| Referencia | Bits (bit) | Petabits (Pbit) |
|---|---|---|
| A plain text message (160 characters) | 1280 bit | 1.28 × 10-12 Pbit |
| A three-minute MP3 | 24000000 bit | 0.000000024 Pbit |
| A smartphone photo | 32000000 bit | 0.000000032 Pbit |
| A high-definition film | 3.2 × 1010 bit | 0.000032 Pbit |
| A dual-layer Blu-ray disc | 4 × 1011 bit | 0.0004 Pbit |
El bit es la unidad fundamental de información. Su símbolo es bit, y su nombre es una contracción del inglés binary digit, dígito binario, acuñada por el estadístico John Tukey y llevada a la imprenta por Claude Shannon en su artículo de 1948 Una teoría matemática de la comunicación, el trabajo que fundó la teoría de la información.
Un bit es la cantidad de información que aporta una sola elección entre dos posibilidades igualmente probables. Una moneda que cae de cara o de cruz, un interruptor abierto o cerrado, una tensión alta o baja: cada una de esas cosas resuelve un bit. Esa definición es lo que hace del bit una unidad y no una mera convención de notación. Mide cuánta incertidumbre elimina una respuesta, y lo hace con independencia de sobre qué versara la pregunta.
La intuición de Shannon fue que aquello podía contarse. Un mensaje tomado de un alfabeto de treinta y dos símbolos igualmente probables lleva cinco bits por símbolo, porque treinta y dos es dos elevado a cinco. Si los símbolos no son igualmente probables —como no lo son las letras de una lengua— la media baja, y esa distancia entre el recuento ingenuo y la media verdadera es justamente lo que aprovecha la compresión. Un archivo bien comprimido es aquel del que se han quitado los bits redundantes.
En el equipo físico el bit es un estado: una carga atrapada en una puerta flotante de la memoria flash, el sentido de imanación de un dominio en el plato de un disco duro, un hoyo o una meseta en un disco óptico, un pulso de luz presente o ausente en una fibra. Todos ellos codifican la misma magnitud abstracta, y por eso los datos pueden pasar de uno a otro sin pérdida.
En el almacenamiento los bits casi nunca se cuentan de uno en uno. Se agrupan en octetos de ocho, y la capacidad se expresa en octetos o en sus múltiplos. La transmisión es otra cosa: las velocidades de red y de interfaz se dan en bits por segundo, de modo que una conexión descrita como de 100 megabits por segundo entrega unos 12,5 megaoctetos por segundo. Confundir ambas cosas es el error aritmético más común de todo el campo.
Donde sí se cuentan bits sueltos es en las especificaciones de precisión y alcance. Un canal de color de 8 bits guarda 256 niveles; uno de 10 bits, 1024. El audio a 16 bits por muestra tiene unos 96 decibelios de margen dinámico, y a 24 bits unos 144. Una dirección de 64 bits puede nombrar unos 18 trillones de posiciones. En todos los casos, cada bit añadido duplica lo que se puede distinguir.
Un bit equivale a 0,125 octetos, a 0,001 kilobits o a unos 0,0009766 kibibits.
El petabit es una unidad de información digital igual a mil terabits, es decir mil billones de bits. Su símbolo es Pbit. Se sitúa en la frontera entre las cantidades que se despliegan de forma rutinaria y las que aún pertenecen a los laboratorios de investigación y a los totales agregados de redes enteras.
Un petabit son 125 teraoctetos. Eso es el almacenamiento de unos ciento veinticinco discos duros grandes de consumo, o en términos más cotidianos unas treinta mil horas de vídeo en alta definición: tres años y medio de visionado continuo. Ningún aparato aislado guarda un petabit; la cifra describe sistemas y no objetos.
El uso más llamativo de la unidad está en los récords de transmisión óptica. Grupos de investigación en Japón, los Países Bajos y otros lugares han transportado más de un petabit por segundo por una sola hebra de fibra, combinando fibra multinúcleo —varios caminos guías de luz dentro de un mismo revestimiento— con centenares de longitudes de onda distintas y modulación avanzada. Esos resultados corren por decenas de kilómetros en el laboratorio, y no por los miles que un cable submarino en servicio debe cruzar.
En el plano de la red el petabit describe capacidad agregada. La capacidad total de interconexión de un gran centro de datos, la capacidad conjunta de todos los cables que llegan a un continente y el caudal punta de las mayores redes de contenidos se expresan todos en petabits por segundo. Son sumas sobre muchos enlaces y no la calificación de ninguno en particular.
Los sistemas de almacenamiento alcanzan también la escala del petabit, aunque siempre se etiquetan en octetos. Un gran archivo científico con cien petaoctetos guarda ochocientos petabits, y existen instalaciones de ese tamaño para la genómica, la física de partículas y los datos de los rastreos astronómicos. Los detectores de partículas del CERN descartan la inmensa mayoría de lo que ven precisamente porque conservarlo excedería incluso estas capacidades.
El prefijo peta viene del griego para cinco, porque un petabit es mil elevado a la quinta potencia en bits. Ese patrón de nombres continúa hacia arriba con exa para seis y zetta para siete, de modo que la escalera por encima del petabit es regular y fácil de prolongar.
Un petabit equivale a 1 000 000 000 000 000 de bits, a 1000 terabits, a 125 teraoctetos o a unos 0,8882 pebibits.