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ビット

びっと概念

コンピュータが扱う情報の最小単位。「Binary Digit(2進数の桁)」の略で、0か1の2つの状態だけを表す。この最小の単位を束ねることで、数値も文字も画像も、あらゆる情報がコンピュータの中で表現されている。8bit・16bitといった呼び方の「bit」もこれを指す。

概要

コンピュータが処理する情報の最小単位。「Binary Digit(2進数の数字)」の略で、電気の「オン(1)」「オフ(0)」の2状態を表す。コンピュータの世界では、CPU内部の作業用レジスタのサイズや、メモリ上の番地を示すアドレス幅を表す言葉としても使われる。

利点と代償

bit数が大きくなると「計算力」と「記憶力」の両方が向上する。8bitなら一度に256通り(0〜255)、16bitなら65,536通りの数値を一度に処理できる。またCPUがメモリの番地を指定できる幅もbit数に依存し、32bit CPUは最大約4GB、64bit CPUは約16EBのメモリ空間を扱える。ただし「bit数=全体の性能」ではない点には留意が必要。

時代背景

世界初のマイクロプロセッサIntel 4004」は4bitで、1971年11月に発表・発売された。電卓の0〜9の10進数を表現するには4bitで十分だったため、電卓の計算用として設計された。8bitのCPUは1974年頃(Intel 8080など)に登場し、Apple II(1977年)やファミリーコンピュータ(1983年)などの製品を通じて家庭に広がった。16bitのCPUは1978年頃(Intel 8086など)に登場し、PC-9801(1982年)やスーパーファミコン(1990年)などに使われた。32bitのCPUは1985年頃(Intel 80386など)に登場した。

現在

8bit・16bitといった呼び方の「bit」は、CPUレジスタ幅やメモリアドレス幅を指す言葉として今も使われ続けている。数値も文字も画像も、あらゆる情報はこの最小単位を束ねてコンピュータの中で表現されている。

分野情報の基礎
状態0 または 1

関連項目

  • バイト8つのビットをまとめた情報の単位。1バイトで256通り(0〜255)を表せ、文字1つ分の大きさの基準として広く使われる。KB・MB・GBといった容量表示も、このバイトを土台に積み上がっている。コンピュータが情報を数える基本のものさし。
  • ASCII文字を数値に対応づけるための文字コードの基本規格。アルファベットや記号を7ビットの番号で表す素朴な決まりで、これがあったから機械同士が文字をやり取りできるようになった。今の文字コードもこの上に立っている。
  • MOS 6502MOSテクノロジーが作った安価な8ビットCPU。低価格ゆえにApple IIやコモドール、ファミコンなど数多くの機器に採用され、家庭用コンピュータ普及期の主役の一つになった。シンプルな命令系は解析・自作の入口としても親しまれている。
  • ファミリーコンピュータ任天堂の8ビット家庭用ゲーム機。安価で高い表現力を持ち、日本の家庭用ゲーム市場を一気に築いた。コントローラの方向キー+ボタンという操作系は、その後の家庭用ゲーム機の基本形になった。
  • スーパーファミコン任天堂の16ビット家庭用ゲーム機。豊かな色数と拡大縮小・回転機能で当時の表現力を大きく広げた。ROMカートリッジは暗号化されておらず平文で読めたため、後年のROM解析・改造文化が育つ土壌になった。
  • CPU計算や命令の実行を担う、コンピュータの頭脳にあたる部品。プログラムの命令を一つずつ読み取り、計算し、結果を返す。一度に扱えるビット数(8bit・64bitなど)や処理速度がコンピュータの性能を大きく左右する、最も中心的な装置。
  • メモリアドレスメモリ上のどこにデータがあるかを示す「番地」。CPUはこの番地を指定してデータを読み書きする。番地を表す数の桁数(ビット幅)が、そのコンピュータが直接扱えるメモリの広さを決める。32bitで約4GBまで、というのはこの仕組みによる。

関連技術

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出典