| Riferimento | Bit (bit) | Terabit (Tbit) |
|---|---|---|
| A plain text message (160 characters) | 1280 bit | 0.00000000128 Tbit |
| A three-minute MP3 | 24000000 bit | 0.000024 Tbit |
| A smartphone photo | 32000000 bit | 0.000032 Tbit |
| A high-definition film | 3.2 × 1010 bit | 0.032 Tbit |
| A dual-layer Blu-ray disc | 4 × 1011 bit | 0.4 Tbit |
Il bit è l’unità fondamentale d’informazione. Il suo simbolo è bit, e il suo nome è una contrazione dell’inglese binary digit, cifra binaria, coniata dallo statistico John Tukey e portata a stampa da Claude Shannon nel suo scritto del 1948 Una teoria matematica della comunicazione, l’opera che fondò la teoria dell’informazione.
Un bit è la quantità d’informazione che porta una sola scelta fra due possibilità ugualmente probabili. Una moneta che cade testa o croce, un interruttore aperto o chiuso, una tensione alta o bassa: ciascuna di queste cose decide un bit. Quella definizione è ciò che fa del bit un’unità e non una mera convenzione di scrittura. Misura quanta incertezza una risposta toglie, e lo fa indipendentemente da ciò di cui trattava la domanda.
L’intuizione di Shannon fu che ciò si poteva contare. Un messaggio tratto da un alfabeto di trentadue simboli ugualmente probabili porta cinque bit per simbolo, perché trentadue è due alla quinta. Se i simboli non sono ugualmente probabili — come non lo sono le lettere di una lingua — la media cala, e quel divario fra il conteggio ingenuo e la media vera è esattamente ciò che la compressione sfrutta. Un file ben compresso è quello da cui i bit ridondanti sono stati tolti.
Nell’apparecchiatura il bit è uno stato fisico: una carica intrappolata su una porta flottante nella memoria flash, il verso di magnetizzazione di un dominio sul piatto di un disco rigido, una fossetta o un piano su un disco ottico, un impulso di luce presente o assente in una fibra. Tutti codificano la stessa grandezza astratta, ed è per questo che i dati passano dall’uno all’altro senza perdita.
Nell’archiviazione i bit non si contano quasi mai a uno a uno. Si raggruppano in ottetti di otto, e la capienza si dà in ottetti o nei loro multipli. La trasmissione è altra cosa: le velocità di rete e d’interfaccia si danno in bit al secondo, sicché un collegamento annunciato a 100 megabit al secondo consegna circa 12,5 megaottetti al secondo. Confondere le due è l’errore aritmetico più diffuso dell’intero campo.
Dove bit singoli si contano davvero è nelle specifiche di finezza e di estensione. Un canale di colore a 8 bit tiene 256 livelli; uno a 10 bit ne tiene 1024. Il suono a 16 bit per campione ha circa 96 decibel di dinamica, e a 24 bit circa 144. Un indirizzo a 64 bit può nominare circa 18 trilioni di posti. In ogni caso, ogni bit aggiunto raddoppia ciò che si può distinguere.
Un bit equivale a 0,125 ottetti, a 0,001 kilobit o a circa 0,0009766 kibibit.
Il terabit è un’unità d’informazione digitale pari a mille miliardi di bit, ossia mille gigabit. Il suo simbolo è Tbit. È la scala con cui si misura l’ossatura stessa di internet: non il collegamento che entra in una casa, ma le arterie fra città e attraverso gli oceani.
Un terabit è 125 gigaottetti. Detto altrimenti, un terabit è all’incirca la quantità di dati di centoventicinque ore di video ad alta definizione, o il contenuto del disco di un grande portatile. Un solo collegamento da un terabit al secondo muove dunque l’equivalente di quel portatile ogni secondo, senza sosta.
I cavi sottomarini sono il luogo in cui questi numeri vivono. Un cavo transoceanico moderno porta parecchie centinaia di terabit al secondo su una manciata di coppie di fibra, usando la multiplazione a divisione di lunghezza d’onda per far correre decine di distinti canali di luce nello stesso filo di vetro insieme. I cavi posati attraverso l’Atlantico negli anni Venti del Duemila arrivano alle centinaia di terabit, là dove il primo cavo telefonico transatlantico del 1956 portava trentasei conversazioni.
I punti di interscambio, dove le reti si incontrano e si passano il traffico, pubblicano la propria portata in terabit al secondo. I maggiori d’Europa e d’Asia toccano punte di decine di terabit, e quelle cifre sono fra le misure pubbliche più affidabili di quanto internet sia davvero usata in un dato momento.
I primati di laboratorio vanno assai più in alto. Squadre di ricerca hanno spinto una singola fibra ottica oltre il petabit al secondo usando fibra a più nuclei e centinaia di lunghezze d’onda insieme, benché tali prove si svolgano su brevi distanze e in condizioni controllate. Il divario fra ciò che si dimostra in laboratorio e ciò che si posa in mare è di solito di un decennio.
Per l’archiviazione il terabit serve soprattutto nell’industria dei semiconduttori, dove la densità di una piastrina di memoria si dà in terabit per centimetro quadrato o per involucro. I prodotti di consumo sono etichettati in ottetti: un terabit è 125 gigaottetti, sicché un chip descritto come da 8 terabit compare sullo scaffale come un’unità da un terottetto.
Un terabit equivale a 1 000 000 000 000 di bit, a 1000 gigabit, a 125 gigaottetti o a circa 0,9095 tebibit.