Capítulo 2: Componentes lógicos: Representación de la información
Medidas de la información. Capacidad y velocidad.
Medida de la información relacionada con la capacidad de almacenamiento
Ya hemos dicho que el bit es la unidad básica de información dentro de un ordenador. Sin embargo, se trata de una unidad de medida demasiado pequeña para manejarla con comodidad. Sólo tenemos que pensar que para guardar un texto de 424 caracteres usando código ASCII ampliado, necesitamos 3392 bits… Y eso es sólo lo que ocupa este párrafo. ¿Imaginas la cantidad de bits que necesitamos para representar todo el documento?
Esto nos da una idea de lo incómodo que resulta medir cosas grandes con una unidad de medida relativamente pequeña. Es algo parecido a medir en metros la distancia que recorremos al atravesar España. Por este motivo, igual que ocurre con los metros, en el caso de las unidades de información, también necesitamos múltiplos.
Los cuatro múltiplos inmediatos del bit son:
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Nibble: Está formado por cuatro bits. En realidad, no se utiliza mucho. El único motivo por el que resulta interesante es que representa un dígito en hexadecimal. En ocasiones, también recibe el nombre de cuarteto (incluso podemos encontrarlo como semiocteto).
Con un Nibble podemos representar 16 valores diferentes (24).
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Byte: Es la unidad de referencia para el resto de los múltiplos. Está formado por 8 bits. Su importancia radica en que se trata de la cantidad mínima de información que puede direccionarse en cualquier medio de almacenamiento (normalmente, lo que se direcciona es un múltiplo de ella). Muchas veces, también recibe el nombre de octeto. Dentro de un byte, las posiciones de sus bits se numeran de 0 a 7, correspondiendo la posición 0 al bit de menor peso.
De los dos nibbles que forman un byte, el de orden menor se encuentra a la derecha (bits 0 a 3) y el de orden mayor se encuentra a la izquierda (bits 4 a 7).
Con un Byte podemos representar 256 valores diferentes (28).
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Palabra: Está formada por un conjunto de 16 bits o, lo que es igual, 2 bytes (cuatro nibbles). Según su posición, reciben el nombre de byte de orden menor (el que se encuentra a la derecha) y byte de orden mayor (el que se encuentra a la izquierda).
Con una Palabra podemos representar 65536 valores diferentes (216).
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Doble palabra: Está formada por un conjunto de 32 bits, es decir, 4 bytes.
Con una Doble palabra podemos representar 4294967296 valores diferentes (232).
Por encima de estas unidades se emplean múltiplos que encierran una pequeña controversia, y es que, tradicionalmente, los múltiplos para medir la cantidad de información han sido potencias de 2, ya que se trata de múltiplos de cantidades en binario.
Siguiendo esta lógica, el múltiplo Kilo, que en el sistema métrico equivale a 1000, en informática ha representado el valor más próximo a 1000 que se puede obtener con una potencia de 2, es decir, 1024 (210). El problema es que no es correcto, desde el punto de vista etimológico, usar prefijos basados en el sistema métrico decimal para nombrar múltiplos expresados en sistema binario.
Para resolver esta situación, la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) o, en inglés, International Electrotechnical Commission (IEC) definió, en 1998, un apéndice al estándar ISO/IEC 80000 con nuevas nomenclaturas para las unidades de medida informáticas. De esta forma, establecieron que 1024 bytes pasaría a denominarse Kilobyte Binario, y utilizará la abreviatura KiB, mientras que kilobyte (KB) pasaría a expresar siempre una potencia de 10.
Así, las unidades de medida podrían expresarse en decimal o en binario, siguiendo la siguiente tabla:
A pesar de todo, la controversia sigue porque, aunque hay empresas como Apple o Canonical que han asumido la propuesta de la Comisión Electrotécnica Internacional, otras como Microsoft siguen usando la nomenclatura tradicional con unidades de medida basadas en binario.
De este modo, puede ocurrir que compres un dispositivo de almacenamiento USB que muestre en su envoltorio una capacidad (medida en múltiplos de 1000) y, cuando la insertes en tu ordenador, se muestre una capacidad inferior. Probablemente estará ocurriendo porque tu sistema operativo mide la capacidad de almacenamiento con múltiplos de 2.
Actividad 14: Medidas de información
Realiza las operaciones necesarias para completar la siguiente tabla:
Medida de la información relacionada con la velocidad de transmisión
En informática, es muy frecuente que, además de la capacidad que tienen los dispositivos para almacenar información, sea necesario medir la velocidad a la que puede enviarse la información de un dispositivo a otro (también conocida como bit rate). En este contexto, se suele hablar de la cantidad de bits que pueden transmitirse en cada segundo (bits por segundo, bps o b/s).
Como múltiplo, podemos utilizar bytes por segundo (B/s), que se corresponderá a la velocidad en bps dividida entre ocho.
Por encima de estos valores, podemos encontrar los siguientes múltiplos:
A modo de ejemplo del uso de las medidas de información relacionadas tanto con el tamaño de los dispositivos, como con la velocidad de transmisión, veamos un ejemplo típico que anuncia las características de un dispositivo de almacenamiento externo:
Actividad 15: Medidas de información
Calcula el tiempo que tardará en descargarse un archivo con un tamaño de 4 GB usando las siguientes velocidades de conexión:
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Modem (56,6 kbit/s).
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ADSL (8 Mbit/s).
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4G (80 Mbit/s).
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LAN (1 Gbit/s).
(Debes expresar el resultado en días, horas, minutos y segundos).
Actividad 16: Velocidad de transferencia
Calcula la velocidad de transferencia que estaremos utilizando en cada uno de los siguientes casos, si hemos obtenido los tiempos de descarga que se indican:
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3,5 GB en 19 minutos y 27 segundos.
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4 GB en 5 minutos y 20 segundos.
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1 Gb en 4 horas, 20 minutos y 25 segundos.
Actividad 17: Velocidad en los discos
Elige tres discos duros con diferentes tecnologías: un HDD, un SSD y un NVMe.
A continuación, elabora una tabla donde incluyas la velocidad de lectura y escritura de cada uno de ellos.
Por último, la tabla incluirá el número de veces que es más rápido cada modelo, en lectura y en escritura, comparado con el anterior.