La importancia de los números binarios en la informática

Los números binarios constan de solo dos dígitos, 0 y 1. Esto parece muy ineficiente y simple para los humanos que estamos acostumbrados a trabajar en base 10, pero para una computadora la base 2, o binaria, es el sistema de numeración perfecto. Esto se debe a que todos los cálculos en una computadora se basan en millones de transistores que están en una posición encendida o apagada. Así que ahí lo tenemos, 0 para apagado y 1 para encendido. Pero eso por sí solo no es muy interesante ni útil. Tener un interruptor que está apagado o encendido no nos dice nada y no nos permite hacer ningún cálculo matemático, que después de todo es para lo que queremos las computadoras.

Para hacer algo útil, tenemos que agrupar nuestros conmutadores (llamados bits) en algo más grande. Por ejemplo, ocho bits se convierten en un byte, y alternando la posición de los bits, ya sea 1 o 0, terminamos con 256 combinaciones. De repente, tenemos algo útil con lo que podemos trabajar. Da la casualidad de que ahora podemos usar cualquier número hasta 255 (perdemos uno porque 0 se cuenta como un número) para nuestras matemáticas, y si usamos dos bytes, el número de combinaciones para nuestros dieciséis bits se convierte en 65.536. Bastante asombroso considerando que solo estamos hablando de dieciséis transistores.



Ahora, en las computadoras modernas, es probable que una CPU tenga hasta mil millones de transistores. Eso es 1000 millones de interruptores, todos trabajando juntos casi a la velocidad de la luz, y si podemos contar hasta sesenta y cinco mil con solo dieciséis transistores, entonces piense qué podemos lograr con mil millones.

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Pero mucha gente ha olvidado los conceptos básicos del procesador de computadora en estos días. Para muchos, es solo un chip que se coloca en una placa base que lo hace funcionar. No se piensa en la gran cantidad de cálculos que se realizan dentro de un procesador, incluso solo para leer el artículo que está leyendo en este momento. Esto probablemente se deba a que el tamaño de estos transistores ahora es tan pequeño que en realidad necesita un microscopio para verlos, y se pueden empaquetar en un núcleo de procesador tan pequeño que los cables que los conectan son muchas veces más delgados que un cabello humano. . Incluso ahora, los científicos de Silicon Valley están trabajando en formas de encajar aún más transistores en un espacio, de modo que cada uno sea apenas más grande que un átomo.



Todo esto es aún más sorprendente cuando pensamos en los días en que existían las primeras computadoras. Un procesador simple necesitaría todo un edificio de espacio, no solo un pequeño cuadrado de unos pocos centímetros de ancho, y estos gigantes eran de muy baja potencia en comparación, tal vez solo eran capaces de solo 70 mil instrucciones por segundo en la década de 1970, pero aún así bien en los billones de hoy. Pero al final del día, todo esto se hace con miles de millones de pequeños interruptores, apagados y encendidos, 0 y 1.