Байт

У этого термина существуют и другие значения, см. Byte.

Байт (англ. byte) (русское обозначение: Б и байт; международное: B, byte)^[1] — единица хранения и обработки цифровой информации; совокупность битов, обрабатываемая компьютером одновременно. В современных вычислительных системах байт состоит из 8 бит и, соответственно, может принимать одно из 256 (от 0 до 255) различных значений (состояний, кодов). Однако в истории компьютерной техники существовали решения с иными размерами байта (например, 6, 32 или 36 бит), поэтому иногда в компьютерных стандартах и официальных документах для однозначного обозначения группы из 8 бит используется термин «октет» (лат. octet).

Измерения в байтах
ГОСТ 8.417—2002			Приставки СИ		Приставки МЭК
Название	Обозначение	Степень	Название	Степень	Название	Обозначение		Степень
байт	Б	100	—	100	байт	B	Б	20
килобайт	Кбайт	103	кило-	103	кибибайт	KiB	КиБ	210
мегабайт	Мбайт	106	мега-	106	мебибайт	MiB	МиБ	220
гигабайт	Гбайт	109	гига-	109	гибибайт	GiB	ГиБ	230
терабайт	Тбайт	1012	тера-	1012	тебибайт	TiB	ТиБ	240
петабайт	Пбайт	1015	пета-	1015	пебибайт	PiB	ПиБ	250
эксабайт	Эбайт	1018	экса-	1018	эксбибайт	EiB	ЭиБ	260
зеттабайт	Збайт	1021	зетта-	1021	зебибайт	ZiB	ЗиБ	270
йоттабайт	Ибайт	1024	йотта-	1024	йобибайт	YiB	ЙиБ	280
роннабайт	-	1027	ронна-	1027	-	-	-	-
кветтабайт	-	1030	кветта-	1030	-	-	-	-

В большинстве вычислительных архитектур байт — это минимальный независимо адресуемый набор данных.

История

Название «байт» было впервые использовано в июне 1956 года В. Бухгольцем (англ. Werner Buchholz) при проектировании первого суперкомпьютера IBM 7030 Stretch для пучка одновременно передаваемых в устройствах ввода-вывода битов числом от одного до шести. Позже, в рамках того же проекта, байт был расширен до восьми битов. Слово byte было выбрано как намеренно искажённое слово bite, произносящееся так же (англ. bite — «кусок»; «часть чего-либо, отделённая за один укус»; ср. также появившееся позже название для 4-битной единицы «ниббл» от англ. nibble — «покусывать»). Изменённое написание byte через y вместо i потребовалось, чтобы избежать смешения со словом «бит» (bit)^[2]. В печати слово byte впервые появилось в июне 1959 года^[3].

Ряд ЭВМ 1950-х и 1960-х годов (БЭСМ-6, М-220) использовали 6-битные символы в 48-битных или 60-битных машинных словах. В некоторых моделях ЭВМ производства Burroughs Corporation (ныне Unisys) размер символа был равен 9 битам. В советской ЭВМ Минск-32 использовался 7-битный байт.

Байтовая адресация памяти была впервые применена в системе IBM System/360. В более ранних компьютерах адресовать можно было только целиком машинное слово, состоявшее из нескольких байтов, что затрудняло обработку текстовых данных.

8-битные байты были приняты в System/360, вероятно, из-за использования BCD-формата представления чисел: одна десятичная цифра (0—9) требует 4 бита (тетраду) для хранения; один 8-битный байт может представлять две десятичные цифры. Байты из 6 бит могут хранить только по одной десятичной цифре, два бита остаются незадействованными.

По другой версии, 8-битный размер байта связан с 8-битным же числовым представлением символов в кодировке EBCDIC.

По третьей версии, из-за двоичной системы кодирования в компьютерах наиболее выгодными для аппаратной реализации и удобными для обработки данных являются длины слов, кратные степеням двойки, в том числе и 1 байт = 2³ = 8 бит. Системы и компьютеры с длинами слов, не кратными числу 2, отпали из-за невыгодности и неудобства.

Постепенно 8-битные байты стали стандартом де-факто; с начала 1970-х годов в большинстве компьютеров байты состоят из 8 битов, а размер машинного слова кратен 8 битам.

Количество состояний (кодов) в байте

Количество состояний (кодов, значений), которое может принимать 1 восьмибитный байт с позиционным кодированием, определяется в комбинаторике. Оно равно количеству размещений с повторениями и вычисляется по формуле:

${\displaystyle N_{p}={\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}=n^{k}=2^{8}=256}$ возможных состояний (кодов, значений), где

• ${\displaystyle N_{p}}$ — количество состояний (кодов, значений) в одном байте;
• ${\displaystyle {\bar {A}}(n,k)={\bar {A}}_{n}^{k}}$ — количество размещений с повторениями;
• ${\displaystyle n}$ — количество состояний (кодов, значений) в одном бите; в бите 2 состояния (n = 2);
• ${\displaystyle k}$ — количество битов в байте; в 8-битном байте k = 8.

Производные единицы

Кратные и дольные приставки для образования производных единиц для байта применяются не как обычно. Уменьшительные приставки не используются совсем, а единицы измерения информации, меньшие, чем байт, называются специальными словами — ниббл (тетрада, полубайт) и бит. Увеличительные приставки кратны либо 1024 = 2¹⁰, либо 1000 = 10³: 1 кибибайт равен 1024 байтам, 1 мебибайт — 1024 кибибайтам или 1024×1024 = 1 048 576 байтам и т. д. для гиби-, теби- и пебибайтов. В свою очередь 1 килобайт равен 1000 байтам, 1 мегабайт — 1000 килобайтам или 1000×1000 = 1 000 000 байтам и т. д. для гига-, тера- и петабайт. Разница между ёмкостями (объёмами), выраженными в кило = 10³ = 1000 и выраженными в киби = 2¹⁰ = 1024, возрастает с ростом веса приставки. МЭК рекомендует использовать двоичные приставки — кибибайт, мебибайт, йобибайт и т. п.

Иногда десятичные приставки используются и в прямом смысле, например, при указании ёмкости жёстких дисков: у них гигабайт (гибибайт) может обозначать не 1 073 741 824 = 1024³ байтов, а миллион килобайтов (кибибайтов), то есть 1 024 000 000 байтов, а то и просто миллиард байтов.

Обозначение

Использование русской прописной буквы «Б» для обозначения байта регламентирует Межгосударственный (СНГ) стандарт ГОСТ 8.417-2002^[4] («Единицы величин») в «Приложении А» и Постановление Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879. Кроме того, констатируется традиция использования приставок СИ вместе с наименованием «байт» для указания множителей, являющихся степенями двойки (1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт и т. д., причём вместо строчной «к» используется прописная «К»), и упоминается, что подобное использование приставок СИ не является корректным. По ГОСТ IEC 60027-2-2015 ^[5] строчная «к» соответствует 1000 и «Ки» — 1024, так 1 КиБ = 1024 Б, 1 кБ = 1000 Б.

Использование прописной буквы «Б» для обозначения байта соответствует требованиям ГОСТ и позволяет избежать путаницы между сокращениями от байт и бит. Запись со строчной буквой в виде «Кб» (Мб, Гб) для обозначения байта будет не соответствовать международному стандарту IEC (и локализованному по нему ГОСТ). Однако авторы орфографического словаря^[6] приводят строчную форму «б» (и «Кб», «Мб», «Гб») для байта, как не образованную от фамилии.

Следует учитывать, что в ГОСТ 8.417, кроме «бит», для бита нет однобуквенного обозначения, поэтому использование записи вроде «Мб» как синонима для «Мбит» не соответствует этому стандарту. Но в некоторых документах используется сокращение b для bit: IEEE 1541-2002, IEEE Std 260.1-2004, в нижнем регистре: ГОСТ Р МЭК 80000-13—2016, ГОСТ IEC 60027-2-2015.

В международном стандарте МЭК IEC 60027-2 от 2005 года^[7] для применения в электротехнической и электронной областях рекомендуются обозначения:

• bit — для бита;
• o, B — для октета, байта. Причём о — единственное указанное обозначение во французском языке.^{[источник не указан 1642 дня]}

Склонение

Кроме обычной формы родительного падежа множественного числа (байтов, килобайтов, битов), существует счётная форма «байт»^[8], которая используется в сочетании с числительными: 8 байт, 16 килобайт. Счётная форма является разговорной. Точно так же, например, с килограммами: обычная форма родительного падежа употребляется, если нет числительного, а в сочетании с числительным могут быть варианты: 16 килограммов (стилистически нейтральная обычная форма) и 16 килограмм (разговорная счётная форма).

См. также

• Машинное слово
• Двоичная система счисления
• Генетический код
• Трайт

Примечания

1. Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879  (неопр.). Дата обращения: 23 июля 2015. Архивировано из оригинала 2 ноября 2013 года.
2. Buchholz W. The Word 'Byte' Comes of Age... (англ.) // Byte Magazine. — 1977. — Vol. 2, iss. 2. — P. 144.
3. Blaauw G. A., Brooks F. P., Buchholz W. Processing Data in Bits and Pieces (англ.) // IRE Transactions on Electronic Computers. — June 1959. — P. 121.
4. ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») «Приложение А» Архивная копия от 8 ноября 2015 на Wayback Machine.
5. ГОСТ IEC 60027-2-2015 Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 2. Электросвязь и электроника (с Поправкой) от 09 октября 2015 - docs.cntd.ru  (неопр.). docs.cntd.ru. Дата обращения: 1 декабря 2021. Архивировано 1 декабря 2021 года.
6. Приложение 1 Основные общепринятые графические сокращения // Русский орфографический словарь: около 200 000 слов / Российская академия наук. Институт русского языка имени В. В. Виноградова / Под. ред. В. В. Лопатина О. Е. Ивановой. — 4-е, испр. и доп. — М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2013. — С. 859—872. — 896 с. — (Фундаментальные словари русскою языка). — ISBN 978-5-462-01272-3.
7. фр. NORME INTERNATIONALE CEI, Troisième édition, англ. INTERNATIONAL STANDARD IEC, Third edition — 60027-2, от 2005-08, с. 5, 112—117.
8. Русский орфографический словарь: около 180 000 слов [Электронная версия] / О. Е. Иванова, В. В. Лопатин (отв. ред.), И. В. Нечаева, Л. К. Чельцова. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Российская академия наук. Институт русского языка имени В. В. Виноградова, 2004. — 960 с. — ISBN 5-88744-052-X.

Ссылки

• ГОСТ 8.417-2002 («Единицы величин») «Приложение А»