| Référence | Bits (bit) | Kibibits (Kibit) |
|---|---|---|
| A plain text message (160 characters) | 1280 bit | 1.25 Kibit |
| A three-minute MP3 | 24000000 bit | 23437.5 Kibit |
| A smartphone photo | 32000000 bit | 31250 Kibit |
| A high-definition film | 3.2 × 1010 bit | 31250000 Kibit |
| A dual-layer Blu-ray disc | 4 × 1011 bit | 390625000 Kibit |
Le bit est l’unité fondamentale d’information. Son symbole est bit, et son nom est une contraction de l’anglais binary digit, chiffre binaire, forgée par le statisticien John Tukey et imprimée par Claude Shannon dans son article de 1948 Une théorie mathématique de la communication, le travail qui fonda la théorie de l’information.
Un bit est la quantité d’information qu’apporte un seul choix entre deux possibilités également probables. Une pièce qui tombe sur pile ou face, un interrupteur ouvert ou fermé, une tension haute ou basse : chacune de ces choses tranche un bit. Cette définition est ce qui fait du bit une unité et non une simple convention d’écriture. Elle mesure combien d’incertitude une réponse supprime, et cela indépendamment de l’objet de la question.
L’intuition de Shannon fut que cela pouvait se compter. Un message tiré d’un alphabet de trente-deux symboles également probables porte cinq bits par symbole, car trente-deux vaut deux puissance cinq. Si les symboles ne sont pas également probables — comme ne le sont pas les lettres d’une langue — la moyenne baisse, et cet écart entre le compte naïf et la vraie moyenne est exactement ce qu’exploite la compression. Un fichier bien comprimé est celui dont les bits redondants ont été ôtés.
Dans le matériel, le bit est un état physique : une charge piégée sur une grille flottante de mémoire flash, le sens d’aimantation d’un domaine sur le plateau d’un disque dur, un creux ou un plat sur un disque optique, une impulsion lumineuse présente ou absente dans une fibre. Tous codent la même grandeur abstraite, et c’est pourquoi les données passent de l’un à l’autre sans perte.
Dans le stockage, les bits ne se comptent presque jamais un à un. Ils se groupent en octets de huit, et la capacité s’exprime en octets ou en leurs multiples. La transmission est autre chose : les débits de réseau et d’interface se donnent en bits par seconde, si bien qu’une liaison annoncée à 100 mégabits par seconde livre environ 12,5 mégaoctets par seconde. Confondre les deux est l’erreur d’arithmétique la plus répandue de tout le domaine.
Là où des bits isolés se comptent vraiment, c’est dans les spécifications de finesse et d’étendue. Un canal de couleur de 8 bits tient 256 niveaux ; un de 10 bits en tient 1 024. Le son à 16 bits par échantillon offre environ 96 décibels de dynamique, et à 24 bits environ 144. Une adresse de 64 bits peut nommer quelque 18 trillions d’emplacements. Dans chaque cas, chaque bit ajouté double ce qu’on peut distinguer.
Un bit équivaut à 0,125 octet, à 0,001 kilobit ou à environ 0,0009766 kibibit.
Le kibibit est une unité d’information numérique valant 1 024 bits. Son symbole est Kibit. C’est le premier des préfixes binaires, un ensemble d’unités défini par la Commission électrotechnique internationale en 1998 pour mettre fin à une confusion qui traînait en informatique depuis les années soixante.
Le problème était simple. Les ordinateurs adressent la mémoire par puissances de deux, si bien que la mémoire venait par blocs de 1 024 et non de 1 000. Les ingénieurs empruntèrent le préfixe métrique kilo pour cette quantité parce que 1 024 est proche de 1 000, et pour de petits nombres l’approximation était sans dommage. Mais le stockage et la transmission comptaient en vrais milliers : le même préfixe désignait donc deux choses différentes selon la partie de la machine décrite.
La solution de la CEI fut de forger de nouveaux noms. Kibi est une contraction de kilo binaire, et le schéma se poursuit avec mébi, gibi, tébi, pébi, exbi, zébi et yobi. Chacun vaut 1 024 fois le précédent, et chaque symbole prend la forme d’une majuscule suivie d’un i minuscule : Ki, Mi, Gi, Ti et ainsi de suite. Le kilobit signifie dès lors mille bits et rien d’autre.
Un kibibit fait 128 octets, et l’écart avec un kilobit est de 2,4 pour cent. Cette petite différence explique qu’on les ait longtemps confondus : à cette échelle nul ne s’en aperçoit. L’erreur se cumule de 2,4 pour cent à chaque échelon, atteint 5 pour cent au mébibit, 7 pour cent au gibibit et 21 pour cent au yobibit, là où l’ambiguïté devint vraiment coûteuse.
L’adoption est partielle et inégale. Les organismes de normalisation, le noyau Linux et l’essentiel de la documentation technique emploient correctement les préfixes de la CEI. Les logiciels grand public le font peu, et bien des programmes écrivent encore Ko tout en divisant par 1 024. Le lecteur doit donc souvent deviner du contexte quelle convention suit un nombre, ce que la norme avait précisément pour but d’empêcher.
En pratique, le kibibit paraît surtout dans les fiches des petites puces de mémoire, dans les mémoires série des systèmes embarqués et dans les documents de protocole où une puissance exacte de deux importe. Partout où l’on veut dire 1 024 et non 1 000, c’est l’unité juste.
Un kibibit équivaut à 1 024 bits, à 128 octets ou à 1,024 kilobit.