Когда речь идет о хранении данных в компьютере, возникает вопрос почему при возведении 2 в степень N получается 2^N байт, а не бит. На самом деле все связано с архитектурой памяти компьютера, включая ширину шины адреса и шины данных.
Когда мы возведем 2 в степень 4, получим число 16. Это означает, что существует 16 возможных адресов в шине адреса, куда можно записать данные. Даже если одна ячейка памяти обычно представлена 8 битами (1 байтом по умолчанию для шины данных), это не означает, что количество бит определяет количество байт в этой памяти.
На семисегментном индикаторе после цифры 9 идут буквы A-F, общее количество символов — 16. Если закодировать их в 4 бита, то это будет 16 бит информации. Если закодировать те же символы в 8 бит, это все еще будет 16 байт. При этом не важно, что шина данных имеет другую разрядность, например, 8 бит, поскольку ограничивающим фактором является шина адреса.
Решение на счет «байт vs бит» связано с архитектурой компьютера, а именно с шириной шины адреса, которая определяет доступное количество адресов в памяти. Поэтому при возведении 2 в степень N в контексте компьютерных систем обычно говорят о байтах, так как именно так работает аппаратная часть компьютера.
Часто задаваемые вопросы
Почему при использовании шины данных шириной в 8 битов утверждается, что результат 2^4 равен 16 байтам, а не битам?
Это связано с архитектурой компьютера, где количество байт, которое может быть хранено, определяется шириной шины адреса, а не шириной данных. Поэтому при возведении 2 в степень N говорят о байтах, потому что именно так работает компьютерная память.
Почему при закодировании 16 символов в 4 бита утверждается, что это 16 битов информации, а не 16 байтов?
Здесь важно понимать разницу между битами и байтами. Бит — это минимальная единица информации, а байт состоит из 8 бит. При закодировании 16 символов в 4 бита получим 16 битов информации, которые равны 2 байтам (8 бит = 1 байт).