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位元

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比特的次方单位
十进制前缀
(SI)
二进制前缀
(IEC 60027-2)
名字 缩写 次方 名字 缩写 次方
kilobit kbit 103 kibibit Kibit 210
megabit Mbit 106 mebibit Mibit 220
gigabit Gbit 109 gibibit Gibit 230
terabit Tbit 1012 tebibit Tibit 240
petabit Pbit 1015 pebibit Pibit 250
exabit Ebit 1018 exbibit Eibit 260
zettabit Zbit 1021 zebibit Zibit 270
yottabit Ybit 1024 yobibit Yibit 280

位元(英语:Bit,亦称二进制位)指二进制中的一位,是信息的最小单位[1]BitBinary digit(二进制数字)的缩写,由数学家John Wilder Tukey提出(可能是1946年提出,但有资料称1943年就提出了)。这个术语第一次被正式使用,是在香农著名的论文《通信的数学理论》(A Mathematical Theory of Communication)第1页中。

假设一事件以A或B的方式发生,且A、B发生的概率相等,都为0.5,则一个二进位可用来代表A或B之一。例如:

  • 二进位可以用来表示一个简单的正负
  • 有两种状态的开关(如电灯开关)
  • 晶体管的通断
  • 某根导线上电压的有无
  • 一个抽像的逻辑上的是否

除二进位外,在电脑上常用的还有八进制、十进制和十六进制等进制的八进位、十进位和十六进位等。1字节(英语:Byte)由8位元(英语:bit)组成。在中文语境中各地称谓有所不同。对于bit,中国大陆作比特,台湾作位元;而对于Byte,中国大陆作字节,台湾作位元组。

按照热力学信息论的关系,信息量热力学熵可以换算。

一位元相当于:

这个换算关系有很深刻的物理含义:向一个存储器存入一位元的信息会使其热力学熵降低

根据热力学第二定律,环境的熵至少要增加这么多,即在TK下操作一位元,至少向环境排放

的废热。这是信息操作带来的熵变的理论下限,实际当今最先进的电脑操作一个位元带来的熵变是该下限的数十亿倍。

参见

参考资料

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