesimo. Questo crollo di prezzo, di oltre un milione di volte in poco più di quarant'anni, è uno dei motivi per cui oggi possiamo permetterci di conservare foto, video e musica senza quasi pensarci.

💡 Lo sapevi?

Quanti Gigabyte "pesa" guardare una serie TV

Una piattaforma di streaming come Netflix consuma all'incirca 1 GB all'ora per un video a qualità standard, e fino a 3 GB all'ora per l'alta definizione: guardare una stagione intera di una serie può facilmente "pesare" più di 20-30 GB di dati trasmessi.

►VideoCosa sono i Giga?! Comprendere le Dimensioni dei File: Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte ed oltre (G.I.P.I.E.N.)►VideoByte, Megabyte, Gigabyte ecc. (AssMaggiolina, Corso di Computer Base)►VideoCome i computer salvano i file: Byte, Kilobyte e oltre (AssMaggiolina)
🧪 Attività pratica⏱ 15 min

Quanto pesano i tuoi file?

In laboratorio (o sul tuo smartphone), controlla le proprietà/dettagli di una foto, di una canzone e di un breve video che possiedi, annotando la dimensione in KB, MB o GB indicata dal sistema. Poi, in gruppo, ordinate tutti i file trovati dal più piccolo al più grande e provate a spiegare perché il video pesa più della foto e la foto più di un semplice documento di testo.

UDA2 si conclude qui: ora sappiamo rappresentare numeri e testo in binario, e misurarne la quantità in byte e multipli. Nel prossimo blocco di argomenti vedremo come il sistema operativo organizza tutta questa informazione in file e cartelle su disco.

ogni passaggio: ×1.000 (o ×1.024 in binario puro) BYTE 8 bit KILOBYTE KB MEGABYTE MB GIGABYTE GB TERABYTE TB Stessa logica del sistema metrico (kilo-, mega-, giga-...), applicata ai byte

Mettiti alla prova

1. Quanti bit ci sono in un byte, e quante combinazioni diverse si possono rappresentare con un byte?

8 bit; 2 elevato 8 = 256 combinazioni diverse, con valori da 0 a 255.

2. Metti in ordine crescente queste quantità: 1 MB, 1 TB, 1 byte, 1 GB, 1 KB.

1 byte < 1 KB < 1 MB < 1 GB < 1 TB.

3. Perché un hard disk dichiarato "da 500 GB" dal produttore può risultare di circa 465 GB quando lo colleghi al computer?

Perché il produttore conta i GB in base 1.000 (sistema decimale), mentre il sistema operativo spesso li conta in base 1.024 (sistema binario): il numero di byte è lo stesso, ma cambia l'unità con cui viene diviso e mostrato.

4. Quanti byte servono, all'incirca, per salvare in ASCII la parola "CIAO"?

Circa 4 byte: in ASCII ogni carattere occupa 1 byte, e "CIAO" ha 4 caratteri.

5. Vero o falso: 1 Gigabyte equivale sempre esattamente a 1.024 Megabyte.

Falso in senso stretto: nel sistema decimale ufficiale 1 GB = 1.000 MB; il valore 1.024 appartiene al sistema binario, che a rigore andrebbe indicato con l'unità "GiB" (gibibyte).

6. Che cosa significano le sigle KiB, MiB e GiB, e perché esistono accanto a KB, MB, GB?

Sono i nomi tecnici per il conteggio in base 1.024 (binario puro), creati per distinguerlo dal conteggio in base 1.000 (decimale) di KB/MB/GB.

7. Perché una linea internet pubblicizzata come "100 Mbps" non scarica 100 MB al secondo?

Perché Mbps indica i megabit al secondo (b minuscola); poiché 1 byte = 8 bit, la velocità reale di download è circa 100/8 = 12,5 MB al secondo.

8. Quanto pesava e quanto costava circa il primo hard disk da 1 Gigabyte, l'IBM 3380 del 1980?

Pesava oltre 100 kg e costava circa 40.000 dollari dell'epoca.

9. Circa quanti Gigabyte consuma un'ora di streaming video in alta definizione?

Circa 3 GB all'ora.

10. Vero o falso: il prezzo della memoria per byte è rimasto più o meno lo stesso dal 1980 a oggi.

Falso: è crollato di oltre un milione di volte, rendendo conservare grandi quantità di dati molto più economico ed accessibile.

Domande?

Per chiarimenti su questo argomento è possibile scrivere via email