Que sont les bits et les bytes?

Les technologies numériques sont partout dans notre vie quotidienne aujourd’hui, elles sont utilisées par nos ordinateurs, mais aussi par nos téléphones portables, nos télévisions ou nos véhicules par exemple. Ces technologies utilisent les données (les photos, les vidéos, les messages ou les musiques par exemple) sous forme de bits.

Qu’est-ce qu’un bit alors?

C’est la représentation de l´état d’un système très simple qui ne peut avoir que deux états distincts, ce que l’on appelle un système binaire. Une lampe peut-être allumée ou être éteinte par exemple, un transistor peut laisser passer un courant électrique ou non, un son peut avoir une certaine fréquence ou non, un groupe d’atomes peut avoir une propriété magnétique ou non, une affirmation peut-être vraie ou fausse, etc. On peut associer ces deux états à deux chiffres différents, le chiffre “0” pour l’état éteint et le chiffre “1” pour l’état allumé par exemple.

Si il a plusieurs systèmes et que chacun dispose d’un état binaire, on peut alors représenter l’état de chacun d’entre eux sous la forme d’un “0” ou d’un “1”. L´état des trois interrupteurs de l’image ci-dessous peut ainsi être représenté comme “1”, “0” et “0” pour allumé, éteint et éteint.

Trois interrupteurs avec les états allumé, éteint et éteint

Comment représenter une information plus complexe avec un ensemble de bits?

Si un seul bit ne permet de représenter que les valeurs 0 et 1, un ensemble de bits peut-être utilisé pour représenter des valeurs bien plus grandes. Une des façons de le faire consiste à utiliser non seulement la valeur des bits mais aussi leurs positions dans l’ensemble. La position de chaque bit est associée à ce que l’on appelle une puissance de 2. Ainsi, la 3ième puissance de 2 par exemple est notée 23; elle correspond à multiplier le nombre 2 trois fois par lui-même, 23 est donc égale à 2×2×2 = 8. Vous pouvez en savoir plus dans notre page sur les puissances de deux.

Par convention, les positions sont utilisées de droite à gauche dans un ensemble de bits. La position la plus à droite est la position 1 et le bit correspondant aura sa valeur multipliée par 20 c’est à dire 1 (par convention 20 = 1). Le bit suivant se trouve à la position 2 et sa valeur sera multipliée par 21 c’est à dire 2, et ainsi de suite pour chacun des bits suivants à gauche. La table ci-dessous permet de voir quelles sont les puissances de deux utilisées pour un ensemble de 8 bits:

Position 8 7 6 5 4 3 2 1
Puissance de 2< 27 26 25 24 23 22 21 20
Multiplicateur 128 64 32 16 8 4 2 1

Pour calculer la valeur représentée par un ensemble de bits on additionne simplement la valeur de chaque bit multipliée par la puissance de deux correspondante.

Voyons voir ce que cela donne pour un exemple: l’ensemble de bits est ici “10101011”:

Bits 1 0 1 0 1 0 1 1
Multiplicateur 128 64 32 16 8 4 2 1
bit × Multiplicateur 128 0 32 0 8 0 2 1
10101011 = 128+32+8+2+1 = 171

Avec les bits de cet exemple le résultat est 1×128 + 0×64 + 1×32 + 0×16 + 1×8 + 0×4 + 1×2 + 1×1. ce qui donne 171. Cet ensemble de huit bits permet donc de représenter le nombre 171.

Qu’est-ce qu’un byte?

Un byte (ou octet) correspond communément à un ensemble de huit bits tel que celui de l’exemple précédent. Ces huit bits permettent de représenter des nombres compris entre 0 (si tous les bits sont à 0) et 255 (si tous le bits sont à 1). La table ci-dessous permet de vérifier que l’ensemble de bits “11111111” correspond effectivement au nombre 255.

Bits 1 1 1 1 1 1 1 1
Multiplicateur 128 64 32 16 8 4 2 1
bit × multiplicateur 128 64 32 16 8 4 2 1
11111111 = 128+64+32+16+8+4+2+1 = 255

À titre d’anecdote, les premiers microprocesseurs grand public des années 1980 était dit “8-bits” car ils travaillaient en interne avec des registres de 8 bits. C’était le cas par exemple des processeurs Intel 8080, MOS 6502 ou Zilog Z80. Ils ont permis à une génération de geek de découvrir l’informatique.

Attention à ne pas confondre les bits et les bytes!

Les bits et les bytes sont donc liés (un byte utilise 8 bits) et une erreur commune consiste à les utiliser indifféremment dans le langage courant. Mais attention, ils correspondent bien à deux choses différentes. Un ensemble de 1024 bits n’est donc pas la même chose qu’un ensemble de 1024 bytes par exemple. Il faut diviser le nombre bits par huit pour obtenir le nombre de bytes, 1024 bits correspondent donc à 128 bytes (1024/8 = 128).

Les bits et leurs multiples sont souvent associés à un taux de transmission. La vitesse de transmission d’un réseau est ainsi souvent exprimée en Mbits/s (millions de bits par seconde) ou en Gbits/s (milliard de bits par seconde) par exemple.

Les capacités des barrettes de mémoires et des disques durs sont elles plutôt exprimées en multiples de bytes, 8GB (8 gigabytes), 256 GB (256 gigabytes), 4 TB (4 terabytes) par exemple.

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