بايت
وحدة خارج النظام الدولي · الكمية: كمية المعلومات
01 · التعريف
الكلمة ابتكرها مهندس IBM فيرنر بوخهولتس سنة 1956، محرّفًا كلمة bite عن عمد كي لا تختلط بـ bit. ولم تستقر الثمانية بتات في البايت إلا مع System/360 سنة 1964.
البايت ثمانية بتات، أي 256 حالة قابلة للتمييز. وهو أصغر خلية ذاكرة قابلة للعنونة في أي معالج اليوم: لا يمكن قراءة بت واحد، بل تُقرأ الخلية كلها. لم تختر الثمانيةَ الفيزياءُ بل الراحة: قوة للاثنين، تكفي للأبجدية اللاتينية بأرقامها وعلاماتها، وتنقسم إلى رقمين ستّ عشريين. البايت يسع محرفًا من ASCII، لكن لا يسع حرفًا كيريليًا في UTF-8 — هناك يلزم اثنان، والإيموجي يأخذ أربعة.
في UTF-8 يشغل الحرف اللاتيني بايتًا واحدًا، والكيريلي اثنين، وعلامة الكتابة ثلاثة، والإيموجي أربعة. إذن المحرف ليس بايتًا: طول السلسلة بالمحارف وطولها بالبايتات عددان مختلفان، والخلط بينهما أشيع سبب للنص المكسور.
02 · التحويل
أدخل حجمًا — البطاقة تحوّله
ورث البايت عن البت نظامه المزدوج في السوابق. الكيلوبايت العشري ألف بايت، والكيبيبايت الثنائي 1024. صانعو الأقراص يحسبون بالعشرية، ونظم التشغيل بالثنائية — ومن هنا الغيغابايتات «المفقودة» على كل قرص جديد.
عملت الأقراص عقودًا بقطاعات من 512 بايت، وأقراص اليوم بـ 4096. ونظام الملفات لا يقرأ أقل من قطاع، ولذلك يشغل ملف من بايت واحد قطاعًا كاملًا.
| الوحدة | الاسم | القيمة | أين تُصادَف |
|---|---|---|---|
| B | بايت، ثمانية بِتات | 1000 | الكتابة الأساسية |
| bit | بِت | 8000 | قناة، سرعة |
| kB | كيلوبايت، 1000 بايت | 1 | سابقة عشرية |
| MB | ميغابايت، 10⁶ بايت | 0.001 | ملفات، لقطات |
| GB | غيغابايت، 10⁹ بايت | 1·10⁻⁶ | أقراص، حوامل |
| TB | تيرابايت، 10¹² بايت | 1·10⁻⁹ | مخازن |
| KiB | كيبيبايت، 1024 بايت | 0.9766 | ذاكرة، أنظمة ملفات |
| MiB | ميبيبايت، 1024 كيبيبايت | 9.537·10⁻⁴ | ذاكرة العمل |
| GiB | غيبيبايت، 1024 ميبيبايت | 9.313·10⁻⁷ | أنظمة التشغيل |
| TiB | تيبيبايت، 1024 غيبيبايت | 9.095·10⁻¹⁰ | مصفوفات الأقراص |
| B6 | بايت من ستة بتات | 1333 | قبل System/360 |
| B | بايت | 1000 | الكتابة الحالية |
السوابق العشرية تأخذ ألفًا، والثنائية 1024 وتُكتب بحرف «i»: KiB وMiB وGiB. قرص بسعة تيرابايت يحوي 10¹² بايت، والنظام يعرضها 931 GiB: الطرفان يحسبان بشكل صحيح، لكن بسوابق مختلفة.
03 · رتب المقادير
من المحرف إلى مركز البياناتصورة — 4 MB
04 · أجهزة القياس
بماذا تُحسب البايتات
السعة على العلبة تُحسب بالغيغابايت العشرية، ونظام الملفات يحسب بالثنائية. لا أحد من الطرفين يخدع أحدًا، لكن المشتري يرى عددًا أصغر من المطبوع على البطاقة.
هنا السوابق الثنائية صادقة: وحدة بسعة 16 GB تحوي 16 غيبيبايت بالضبط، لأن العنونة تمضي دائمًا بقوى الاثنين.
المزوّد يبيع ميغابتات، وبرنامج التنزيل يعرض ميغابايتات. اقسم على ثمانية: 100 Mbit/s تعطي نحو 12 MB/s.
يعرض الملف بايتًا بايتًا: الرموز يسارًا والمحارف يمينًا. هكذا تُقرأ الصيغ بلا توثيق، ويُعرف أين تنتهي الترويسة.
05 · قواعد الكتابة
B كبيرة، والكاف في الكيلوبايت صغيرة
الكيلوبايت العشري يُكتب kB بكاف صغيرة، مثل كل سوابق النظام الدولي دون الميغا. الـ B الكبيرة هي البايت، والـ b الصغيرة هي البت، والفرق بينهما ثمانية أضعاف. أما السوابق الثنائية فتُكتب بحرف «i» وبحرف أول كبير: KiB وMiB وGiB.
في الروسية لا تتغير كلمة بايت في الجمع بعد العدد: يُكتب 512 byte، ولا يُكتب أبدًا صيغة الجمع. ولا يأخذ الرمز B لاحقة إعراب — فهو رمز لا اختصار.
06 · الوحدات المجاورة
يقف البايت على البت ويعيش في مجموعات: نصف البايت من أربعة بتات يقابل رقمًا ستّ عشريًا واحدًا، وبايتان عددًا قصيرًا، وأربعة عنوانًا، وثمانية عددًا طويلًا. وكلمة الآلة عدد صحيح من البايتات، وعددها يفضح البنية.
أربعة بايتات تعطي أربعة مليارات حالة — كفت كل عناوين IPv4، ولهذا بالذات نفدت.
07 · القسم التاريخي
البايتات التي لم تكن ثمانية بتات
على الآلة التي وُلدت فيها الكلمة كانت التعليمة تحدد طول البايت: من واحد إلى ثمانية بتات. والثمانية لم تكن سوى الحد الأعلى.
كان يكفي للحروف اللاتينية الكبيرة والأرقام والعلامات — أما الحروف الصغيرة فلم تكن في هذه النظم أصلًا. وكانت الكلمة من 1 بت تنقسم إلى ستة محارف كهذه.
كان الترميز الأصلي بسبعة بتات: 128 محرفًا. والموضع الثامن كان يخدم اختبار التماثل، ولم يصر جزءًا من الرمز إلا لاحقًا، مفسحًا مكانًا للأبجديات الوطنية.
الآلات ذات الكلمة من 23 بتًا كانت تقسمها أحيانًا إلى أربعة أجزاء من تسعة بتات. ومعيار System/360 أزاح تدريجيًا كل الصيغ.
الثمانية بتات لم تخترها الفيزياء بل قرار تجاري لشركة واحدة
قبل 1964 كان البايت أي شيء: ستة بتات في CDC، وسبعة في أجهزة التلكس، وتسعة في الآلات ذات الكلمة من 23 بتًا، وطولًا اعتباطيًا في IBM Stretch. وعند اختيار الحجم لـ System/360 توقفت IBM عند الثمانية — قوة للاثنين، تسع في رقمين ستّ عشريين، وتكفي للأبجدية اللاتينية برموز التحكم فيها ولمخزون من المحارف الوطنية. نجاح السلسلة جعل الثمانية معيارًا بحكم الواقع، ولم تثبّتها اللجنة الكهرتقنية الدولية إلا في 2008، بعد أربعة وأربعين عامًا. ورسميًا في المعايير كلمة مستقلة لـ «ثمانية بتات بالضبط» — الثماني —، ومواصفات الشبكات تكتبها بالذات لتستبعد كل التباس.
الدليل · وحدات القياس
بطاقة لكل مقدار
سبع وحدات أساسية في النظام الدولي، واثنتان وعشرون مشتقة لها أسماؤها، وإلى جانبها وحدات من خارج النظام. لكل واحدة بطاقتها: التعريف، البُعد، التحويل، الأجهزة، قواعد الكتابة. بـ 23 لغة.