[CS] 컴퓨터의 데이터 / 비트(bit)와 바이트(bite) / 2진수와 10진수 / binary

비트(bit)와 바이트(bite)

 

우리가 사용하는 모든 데이터는 컴퓨터 내부에서 0과 1로 이루어져 있습니다. 그 이유는, 컴퓨터 내부를 구성하는 반도체가 데이터를 0과 1로만 표현할 수 있기 때문입니다.

집에서 사용하는 전구를 예로 들어보겠습니다. 전구는 불이 켜지는 경우와 꺼지는 경우, 두 가지 밖에 없습니다. 이와 같이 0 또는 1로 표현할 수 있는 최소 단위를 비트(bit)라고 하며, 8비트가 모이면 1바이트(byte)가 됩니다.

---

2진수와 10진수

 

우리는 일상 생활에서 사용하는 숫자는 0부터 9까지 한 자릿수이고, 10부터는 두 자릿수가 됩니다. 이를 10진수라고 합니다. 하지만 위에서 설명한 바와 같이 컴퓨터 내부에서는 모든 데이터를 0과 1로 표현해야 합니다.

 

10진수를 2진수로 빠르고 쉽게 변환하는 것은, 

2진수의 '2가 되면 넘어간다'는 특성을 이용해 나누기로 쉽게 할 수 있습니다. 1이나 0이 나올 때까지 수를 계속 2로 나누어 주고, 중간에 나오는 나머지들을 모두 모아주는 방식입니다.

---

비트로 표현할 수 있는 수의 범위

 

컴퓨터는 몇 비트로 표현하느냐에 따라 수의 범위를 결정합니다. 컴퓨터는 2진수로 수를 표현하기 때문에

비트 수가 n개일 때 2진수로 나타낼수 있는 숫자의 개수는

 

비트가 한개라면 2개의 수를 표현할 수 있으므로 범위는 0 ~ 1이고,

비트가 두 개라면 4개의 수를 표현할 수 있으므로 범위는 0 ~ 3입니다.

 

• 한 개의 비트로 나타낼 수 있는 수의 범위 → 0, 1 (0 ~ 1)
• 두 개의 비트로 나타낼 수 있는 수의 범위 → 00, 01, 10, 11 (0 ~ 3)
• 세 개의 비트로 나타낼 수 있는 수의 범위 → 000, 001, 010, 011, 100, 101, 111 (0 ~ 7)

 

---

 

아래와 같이 2진수 단위로 곱해진 크기는 운영체제에서 주로 사용되었습니다.

 

 

아래와 같이 일반인들이 주로 사용하는 10진수 단위로 곱해진 크기는 외장 디스크 등에 사용되었습니다.

 

하지만, 크기가 커질 수록(KB → MB → GB → TB) 2진수로 표현한 것과 10진수로 표현한 것의 크기 차이가 커졌습니다.

예를 들면, 같은 TB(테라바이트)여도 2진수 TB와 10진수 TB가 차이가 24GB나 차이가 나는 것을 말합니다.

 

따라서, 10진수 표기법은 그대로 사용하고 아래와 같이 binary의 줄임말을 붙여서 사용하도록 정의했습니다.

그러나 아직까지 사람들 사이에서는 이를 혼용해서 사용 중입니다.