Byte là gì? Tìm hiểu sự khác biệt giữa Byte và Bit

Trong lĩnh vực công nghệ thông tin, có lẽ nhiều bạn không còn xa lạ với khái niệm Byte là gì, nhưng chưa hiểu rõ ý nghĩa và cách sử dụng của nó? Nó là đơn vị cơ bản để đo lường dữ liệu và tốc độ truyền tải. Bài viết này sẽ giúp bạn phân biệt rõ ràng giữa Byte và Bit, hướng dẫn cách chuyển đổi, và cung cấp ứng dụng thực tiễn, từ đó giúp bạn ứng dụng tốt hơn trong công việc và học tập.

Bit là gì?

Bit (viết tắt từ binary digit) là đơn vị thông tin nhỏ nhất trong hệ thống máy tính. Nó được sử dụng để biểu diễn dữ liệu và là nền tảng cơ bản để đo lường thông tin, xác định dung lượng của các thiết bị lưu trữ như ổ cứng, RAM, USB hay thẻ nhớ. Một bit chỉ có thể tồn tại ở hai trạng thái: 0 hoặc 1, tượng trưng cho trạng thái tắt hoặc mở của cổng logic trong mạch điện tử.

Hệ nhị phân, với nền tảng là các bit, đóng vai trò thiết yếu trong thiết kế kiến trúc máy tính hiện đại. Đây cũng là ngôn ngữ cấp thấp mà hệ thống máy tính sử dụng để giao tiếp và thực hiện các phép tính cơ bản, cho thấy tầm quan trọng của bit trong thế giới công nghệ.

Bit là đơn vị thông tin nhỏ nhất trong hệ thống máy tính

Byte là gì?

Byte là đơn vị đo dung lượng dữ liệu trong bộ nhớ máy tính. Một byte bao gồm 8 bit, cho phép nó biểu diễn 256 trạng thái khác nhau, tương ứng với giá trị từ 0 đến 255. Điều này giúp byte có thể lưu trữ một ký tự hoặc một phần nhỏ của dữ liệu số hoặc văn bản.

Một byte tương đương 8 bit, và 10 byte có thể lưu trữ được một từ, trong khi 100 byte có thể chứa một câu có độ dài trung bình. Byte là nền tảng cho các đơn vị lớn hơn trong hệ thống lưu trữ dữ liệu, cho thấy sự quan trọng của nó trong việc quản lý thông tin trên các thiết bị số.

Byte là đơn vị đo dung lượng dữ liệu trong bộ nhớ máy tính

Cách chuyển đổi Bit sang Byte

Như đã biết, 1 byte tương đương với 8 bit (1B = 8b). Điều này có nghĩa là khi muốn tính số bit từ byte, bạn chỉ cần nhân số byte với 8. Ngược lại, nếu muốn tính số byte dựa trên số bit, bạn chỉ cần chia số bit đó cho 8. Công thức đơn giản này giúp bạn dễ dàng chuyển đổi giữa hai đơn vị đo thông tin cơ bản trong máy tính.

Chẳng hạn như:

• Nếu bạn có 2 byte, số bit tương ứng sẽ là: 2 × 8 = 16 bit.

• Nếu bạn có 64 bit, số byte tương ứng sẽ là: 64 ÷ 8 = 8 byte.

1 Byte tương đương với 8 Bit

Để dễ dàng hơn trong việc biểu diễn và sử dụng dữ liệu lớn, người ta thường thêm các tiền tố vào trước byte. Các tiền tố này được sử dụng trong hệ nhị phân và lần lượt được biểu thị thông qua bảng đơn vị sau:

Giả sử bạn có một tập tin dung lượng 5MB. Để biết dung lượng này tương ứng với bao nhiêu byte, bạn thực hiện:

• 5MB = 5 × 1024 KB = 5120 KB

• 5120 KB = 5120 × 1024 byte = 5,242,880 byte

Tương tự, bạn có thể tính ra số bit:

• 5,242,880 byte × 8 = 41,943,040 bit

Cách chuyển đổi dựa trên tiền tố này giúp bạn dễ dàng hơn trong việc xác định kích thước và quản lý dữ liệu trong các ứng dụng thực tế.

Khi nào thì nên dùng Bit và dùng Byte?

Trong thực tế, bit và byte thường được dùng với các mục đích khác nhau. Byte chủ yếu được sử dụng để biểu diễn dung lượng lưu trữ của các thiết bị, trong khi bit thường dùng để chỉ tốc độ truyền dữ liệu trong mạng viễn thông hoặc thiết bị lưu trữ. Ngoài ra, bit còn có thể được sử dụng để hiển thị khả năng tính toán của CPU hoặc thực hiện các chức năng khác, nhưng những ứng dụng này vượt ngoài phạm vi bài viết này. 

Byte được ký hiệu là “B”, trong khi bit được ký hiệu bằng “b”. Để chuyển đổi từ bit sang byte, bạn cần chia giá trị đó cho 8. Ví dụ, 1 Gb (gigabit) sẽ bằng 0,125 GB (gigabyte) hoặc 125 MB (megabyte). Một ví dụ thực tế khác là mạng 4G LTE Cat 6 hiện nay với tốc độ 300 Mbps (megabit mỗi giây). Điều này tương đương với thông lượng lý thuyết tối đa khoảng 37,5 MBps (megabyte mỗi giây).

Để biểu diễn các giá trị lớn hơn, tiền tố như kilo, mega (M), giga (G), tera (T), peta (P), exa (E), zetta (Z), và yotta (Y) được thêm vào trước bit và byte. Tuy nhiên, bạn cần lưu ý sự khác biệt giữa cách sử dụng tiền tố trong hệ thập phân và hệ nhị phân. Trong hệ thập phân, kilo được ký hiệu là "k", trong khi hệ nhị phân sử dụng "K".

Khi chuyển đổi, điều quan trọng là phải phân biệt giữa hệ thập phân (Decimal) và hệ nhị phân (Binary). Để tránh nhầm lẫn, một số tổ chức như JEDEC, IEC và ISO đã đưa ra khuyến nghị sử dụng các thuật ngữ thay thế như kibibyte (KiB), mebibyte (MiB), gibibyte (GiB), và tebibyte (TiB) trong hệ nhị phân.

Khi nào thì nên dùng Bit và khi nào nên dùng Byte?

Ví dụ:

• Trong hệ thập phân, 1 KB = 1000 byte, nhưng trong hệ nhị phân, 1 KiB = 1024 byte.

• Tương tự, 1 MB = 1000 KB = 1.000.000 byte trong hệ thập phân, nhưng 1 MiB = 1024 KiB = 1.048.576 byte trong hệ nhị phân.

Các đơn vị như KiB và MiB thường chỉ được hỗ trợ trên các hệ thống mới. Trong khi đó, các hệ thống cũ vẫn sử dụng đơn vị truyền thống như KB và MB.

Bit và Byte có gì khác biệt 

Một số sự khác biệt giữa Bit và Byte

Tốc độ truyền tải dữ liệu

Các chuẩn giao tiếp hiện đại đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định tốc độ truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị lưu trữ và hệ thống máy tính. SATA (Serial ATA) là một chuẩn giao tiếp phổ biến, lần đầu được giới thiệu vào năm 2001, dành cho các thiết bị lưu trữ nội bộ như ổ cứng HDD, SSD, và ổ quang. Chuẩn SATA đã trải qua ba thế hệ với tốc độ truyền tải ngày càng nhanh:

• SATA 1.0: Tốc độ 1,5 Gb/s.

• SATA 2.0: Tốc độ 3 Gb/s.

• SATA 3.0: Tốc độ lên tới 6 Gb/s.

Để truy cập hệ thống lưu trữ hoặc camera giám sát từ xa, bạn cần sử dụng các công cụ hỗ trợ như tên miền miễn phí, giúp quản lý việc truyền tải dữ liệu qua mạng thuận tiện hơn.

Nếu chuyển đổi từ Gb/s (gigabit mỗi giây) sang MBps (megabyte mỗi giây), tốc độ của các chuẩn SATA lần lượt là:

• SATA 1.0: 192 MB/s.

• SATA 2.0: 384 MB/s.

• SATA 3.0: 768 MB/s.

Tuy nhiên, nhiều nguồn tài liệu thường ghi tốc độ của các chuẩn này thấp hơn, như 150 MB/s cho SATA 1.0, 300 MB/s cho SATA 2.0, và 600 MB/s cho SATA 3.0.

Sự chênh lệch này bắt nguồn từ phương thức mã hóa dữ liệu. Chuẩn SATA sử dụng kỹ thuật mã hóa 8b/10b, trong đó mỗi byte dữ liệu thực tế được bổ sung thêm 1 hoặc 2 bit để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu trong quá trình truyền tải. Do vậy, tốc độ thực tế bị giảm:

• SATA 1.0: 150 MB/s.

• SATA 2.0: 300 MB/s.

• SATA 3.0: 600 MB/s.

Tương tự, chuẩn PCI Express (PCIe) thế hệ 1.0 và 2.0 cũng sử dụng phương thức mã hóa 8b/10b, trong khi PCIe 3.0 áp dụng kỹ thuật mã hóa mới gọi là “scrambling”, sử dụng hàm nhị phân để tối ưu hóa các luồng dữ liệu. Nhờ cải tiến này, PCIe 3.0 đạt hiệu năng gấp đôi so với PCIe 2.0 mà không cần tăng tốc độ bit từ 8 GT/s lên 10 GT/s (gigatransfer mỗi giây).

Tốc độ truyền tải dữ liệu

Dung lượng ổ cứng

Để minh họa rõ ràng hơn chức năng lưu trữ của byte, hãy xem xét dung lượng của ổ cứng trong máy tính. Ví dụ:

• Dung lượng tổng (Capacity): 97,6 GB.

• Dung lượng còn trống (Free space): 7,19 GB.

• Dung lượng đã sử dụng (Used space): 90,4 GB.

Như vậy, byte không chỉ là đơn vị đo lường dung lượng lưu trữ mà còn giúp quản lý hiệu quả tài nguyên trong các hệ thống máy tính và thiết bị lưu trữ.

Tổng kết

Hiểu rõ Byte là gì và cách phân biệt với Bit không chỉ giúp bạn nắm bắt các khái niệm công nghệ cơ bản mà còn tối ưu hóa trong việc quản lý dữ liệu và lựa chọn đơn vị đo phù hợp. Dù là tính toán dung lượng hay đánh giá tốc độ truyền tải, việc áp dụng đúng Bit và Byte sẽ giúp bạn làm việc hiệu quả hơn. Hãy luôn cập nhật kiến thức để làm chủ công nghệ trong kỷ nguyên số hóa này.