Dans les premières mémoires vives (ce n'est plus toujours vrai aujourd'hui), l'information était représentée à l'aide de nombreuses bascules ayant chacune deux états. On les représente traditionnellement par « 0 ou 1 » mais il s'agit là d'un abus de langage, ou d'une vue de l'esprit. Les mémoires vives codent en fait un bit généralement par un état de passage ou non du courant, les disques durs par un état d'aimantation etc., chaque support selon sa méthode. On pourrait donc aussi bien dire « blanc ou noir », « haut ou bas » etc.
La quantité permettant de désigner la place occupée en mémoire par une information, qu'il s'agisse de la taille du stockage ou de la capacité d'une mémoire, est appelée quantité d'information.
La plus petite quantité d'information concevable est donc un choix entre deux options. Elle peut se stocker dans une bascule. Pour cette raison, l'unité de quantité d'information est le bit, symbole : bit ou b, qui représente, précisément, le choix entre deux possibilités. Si l'on dispose de deux bits de mémoire (deux bascules), on peut coder quatre valeurs possibles : 00, 01, 10, 11. Avec trois bits, on code huit états possibles : 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Chaque bit supplémentaire multiplie les possibilités par deux. Le nombre d'états d'un systèmes à n bits est donc 2n. Inversement, on peut définir la quantité d'information d'un système comme le logarithme à base 2 du nombre d'états possibles (si ce nombre n'est pas une puissance de 2, la quantité d'information ne sera pas entière).
Le multiple le plus courant du bit est l'octet, en anglais byte, symbole o ou B. Il vaut huit bits.
Tableau 1.1. Quantité d'information : bits, octets, nombre de possibles
0 bit | 20=1 (seul) possible | Il n'y a en fait pas réellement de choix | |
1 bit | un bit | 21=2 possibles | |
2 bit | deux bits | 22=4 possibles | |
3 bit | trois bits | 23=8 possibles | |
n bit | 2n possibles | ||
1 o = 8 bit | un octet | 28=256 possibles | nombre de 0 à 255, ordre de grandeur : un caractère |
2 o = 16 bit | deux octets | 64 k = 65 536 possibles | |
3 o = 24 bit | trois octets | 16 M (env. 16 millions) possibles | ex.: une couleur (RVB) |
4 o = 32 bit | quatre octets | 4 G (env. 4 milliards) possibles | ex.: une couleur (RVBα, RVB32) |
Tableau 1.2. Quantité d'information : multiples de l'octet
Attention : ces unités ne respectent pas le système international des unités (SI), pour qui les multiplicateurs sont des puissances de dix. Théoriquement, pour bien faire, il faudrait parler, pour les puissances de deux, de kibi-octet, mébi-octet etc. Les préfixes naturels sont : kibi (kilo binaire), mébi (méga binaire), gibi, tébi, pébi et exbi. La norme ne prévoit pas zébi et yobi, mais ils sont dans la lignée. Les préfixes symboliques sont : Ki, Mi, Gi, Ti, Pi, Ei, Zi et Yi. Pour tous ces préfixes, l'usage est fluctuant de mettre un tiret ou pas. La norme SI correcte n'est pratiquement utilisée que par certains (jeunes) informaticiens... et les vendeurs d'unités de stockage. Utiliser la norme SI présente pour ces derniers un double avantage : 1) ils vendent ainsi moins de capacité pour le même nom, 2) ils sont en conformité exacte avec la réglementation.