▷ Jednotky měření v oblasti výpočetní techniky: bit, byte, mb, terabyte a petabyte

V tomto článku uvidíme jednotky měření v počítačích, zjistíme, z čeho se skládají, co měří a ekvivalenci mezi nimi, bit, byte, Megabyte Terabyte a Petabyte . Existuje mnoho dalších! Znáš je

Pokud jste někdy četli některý z našich recenzí a článků, určitě narazíte na určité hodnoty vyjádřené v těchto měrných jednotkách. A pokud jste si také všimli, obvykle vyjadřujeme měření v sítích pomocí bitů a měření v bajtech. Jaká je tedy ekvivalence mezi nimi? To vše uvidíme v tomto článku.

Index obsahu

Znalost tohoto typu opatření je opravdu užitečná při nákupu různých počítačových komponent, protože se můžeme vyhnout podvodům. Možná jednoho dne najmeme internetovou službu nějakého operátora a řekneme nám čísla v Megabits a budeme rádi, když zkontrolujeme naši rychlost a uvidíme, že je mnohem nižší, než jsme si původně mysleli. Nezvedli nás, budou to jen opatření vyjádřená v jiné velikosti.

Obvykle se také stává s frekvencí procesorů a pamětí RAM, například potřebujeme znát ekvivalenci mezi Hertzios (Hz) a Megahertzios (Mhz).

Abychom vyjasnili všechny tyto pochybnosti, navrhli jsme vypracovat co možná nejúplnější návod o všech těchto jednotkách a jejich ekvivalentech

Co je to kousek

Bit pochází ze slov Binární číslice nebo binární číslice. Je to měrná jednotka pro měření úložné kapacity digitální paměti a je reprezentována velikostí „b“. Bit je numerická reprezentace binárního číslovacího systému, který se snaží reprezentovat všechny existující hodnoty pomocí hodnot 1 a 0. A přímo se vztahují k hodnotám elektrického napětí v systému.

Tímto způsobem můžeme mít kladný napěťový signál, například 1 V (V), který bude reprezentován jako 1 (1 bit) a nulový napěťový signál, který bude reprezentován jako 0 (0 bit)

Ve skutečnosti je operace opačná a elektrický puls je reprezentován 0 (záporná hrana), ale pro vysvětlení se vždy používá nejintuitivnější pro člověka. Z pohledu stroje je to úplně stejné, převod je přímý.

Série bitů tedy představuje řetězec informací nebo elektrických impulsů, díky nimž procesor provede určitou úlohu. Náš CPU chápe pouze tyto dva stavy, napětí nebo bez napětí. Spojením mnoha z nich se na našem stroji daří dělat určité úkoly.

Bitová kombinace

S jedním bitem můžeme ve stroji reprezentovat pouze dva stavy, ale pokud začneme spojovat některé bity s jinými, můžeme přimět náš stroj k zakódování větší rozmanitosti a informací.

Například, kdybychom měli dva bity, mohli bychom mít 4 různé stavy, a proto bychom mohli provádět 4 různé operace. Podívejme se například, jak bychom mohli ovládat dvě tlačítka:

0	0	Nestiskněte žádné tlačítko
0	1	Stiskněte tlačítko 1
1	0	Stiskněte tlačítko 2
1	1	Stiskněte obě tlačítka

Tímto způsobem je možné vyrábět stroje jako ty, které v současné době máme. Díky kombinaci bitů je možné udělat vše, co dnes v našem týmu vidíme.

Binární systém je systém základny 2 (dvě hodnoty), takže abychom určili, kolik kombinací bitů můžeme vytvořit, museli bychom pouze zvednout základnu k n-tému výkonu podle bitů, které chceme. Například:

Pokud mám 3 bity, mám 2 ³ možné kombinace nebo 8. Je to pravda?:

0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	1	1
1	0	0
1	0	1
1	1	0
1	1	1

Kdyby to mělo 8 bitů (oktet), měli bychom 2 ⁸ možných kombinací nebo 256.

Nejvýznamnější bity

Stejně jako v každém číslovacím systému není číslo 1 stejné jako 1000, počet nul napravo se hodně počítá. Nazýváme bit nejvýznamnější nebo nejvyšší hodnoty (MSB) a bit nejnižší nebo nejnižší hodnoty.

Pozice	5	4	3	2	1	0
Kousek	1	0	1	0	0	1
Hodnota	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Desetinná hodnota	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Jak vidíme, čím větší je pozice vpravo, tím větší je hodnota bitu.

Architektury procesorů

Určitě jsme všichni v první instanci spojili hodnotu bitů s architekturou počítače. Když mluvíme o 32bitových nebo 64bitových procesorech, máme na mysli schopnost provádět operace, které mají, konkrétně ALU (aritmeticko-logická jednotka) pro zpracování pokynů.

Pokud je procesor 32 bitů, bude schopen pracovat současně se skupinami bitů až 32 prvků. Se 32 bitovou skupinou můžeme reprezentovat 2 ³² různých typů instrukcí nebo 4294967296

Jeden ze 64 tedy bude schopen pracovat se slovy (pokyny) až 64 bitů. Čím více bitů ve skupině, tím větší kapacita pro provádění operací bude mít procesor. Podobně se skupinou 64 můžeme představovat 2 ⁶⁴ typů operací., Je nesmírně velké množství.

Úložné jednotky: bajt

Úložné jednotky měří svou kapacitu v bajtech. Bajt je jednotka informace odpovídající objednané sadě 8 bitů nebo oktetu. Velikost, kterou je bajt reprezentován, je u hlavního města „ B “.

Takže v jednom bytě budeme moci reprezentovat 8 bitů, takže konverze je nyní zcela jasná

1 byte = 8 bitů

Jděte od Bajtů k bitům

Chcete-li převést z bajtu na bit, budeme muset provést pouze příslušné operace. Pokud chceme přejít z bajtů na bity, budeme muset vynásobit hodnotu 8. A pokud chceme přejít z bitů do bajtů, musíme hodnotu rozdělit.

100 bajtů = 100 * 8 = 800 bitů

256 bitů = 256/8 = 32 bytů

Byte násobky

Ale jak vidíme, Byte je opravdu malé měřítko ve srovnání s hodnotami, které v současné době zpracováváme. Proto byla přidána opatření představující násobky bajtů, aby se přizpůsobila dobám.

Přísně bychom měli používat ekvivalenci mezi násobky bajtů prostřednictvím binárního systému, protože je to základ, na kterém pracuje číslovací systém. Stejně jako u množství, jako je hmotnost nebo metry, můžeme v tomto reprezentačním systému najít také násobky.

Bajtové násobky v mezinárodním měřicím systému

Počítačoví vědci vždy rádi reprezentují věci se svými skutečnými hodnotami, jako tomu bylo v předchozím příkladu. Ale pokud jsme inženýři, také bychom chtěli mít mezinárodní systém číslování jako referenci. A právě z tohoto důvodu se tyto hodnoty liší v závislosti na systému, který používáme, a to proto, že základna 10 systému desítkového číslování se používá k reprezentaci násobků každé jednotky. Podle Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC) by pak tabulka násobků bajtů a názvu byla následující:

Název velikosti	Symbol	Faktor v desítkové soustavě	Hodnota v binárním systému (v bajtech)
Byte	B	10 0	1
Kilobyte	KB	10 3	1 000
Megabajt	MB	10 6	1 000 000
Gigabyte	GB	10 9	1 000 000 000
Terabyte	TB	10 12	1 000 000 000 000
Petabyte	PB	10 15	1 000 000 000 000 000
Exabyte	EB	10 18	1 000 000 000 000 000 000
Zettabyte	ZB	10 21	1 000 000 000 000 000 000 000
Yottabyte	Yb	10 24	1 000 000 000 000 000 000 000 000 000

Proč 1024 místo 1000

Pokud se držíme binárního číslovacího systému, měli bychom tento průchod použít k vytvoření násobků bajtů. Tímto způsobem:

1 KB (kilobyte) = 2 ¹⁰ bajtů = 1024 B (bajty)

Tímto způsobem budeme mít následující tabulku násobků bajtů:

Název velikosti	Symbol	Faktor v binárním systému	Hodnota v binárním systému (v bajtech)
Byte	B	2 0	1
Kibibyte	KB	2 10	1 024
Mebibyte	MB	2 20	1 048 576
Gibibyte	GB	2 30	1 073 741 824
Tebibyte	TB	2 40	1 099 511 627 776
Pebibyte	PB	2 50	1, 125 899, 906, 842, 624
Exbibyte	EB	2 60	1, 152 921, 504, 606, 846, 976
Zebibyte	ZB	2 70	1 180 591 620 717 411 303 424
Yobibyte	Yb	2 80	1, 208 925, 819, 614, 629, 174, 706, 176

Co dělá každý z nás, protože dovedně spojí tyto dva měřící systémy. Bereme přesnost binárního systému spolu s pěknými jmény mezinárodního systému, abychom vždy mluvili o tom, že 1 Gigabajt je 1024 megabajtů. Buďme upřímní, kdo by si myslel, že požádá o pevný disk o velikosti 1 Tebibyte, možná by nás nazvali hloupým. Nic není dále od reality.

Proč má můj pevný disk menší kapacitu, než jsem si koupil?

Po přečtení si jistě všimnete jedné věci, úložné kapacity v mezinárodním systému jsou menší než kapacity zastoupené v binárním formátu. A určitě jsme si také všimli, že pevné disky, vždy, když si koupíme, přijdou s menší kapacitou, než se původně slibovalo. Ale je to pravda?

Stává se, že pevné disky jsou uváděny na trh z hlediska desetinné kapacity podle mezinárodního systému, takže jeden gigabajt odpovídá 1 000 000 000 bajtů. A operační systémy jako Windows používají k reprezentaci těchto čísel binární číslovací systém, který, jak jsme viděli, se liší tím větší kapacita, kterou máme.

Pokud to vezmeme v úvahu a podíváme se na vlastnosti pevného disku, můžeme najít následující informace:

Zakoupili jsme pevný disk 2TB, tak proč máme k dispozici pouze 1, 81 TB ?

Abychom dostali odpověď, musíme provést převod mezi jedním systémem a druhým. Pokud je množství reprezentováno v bajtech, musíme vzít ekvivalent odpovídajícího číslovacího systému. Takže:

Kapacita v desetinném systému / Kapacita v binárním systému

2, 000, 381, 014, 016 / 1, 099, 511, 627, 776 = 1, 81 TB

Jinými slovy, náš pevný disk má skutečně 2TB, ale pokud jde o mezinárodní systém, ne binární systém. Windows nám to dává, pokud jde o binární systém, a právě z tohoto důvodu vidíme na našem počítači méně.

Mít pevný disk 2TB a vidět ho tímto způsobem. Náš pevný disk by měl být:

(2 * 1 099 511 627 776) / 2 000 000 000 000 = 2, 19 TB

Komunikační mediální jednotky

Nyní se podíváme na opatření, která používáme pro digitální komunikační systémy. V tomto případě najdeme mnohem menší diskusi, protože všichni přímo zastupujeme tyto jednotky prostřednictvím mezinárodního systému, tj. V základně 10 podle desetinné soustavy.

Abychom reprezentovali rychlost přenosu dat, použijeme bit za sekundu nebo (b / s) nebo (bps) a jejich násobky. Protože se jedná o měřítko času, zavádí se tato elementární velikost.

Název velikosti	Symbol	Faktor v desítkové soustavě	Hodnota v binárním systému (v bitech)
bit za sekundu	bps	10 0	1
Kilobit za sekundu	Kbps	10 3	1 000
Megabit za sekundu	Mb / s	10 6	1 000 000
Gigabit za sekundu	Gbps	10 9	1 000 000 000
Terabit za sekundu	Tbps	10 12	1 000 000 000 000

Frekvence

Frekvence je veličina, která měří počet kmitů, které elektromagnetická nebo zvuková vlna podstoupí během jedné sekundy. Oscilace nebo cyklus představuje opakování události, v tomto případě to bude počet opakování vlny. Tato hodnota se měří v hertzech, jejichž velikost je frekvence.

Hertz (Hz) je kmitočet oscilace, kterému částice prochází v období jedné sekundy. Rovnocennost mezi frekvencí a periodou je následující:

Takže, pokud jde o náš procesor, měří počet operací, které je procesor schopen provádět za jednotku času. Řekněme, že každý vlnový cyklus by byl operací CPU.

Hertzovy násobky (Hz)

Stejně jako u předchozích měření bylo nutné vyvinout opatření, která přesahují základní jednotku, která je hertz. Proto najdeme následující násobky tohoto opatření:

Název velikosti	Symbol	Faktor v desítkové soustavě
picohertz	pHz	10-12
nanohertz	nHz	10 -9
microhertz	µHz	10 -6
Millihertz	mHz	10 -3
centihertz	cHz	10 -2
decihertzio	dHz	10 -1
Hertz	Hz	10 0
Decahertzio	daHz	10 1
Hectohertz	hHz	10 2
Kilohertzio	kHz	10 3
Megahertz	MHz	10 6
Gigahertz	GHz	10 9
Terahertzio	THz	10 12
Petahertzio	PHz	10 15

Toto jsou hlavní opatření použitá při výpočtech pro měření a hodnocení fungování komponent.

Doporučujeme také:

Doufáme, že vám tato informace pomohla lépe porozumět operačním měrným jednotkám počítače.