Un bit est la plus petite unité d'information utilisée par un ordinateur. Le mot vient de l'anglais binary digit, qui signifie « chiffre binaire ». Un bit peut prendre deux valeurs : 0 ou 1.

Ces deux valeurs permettent de représenter deux états différents. En regroupant plusieurs bits, l'ordinateur peut représenter davantage de valeurs.

Plusieurs bits

Le nombre de valeurs représentables dépend du nombre de bits utilisés. Avec n bits, on obtient 2ⁿ combinaisons différentes.

Nombre de bits	Nombre de valeurs
1 bit	2
2 bits	4
4 bits	16
8 bits	256
16 bits	65 536
32 bits	4 294 967 296

Par exemple, avec 2 bits, les quatre combinaisons possibles sont 00, 01, 10 et 11. Elles permettent donc de représenter quatre valeurs différentes.

L'octet

En informatique, les bits sont très souvent regroupés par paquets de 8 bits. Un groupe de 8 bits est appelé un octet (byte en anglais).

Un octet possède 256 combinaisons possibles, allant de 00000000 à 11111111. Il peut donc représenter 256 valeurs différentes, généralement numérotées de 0 à 255.

L'octet constitue une unité pratique pour représenter et manipuler les données. Les textes, les images, les sons, les vidéos et les programmes sont tous enregistrés sous forme de suites d'octets.

Les bits dans les données

Une information numérique est constituée d'une grande succession de bits. Leur signification dépend de la manière dont le logiciel les interprète.

Par exemple, une suite de bits peut représenter un nombre, un caractère, une couleur ou une partie d'un son. Les mêmes valeurs binaires peuvent donc représenter des informations différentes selon le format utilisé.

Une photographie numérique contient ainsi des millions de valeurs représentant les couleurs de ses pixels. Un fichier audio contient une succession de valeurs représentant les échantillons du son. Un texte contient des valeurs correspondant aux caractères.

Les nombres signés

Les bits servent également à représenter des nombres positifs et négatifs. Pour cela, l'ordinateur utilise une représentation particulière appelée complément à deux.

Avec 8 bits, un nombre entier non signé peut représenter les valeurs de 0 à 255. En complément à deux, les mêmes 8 bits représentent des valeurs comprises entre −128 et +127.

Valeur	Représentation sur 8 bits
0	00000000
1	00000001
127	01111111
−1	11111111
−2	11111110
−128	10000000

Cette représentation est utilisée par les processeurs pour effectuer les calculs avec des nombres entiers négatifs. Le même groupe de 8 bits peut ainsi représenter une valeur différente selon qu'il est interprété comme un nombre non signé ou comme un nombre signé.

Le codage BCD

Les ordinateurs peuvent également utiliser les bits pour représenter directement les chiffres décimaux. Le BCD (Binary Coded Decimal), ou décimal codé en binaire, associe chaque chiffre décimal à un groupe de 4 bits.

Chiffre	BCD
0	0000
1	0001
2	0010
3	0011
4	0100
5	0101
6	0110
7	0111
8	1000
9	1001

Par exemple, le nombre décimal 59 est codé en BCD en séparant ses deux chiffres :

5 → 0101     9 → 1001

Le nombre 59 devient donc 0101 1001. Le BCD est notamment utilisé dans certaines applications où la représentation exacte des chiffres décimaux est importante, comme les affichages numériques, les horloges ou certains systèmes électroniques.

Les nombres à virgule

Les ordinateurs doivent aussi représenter les nombres comportant une partie décimale, comme 3,14, 0,5 ou −12,75. Une méthode très utilisée est la représentation en virgule flottante.

Le standard IEEE 754 définit la manière de représenter ces nombres dans les ordinateurs. Un nombre flottant est composé de plusieurs parties : un signe, un exposant et une fraction, également appelée mantisse.

Dans le format IEEE 754 simple précision, le nombre occupe 32 bits :

Partie	Nombre de bits
Signe	1
Exposant	8
Fraction	23

Le bit de signe indique si le nombre est positif ou négatif. L'exposant permet de déplacer la virgule binaire et la fraction contient les chiffres significatifs du nombre. Cette organisation permet de représenter aussi bien de très petites que de très grandes valeurs.

Le format IEEE 754 est utilisé dans de nombreux domaines : calculs scientifiques, jeux vidéo, traitement d'images, simulations, logiciels de calcul et programmation. Les nombres réels manipulés par ces programmes sont ainsi stockés sous une forme binaire normalisée.

Bits et octets dans les échanges de données

Le bit et l'octet servent également à mesurer les données qui circulent entre les appareils.

La taille d'un fichier est généralement exprimée en octets, tandis que la vitesse de transmission est souvent exprimée en bits par seconde (bit/s).

Par exemple, une connexion à 100 Mbit/s peut théoriquement transmettre :

100 ÷ 8 = 12,5 Mo/s

soit environ 12,5 mégaoctets par seconde, car 1 octet = 8 bits.

Une même information, beaucoup de bits

Plus une information contient de données, plus elle nécessite de bits pour être représentée. Un court texte occupe peu d'octets, tandis qu'une photographie, une vidéo ou un jeu vidéo peut contenir plusieurs milliards de bits.

Les ordinateurs manipulent ainsi en permanence d'immenses suites de bits regroupés en octets pour stocker, traiter et transmettre les données numériques.