「サクッ」とわかるビットとバイト【情報量の単位】

ビットとバイト


「64ビットパソコン」や「○ギガバイトの通信容量」といった言葉のなかにある「ビット」と「バイト」という言葉は日常生活の中でしばしば見聞きしますね。これらは具体的に何を意味しているのでしょうか。

普段何気なく触れている言葉について知ることは、IT分野に限らずとても大切なことです。この記事ではコンピュータの扱うビットバイトについて解説していきます。

ビットとは?


2つの状態をまとめてビット(bit)といいます。ビットはコンピュータの扱うもっとも基本的な単位で「情報量がどれだけあるか」を表しますが、これはちょうど2進数の1桁分に相当するものです。

具体的には、

  • 電気のOFFとON
  • 電圧の低/高
  • 磁石のN極/S極
  • 表面の凹凸


などがあり、これらをまとめて2進数の「0」と「1」の組み合わせで表現するわけです。そうすることで実際のデータや情報を扱いやすくなります。

これをもし2進数のビットではなく10進数デシマル)で実現しようとすると、コンピュータのすべての構造が複雑になってしまうことでしょう。なぜなら、たとえば電気信号を扱う際に10通りもの状態を実現しようとすると、実際に電圧(あるいは電流)の状態も10通りにしなければならずシンプルに「OFFとON」では扱えなくなるからです。

バイトとは?


バイトビット8つにまとめたもの、つまり「1バイト=8ビット」です。これを2進数を使って説明してみましょう。

1ビットの場合、

 0 1

の2通りの状態があります。


2ビットの場合、

 00 01 10 11

の4つの状態があります。


とんで4ビットの場合は、

 0000 0001 0010 0011
 0100 0101 0110 0111
 1000 1001 1010 1011
 1100 1101 1110 1111

の16通りの状態があります。


そして8ビットの場合は、

 00000000 ~ 11111111

途中を省略していますが、256通りの状態があります。



このように、1ビットはたった2通りの情報量しか持ちませんが、8ビットもとい1バイト256通りの情報量を持ち得ます。

日常生活の中のビットとバイト


ここでは「ビット」と「バイト」の日常生活の中での実例を挙げていきます。

64ビットパソコン」は、そのパソコンのCPUが一度に扱える情報量64ビットであることを表します。この場合のビット数は「CPUの指の本数」といったところです。

4GBのメモリ」は、そのメモリは最大4GB(ギガバイト)までデータやプログラムを保持できることを意味します。

1TBのハードディスク」は、そのハードディスクには最大1TB(テラバイト)までデータやプログラムを保管しておけることを意味します。

下り最大2Gbpsの通信が可能」は、インターネットの基地局から(たとえば)自宅まで、秒あたり2Gbit(ギガビット)のデータを送れることを意味します。



………などなど。

普段から見聞きすることでも、このように説明されることで初めて理解できることもあると思います。

パラボラアンテナ



ビットは最小単位、バイトは最小のまとまり


ビットはコンピュータが扱う最小単位です。異なる状態があることを示すためには、少なくとも2通りの情報を表現する必要があります。

バイトは8つのビットをまとめた単位です。バイトはコンピュータが扱う上でもっとも基本となる単位ですが、情報量を表現する上での最小のまとまりだともいえます。

余談:コンピュータの「バイト」、噛みつく「バイト」


これはコンピュータの「バイト(byte)」の語源についてのお話です。これは英語で「噛みつく」を意味する“bite”から来ています。これは別の意味で「一口」という意味もあります。

bit(一片)では少なすぎる、しかしbyte(一口)なら十分である


このようにイメージするのもアリでしょう。





それでは、今回はここまでといたします。
最後までお読みいただきありがとうございます。


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