조금

Bit
이 기사는 정보의 단위에 관한 것이다.다른 용도는 비트(구분)를 참조하십시오.
단위:
정보
정보이론
데이터 스토리지
양자 정보

비트는 컴퓨팅과 디지털 통신에서 가장 기본적인 정보 단위입니다.이름은 이진수의 [1]합성어입니다.비트는 두 가지 가능한 값 중 하나를 사용하여 논리 상태를 나타냅니다.이러한 값은 일반적으로 "1" 또는 "0"으로 표시되지만 true/false, yes/no, on/off 또는 +/-와 같은 다른 표현도 일반적으로 사용됩니다.

이러한 값과 기본 스토리지 또는 디바이스의 물리적 상태 간의 관계는 관례에 따라 다르며, 동일한 디바이스 또는 프로그램 내에서도 다른 할당이 사용될 수 있습니다.2 스테이트 디바이스와 함께 물리적으로 실장할 수 있습니다.

이진수의 기호는 IEC 80000-13:2008 표준에서는 권장되는 '비트'당 또는 IEEE 1541-2002 표준에서는 권장되는 소문자 'b' 중 하나입니다.

연속된 이진수 그룹은 일반적으로 비트 문자열, 비트 벡터 또는 1차원(또는 다차원) 비트 배열이라고 불립니다.8비트의 그룹을 1바이트라고 부르지만, 이전에는 바이트의 크기가 엄밀하게 [2]정의되어 있지 않습니다.많은 경우 하프, 풀, 더블 및 쿼드러플 워드는 2의 저전력인 바이트 수로 구성됩니다.4비트 문자열은 작은 조각입니다.

정보 이론에서, 1비트는 같은 [3]확률로 0 또는 1인 랜덤 이진 변수의 정보 엔트로피 또는 그러한 변수의 값이 [4][5]알려졌을 때 얻어지는 정보입니다.정보의 단위로서 이 비트는 클로드 E의 이름을 딴 [6]섀넌이라고도 합니다. 섀넌.

역사

개별 비트에 의한 데이터 인코딩은 Basile Bouchon과 Jean-Baptiste Falcon(1732년)에 의해 발명된 펀치 카드에 사용되었으며, Joseph Marie Jacquard(1804년)에 의해 개발되었으며, 후에 Semyon Korsakov, Charles Babage, Hermann Hollerith와 같은 초기 컴퓨터 제조업체에 의해 채택되었습니다.그 아이디어의 변형은 구멍이 뚫린 종이 테이프였다.이러한 모든 시스템에서 미디어(카드 또는 테이프)는 개념적으로 일련의 구멍 위치를 전달했습니다. 즉, 각 위치는 구멍을 뚫을 수도 있고 뚫을 수도 없고, 따라서 1비트의 정보를 전달할 수도 있습니다.비트별 텍스트 인코딩은 또한 모스 부호(1844년)와 텔레타이프 및 주식 티커 기계(1870년)와 같은 초기 디지털 통신 기계에서도 사용되었다.

랄프 하틀리는 [7]1928년에 정보의 대수적 척도의 사용을 제안했다.클로드 E.섀넌은 1948년에 발표한 논문 "소통의 수학적 이론"[8][9][10]에서 "비트"라는 단어를 처음 사용했다.그는 그 기원을 존 W.에게 돌렸다. 1947년 1월 9일 벨 연구소의 메모를 작성한 터키는 "이진 정보 숫자"를 단순히 "비트"[8]로 줄였다.바네바 부시는 1936년 당시 [11]기계식 컴퓨터에 사용된 펀치 카드에 저장될 수 있는 "정보의 비트"를 작성했다.Konrad Zuse가 만든 최초의 프로그래머블 컴퓨터는 숫자를 이진법으로 표기했다.

물리적 표현

비트는 디지털 장치 또는 두 가지 가능한 개별 상태 중 하나에 존재하는 다른 물리적 시스템에 의해 저장될 수 있습니다.플립 플랍의 두 가지 안정적인 상태, 전기 스위치의 두 위치, 회로가 허용하는 두 가지 다른 전압 또는 전류 레벨, 두 가지 다른 수준의 광강도, 두 가지 방향의 자화 또는 편파, 가역성 이중 가닥 DNA 방향 등이 있을 수 있습니다.

비트는 여러 가지 형태로 구현할 수 있습니다.대부분의 최신 컴퓨팅 장치에서 비트는 일반적으로 전기 전압 또는 전류 펄스 또는 플립 플랍 회로의 전기적 상태로 표시됩니다.

양의 로직을 사용하는 디바이스의 경우 숫자 값 1(또는 논리 값 true)은 0의 표현에 비해 양의 전압으로 표시됩니다.특정 전압은 로직 패밀리에 따라 다르며 컴포넌트 에이징과 노이즈 내성을 위해 다양한 변화가 허용됩니다.예를 들어 트랜지스터-트랜지스터 논리(TTL) 및 호환 회로에서 장치의 출력에서 숫자 값 0과 1은 각각 0.4V 이하와 2.6V 이하로 표시되며, TTL 입력은 0.8V 이하 또는 2.2V 이상으로 인식하도록 지정됩니다.

전송 및 처리

시리얼 전송에서는 비트가 한 번에 하나씩 전송되고 병렬 전송에서는 여러 비트가 전송됩니다.비트 연산은 선택적으로 비트를 한 번에 하나씩 처리합니다.데이터 전송 속도는 보통 단위 비트/초(비트/초)의 10진수 SI 배수(예: kbit/초)로 측정됩니다.

보관소

Jacquard의 직기나 Babbage의 Analytical Engine과 같은 최초의 비전자 정보처리 장치에서는 비트가 종종 기계 레버나 기어의 위치 또는 종이 카드나 테이프의 특정 지점에 구멍이 있는지 없는지를 저장했습니다.이산 로직을 위한 최초의 전기 장치(엘리베이터 및 신호등 제어 회로, 전화 스위치, Konrad Zuse의 컴퓨터 등)는 비트를 "개방" 또는 "폐쇄"될 수 있는 전기 릴레이 상태로 표현했습니다.1940년대부터 릴레이가 진공관으로 대체되었을 때, 컴퓨터 제작자들은 수은 지연선을 따라 이동하는 압력 펄스, 음극선 튜브의 내부 표면에 저장된 전하 또는 유리 디스크에 인쇄된 불투명한 점 등 다양한 저장 방법을 실험했습니다.

1950년대와 1960년대에 이러한 방법은 주로 자기 코어 메모리, 자기 테이프, 드럼 및 디스크와 같은 자기 기억 장치로 대체되었습니다. 여기서 비트는 강자성 필름의 특정 영역의 자화 극성 또는 한 방향에서 다른 방향으로의 극성 변화로 표현됩니다.나중에 같은 원리가 1980년대에 개발된 자기 거품 메모리에 사용되었고, 메트로 티켓과 일부 신용카드와 같은 다양한 자기 띠 항목에서 여전히 발견된다.

동적 랜덤 액세스 메모리 등의 최신 반도체 메모리에서는 비트의 2가지 값은 캐패시터에 저장된 2가지 수준의 전하에 의해 표현될 수 있다.특정 유형의 프로그래머블 로직 어레이 및 읽기 전용 메모리에서 비트는 회로의 특정 지점에 도전 패스의 유무에 의해 표현될 수 있다.광디스크에서 비트는 반사면상의 현미경 피트의 유무로 부호화된다.1차원 바코드에서 비트는 흑백의 교대로의 두께로서 부호화된다.

단위 및 기호

비트는 SI(International System of Units)에 정의되어 있지 않습니다.그러나 국제 전기 기술 위원회는 표준 IEC 60027을 발행했는데, 이 표준에서는 이진수의 기호는 '비트'여야 하며, 이는 킬로비트의 [12]경우 'kbit'와 같은 모든 배수에서 사용되어야 한다고 규정했습니다.그러나 소문자 'b'도 널리 사용되며 IEEE 1541 표준(2002)에서 권장되었습니다.반면 대문자 'B'는 바이트의 표준 및 관례 기호입니다.

멀티비트 유닛
십진수
가치 미터법
1000 비트 킬로비트
천2 Mbit 메가비트
천3 기가비트 기가비트
천4 티비트 테라비트
천5 Pbit 페타비트
천6 에비트 엑사비트
천7 Z비트 제타비트
천8 Y비트 비트
바이너리
가치 IEC 레거시
1024 키빗 키비비트 Kbit Kb 킬로비트
10242 미빗 메비비트 Mbit Mb 메가비트
10243 지빗 기비트 기가비트 Gb 기가비트
10244 티빗 테비비트 티비트 Tb 테라비트
10245 삐빗 페비빗 —
10246 아이빗 ebibit —
10247 지빗 제비비트 —
10248 이빗 요비 —
데이터 크기 순서

복수 비트

여러 비트는 여러 가지 방법으로 표현 및 표현될 수 있습니다.정보기술에서 일반적으로 반복되는 비트 그룹을 나타내는 편의성을 위해 전통적으로 여러 단위의 정보가 사용되어 왔습니다.가장 일반적인 것은 1956년 6월에 Werner Buchholz에 의해 만들어진 단위 바이트로, 역사적으로 (UTF-8 멀티바이트 인코딩이 인계될 때까지) 컴퓨터에서[2][13][14][15][16] 텍스트의 단일 문자를 인코딩하는 데 사용된 비트 그룹을 나타내기 위해 사용되었으며, 이러한 이유로 많은 컴퓨터 아키텍처에서 기본 주소 지정 가능한 요소로 사용되었습니다.하드웨어 설계의 경향은 오늘날 널리 사용되는 바이트당 8비트를 사용하는 가장 일반적인 구현으로 수렴되었습니다.단, 기반이 되는 하드웨어 설계에 의존해야 하는 모호성 때문에 유닛 옥텟은 8비트의 시퀀스를 명시적으로 나타내도록 정의되어 있습니다.

컴퓨터는 일정한 크기, 전통적으로"단어"라는 이름의 그룹에서 비트를 조작하다.바이트처럼, 한마디로 이 수치에는 하드웨어 설계, 일반적으로 백열 전구 보다 8배에서 80비트거나, 심지어 더 약간의 전문적인 컴퓨터에 있는 다양하다.21세기에, 소매 또는 서버 개인용 컴퓨터 32또는 64비트 단어 크기가 말이다.

국제 단위계 소수 접두사에 대한 표준 단위의 일반적으로 또한 비트와 바이트와 함께 사용되는 배수로에 대한 일련을 정의합니다.접두사는 천의 배수에 의해 yotta(1024)증가를 통해yottabit(Ybit)을 통해 해당 단위는 킬로비트(kbit)(103)kilo.

정보 용량 및 정보 압축

언제는 저장 시스템 또는 통신 채널의 정보 능력은 초당 비트 단위로 제공할 경우 이것은 종종 있는 컴퓨터 하드웨어 용량 이진 데이터(0또는 1은 위로 또는 아래, 현재, 등)을 저장할 두 자리 숫자를 말한다.[17]수납 시스템의 정보 용량은 단순한 위 정보에 저장된 물의 양에번기입니다.만약 저장 장치 1비트의 두가지 가능한 값 똑같이 같지 않다, 저장의 약간의 정보 미만의 조금을 포함하고 있다.값이 완전히 예측할 수 있다면, 해당 값의 독서 모든(제로 엔트로피의 조각들이며, 때문에 불확실성의 해결책 제시는 발생한다 없고 따라서 정보를 이용할 수 있)도 정보를 제공한다.만약는 저장 장치 n비트를 사용하는 컴퓨터 파일;정보의 n비트, 그 때 저 정보 원칙적으로에 대해 m을 평균 적어도 인코딩될 수 있는 유일한 m<>포함하고 있다.데이터 압축 기술의 이 원칙이 바로 기반입니다.는 비유를 이용하면, 하드웨어 두 자리 숫자 저장 공간 사용할 수(양동이의 가능한 많은 물품을 보관할 것)의 액수와 정보 내용을 언급하는 입상(또는 거친, 그것은, 압축 또는 압축되지 않은 정보 좋은)의 다른 수준에 나오는 만두.언제를 finer—when은 정보는 더compressed—the 같은 버킷을 지탱할 수 있다.

예를 들어, 정보를 저장하는 전 세계의 기술 용량을 합치면 1,300 엑사바이트의 하드웨어 숫자를 제공할 것으로 추정됩니다.그러나 이 스토리지 공간이 꽉 차서 대응하는 콘텐츠가 최적으로 압축되면 이는 295엑사바이트의 [18]정보밖에 되지 않습니다.최적으로 압축되었을 때, 결과 반송 용량은 섀넌 정보 또는 정보 [17]엔트로피에 접근합니다.

비트 기반 컴퓨팅

특정 비트 단위 컴퓨터 프로세서 명령(비트 세트 등)은 비트 집합으로 해석되는 데이터를 조작하는 것이 아니라 비트를 조작하는 수준에서 작동합니다.

1980년대에 비트맵 컴퓨터 디스플레이가 보급되었을 때 일부 컴퓨터는 화면의 특정 직사각형 영역에 대응하는 비트를 설정 또는 복사하기 위한 특수한 비트 블록 전송 명령을 제공했습니다.

대부분의 컴퓨터 및 프로그래밍 언어에서 바이트 또는 워드 등의 비트 그룹 내의 비트가 참조될 때 보통 바이트 또는 워드 내의 위치에 대응하는 0 이상의 숫자로 지정됩니다.단, 0은 컨텍스트에 따라 최상위 비트 또는 최하위 비트를 나타낼 수 있습니다.

기타 정보 단위

주요 기사:정보 단위

물리학의 토크 및 에너지와 유사합니다.정보 이론 정보와 데이터 저장 크기는 측정 단위의 차원이 동일하지만, 일반적으로 수학적으로 단위를 더하거나 빼거나 조합하는 것은 의미가 없습니다. 단, 하나의 단위가 다른 단위에 대한 제약으로 작용할 수 있습니다.

정보 이론에서 사용되는 정보의 단위는 섀넌(Sh), 정보의 자연 단위(nat), 하틀리(Hartley)를 포함한다.1 섀넌은 1비트의 스토리지 상태를 지정하는 데 필요한 정보의 최대 예상값입니다.이것들은 1 Sh 0 0.693 nat 0 0.301 Hart로 관련된다.

또한 일부 저자는 binit을 고정적이지만 지정되지 않은 비트 [19]수에 해당하는 임의의 정보 단위로 정의합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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  14. ^ Buchholz, Werner (February 1977). "The Word "Byte" Comes of Age..." Byte Magazine. 2 (2): 144. […] The first reference found in the files was contained in an internal memo written in June 1956 during the early days of developing Stretch. A byte was described as consisting of any number of parallel bits from one to six. Thus a byte was assumed to have a length appropriate for the occasion. Its first use was in the context of the input-output equipment of the 1950s, which handled six bits at a time. The possibility of going to 8 bit bytes was considered in August 1956 and incorporated in the design of Stretch shortly thereafter. The first published reference to the term occurred in 1959 in a paper "Processing Data in Bits and Pieces" by G A Blaauw, F P Brooks Jr and W Buchholz in the IRE Transactions on Electronic Computers, June 1959, page 121. The notions of that paper were elaborated in Chapter 4 of Planning a Computer System (Project Stretch), edited by W Buchholz, McGraw-Hill Book Company (1962). The rationale for coining the term was explained there on page 40 as follows:
    Byte denotes a group of bits used to encode a character, or the number of bits transmitted in parallel to and from input-output units. A term other than character is used here because a given character may be represented in different applications by more than one code, and different codes may use different numbers of bits (ie, different byte sizes). In input-output transmission the grouping of bits may be completely arbitrary and have no relation to actual characters. (The term is coined from bite, but respelled to avoid accidental mutation to bit.)
    System/360 took over many of the Stretch concepts, including the basic byte and word sizes, which are powers of 2. For economy, however, the byte size was fixed at the 8 bit maximum, and addressing at the bit level was replaced by byte addressing. […]
  15. ^ Blaauw, Gerrit Anne; Brooks, Jr., Frederick Phillips; Buchholz, Werner (1962), "Chapter 4: Natural Data Units" (PDF), in Buchholz, Werner (ed.), Planning a Computer System – Project Stretch, McGraw-Hill Book Company, Inc. / The Maple Press Company, York, PA., pp. 39–40, LCCN 61-10466, archived from the original (PDF) on 2017-04-03, retrieved 2017-04-03
  16. ^ Bemer, Robert William (1959). "A proposal for a generalized card code of 256 characters". Communications of the ACM. 2 (9): 19–23. doi:10.1145/368424.368435. S2CID 36115735.
  17. ^ a b Information in small bits Information in Small bits는 IEEE 정보이론협회의 비영리 아웃리치 프로젝트의 일환으로 제작된 책입니다.이 책은 공감할 수 있는 만화 이야기와 문제 해결 활동을 통해 8세 이상의 아이들에게 클로드 섀넌과 정보 이론의 기본 개념을 소개한다.
  18. ^ "정보 저장, 통신 및 컴퓨팅을 위한 세계의 기술적 능력" 2013-07-27년 웨이백 머신에 아카이브됨, 특히 지원 온라인 자료 2011-05-31년 웨이백 머신에 아카이브됨, 2011-05-31년, Martin Hilbert and Priscila Lopez(2011), Science, 332(6025), 무료 기사 6065.martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
  19. ^ Bhattacharya, Amitabha (2005). Digital Communication. Tata McGraw-Hill Education. ISBN 978-0-07059117-2. Archived from the original on 2017-03-27.

외부 링크

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  • 비트 계산기– 비트, 바이트, 킬로비트, 킬로바이트, 메가비트, 메가바이트, 기가비트, 기가바이트 간의 변환을 제공하는 도구
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