Apa itu Biner? [Teknologi Dijelaskan]

Iklan

Mengingat bahwa biner sangat mendasar bagi keberadaan komputer, rasanya aneh bahwa kami tidak pernah menangani topik sebelumnya - jadi hari ini saya pikir saya akan memberikan tinjauan singkat tentang apa sebenarnya arti biner dan bagaimana itu digunakan dalam komputer. Jika Anda selalu bertanya-tanya apa perbedaannya 8-bit, 32-bit, dan 64-bit sungguh, dan mengapa itu penting - kemudian baca terus!

Apa itu biner? Perbedaan antara Basis 10 dan Basis 2

Sebagian besar dari kita tumbuh di dunia nomor 10, yang berarti kita punya 10 'mendasarkan' angka (0-9) dari mana kami memperoleh semua nomor lainnya. Setelah kami kehabisan itu, kami naik tingkat unit - 10's, 100's, 1000's - bentuk penghitungan ini dipalu ke otak kita sejak lahir. Pada kenyataannya, hanya dari periode Romawi kita mulai menghitung di basis 10. Sebelumnya, markas 12 adalah yang paling mudah, dan orang-orang menggunakan buku-buku jari mereka untuk menghitung.

Ketika kita belajar dasar 10 di sekolah dasar, kita sering menulis unit seperti ini:

Jadi jumlahnya 1990 sebenarnya terdiri dari 1 x 1000, 9 x 100, 9 x 10, dan 0 x 1. Saya yakin saya tidak perlu menjelaskan basis 10 lebih jauh dari itu.

Tetapi bagaimana jika bukannya memiliki pilihan penuh 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 untuk bekerja dengan sebagai angka dasar - bagaimana jika kita hanya punya 0, dan 1. Ini disebut basis 2; dan itu juga biasa disebut sebagai biner. Di dunia biner, Anda hanya bisa menghitung 0,1 - maka Anda harus pindah ke level unit berikutnya.

Menghitung dalam Biner

Sangat membantu jika kita menulis unit ketika mempelajari biner. Dalam hal ini, alih-alih setiap unit tambahan dikalikan dengan 10, itu dikalikan dengan 2, memberi kita 1,2,4,8,16,32,64... Jadi untuk membantu menghitung, kita dapat menuliskannya seperti ini:

Dengan kata lain, nilai paling kanan dalam angka biner mewakili berapa banyak 1. Digit berikutnya, di sebelah kiri itu, mewakili berapa banyak 2. Yang berikutnya mewakili berapa banyak… dan seterusnya.

Dengan pengetahuan itu, kita bisa menulis tabel penghitungan dalam biner, dengan nilai dasar 10 yang ditunjukkan di sebelah kiri.

Luangkan waktu sejenak untuk membahasnya sampai Anda dapat melihat dengan tepat mengapa 25 ditulis sebagai 11001. Anda harus dapat memecahnya menjadi 16 + 8 + 1 = 25.

Bekerja mundur - basis 10 ke biner

Anda sekarang harus dapat mengetahui nilai apa yang dimiliki angka biner dengan menggambar tabel yang sama dan mengalikan setiap unit. Untuk mengganti basis 10 angka biasa ke biner, perlu sedikit usaha. Langkah pertama adalah menemukan unit biner terbesar yang "cocok dengan" angka tersebut. Jadi misalnya, jika kita melakukan 35, maka jumlah terbesar dari tabel itu yang cocok dengan 35 adalah 32, jadi kita akan memiliki 1 di sana di kolom itu. Kami kemudian memiliki sisa 3 - yang akan membutuhkan 2, dan akhirnya 1. Jadi kita dapatkan 100011.

8-bit, Bytes, dan Oktet

Tabel yang saya perlihatkan di atas adalah 8-bit, karena kami memiliki maksimum 8 nol dan yang digunakan untuk nomor biner kami. Dengan demikian, jumlah maksimum yang dapat kami wakili adalah 11111111, atau 255. Inilah sebabnya mengapa untuk mewakili nomor dari 0-255, kita membutuhkan setidaknya 8-bit. Octet dan Byte hanyalah cara lain untuk mengatakan 8-bit. Karena itu 1 Byte = 8 bit.

Komputasi 32 vs 64-bit

Saat ini Anda sering mendengar istilah tersebut Versi 32-bit dan 64-bit Windows, dan Anda mungkin tahu bahwa Windows 32-bit hanya dapat mendukung RAM hingga 4 gigabytes. Kenapa begitu?

Semuanya bermuara pada pengalamatan memori. Setiap bit memori memerlukan alamat unik untuk mengaksesnya. Jika kita punya 8-bit sistem pengalamatan memori, kita hanya akan dapat memiliki maksimum 256 byte memori. Dengan 32-bit sistem pengalamatan memori (bayangkan memperluas tabel di atas untuk memiliki 32 kolom unit biner), kita bisa pergi ke mana saja 4,294,967,296? 4 miliar byte, atau dengan kata lain - 4 GIGAbyte.64-bit komputasi pada dasarnya menghilangkan batas ini dengan memberi kita hingga 18 trilyun alamat yang berbeda - sebagian besar dari kita tidak dapat mengerti.

Mengatasi IPv4

Kekhawatiran terbaru di dunia komputasi adalah segalanya tentang alamat IP IPv6 & The Coming ARPAgeddon [Teknologi Dijelaskan] Baca lebih banyak , khususnya IPv4 alamat, seperti ini:

• 192.168.0.1
• 200.187.54.22

Mereka sebenarnya terdiri dari 4 angka, masing-masing mewakili nilai hingga 255. Bisakah kamu menebak mengapa? Yap, seluruh alamat diwakili oleh 4 oktet (Total 32 bit). Ini sepertinya banyak sekali kemungkinan alamat (sekitar 4 miliar sebenarnya) pada saat internet pertama kali ditemukan, tetapi kami dengan cepat kehabisan sekarang bahwa segala sesuatu dalam hidup kita perlu terhubung. Untuk mengatasi ini, IPv6 baru digunakan 128 bit total, memberi kami sekitar 340 undecillion (letakkan 38 nol di akhir) alamat untuk bermain.

Saya akan meninggalkannya di sana untuk hari ini, sehingga saya dapat kembali ke tujuan awal saya yaitu menulis tutorial Arduino berikutnya - di mana kami menggunakan register bit-shift secara ekstensif. Saya harap hari ini telah memberi Anda pemahaman dasar tentang bagaimana biner begitu penting untuk komputer, mengapa angka yang sama terus muncul, dan mengapa jumlah bit yang kami miliki untuk mewakili sesuatu menempatkan batasan terbatas pada jumlah memori, ukuran layar, kemungkinan nilai warna, atau alamat IP unik yang tersedia bagi kami. Lain kali, kita akan melihat perhitungan logika biner, yang hampir semua prosesor komputer tidak, serta bagaimana komputer dapat mewakili angka negatif.

Komentar? Kebingungan? Apakah Anda menemukan penjelasan saya mudah dimengerti? Apa pun masalahnya, silakan menghubungi komentar. Saya akan meninggalkan Anda dengan lelucon biner!

Hanya ada 10 tipe orang di dunia: mereka yang mengerti biner, dan mereka yang tidak.

Kredit gambar: Shutterstock