Almacenamiento de datos
Bit
Un
Bit es el acrónimo de Binary digit (dígito binario). Un bit es un dígito del
sistema de numeración binario. Un sistema de numeración es un conjunto de
símbolos y reglas de generación que permiten construir todos los números
válidos y el sistema binario, en matemáticas e informática, es un sistema de
numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras
cero y uno (0 y 1).
En
pocas palabras, y como ya muchos sospechan: las computadoras solo entienden 0 y
1. Esto se debe principalmente a que trabajan con voltajes internos: encendido
= 1 y apagado = 0.
Pues
bien un bit o dígito binario puede representar uno de esos dos valores, 0 ó 1.
El
bit es la unidad mínima de información empleada en informática, en cualquier
dispositivo digital, o en la teoría de la información. Con él, podemos
representar dos valores cuales quiera, como verdadero o falso, abierto o
cerrado, blanco o negro, norte o sur, masculino o femenino, rojo o azul, etc.
Basta con asignar uno de esos valores al estado de “apagado” (0), y el otro al
estado de “encendido” (1).
Cuando
se habla de CPUs o microprocesadores de 4, 8, 16, 32, 64 bits, se refiere al
tamaño, en número de bits, que tienen los registros internos del procesador y
también a la capacidad de procesamiento de la Unidad aritmético lógica (ALU).
Un microprocesador de 4 bits tiene registros de 4 bits y la ALU hace
operaciones con los datos en esos registros de 4 bits, mientras que un
procesador de 8 bits tiene registros y procesa los datos en grupos de 8 bits.
Los
procesadores de 16, 32 y 64 bits tienen registros y ALU de 16, 32 y 64 bits
respectivamente, y generalmente pueden procesar los datos, tanto en el tamaño
en bits de sus registros como, dependiendo que su diseño lo permita, en
determinados submúltiplos de éstos.
Cuando
se habla de procesadores de, digamos 32 bits, nos referimos a su capacidad de
procesar datos en hasta 32 bits simultáneamente (también puede procesar datos
en 8 y 16 bits). La denominación de “microprocesador de 32 bits” no se refiere
al tamaño del bus de datos del CPU ni del bus de direcciones, sino a su
capacidad de trabajar normalmente con los datos en el número máximo de bits
(salvo alguna excepción).
Byte
Un
Byte u octeto, es una secuencia de bits contiguos, cuyo tamaño depende del
código de información o código de caracteres en que sea definido.
Se
usa comúnmente como unidad básica de almacenamiento de datos en combinación con
los prefijos de cantidad. Originalmente el byte fue elegido para ser un
submúltiplo del tamaño de palabra de un ordenador, desde cinco a doce bits. El
término “octeto” se utiliza ampliamente como un sinónimo preciso donde la
ambigüedad es indeseable (por ejemplo, en definiciones de protocolos).
Así
que tenemos que un byte = 8 bits
Kilobyte
(kB)
El
kB es una unidad de almacenamiento de información que equivale a 103 bytes. El
término kilobyte y el símbolo kB se han utilizado históricamente para hacer
referencia tanto a 1024 (210) bytes como a 1000 (103) bytes, dependiendo del
contexto, en los campos de la informática y de la tecnología de la información.
En
los inicios de la informática, las unidades se mostraban como múltiplos de
1000, pero en los años 60 se empezó a confundir 1000 con 1024, puesto que la
memoria de los ordenadores trabajan en base binaria y no decimal. El problema
radicó al nombrar estas unidades, ya que se adoptaron los nombres de los
prefijos del Sistema Internacional de Medidas. Dada la similitud en las
cantidades, se utilizaron los prefijos de base mil que se aplican a las
unidades del sistema internacional (tales como el metro, el gramo, el voltio o
el amperio). Sin embargo, etimológicamente es incorrecto utilizar estos
prefijos (de base decimal) para nombrar múltiplos en base binaria. Como ocurre
en el caso del kilobyte, a pesar de que 1024 se aproxime a 1000.
Kibibyte
Un
kibibyte (contracción de kilobyte binario) es una unidad de información o
almacenamiento de datos. Corresponde a 210 bytes, es decir 1024 bytes. Se
representa con el símbolo KiB con K mayúscula.
Megabyte
El
megabyte (MB) o megaocteto (Mo) es una unidad de medida de cantidad de datos
informáticos. Es un múltiplo del byte u octeto, que equivale a 106 B (un millón
de bytes). Se representa por MB y no por Mb, cuya correspondencia equivaldría a
megabit. Coloquialmente a los megabytes se les denomina megas.
Es
la unidad más típica actualmente, junto al múltiplos inmediatamente superior,
el gigabyte, usándose para especificar la capacidad de la memoria RAM, de las
memorias de tarjetas gráficas, de los CD-ROM, o el tamaño de los programas, de
los archivos grandes, etc. La capacidad de almacenamiento se mide habitualmente
en gigabytes, es decir, en miles de megabytes.
Mebibyte
Un
mebibyte (contracción de megabyte binario) o, en su forma abreviada, MiB, es
una unidad de información o memoria cuyo valor es de 220 equivalente a
1.048.576 bytes.
Gigabyte
Un
gigabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el GB,
equivale a 109 bytes. Esta es una unidad de almacenamientomuy usada hoy en día
en discos duros y unidades SSD, por ejemplo un disco duro de 500 GB o una
unidad SSD de 120 GB de capacidad.
Este
término puede ser fácilmente confundido con Gigabit, que es 1/8 de un gigabyte,
puesto que está referido a bits en lugar de a bytes, y se abrevia como Gb o
Gbit; se usa principalmente para describir el ancho de banda y las tasas de
transmisión de flujos de datos de alta velocidad (por ejemplo: la velocidad
actual de las interfaces de fibra óptica es de 2 Gbit por segundo).
Gibibyte
Un
gibibyte (contracción de gigabyte binario) es una unidad de información o
almacenamiento de datos. Corresponde a 230 bytes, es decir 1.073.741.824 bytes.
Se representa con el símbolo GiB.
Terabyte
Un
terabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el TB,
y equivale a 1012 bytes. Adoptado en 1960, el prefijo tera viene del
significado griego “monstruo o bestia”.
1 TB
= 103 GB = 106 MB = 109 kB = 1012 bytes
Tebibyte
Tebibyte
es una unidad de almacenamiento de información. Corresponde a 240 bytes, es
decir 1.099.511.627.776 bytes. Se representa con el símbolo TiB. El empleo del
prefijo “tebi” (tera binario) se debe a que es la potencia de 2 que más se
aproxima a “tera”, prefijo cuyo valor es 1012, es decir, 1.000.000.000.000.
Petabyte
Un
petabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el PB,
y equivale a 1015 bytes = 1.000.000.000.000.000 de bytes. El prefijo peta viene
del significado griego “cinco”, pues equivale a 10005 ó 1015. Está basado en el
modelo de tera, que viene del griego ‘monstruo’.
Como
ejemplo de esta unidad podemos mencionar Google, quien procesa sobre 20
petabytes de datos cada día (posiblemente más); filmar la vida de una persona
(100 años) en alta definición (10 megapíxels, 50 fotogramas por segundo)
ocuparía 0,5 petabytes. Facebook tiene 60 mil millones de imágenes, lo que
supone 1,5 petabytes de almacenamiento y crece a un ritmo de 220 millones de
imágenes por semana.
Estos
ejemplos nos dan una idea de lo que es un petabyte!
Pebibyte
Pebibyte
es la denominación de una Unidad de almacenamiento de información. Corresponde
a 250 bytes, es decir, 1.125.899.906.842.624 bytes. Se representa con el
símbolo PiB. El empleo del prefijo «pebi» (peta binario) se debe a que es la
potencia de 2 que más se aproxima a “peta”, prefijo cuyo valor es 1015, es
decir, 1.000.000.000.000.000.
Exabyte
Un
exabyte es una unidad de medida de almacenamiento de información cuyo símbolo
es el EB, equivale a 1018 bytes. El prefijo viene adoptado en 1991 del griego,
con significado “seis” (como hexa-), pues equivale a 10006.
Tomemos
como ejemplo el tráfico anual que puede tener Internet, se estima entre 5 y 9
exabytes. Del mismo modo, el tamaño de Internet (entendido como almacenamiento
digital global) se estima en cerca de 500 exabytes.
Zettabyte
Un
zettabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el ZB,
equivale a 1021 bytes. El prefijo viene adoptado del latín “septem” en 1991, que
significa siete (como hepta, pues equivale a 10007).
Como
ejemplo, se ha estimado que a finales del año 2010 se alcanzó la cifra de 1,2
ZB de datos almacenados (a nivel mundial), y que estos datos alcanzarían los
1,8 ZB en 2011. Bastante!
Yottabyte
Un
yottabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el YB,
y equivale a 1024 bytes. Adoptado en 1991, el prefijo yotta viene del griego
okto, que significa “ocho”.
1
bit = unidad mínima de almacenamiento, sistema binario (0 ó 1).
1
byte (B) = 8 bit
1 kB
= 1024 byte
1 MB
= 1024 kB
1 GB
= 1024 MB
1 TB
= 1024 GB
1 PB
= 1024 TB
1 EB
= 1024 PB
Sistema Numérico
Un
sistema de numeración es un conjunto de símbolos y reglas que permiten
representar datos numéricos. Los sistemas de numeración actuales son sistemas
posicionales, que se caracterizan porque un símbolo tiene distinto valor según
la posición que ocupa en la cifra.
Sistema
de numeración decimal:
El
sistema de numeración que utilizamos habitualmente es el decimal, que se
compone de diez símbolos o dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9) a los que
otorga un valor dependiendo de la posición que ocupen en la cifra: unidades,
decenas, centenas, millares, etc.
El
valor de cada dígito está asociado al de una potencia de base 10, número que
coincide con la cantidad de símbolos o dígitos del sistema decimal, y un
exponente igual a la posición que ocupa el dígito menos uno, contando desde la
derecha.
En
el sistema decimal el número 528, por ejemplo, significa:
5
centenas + 2 decenas + 8 unidades, es decir:
5*102
+ 2*101 + 8*100 o, lo que es lo mismo:
500
+ 20 + 8 = 528
En
el caso de números con decimales, la situación es análoga aunque, en este caso,
algunos exponentes de las potencias serán negativos, concretamente el de los
dígitos colocados a la derecha del separador decimal. Por ejemplo, el número
8245,97 se calcularía como:
8
millares + 2 centenas + 4 decenas + 5 unidades + 9 décimos + 7 céntimos
8*103
+ 2*102 + 4*101 + 5*100 + 9*10-1 + 7*10-2, es decir:
8000
+ 200 + 40 + 5 + 0,9 + 0,07 = 8245,97
Sistema
de numeración binario.
El
sistema de numeración binario utiliza sólo dos dígitos, el cero (0) y el uno
(1). En una cifra binaria, cada dígito tiene distinto valor dependiendo de la
posición que ocupe. El valor de cada posición es el de una potencia de base 2,
elevada a un exponente igual a la posición del dígito menos uno. Se puede
observar que, tal y como ocurría con el sistema decimal, la base de la potencia
coincide con la cantidad de dígitos utilizados (2) para representar los
números.
De
acuerdo con estas reglas, el número binario 1011 tiene un valor que se calcula
así:
1*23
+ 0*22 + 1*21 + 1*20 , es decir:
8 +
0 + 2 + 1 = 11
y
para expresar que ambas cifras describen la misma cantidad lo escribimos así:
10112
= 1110
Conversión
entre números decimales y binarios
Convertir
un número decimal al sistema binario es muy sencillo: basta con realizar
divisiones sucesivas por 2 y escribir los restos obtenidos en cada división en
orden inverso al que han sido obtenidos.
Por
ejemplo, para convertir al sistema binario el número 7710 haremos una serie de
divisiones que arrojarán los restos siguientes:
77 :
2 = 38 Resto: 1
38 :
2 = 19 Resto: 0
19 :
2 = 9 Resto: 1
9 :
2 = 4 Resto: 1
4 :
2 = 2 Resto: 0
2 :
2 = 1 Resto: 0
1 :
2 = 0 Resto: 1
y,
tomando los restos en orden inverso obtenemos la cifra binaria:
7710
= 10011012
Conversión de binario a decimal
El
proceso para convertir un número del sistema binario al decimal es aún más
sencillo; basta con desarrollar el número, teniendo en cuenta el valor de cada
dígito en su posición, que es el de una potencia de 2, cuyo exponente es 0 en
el bit situado más a la derecha, y se incrementa en una unidad según vamos
avanzando posiciones hacia la izquierda.
Por
ejemplo, para convertir el número binario 10100112 a decimal, lo desarrollamos
teniendo en cuenta el valor de cada bit:
1*26
+ 0*25 + 1*24 + 0*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 = 83
10100112
= 8310
Sistema
de numeración octal
El
inconveniente de la codificación binaria es que la representación de algunos
números resulta muy larga. Por este motivo se utilizan otros sistemas de
numeración que resulten más cómodos de escribir: el sistema octal y el sistema
hexadecimal. Afortunadamente, resulta muy fácil convertir un número binario a
octal o a hexadecimal.
En
el sistema de numeración octal, los números se representan mediante ocho
dígitos diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. Cada dígito tiene, naturalmente,
un valor distinto dependiendo del lugar que ocupen. El valor de cada una de
las posiciones viene determinado por las potencias de base 8.
Por
ejemplo, el número octal 2738 tiene un valor que se calcula así:
2*83
+ 7*82 + 3*81 = 2*512 + 7*64 + 3*8 = 149610
2738
= 149610
Conversión
de un número decimal a octal
La
conversión de un número decimal a octal se hace con la misma técnica que ya
hemos utilizado en la conversión a binario, mediante divisiones sucesivas por 8
y colocando los restos obtenidos en orden inverso. Por ejemplo, para escribir
en octal el número decimal 12210 tendremos que hacer las siguientes divisiones:
122
: 8 = 15 Resto: 2
15 :
8 = 1 Resto: 7
1 :
8 = 0 Resto: 1
Tomando
los restos obtenidos en orden inverso tendremos la cifra octal:
12210
= 1728
Conversión octal a decimal
La
conversión de un número octal a decimal es igualmente sencilla, conociendo el
peso de cada posición en una cifra octal. Por ejemplo, para convertir el número
2378 a decimal basta con desarrollar el valor de cada dígito:
2*82
+ 3*81 + 7*80 = 128 + 24 + 7 = 15910
2378
= 15910
Sistema de numeración hexadecimal
En
el sistema hexadecimal los números se representan con dieciséis símbolos: 0, 1,
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F. Se utilizan los caracteres A, B, C,
D, E y F representando las cantidades decimales 10, 11, 12, 13, 14 y 15
respectivamente, porque no hay dígitos mayores que 9 en el sistema decimal. El
valor de cada uno de estos símbolos depende, como es lógico, de su posición,
que se calcula mediante potencias de base 16.
Calculemos,
a modo de ejemplo, el valor del número hexadecimal 1A3F16:
1A3F16
= 1*163 + A*162 + 3*161 + F*160
1*4096
+ 10*256 + 3*16 + 15*1 = 6719
1A3F16
= 671910
Ensayemos,
utilizando la técnica habitual de divisiones sucesivas, la conversión de un
número decimal a hexadecimal. Por ejemplo, para convertir a hexadecimal del
número 173510 será necesario hacer las siguientes divisiones:
1735
: 16 = 108 Resto: 7
108
: 16 = 6 Resto: C es decir,
1210
6 :
16 = 0 Resto: 6
De
ahí que, tomando los restos en orden inverso, resolvemos el número en
hexadecimal:
173510
= 6C716
Conversión de números binarios a octales
y viceversa
Observa
la tabla siguiente, con los siete primeros números expresados en los sistemas
decimal, binario y octal:
|
DECIMAL
|
BINARIO
|
OCTAL
|
|
0
|
000
|
0
|
|
1
|
001
|
1
|
|
2
|
010
|
2
|
|
3
|
011
|
3
|
|
4
|
100
|
4
|
|
5
|
101
|
5
|
|
6
|
110
|
6
|
|
7
|
111
|
7
|
Cada
dígito de un número octal se representa con tres dígitos en el sistema binario.
Por tanto, el modo de convertir un número entre estos sistemas de numeración
equivale a "expandir" cada dígito octal a tres dígitos binarios, o
en "contraer" grupos de tres caracteres binarios a su correspondiente
dígito octal.
Por
ejemplo, para convertir el número binario 1010010112 a octal tomaremos grupos
de tres bits y los sustituiremos por su equivalente octal:
1012
= 58
0012
= 18
0112
= 38
y,
de ese modo: 1010010112 = 5138
La
conversión de números octales a binarios se hace, siguiendo el mismo método,
reemplazando cada dígito octal por los tres bits equivalentes. Por ejemplo,
para convertir el número octal 7508 a binario, tomaremos el equivalente binario
de cada uno de sus dígitos:
78 =
1112
58 =
1012
08 =
0002
y,
por tanto: 7508 = 1111010002
Conversión
de números binarios a hexadecimales y viceversa
Del
mismo modo que hallamos la correspondencia entre números octales y binarios,
podemos establecer una equivalencia directa entre cada dígito hexadecimal y
cuatro dígitos binarios, como se ve en la siguiente tabla:
|
DECIMAL
|
BINARIO
|
HEXADECIMAL
|
|
0
|
0000
|
0
|
|
1
|
0001
|
1
|
|
2
|
0010
|
2
|
|
3
|
0011
|
3
|
|
4
|
0100
|
4
|
|
5
|
0101
|
5
|
|
6
|
0110
|
6
|
|
7
|
0111
|
7
|
|
8
|
1000
|
8
|
|
9
|
1001
|
9
|
|
10
|
1010
|
A
|
|
11
|
1011
|
B
|
|
12
|
1100
|
C
|
|
13
|
1101
|
D
|
|
14
|
1110
|
E
|
|
15
|
1111
|
F
|
La conversión entre números hexadecimales y
binarios se realiza "expandiendo" o "contrayendo" cada
dígito hexadecimal a cuatro dígitos binarios. Por ejemplo, para expresar en
hexadecimal el número binario 1010011100112 bastará con tomar grupos de cuatro
bits, empezando por la derecha, y reemplazarlos por su equivalente
hexadecimal:
10102
= A16
01112
= 716
00112
= 316
y,
por tanto: 1010011100112 = A7316
En
caso de que los dígitos binarios no formen grupos completos de cuatro dígitos,
se deben añadir ceros a la izquierda hasta completar el último grupo. Por
ejemplo:
1011102
= 001011102 = 2E16
La
conversión de números hexadecimales a binarios se hace del mismo modo,
reemplazando cada dígito hexadecimal por los cuatro bits equivalentes de la
tabla. Para convertir a binario, por ejemplo, el número hexadecimal 1F616
hallaremos en la tabla las siguientes equivalencias:
116
= 00012
F16
= 11112
616
= 01102
y,
por tanto: 1F616 = 0001111101102
Almacenamiento- Funcionamiento interno
del computador
Existen
dos tipos de almacenamiento de la información:
1.-
El almacenamiento temporal, que se efectúa en la memoria RAM mientras se
realiza el procesamiento.
2.-
El almacenamiento permanente, que se efectúa en un dispositivo de
almacenamiento cuando se termina parcial o totalmente el procesamiento.Por
ejemplo, si están escribiendo un informe de tres páginas, pueden grabarlo en el
disco rígido.
Memoria RAM
Sus siglas provienen de (Random Access Memory
- Memoria de acceso aleatorio). Tipo de memoria donde la computadora guarda
información para que pueda ser procesada más rápidamente. En la memoria RAM se
almacena toda información que está siendo usada en el momento.Su capacidad de
Almacenamiento se mide en megabytes y más recientemente en gigabytes.
La información que contienen es renovada
continuamente y cuando la computadora se reinicia o se apaga, toda la
información contenida se pierde, por eso es llamada memoria volátil.
Algunos
tipos de Memorias RAM son:
Memoria
SRAM: las siglas provienen de ("Static Read Aleatory Memory") ó
estáticas, debido a que sus chips se encuentran construidos a base de
transitores, los cuáles no necesitan constantemente refrescar su carga (bits) y
esto las hace sumamente veloces pero también muy caras.
Memoria
SWAP: La memoria virtual ó memoria Swap ("de intercambio") no se
trata de memoria RAM como tal, sino de una emulación (simulación funcional),
esto significa que se crea un archivo de grandes dimensiones en el disco duro ó
unidad SSD, el cuál almacena información simulando ser memoria RAM cuándo esta
se encuentra parcialmente llena, así se evita que se detengan los servicios de
la computadora
La
siguiente lista muestra las memorias RAM en modo descendente, la primer liga es
la más antigua y la última la más reciente.
- Memoria RAM tipo TSOP.
- Memoria RAM tipo SIP.
- Memoria RAM tipo SIMM.
- Memoria RAM tipo DIMM -
SDRAM.
- Memoria RAM tipo DDR/DDR1
y SO-DDR.
- Memoria RAM tipo RIMM.
- Memoria G-RAM / V-RAM
(Actual).
- Memoria RAM tipo DDR2 y
SO-DDR2 (Actual).
- Memoria RAM tipo DDR3 y
SO-DDR3(Actual).
- Memoria RAM tipo DDR4 y
SO-DDR4 (Próxima Generación).
Disco Duro
El
Disco Duro es un dispositivo magnético que almacena todos los programas y datos
de la computadora.Su capacidad de almacenamiento se mide en gigabytes (GB) y es
mayor que la de un disquete (disco flexible).
Memoria Caché
Un
caché es un sistema especial de almacenamiento de alta velocidad. Puede ser
tanto un área reservada de la memoria principal como un dispositivo de
almacenamiento de alta velocidad independiente.
Memoria ROM
La
Memoria ROM ( Read Only Memmory ,o memoria de sólo lectura ) también es
conocida como BIOS, y es un chip que viene incorporado a la tarjeta madre.Este
chip es imprescindible, debido a que guarda el conjunto de instrucciones que
permiten arrancar a la PC y posibilita la carga del sistema operativo. Por lo
tanto es de vital importancia para el funcionamiento del system.
