Por qué las computadoras usan binario, no decimal

No es tradición, y no es que el binario sea matemáticamente especial — es que una señal eléctrica de dos estados es mucho más fácil de construir y detectar de forma fiable que una de diez estados. Un transistor que cambia entre «encendido» y «apagado» solo tiene que superar un umbral para ser inequívoco; un componente que necesitara distinguir diez niveles de voltaje distintos para un dígito decimal necesitaría diez veces la precisión, y cualquier ruido en el circuito (calor, interferencia, pequeñas variaciones de fabricación) se vuelve mucho más propenso a voltear una lectura al dígito equivocado.

Las computadoras decimales realmente existieron primero

ENIAC, una de las primeras computadoras electrónicas de propósito general (1946), usaba contadores decimales construidos con tubos de vacío — representaba números en base 10, coincidiendo con cómo los humanos ya contaban. Pero construir circuitería decimal fiable requería muchos más componentes y una ingeniería más cuidadosa de lo que habría requerido el binario, y a medida que la computación pasó de los tubos de vacío a los transistores durante la década siguiente, la simplicidad del binario ganó casi universalmente. Para la década de 1960, la computación decimal era efectivamente obsoleta fuera de hardware financiero de nicho.

Dos estados frente a diez estados

El argumento central trata sobre el margen de señal. Un circuito binario solo necesita distinguir «voltaje claramente alto» de «voltaje claramente bajo» — hay una amplia zona de margen en medio que el ruido puede ocupar sin voltear la lectura. Un circuito decimal que intenta distinguir diez bandas de voltaje discretas tiene que comprimir esas bandas en el mismo rango de voltaje total, dejando a cada una una fracción del margen que obtiene el binario — cualquier ruido eléctrico es proporcionalmente mucho más propenso a empujar una lectura a la banda equivocada. Esa brecha de fiabilidad es por qué los componentes binarios se pueden empaquetar por miles de millones en un chip moderno mientras se mantienen precisos, algo que sería mucho más difícil con circuitería decimal multinivel.

Qué más compra el binario además de fiabilidad

Por qué el binario sigue filtrándose en la computación cotidiana

Los programadores rara vez escriben literales binarios directamente, pero la estructura binaria subyacente aparece constantemente: tamaños de memoria en potencias de dos, direcciones IPv4 construidas a partir de cuatro octetos binarios (consulta la guía de máscaras de subred IPv4 para un ejemplo concreto), banderas de bits empaquetadas en un solo entero, y la razón por la que la aritmética de punto flotante a veces produce resultados sorprendentes — muchas fracciones decimales, como 0,1, no tienen representación binaria exacta, de la misma forma que 1/3 no tiene representación decimal exacta. Entender cómo el binario se convierte a decimal hace que esas rarezas tengan sentido en lugar de sentirse como errores.