Mikä on bitti?

Bitti (engl. bit eli binary digit, ’binäärinumero’) on informaatioteoriassa informaation määrän mitta ja tietotekniikassa tiedon tai tietovuon pienin käsiteltävä osa. Bitistä voidaan käyttää lyhennettä b – jota ei pidä sekoittaa tavun (engl. byte) lyhenteeseen B – mutta toisinaan käytetään merkintää bit.

Yhdellä bitillä on kaksi mahdollista, toisensa poissulkevaa tilaa, joita tyypillisesti merkitään nollalla ja ykkösellä. Kahdella bitillä voidaan esittää neljä vaihtoehtoista tilaa (00, 01, 10, 11), ja useampia bittejä käytettäessä kasvaa vaihtoehtoisten tilojen määrä eksponentiaalisesti. Tämä suhde voidaan esittää kaavalla tilojen määrä = 2bitit:

  • 1 bitti = 21 = 2 tilaa
  • 2 bittiä = 22 = 4 tilaa
  • 4 bittiä = 24 = 16 tilaa
  • 8 bittiä = 28 = 256 tilaa
  • 16 bittiä = 216 = 65 536 tilaa
  • 32 bittiä = 232 = 4 294 967 296 tilaa
  • 64 bittiä = 264 = 18 446 744 073 709 551 616 tilaa

Jos halutaan koodata kaikki Suomen asukkaat yksikäsitteisesti, tarvitaan siis jokaista suomalaista kohti vähintään 23-bittinen koodi (n. 8 miljoonaa vaihtoehtoa).

Spekuloiduissa kvanttitietokoneissa käytetään bittien asemesta kubitteja. Kun bitti voi olla vain joko tilassa 0 tai 1, niin kubitti voi samanaikaisesti olla molemmissa tiloissa eli näiden tilojen superpositiossa.

Tavu koostui aikaisemmin vaihtelevasta määrästä bittejä, mutta nykyään sen koko on vakiintunut kahdeksaan bittiin.

Bittimäärä yksikkönä

Bittiä ja sen kerrannaisia voidaan käyttää tietomäärän yksikköinä seuraavasti:

  • kilobitti (kbit) = 1000 bittiä
  • megabitti (Mbit) = 1000 000 bittiä
  • gigabitti (Gbit) = 109 bittiä
  • terabitti (Tbit) = 1012 bittiä

Toisinaan näillä bittimäärillä tarkoitetaan kuitenkin vastaavia kahden potensseja (kilobitti 1024 bittiä). Lyhenteinä esiintyy myös muotoja tyyliin Mb, jolla tarkoitetaan megabittiä, mutta se sekaantuu helposti megatavuun - MB. Bittimääriä sekuntia kohti käytetään etenkin tiedonsiirtonopeuksista puhuttaessa (bit/s).

Bittisyys käsitteenä

Bittisyydestä puhuttaessa tarkoitetaan yleensä sitä, kuinka monesta bitistä koostuvissa palasissa tietoa käsitellään. Käsitteen vaihtelevat ja epäjohdonmukaiset käyttötavat aiheuttavat kuitenkin usein sekaannuksia.

Binääriluvun bittisyys tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, kuinka monesta bitistä (eli binäärinumerosta 1 tai 0) luku koostuu: 8-bittisellä binääriluvulla voi ilmaista 256 mahdollista arvoa, esimerkiksi kokonaislukujen 0–255 vastineet.

Muistipaikan tai väylän bittisyys viittaa siihen, kuinka monta bittiä siihen mahtuu rinnakkain. Jos jossain laitteessa on esimerkiksi 32-bittinen dataväylä, pystyy muistin ja suorittimen välillä siirtämään korkeintaan 32 bittiä leveän sarjan kerrallaan. 64 bittiä pitkä tieto on tällaisessa koneessa siirrettävä kahdessa palasessa.