| Riferimento | Bit (bit) | Megabit (Mbit) |
|---|---|---|
| A plain text message (160 characters) | 1280 bit | 0.00128 Mbit |
| A three-minute MP3 | 24000000 bit | 24 Mbit |
| A smartphone photo | 32000000 bit | 32 Mbit |
| A high-definition film | 3.2 × 1010 bit | 32000 Mbit |
| A dual-layer Blu-ray disc | 4 × 1011 bit | 400000 Mbit |
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 megabit è un’unità d’informazione digitale pari a un milione di bit. Il suo simbolo è Mbit. È l’unità in cui si reclamizza quasi sempre la velocità di un collegamento a internet, il che ne fa una delle poche unità di dati che il consumatore comune incontra per nome ogni volta che sceglie un servizio.
Un megabit è un milione di bit esatti, non 1 048 576. Quella distinzione ha conseguenze pratiche. Un megabit tiene 125 000 ottetti, ossia 125 kilottetti, sicché un collegamento a 100 megabit al secondo trasferisce al meglio circa 12,5 megaottetti al secondo. Un file indicato come da 500 megaottetti impiega dunque almeno quaranta secondi, e non i quattro che il numero reclamizzato pare promettere.
Quel fattore otto è la ragione per cui tanta gente crede il proprio collegamento più lento di quanto le sia stato venduto. Nulla di disonesto accade: il settore esprime la portata in bit al secondo perché è ciò che lo strato fisico trasporta davvero, mentre i gestori di file esprimono la dimensione in ottetti perché così è ordinata l’archiviazione. Entrambe le convenzioni sono giuste nel proprio ambito, e l’aritmetica fra loro è una divisione per otto.
La portata reale è ancora minore. Le intestazioni di protocollo, la correzione d’errore e le ritrasmissioni consumano capienza, e la quota utilizzabile di un collegamento è di solito il 90-95 per cento della velocità nominale. I collegamenti senza fili perdono di più, perché il mezzo è condiviso e i disturbi impongono ripetizioni. Un collegamento reclamizzato a 100 megabit al secondo ne consegna in pratica circa 90, e meno su una rete senza fili carica.
Vale la pena tenere a mente i numeri che segnano le epoche. La prima banda larga offriva 1-8 megabit al secondo, il cavo e la fibra portarono ciò a 50 e 100, e i servizi a gigabit sono oggi comuni in città. Il video ad alta definizione richiede circa 5 megabit al secondo, l’altissima definizione circa 25, e una chiamata video fra due persone 8, sicché il bisogno reale di una famiglia resta in genere assai sotto ciò che sottoscrive.
Nella memoria il megabit descrive la capienza dei chip. Un chip di memoria da 512 megabit tiene 64 megaottetti, e più chip simili formano un modulo. Il costruttore conta in bit perché è ciò che il silicio contiene; l’acquirente conta in ottetti perché è ciò che il sistema operativo riferisce.
Un megabit equivale a 1 000 000 di bit, a 1000 kilobit, a 125 kilottetti o a circa 0,9537 mebibit.