Unidades de medidas de información: 1 kilobyte no es 1000 bytes

Autor: Carlos López López / carlos.lopez@vcl.jovenclub.cu

Resumen:

En el contexto de las Tecnologías de la Información y la Comunicación, la magnitud, capacidad de almacenamiento de la información suele expresarse por los fabricantes de dispositivos de almacenamiento; utilizando los prefijos decimales pertenecientes al Sistema Internacional de Unidades, lo cual resulta inapropiado e inexacto puesto que en este entorno el prefijo kilo no significa mil. Las unidades de medidas de información requieren un tratamiento especial, que toma como base el sistema binario y el empleo de prefijos binario. Se esclarece la utilización de los prefijos binarios para representar mediciones exactas y se ofrece un recurso que facilita la conversión entre los diferentes múltiplos de la unidad básica de medida de información.

Abstract:

In the context of information and communications technology, the size, storage capacity information is usually expressed by manufacturers of storage devices; using decimal prefixes belonging to the International System of Units, which is inappropriate and inaccurate since in this environment does not mean the prefix kilo mil. The units of information measures require special treatment, which is based on the binary system and the use of binary prefixes. The use of binary prefixes is clarified to represent accurate measurements and a resource that facilitates the conversion between different multiples of the basic unit of measurement information is provided.

Palabras claves: byte; kilobyte; unidades de medidas; información; measurement units; information.

Introducción:

En artículos científicos, escritos periodísticos, manuales y hasta en libros referidos a temas relacionados con las Tecnologías de Información y la Comunicación (TIC) se emplean indistintamente para referirse a las unidades de medidas de información tanto los prefijos decimales como los prefijos binarios, en ocasiones se adoptan solo los prefijos decimales; lo cual resulta confuso e impreciso. Es importante esclarecer y en particular para aquellas personas que se relacionan con las TIC las diferencias entre los prefijos decimales y los prefijos binarios y su aplicación en el contexto de las unidades de medidas de información.

Con frecuencia son utilizados: 1 kB (k minúscula y B mayúscula), 1 KB (K mayúscula y B mayúscula), 1 Kb (K mayúscula y b minúscula), 1 kb (k minúscula y b minúscula), 1 kiBi, 1 KiBi, 1 Kibi y 1 kibi; para expresar una misma idea, lo que sin dudas resulta confuso. Se hace necesario ser exacto en lo que se escribe o se dice, disminuyendo al máximo las ambigüedades.

Es evidente que la forma correcta de escribir las unidades de medida de información está recogida en las normas. Lo que se aprecia son malas interpretaciones de lo normado al respecto. En este artículo bajo el título: Unidades de medidas de información: 1 kilobyte no es 1000 bytes se exponen de manera lógica los contenidos temáticos que permiten la apropiación de conocimientos alrededor de las unidades de medias de información, refiriéndose a la información con tratamiento automático a través de dispositivos y equipos de cómputo.

Al referirse a unidades de medidas de información es importante aclarar que estas se orientan hacia el almacenamiento, procesamiento y transmisión de datos. Este artículo se orienta solo a una de las dimensiones; el almacenamiento, lo que permite medir la capacidad de almacenamiento de información y su expresión exacta haciendo un uso correcto de los nombres y símbolos de las unidades de medidas de información correspondientes.

Este artículo tiene como objetivo poner al descubierto que 1 kilobyte no es 1000 bytes a través de un acercamiento hacia el tema de los prefijos binarios, facilitándose a través de un recurso didáctico, la conversión entre diferentes unidades de medidas de información.

Desarrollo:

Las unidades de medidas de información desde la perspectiva del almacenamiento de datos, permiten establecer la capacidad de almacenamiento de diferentes dispositivos: disco duro, memoria de almacenamiento externa, memoria USB (sigla del ingl. Universal Serial Bus ‘Bus Universal en Serie’), CD-ROM (sigla del ingl. Compact Disc-Read Only Memory ‘Disco Compacto con Memoria de Sólo Lectura’ y otros. Esta capacidad de almacenamiento se refiere a la cantidad de información que se puede almacenar en estos dispositivos.

La unidad mínima de medida de información es el bit (del ingl. Binary digit ‘dígito binario’), cuyo símbolo es la «b» minúscula. Un bit puede asociarse con un cero «0» o un uno «1», lo que permite representar dos estados y que constituyen la base del sistema binario. En este sistema todos los números son representados con «0» y «1»; información entendible por los equipos o aparatos digitales, entre los que se encuentra la popularísima computadora personal.

Como el bit es una unidad muy pequeña, se adopta el byte como unidad básica de medida de información, utilizándose como símbolo la B mayúscula. Un byte es una agrupación, generalmente de 8 bits. Con esta explicación debe quedar esclarecido que no es lo mismo b, que B. La letra minúscula es el símbolo del bit, mientras que la mayúscula es el símbolo del byte.

En determinados contexto el byte «B» representa una unidad de medida pequeña. Imaginen tener que expresar 80 000 000 B para referirnos a 80 GB «gigabayte». En estas situaciones es que conviene utilizar los múltiplos del byte «B», para lo que se emplean los prefijos: kilo, mega, giga, etc. En la Tabla 1 (nombres de las unidades de medidas de información y sus símbolos) se presentan los nombres de los múltiplos del byte y sus símbolos correspondientes (Mitos – 1 Kilobyte = 1024 bytes, s. f.).

Nota. Todas las tablas y figura fueron elaboradas por Eduarte, C. A (enero, 2016). Joven Club de Computación y Electrónica. Villa Clara.

Es importante significar que todos los nombres de las unidades de medidas de información se escriben siempre en minúscula y que el símbolo (compuesto por un prefijo y la letra B), ambos se escriben en mayúscula. Cuando la B aparezca como b se está haciendo referencia al bit y no al byte. Utilizar la letra exacta es muy importante, puesto que no es lo mismo 100 MB (megabytes), que 100 Mb (megabits), aunque los múltiplos de bit son utilizados para definir velocidad de transmisión de datos y no capacidad de almacenamiento. Es importante significar el prefijo kilo «K», en cuyo símbolo se utiliza la K mayúscula, y no minúscula como se utiliza en el Sistema Internacional de Unidades para representar magnitudes convencionales.

En la Tabla 2 se muestran los prefijos decimales pertenecientes al Sistema Internacional de Medida, donde cada uno representa una cantidad. Así kilo representa 1 000, mega 1 000 000 y así sucesivamente. Se puede observar que utilizando los prefijos decimales cada múltiplo es 1000 veces el anterior.

Hasta aquí se ha expresado la representación de cada múltiplo utilizando los prefijos decimales, cuando en realidad han de utilizarse los prefijos binarios, por lo que esta equivalencia resulta una forma inexacta e inadecuada para referirse a las unidades de medida de información.

 ¿Por qué 1 kilobyte no es 1000 bytes?

 Al referirse a las unidades de medida de información resulta inapropiado utilizar los prefijos decimales, puesto que en este contexto 1 kilobyte no es 1000 bytes, por lo que habría que despreciar la representación de la tabla 2. Es preciso utilizar los prefijos binarios. Recordar que el sistema binario utiliza base dos y que el 1000 es una magnitud que no pertenece a la serie progresiva de potencia de 2 (Tabla 3). En esta serie el número más cercano al 1000 es 1024 (resultado de elevar el 2 a la 10 «2¹⁰», que significa multiplicar 2 × 2 diez veces), tal y como se observa (¿Por qué las medidas de operación?, s. f.).

 Hasta aquí queda claro que al hacer referencia a unidades de medidas de información 1 kilobyte no es 1000 bytes, sino 1024 bytes, pero se continúa arrastrando un error y es el empleo del prefijo kilo, que pertenece al sistema decimal.

Desde 1998 la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), del ingl. International Electrotechnical Comisión (IEC), establece los prefijos para el sistema binario (Tabla 4), adicionando bi tras la primera sílaba del prefijo decimal, para especificar que se trata de binario. Estos prefijos y sus símbolos quedan como sigue: kibi (Ki), mebi (Mi), gibi (Gi), tebi (Ti), pebi (Pi), exbi (Ei), zebi (Zi), Yobí (Yi), sabi (Xi) y jobi (Ji). La realidad es que no se acostumbra llamar por su nombre (Prefijos Binarios, s. f.; Informática, 2008).

Nombres de las unidades de medidas de información y sus símbolos según la IEC.

 Como la B es la unidad del Belio y además se utiliza como símbolo del Bel, pues se decide utilizar Bi para el byte, descartando ambigüedades adicionales. Por otra parte el símbolo del kelvin es K «mayúscula»

Se puede observar que utilizando los prefijos binarios cada múltiplo es 1024 veces el anterior.

Al utilizar el sistema decimal en lugar del sistema binario para referirse a la capacidad de almacenamiento de información se introduce un desfasaje, que se hace cada vez mayor para valores mayores de capacidad de almacenamiento, lo que se expresa en la tabla 5 y que significa la diferencia entre la capacidad de almacenamiento real de un dispositivo y el valor de capacidad especificado por el fabricante en la etiqueta del disco.

Esta es la causa por la cual al intentar grabar 4,7 GiBi en un DVD de 4,7 GB; se envía un mensaje por parte del sistema operativo que anuncia que no hay capacidad en disco, porque en realidad la capacidad de almacenamiento del dispositivo resulta de 4,37 GiBi. De manera similar ocurre con un disco duro de 80 GB, en realidad posee 74,51 GiBi, uno de 1 TB, en realidad posee 0,90 TiBi. Queda claro que no se ha perdido nada, lo que sucede es que nunca ha existido. El error está por parte del fabricante, quien utilizó prefijos decimales para referirse a unidades de medida de información, en lugar de utilizar los prefijos binarios. Notar que este error se incrementa en la medida que el valor numérico de almacenamiento aumenta. Para valores del orden de los KiBi la diferencia entre el valor etiquetado por el fabricante y el valor real resulta del 2% (2,4), para valores de MiBi la diferencia es de 5% (4,9), así para GiBi, 7% (7,4); TiBi, 10% (10); PiBi, 13% (12,5); EiBi, 15%

Como no es lo mismo kilo que kibi, habrá de una vez y por todas de ser exactos y utilizar el prefijo adecuado….1 kilobyte = 10³ byte = 1000 bytes, mientras que 1 Kibibyte = 2¹⁰ = 1024 bytes. El término kilobyte es mal utilizado indistintamente tanto para referirse a 1000 bytes como a 1024 bytes, dejando a la elección del que escribe o lee la asociación con uno u otro valor.

Etimológicamente es incorrecto utilizar el kilo (de base decimal) para nombrar múltiplos en base binaria, lo correcto sería utilizar el kibi, ya que como ha quedado claro 1000 es diferente de 1024.

En lo adelante en este artículo se utilizan los prefijos binarios y se espera que usted lector, entienda lo que se describe, lo acepte, lo haga suyo y lo aplique de inmediato.

Ahora queda claro el subtítulo utilizado en este artículo: 1 kilobyte no es 1000 bytes. Se acostumbra utilizar en el contexto de las unidades de medidas de información 1 kilobyte para referirse a 1024 bytes, cuando realmente el prefijo kilo se refiere a 1000. Lo correcto sería enunciar 1 kibibyte es 1024 bytes.

 La utilización oportuna y exacta de los prefijos binarios contribuye a la eliminación de ambigüedades. La tabla 6 resume los nombres, símbolos y valores equivalentes de la unidad básica de medida de información y sus múltiplos. Note que el factor de multiplicación para convertir de un múltiplo a otro en lugar de 1000 resulta ser 1024.

 ¿Cómo convertir de la unidad básica de medida de información a sus múltiplos y viceversa?

Como cada múltiplo es 1024 veces el anterior para convertir de un múltiplo a otro, se divide o se multiplica por 1024.

Partamos de un ejemplo concreto donde se necesita ordenar de menor a mayor las siguientes magnitudes: 0,03125 GiBi; 512 MiBi y 65536 Bi. Lo más aconsejable es convertir las tres magnitudes a un mismo múltiplo de las unidades de medida de información.

Se ofrece un recurso (Figura 1) que facilita la conversión sin mucha complicación, para ello se ordena horizontalmente de izquierda a derecha, de menor a mayor las unidades de medidas con las que se trabaja. Ya debes asimilar que 1 MiBi es mayor que 1 KiBi y este a su vez mayor que 1 Bi.

En la Figura 1, la flecha superior indica el progreso desde el menor (Bi) hacia el mayor múltiplo (TiBi) y se identifica con la palabra subiendo. Por otra parte la flecha de la parte inferior se orienta desde el mayor múltiplo hacia el menor múltiplo correspondiente a la unidad de medida de información y se identifica con la palabra bajando.

Ahora solo queda apropiarse de la frase: «subiendo, subiendo dividiendo y bajando, bajando multiplicando»

Para mejor aclaración, si se desea convertir de Bi a KiBi, se está subiendo porque nos desplazamos en la figura de una unidad de medida menor a mayor, por lo que al subir se debe dividir. Al subir de una unidad a otra se divide por 1024, tantas veces como unidades se encuentren al paso. Si se desea convertir de 1 Bi a 1 KiBi, pues se divide por 1024, pero si se desea convertir de 1 Bi a 1 MiBi, se divide por 1024 dos veces. El mismo proceso ocurre cuando se desea convertir de una unidad mayor a otra menor, donde se multiplica las veces necesarias por 1024.

Ya se está en condiciones de ordenar las magnitudes: 0,03125 GiBi; 512 MiBi; 65536 Bi.

Convirtiendo todo a byte «Bi».

Para convertir los 0,03125 GiBi a Bi, pues bajamos en tres unidades por lo que hay que multiplicar tres veces por 1024.

0,03125 * 1024 * 1024 * 1024 = 33554432 Bi.

Se procede de igual manera para convertir los 512 MB a B, también al igual que el caso anterior se baja pero esta vez en dos unidades por lo que se debe multiplicar dos veces por 1024.

512 * 1024 * 1024 = 536870912 Bi

Comparando los tres valores expresados en Bi. Quedan ordenados de menor a mayor las unidades objeto de análisis, como sigue:

65536 Bi < 0,03125 GiBi < 512 MiBi

Pues

65536 Bi < 33554432 Bi < 536870912 Bi

Ejercite empleando este recurso didáctico y adquiera la habilidad para el trabajo con las unidades de medida de información.

Conclusiones:

En la actualidad con el acelerado crecimiento de la capacidad de los dispositivos de almacenamiento de información resulta significativo el error que se introduce al utilizar prefijos decimales en lugar de los prefijos binarios para especificar el valor de capacidad.

• Se precisó la necesidad de utilizar los prefijos binarios y su correcta escritura para especificar las magnitudes asociadas a las unidades de medida de información de una manera exacta.
• Se elaboró un recurso que facilita la conversión entre las diferentes unidades de medidas de información.

 Referencias Bibliográficas:

¿Cuál es la capacidad real de un disco duro? (2008). Recuperado el 21 de septiembre de 2015, de http://www.configurarequipos.com/doc888.html

El Sistema Internacional de Unidades. FUM: Quemado de Güines (s/f). Recuperado el 11 de septiembre de 2015, de http://www.monografias.com/trabajos99/sistema-internacional-unidades/sistema-internacional-unidades.shtml

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¿Por qué las medidas de operación? (s. f.). Recuperado el 28 de agosto de 2015, de https://ar.answers.yahoo.com/question/index?qid=20061106184602AAfwDXt

Prefijos Binarios (s/f). Recuperado el 21 de septiembre de 2015, de http://comunidadeduca.webcindario.com/Materiales/Software/Prefijos_Binarios.pdf