Echamos un vistazo a la memoria de la computadora y estudiamos el código binario.
El bit es la unidad básica de medida de la información. Lo usamos para evaluar la velocidad de internet y entender si el espacio de almacenamiento en la nube es suficiente para las fotos de nuestras vacaciones. Pero, ¿qué son los bits y cómo los procesa la computadora? En este artículo aprenderemos a entender el código binario y el funcionamiento de la computadora.
¿Qué es un bit y un byte?
El bit es la unidad más pequeña de medida de la información digital, que puede tomar valores de 0 o 1.
El byte es un conjunto de 8 bits, agrupados para facilitar el conteo. Por ejemplo, en la palabra «Hola» de la imagen de abajo (Fuente Texto a binario), cada byte corresponde a un símbolo. La cantidad de combinaciones posibles de 0 y 1 en un byte es de 256.

El código binario es una secuencia de bits que representa cualquier información almacenada en una computadora. Esta cadena de ceros y unos es el único lenguaje que los dispositivos digitales pueden entender.
Cuando una computadora procesa datos, los valores de voltaje en sus circuitos electrónicos cambian, lo que representa 0 y 1. Los circuitos mismos están compuestos por miles de millones de transistores, que pueden abrirse y cerrarse, bloqueando o permitiendo el paso de un pulso.
Un transistor cerrado es un cero lógico y uno abierto es un uno lógico. Las secuencias de transistores abiertos y cerrados crean combinaciones complejas que pueden almacenar, sumar, restar y comparar números.
El científico estadounidense Claude Shannon fue el primero en proponer el uso de relés electrónicos y conmutadores para realizar operaciones lógicas. Te contamos más sobre su vida y descubrimientos en nuestra biografía.
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¿Cómo entiende la computadora el código binario?

Para entender cómo la computadora entiende y ejecuta el código binario, haremos un pequeño recorrido por el funcionamiento de la computadora.
Los dispositivos de cómputo modernos funcionan con transistores, semiconductores que controlan la corriente en todo el circuito mediante una pequeña señal de entrada. Los transistores son como pequeños interruptores que pueden estar en dos estados: permitir el paso de la corriente (1) o no (0). En esencia, este es el bit en la representación computacional.
Si se conectan varios transistores en el orden correcto, se obtiene una puerta lógica, un análogo de hardware de las funciones lógicas Y (AND), O (OR), SI (IF) y otras. Varias puertas forman bloques computacionales que se encargan de realizar operaciones más complejas, como sumar o multiplicar. Los núcleos del procesador se construyen a partir de un conjunto de estos bloques.
Para que quede más claro, veamos esta magia computacional con un ejemplo. Supongamos que decidimos abrir PowerPoint y hacer un par de cambios en la presentación. Así es como la computadora procesaría esta solicitud.
- El sistema operativo convierte la orden del usuario en un conjunto de instrucciones para el procesador.
- Las instrucciones se escriben en lenguaje ensamblador, una capa de software entre el código que los humanos entienden y el código de máquina.
- Un decodificador especial dentro del procesador convierte las instrucciones en señales de control para los transistores.
- De acuerdo con estas señales, los transistores se encenderán y apagarán casi a la velocidad de la luz. En un instante, la imagen deseada aparecerá en la pantalla.
Los procesadores modernos pueden realizar estos ciclos millones de veces por segundo, por lo que la computadora ejecuta aplicaciones, reproduce música, procesa archivos o intercambia datos con otros dispositivos, como un monitor o una tarjeta gráfica.
¿Qué dispositivos trabajan con bits y bytes?
Absolutamente todos los dispositivos digitales funcionan con bits y bytes. Históricamente, se ha comprobado que no hay nada mejor que el sistema binario para la lógica de las computadoras. Esto se debe a las particularidades de la electrónica del pasado. En ese entonces, las señales más estables en los circuitos eléctricos eran la ausencia de un pulso (0) y su presencia (1).
Se intentó crear un sistema ternario, pero los valores intermedios entre 0 y 1 resultaron inestables y el proyecto fracasó. Sin embargo, hoy en día, los expertos de algunos países, hablan de revivir esta idea, ya que con las tecnologías actuales es perfectamente posible implementar un sistema ternario.
¿Para qué se necesitan los bits y los bytes?
Cualquier información en la computadora es un flujo de ceros y unos. El código compilado de un programa, una película favorita, los me gusta en las redes sociales e incluso el dinero en una cuenta bancaria, todo es un conjunto de bits.
Incluso la imagen en la pantalla se muestra gracias a las unidades binarias de medida de la información. Sabemos que la pantalla del monitor está compuesta por puntos, píxeles. Para crear la interfaz del sistema operativo a partir de píxeles, la tarjeta gráfica de la computadora debe enviar al monitor información sobre el color que debe tener cada punto de la pantalla. Si el color de cada píxel solo lo describe un bit, esa pantalla será «monocromática», compuesta por puntos brillantes y oscuros, como en las computadoras del pasado.
Los monitores y las tarjetas gráficas modernas admiten la descripción del color de cada punto con 32 bits, con los que se pueden transmitir más colores de los que el ojo humano puede distinguir.

(imagen: Kprateek88 / Wikimedia Commons)
En cambio, en Internet, se utilizan 3 bytes para codificar el color en las páginas web: uno para el rojo, uno para el verde y uno para el azul. Como mencionamos anteriormente, un byte puede tomar 256 valores diferentes, lo que significa que se pueden codificar más de 16 millones de colores con 3 bytes.
Otras unidades de medida de la información
Ya hemos descubierto que el bit es 0 o 1, y ese es el límite de su capacidad de almacenamiento de información. Pero en la potente tecnología informática, esto es tan poco que los científicos han inventado otras unidades de medida de la información codificadas en bits.
🤓 Un poco de tedio
Estamos acostumbrados a usar formas decimales de unidades de medida de la información en el lenguaje cotidiano: kilobytes, megabytes y gigabytes. Desde el punto de vista de la informática, esto no es del todo correcto.
Los valores de kilobytes, megabytes y gigabytes son múltiplos de diez, lo que es conveniente para las personas. Las computadoras, sin embargo, realizan cálculos en el sistema binario y utilizan unidades de medida binarias: kibibytes y mebibytes. Son múltiplos de una potencia de dos, y su nombre contiene la parte «bi
«, que indica precisamente la naturaleza binaria del número. En realidad, llevamos muchos años ignorando esta regla y asignando el volumen de las unidades binarias a las decimales.
Los fabricantes de unidades de almacenamiento aprovechan esto, indicando en el embalaje el volumen en gigabytes o terabytes, es decir, en el sistema decimal. Pero la computadora sigue calculando en binario, y según su punto de vista, el volumen de su nuevo disco duro de un terabyte no es de 1024 GB, sino de 931 GiB.
Prefijo binario IEC | Multiplicador de unidades binarias | Designación IEC (bit) | Designación IEC (bytes) | Prefijo decimal | Multiplicador de unidades decimales |
---|---|---|---|---|---|
kibi | 210 = 1 024 | Kibit | KiB | kilo- | 103 |
mebi | 220 = 1 048 576 | Mibit | MiB | mega- | 106 |
gibi | 230 = 1 073 741 824 | Gibit | GiB | giga- | 109 |
tebi | 240 = 1 099 511 627 776 | Tibit | TiB | thera- | 1012 |
pebi | 250 = 1 125 899 906 842 624 | Pibit | PiB | peta- | 1015 |
exbi | 260 = 1 152 921 504 606 846 976 | Eibit | EiB | exa- | 1018 |
zebi | 270 = 1 180 591 620 717 411 303 424 | Zibit | ZiB | zetta- | 1021 |
yobi | 280 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 | Yibit | YiB | yotta- | 1024 |
Kilobyte y kibibyte
El kibibyte, KiB, es igual a 1024 bytes. ¿Por qué el valor no es «redondo», como en otras unidades de medida? Se debe a que la computadora realiza los cálculos en el sistema binario. Por eso, para ella es más «cómodo» asignar espacio en su memoria que sea múltiplo de una potencia de dos.
En la vida cotidiana, usamos más a menudo el término «kilobyte», que es una unidad de medida decimal que contiene exactamente 1000 bytes. Lo hacemos para facilitar los cálculos, pero para la computadora no existe esa unidad de medida, ella necesita «paquetes» de 1024 bytes.
n | n2 | n3 | n4 | n5 | n6 | n7 | n8 | n9 | n10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 128 | 256 | 512 | 1024 |
3 | 9 | 27 | 81 | 243 | 729 | 2187 | 6561 | 19 683 | 59 049 |
4 | 16 | 64 | 256 | 1024 | 4096 | 16 384 | 65 536 | 262 144 | 1 048 576 |
5 | 25 | 125 | 625 | 3125 | 15 625 | 78 125 | 390 625 | 1 953 125 | 9 765 625 |
6 | 36 | 216 | 1296 | 7776 | 46 656 | 279 936 | 1 679 616 | 10 077 696 | 60 466 176 |
7 | 49 | 343 | 2401 | 16 807 | 117 649 | 823 543 | 5 764 801 | 40 353 607 | 282 475 249 |
8 | 64 | 512 | 4096 | 32 768 | 262 144 | 2 097 152 | 16 777 216 | 134 217 728 | 1 073 741 824 |
9 | 81 | 729 | 6561 | 59 049 | 531 441 | 4 782 969 | 43 046 721 | 387 420 489 | 3 486 784 401 |
10 | 100 | 1000 | 10 000 | 100 000 | 1 000 000 | 10 000 000 | 100 000 000 | 1 000 000 000 | 10 000 000 000 |
Megabyte y mebibyte
El mebibyte, MiB, es igual a 1024 kibibytes. En la actualidad, una fotografía normal hecha con un teléfono inteligente puede pesar entre 15 y 30 MiB. Las fotos con alta resolución y una gran cantidad de detalles pequeños superan los cien mebibytes.
Los megabytes son una unidad de medida decimal. En el lenguaje cotidiano, normalmente usamos megabytes, pero en realidad nos referimos a mebibytes.
Gigabyte y gibibyte
El gibibyte, GiB, es igual a 1024 mebibytes. Si intentáramos escribir este número en bytes, obtendríamos 1 073 741 824 bytes. Al ver este número, se entiende por qué se inventaron otras unidades de medida de la información. Una película moderna de una hora y media de duración en alta calidad puede pesar un par de decenas de gibibytes, mientras que los juegos de ordenador, varios cientos.
Los gigabytes también son una unidad de medida decimal. Un gigabyte contiene 1000 megabytes, mientras que un gibibyte contiene 1024 mebibytes.
Terabyte y tebibyte
El tebibyte, TiB, es igual a 1024 GiB. Hoy en día, los discos duros y SSD de tebibytes se consideran estándar para instalar en ordenadores portátiles y de sobremesa, cuando no hace mucho tiempo eran una rareza. Hasta la década de 2010, el sistema operativo con todos los programas necesarios y una decena de juegos ocupaba un poco más de la mitad del espacio de un disco duro de 320 gigabytes.
Kilobits, megabits y otros bits «de red»
Cuando se conectó a internet en casa y eligió la velocidad de conexión, seguramente se encontró con conceptos como kilobit y megabit. Los usuarios a menudo confunden estas designaciones con kilobytes y megabytes debido a la similitud de las palabras. Históricamente, se ha establecido que en la infraestructura de red, a nivel de «hardware», el conteo de la cantidad de información transmitida y recibida no se lleva a cabo en bytes, sino en bits.
Aquí, la potencia se eleva precisamente a la cantidad de bits. Como sabemos, 1 kilobyte es igual a 8 kilobits. Por lo tanto, si elige una tarifa de su proveedor y quiere entender a qué velocidad se descargarán los archivos, simplemente divida el rendimiento indicado entre 8. Por ejemplo, si tiene una velocidad de conexión de 300 Mbit/s según su tarifa, eso significa que 300 / 8 = 37,5 MB/s, esa es la velocidad a la que se descargarán los datos en el navegador, Steam o un cliente Torrent.
Cómo convertir unidades de medida
Cuando se trata de convertir una unidad de medida en otra, se aplican reglas similares a la geometría, cuando se necesita saber cuántos centímetros hay en un metro. Supongamos que queremos saber cuántos bits hay en 100 KiB. Para ello, primero debemos convertir los kibibytes a bytes y luego a bits:
- Un kibibyte tiene 1024 bytes. Por lo tanto, 100 KiB son 100 × 1024 = 102 400 bytes.
- Un byte tiene 8 bits. Por lo tanto, 102 400 bytes son 102 400 × 8 = 819 200 bits.
- En su totalidad, la expresión es así: 100 × 1024 × 8 = 819 200 bits.
Cuando se necesita convertir una unidad de medida más pequeña a una más grande, no se multiplica, sino que se divide. Por ejemplo, tenemos 8 192 000 bits que debemos convertir a kibibytes. Primero convertimos a bytes y luego a kibibytes:
- Un byte tiene 8 bits, por lo que 8 192 000 bits son 8 192 000 / 8 = 1 024 000 bytes.
- Un kibibyte tiene 1024 bytes, por lo que 1 024 000 bytes son 1 024 000 / 1024 = 1000 KiB.
- Si se escribe en una sola línea, la expresión es así: 8 192 000 / 8 / 1024 = 1000 KiB.
Si el valor de la cantidad de información está escrito en el sistema de numeración binario, primero debemos convertirlo a una forma decimal, y solo después realizar los cálculos. Recordemos que la cantidad de dígitos después del uno coincide con el grado máximo del número 2. Por ejemplo:
- 1000 – tres dígitos después del uno, lo que significa que es 1 × 2³, o 8 en el sistema decimal.
- 0100 – dos dígitos después del uno, lo que significa que es 1 × 2², o 4 en el sistema decimal.
- Esto está más claro, pero ¿qué pasa si el número en binario es 1101? Es muy sencillo. Desglosemos este número en sus componentes: 1000, 100 y 1.
- 1000 – 1 × 2³, o 8.
- 100 – 1 × 2², o 4.
- 1 – 1 × 2⁰, o 1, ya que no tiene dígitos después del uno.
- En total, obtenemos 8 + 4 + 1 = 13.
En resumen
- El bit es la unidad de medida mínima de información digital que puede tomar valores de 0 a 1.
- Un byte es un conjunto de 8 bits que se han agrupado para facilitar el conteo.
- Una secuencia de bits se denomina código binario.
- Todos los dispositivos digitales modernos utilizan bits y bytes para los cálculos.
- Las computadoras modernas necesitan mucha memoria para funcionar, por lo que para mayor comodidad se utilizan unidades de medida más grandes. Por ejemplo, un gibibyte contiene 1 073 741 824 bytes.
- Las personas suelen utilizar prefijos decimales para designar unidades de medida de la información (por ejemplo, kilobyte), aunque en realidad se refieren a unidades binarias (por ejemplo, kibibyte). Esto crea confusión en los nombres.
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