Alt text: Representasi visual sederhana dari angka biner 10110 dalam kotak-kotak diskrit.
Memahami angka biner adalah langkah awal yang krusial untuk menyelami bagaimana komputer dan semua perangkat digital modern bekerja. Pada dasarnya, sistem bilangan biner (atau basis 2) adalah sistem bilangan yang hanya menggunakan dua simbol atau digit, yaitu 0 (nol) dan 1 (satu). Kontras dengan sistem yang kita gunakan sehari-hari, yaitu sistem desimal (basis 10) yang menggunakan sepuluh digit (0 hingga 9).
Alasan utama komputer menggunakan sistem biner sangat berkaitan dengan arsitektur perangkat kerasnya. Komputer bekerja menggunakan komponen elektronik seperti transistor. Transistor adalah sakelar mini yang memiliki dua kondisi stabil:
Kondisi biner ini sangat andal dan mudah dibedakan secara elektrik, jauh lebih mudah dibandingkan mencoba membedakan sepuluh level tegangan yang berbeda secara konsisten dalam sirkuit yang sangat kecil dan cepat. Setiap digit 0 atau 1 dalam sistem biner disebut sebagai bit (singkatan dari binary digit).
Untuk memahami nilai sebenarnya dari urutan biner, kita perlu mengubahnya kembali ke sistem desimal yang kita pahami. Dalam sistem desimal, setiap posisi digit memiliki bobot berupa pangkat dari 10 (1, 10, 100, dst.). Dalam sistem biner, bobot setiap posisi adalah pangkat dari 2.
Perhatikan urutan biner: 10110.
Kita hitung bobotnya dari kanan ke kiri:
0 x 20 = 0 x 1 = 01 x 21 = 1 x 2 = 21 x 22 = 1 x 4 = 40 x 23 = 0 x 8 = 01 x 24 = 1 x 16 = 16Jika dijumlahkan: 16 + 0 + 4 + 2 + 0 = 22. Jadi, 10110 dalam biner setara dengan 22 dalam desimal.
Proses ini memungkinkan komputer untuk merepresentasikan segala sesuatu—mulai dari angka, teks (melalui pengkodean seperti ASCII atau Unicode), gambar, hingga instruksi program—hanya dengan kombinasi nol dan satu.
Karena bit adalah unit informasi terkecil, para insinyur mengelompokkannya menjadi unit yang lebih besar untuk organisasi data yang lebih efisien. Satuan yang paling umum adalah Byte.
Satu Byte terdiri dari 8 bit. Misalnya, urutan 01000001 adalah satu Byte. Byte ini sering digunakan untuk merepresentasikan satu karakter tunggal dalam standar pengkodean lama seperti ASCII (di mana 01000001 mewakili huruf 'A' besar).
Kapasitas penyimpanan yang lebih besar diukur dalam kiloByte (KB), megaByte (MB), gigaByte (GB), hingga teraByte (TB). Meskipun awalan 'kilo', 'mega', dan 'giga' dalam sistem metrik berarti kelipatan 1000, dalam konteks komputasi biner, mereka mengacu pada kelipatan 210 (1024). Misalnya, 1 Kilobyte (KB) adalah 1024 Byte.
Lebih jauh dari sekadar representasi angka, sistem biner adalah dasar dari logika Boolean, yang ditemukan oleh George Boole. Logika Boolean hanya mengenal dua nilai kebenaran: Benar (True, diwakili oleh 1) dan Salah (False, diwakili oleh 0).
Komputer menggunakan gerbang logika (AND, OR, NOT) yang beroperasi pada sinyal biner. Misalnya, gerbang AND hanya menghasilkan output 1 jika kedua inputnya adalah 1. Dengan menggabungkan jutaan gerbang logika ini, komputer dapat melakukan perhitungan kompleks dan pengambilan keputusan logis. Inilah mengapa pemahaman tentang angka biner adalah kunci untuk memahami cara kerja CPU, memori, dan seluruh infrastruktur komputasi modern. Sistem biner adalah bahasa universal yang memungkinkan mesin berbicara dan memproses informasi secara efisien.