Unidades de almacenamiento de datos explicadas: bits, bytes, KB, MB, GB y TB

Casi todo el mundo ha comprado un disco anunciado como 1 TB, lo ha conectado y ha visto cómo el ordenador indicaba algo más cercano a 931 GB. Da la sensación de que te han timado, pero en realidad nadie te ha engañado. La diferencia proviene de dos formas distintas, pero igualmente válidas, de contar bytes, sumadas a unas etiquetas confusas que la industria ha utilizado de manera inconsistente durante décadas. Una vez que entiendes los bits, los bytes y las dos familias de prefijos, todo el panorama encaja.

Esta guía recorre los componentes básicos del almacenamiento digital, desde el bit individual hasta el terabyte, explica los sistemas de prefijos decimal y binario y por qué existen ambos, y aclara las confusiones cotidianas en torno a los tamaños de los discos y las velocidades de internet. El objetivo es que nunca más tengas que dudar de una cifra de almacenamiento.

Bits y bytes: la base

La unidad más pequeña de información digital es el bit, abreviatura de dígito binario (binary digit). Un bit contiene un único valor: 0 o 1. Por sí solo, un bit no puede representar gran cosa, por lo que los ordenadores los agrupan. La agrupación estándar es el byte, que son exactamente 8 bits. Con 8 bits puedes formar 2 elevado a 8, es decir, 256, combinaciones diferentes, lo que basta para representar un solo carácter de texto en las codificaciones antiguas, uno de 256 tonos de gris o un número del 0 al 255.

Dos convenciones causan una sorprendente cantidad de confusión, así que conviene fijarlas en la mente desde el principio:

• Una B mayúscula casi siempre significa bytes, mientras que una b minúscula significa bits. Así, KB son kilobytes y Kb son kilobits.
• 1 byte = 8 bits. Para convertir bits en bytes divides entre 8; para convertir bytes en bits multiplicas por 8.
• Los tamaños de archivo se expresan en bytes (y sus múltiplos), mientras que las tasas de transferencia de datos, como la velocidad de internet, suelen expresarse en bits por segundo.
• Un nibble es medio byte, o 4 bits, y aparece de vez en cuando al hablar de dígitos hexadecimales individuales.

Prefijos decimales: KB, MB, GB, TB

Los conocidos prefijos métricos kilo, mega, giga y tera proceden del Sistema Internacional de Unidades (SI), mantenido por el BIPM, donde siempre significan potencias de 1000. Aplicados a los bytes, esta convención decimal da números redondos y limpios:

• 1 kilobyte (KB) = 1000 bytes = 10 elevado a la 3.ª potencia bytes
• 1 megabyte (MB) = 1000 KB = 1.000.000 bytes = 10 elevado a la 6.ª potencia bytes
• 1 gigabyte (GB) = 1000 MB = 1.000.000.000 bytes = 10 elevado a la 9.ª potencia bytes
• 1 terabyte (TB) = 1000 GB = 1.000.000.000.000 bytes = 10 elevado a la 12.ª potencia bytes

Este es el sistema que utilizan los fabricantes de almacenamiento cuando imprimen una capacidad en la caja. Un disco etiquetado como 1 TB contiene realmente un billón de bytes, exactamente como promete la definición del SI de tera. También es el sistema que usan macOS y la mayoría de los equipos de redes y telecomunicaciones. Como los prefijos coinciden con el resto del mundo métrico, las unidades decimales son fáciles de escalar: cada paso hacia arriba multiplica por 1000, igual que ocurre con los metros y los gramos.

Prefijos binarios: KiB, MiB, GiB, TiB

Los ordenadores, sin embargo, direccionan la memoria en potencias de dos, por lo que una unidad de 1024 (que es 2 elevado a la 10.ª potencia) les resulta mucho más natural que 1000. Durante décadas, los programadores simplemente tomaron prestados los prefijos métricos y los redefinieron en silencio, de modo que un kilobyte a menudo significaba 1024 bytes en lugar de 1000. Esa sobrecarga es la raíz de la confusión. Para solucionarlo, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) introdujo prefijos binarios separados en 1998:

• 1 kibibyte (KiB) = 1024 bytes = 2 elevado a la 10.ª potencia bytes
• 1 mebibyte (MiB) = 1024 KiB = 1.048.576 bytes = 2 elevado a la 20.ª potencia bytes
• 1 gibibyte (GiB) = 1024 MiB = 1.073.741.824 bytes = 2 elevado a la 30.ª potencia bytes
• 1 tebibyte (TiB) = 1024 GiB = 1.099.511.627.776 bytes = 2 elevado a la 40.ª potencia bytes

El patrón es el mismo que el decimal, pero cada paso multiplica por 1024 en lugar de por 1000. Los nombres son deliberadamente feos para que no puedan confundirse con las versiones métricas: kibi mezcla kilo con binario, mebi mezcla mega con binario, y así sucesivamente. En sentido estricto, cuando quieres decir 1024 bytes deberías escribir KiB, y cuando quieres decir 1000 bytes deberías escribir KB. En la práctica, muchos sistemas operativos y aplicaciones siguen mostrando GB mientras en realidad calculan en gibibytes, que es exactamente donde nace la famosa discrepancia en el tamaño de los discos.

Por qué tu disco de 1 TB muestra unos 931 GB

Aquí está el misterio resuelto. El fabricante cuenta en decimal, así que un disco de 1 TB contiene 1.000.000.000.000 bytes. Windows, en cambio, informa de la capacidad en binario pero la etiqueta con el GB de aspecto decimal. Para obtener su cifra, divide el recuento real de bytes entre 1.073.741.824 (el número de bytes que hay en un gibibyte):

1. Parte de la capacidad real: 1.000.000.000.000 bytes.
2. Divide entre 1.073.741.824 para expresarlo en gibibytes: 1.000.000.000.000 / 1.073.741.824 = unos 931,32.
3. Windows muestra ese resultado como 931 GB, aunque en realidad son 931 GiB.

No falta nada de almacenamiento. El disco contiene exactamente el billón de bytes prometido; el sistema operativo simplemente está midiendo esos bytes con una regla basada en 1024 mientras imprime una etiqueta basada en 1000. El mismo efecto explica por qué un teléfono de 256 GB muestra aproximadamente 238 GiB de espacio total antes incluso de que el sistema operativo tome su parte, y por qué una tarjeta de memoria de 64 GB se formatea a unos 59,6 GiB.

Ancho de banda: bits, no bytes

Las velocidades de internet y de red añaden un giro más: se miden en bits por segundo, no en bytes. Una conexión anunciada de 100 Mbps mueve 100 megabits cada segundo, pero los archivos que descargas se miden en megabytes. Para predecir la velocidad real de descarga, divide la tasa de bits entre 8:

• 100 Mbps / 8 = 12,5 MB/s, así que un archivo de 1,25 GB tarda aproximadamente 100 segundos a máxima velocidad.
• 1 Gbps / 8 = 125 MB/s en teoría, antes de la sobrecarga del mundo real.
• Una conexión de 25 Mbps ofrece unos 3,125 MB/s.
• La sobrecarga de los protocolos, el Wi-Fi y los límites del servidor hacen que normalmente veas un poco menos que el máximo teórico.

Por eso un gestor de descargas que muestra 12 MB/s en una línea de 100 Mbps está funcionando exactamente como se espera, no a un octavo de la velocidad que pagaste. Fíjate en si una cifra usa una B mayúscula o una b minúscula, porque esa única letra cambia el significado por un factor de ocho.

Errores comunes y consejos prácticos

La mayoría de los errores de almacenamiento y velocidad se deben a un puñado de hábitos. Vigila estos y tus cifras seguirán siendo fiables:

• Confundir bits y bytes. Mbps son megabits por segundo; MB/s son megabytes por segundo. Divide los bits entre 8 para obtener bytes.
• Suponer que KB siempre significa 1024 bytes. Depende del contexto: las etiquetas de almacenamiento y macOS usan 1000, mientras que los tamaños de archivo de Windows y la RAM usan 1024.
• Pensar que un disco ha perdido capacidad. Los bytes están todos ahí; solo cambió la unidad usada para mostrarlos.
• Mezclar familias de prefijos en un mismo cálculo. Elige decimal (KB, MB, GB) o binario (KiB, MiB, GiB) y mantén la coherencia en todo momento.
• Olvidar que la RAM siempre es binaria. Los módulos de memoria se dimensionan en potencias de dos, así que 8 GB de RAM son realmente 8 GiB.

Para las estimaciones cotidianas, la diferencia entre decimal y binario es pequeña a nivel de kilobyte, donde es de alrededor del 2,4 por ciento, pero crece con la escala: alcanza aproximadamente el 4,9 por ciento a nivel de megabyte, cerca del 7,4 por ciento a nivel de gigabyte y casi el 10 por ciento al llegar al terabyte. Para el trabajo profesional, como aprovisionar almacenamiento, facturar datos o planificar la capacidad, comprueba qué definición utiliza una herramienta o un contrato, ya que ese 10 por ciento puede traducirse en dinero real o en una copia de seguridad fallida.

Cuando necesites pasar de bytes a kilobytes, megabytes, gigabytes y sus primos binarios sin tener que calcular las potencias de dos mentalmente, nuestro conversor de almacenamiento de datos maneja tanto el sistema decimal como el binario para que puedas compararlos uno al lado del otro y ver exactamente dónde divergen las cifras.