▷ Одиниці вимірювання в обчисленні: біт, байт, mb, терабайт і петабайт

У цій статті ми побачимо одиниці вимірювання в обчисленні, дізнаємося, з чого вони складаються, з чого вони вимірюють, і еквівалентність між ними, біт, байт, мегабайт терабайт і петабайт . Є ще багато! Ви їх знаєте

Якщо ви коли-небудь читали будь-який з наших оглядів та статей, напевно ви натрапили на певні значення, виражені в цих одиницях вимірювання. І якщо ви також помітили, ми зазвичай виражаємо вимірювання в мережах, використовуючи біти та сховища в байтах. Яка тоді еквівалентність між ними? Ми все це побачимо в цій статті.

Зміст індексу

Знання такого типу заходів є дуже корисним при купівлі різних комп’ютерних компонентів, оскільки ми можемо уникати обману. Можливо, одного дня ми наймемо інтернет-сервіс якогось оператора і скаже нам цифри в Мегабітах, і ми будемо так раді перевірити нашу швидкість і побачити, що вона набагато нижча, ніж ми спочатку думали. Вони нас не обдурили, вони будуть лише заходами, вираженими в іншій масштабі.

Зазвичай це трапляється і з частотою процесорів і оперативною пам'яттю, нам потрібно знати еквівалентність, наприклад, між Hertzios (Hz) і Megahertzios (Mhz).

Щоб уточнити всі ці сумніви, ми запропонували розробити підручник якомога повніше про всі ці підрозділи та їх еквіваленти

Що трохи

Біт походить від слів Двійкова цифра або двійкова цифра. Це одиниця вимірювання для вимірювання ємності пам'яті цифрової пам'яті і представлена ​​величиною "b". Біт - це числове подання двійкової системи нумерації, яка намагається представити всі існуючі значення за допомогою значень 1 і 0. І вони безпосередньо пов'язані зі значеннями електричної напруги в системі.

Таким чином, ми можемо мати сигнал позитивної напруги, наприклад, 1 Вольт (V), який буде представлений у вигляді 1 (1 біт) і нульового сигналу напруги, який буде представлений у вигляді 0 (0 біт)

Власне, операція протилежна і електричний імпульс представлений 0 (від'ємним краєм), але для пояснення завжди використовується найінтуїтивніше для людини. З точки зору машини це точно так само, конверсія пряма.

Отже, послідовність бітів являє собою ланцюжок інформації або електричні імпульси, які змусять процесор виконувати певне завдання. Наш процесор розуміє лише ці два стани, напруга чи ненапруга. Завдяки об'єднанню багатьох із них нам вдається виконати певні завдання на нашій машині.

Бітове поєднання

За допомогою одного біта ми можемо представляти лише два стани в машині, але якщо ми почнемо з'єднувати деякі біти з іншими, ми можемо отримати нашу машину для кодування більшої різноманітності та інформації.

Наприклад, якби у нас було два біти, ми могли мати 4 різних стани, і тому ми могли робити 4 різні операції. Подивимось, наприклад, як ми могли керувати двома кнопками:

0	0	Не натискайте жодної кнопки
0	1	Натисніть кнопку 1
1	0	Натисніть кнопку 2
1	1	Натисніть обидві кнопки

Таким чином можна зробити машини на зразок тих, які ми маємо в даний час. Завдяки поєднанню бітів можна зробити все, що ми сьогодні бачимо в нашій команді.

Бінарна система - це система бази 2 (два значення), тому для визначення кількості комбінацій бітів ми можемо скласти, нам слід було б лише підняти базу до п’ятої потужності відповідно до потрібних бітів. Наприклад:

Якщо у мене є 3 біти, у мене є 2 ³ можливі комбінації або 8. Це правда?

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

Якби в ньому було 8 біт (октет), у нас було б 2 ⁸ можливих комбінацій або 256.

Найбільш значущі біти

Як і в будь-якій системі нумерації, 1 не збігається з 1000, нулі праворуч рахують багато. Ми називаємо найбільш значущий або найвищий біт значення (MSB) і біт найменшого значення або найменшого значення.

Позиція	5	4	3	2	1	0
Біт	1	0	1	0	0	1
Значення	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Десяткове значення	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Як ми бачимо, чим більше положення праворуч, тим більше значення біта.

Процесорні архітектури

Безумовно, всі ми пов’язуємо в першу чергу значення біт з архітектурою комп'ютера. Коли ми говоримо про 32-бітні або 64-бітні процесори, ми маємо на увазі можливість виконувати такі операції, зокрема ALU (арифметично-логічний блок) для обробки інструкцій.

Якщо процесор має 32 біти, він зможе працювати одночасно з групами бітів до 32 елементів. Маючи 32-бітну групу, ми можемо представити 2 ³² різних типи інструкцій або 4294967296

Тому один із 64 міг би працювати зі словами (інструкціями) до 64 біт. Чим більше бітів у групі, тим більшу ємність для виконання операцій матиме процесор. Аналогічно з групою з 64 ми можемо представити 2 ⁶⁴ типи операцій., Надзвичайно велика кількість.

Одиниці зберігання: байт

Зі свого боку, одиниці зберігання вимірюють їх ємність у байтах. Байт - це одиниця інформації, еквівалентна упорядкованому набору з 8 біт або октету. Величина, з якою представлений байт, є великою літерою " B ".

Тож в одному байті ми зможемо представити 8 біт, тому перетворення вже цілком зрозуміло

1 байт = 8 біт

Перейдіть від байтів до біт

Для перетворення з байту в біт нам залишиться лише виконати відповідні операції. Якщо ми хочемо перейти від байтів до бітів, нам доведеться лише помножити значення на 8. І якщо ми хочемо перейти від бітів до байтів, нам доведеться розділити значення.

100 байт = 100 * 8 = 800 біт

256 біт = 256/8 = 32 байти

Байтові кратні

Але як ми бачимо, Байт - це дійсно невеликий показник порівняно зі значеннями, з якими ми зараз обробляємось. Ось чому були додані заходи, що представляють кратні байти, щоб пристосуватися до часів.

Суворо, нам слід використовувати еквівалентність між кратними байтами через бінарну систему, оскільки це база, на якій працює система нумерації. Як ми робимо з такими величинами, як вага або лічильники, ми також можемо знайти кратні в цій системі подання.

Множина байт у міжнародній вимірювальній системі

Комп'ютерні вчені завжди люблять представляти речі зі своїми реальними цінностями, як це було в попередньому прикладі. Але якщо ми інженери, ми також хотіли б, щоб міжнародна система нумерації була еталоном. І саме з цієї причини ці значення відрізняються залежно від системи, яку ми використовуємо, і це тому, що база 10 десяткової системи нумерації використовується для представлення кратних елементів кожної одиниці. Тоді, згідно з даними Міжнародної електротехнічної комісії (IEC), таблиця кратних байт та найменувань буде такою:

Назва величини	Символ	Коефіцієнт у десятковій системі	Значення у двійковій системі (у байтах)
Байт	Б	10 0	1
Кілобайт	КБ	10 3	1000
Мегабайт	МБ	10 6	1 000 000
Гігабайт	ГБ	10 9	1 000 000 000 000
Терабайт	Туберкульоз	10 12	1 000 000 000 000 000
Петабайт	ПБ	10 15	1 000 000 000 000 000 000
Екзабайт	EB	10 18	1 000 000 000 000 000 000 000
Зеттабайт	ЗБ	10 21	1 000 000 000 000 000 000 000
Yottabyte	Yb	10 24	1 000 000 000 000 000 000 000 000

Чому 1024 замість 1000

Якщо ми дотримуємось двійкової системи нумерації, ми повинні використовувати цей прохід для створення кратних байт. Таким чином:

1 Кб (кілобайт) = 2 ¹⁰ байт = 1024 Б (байт)

Таким чином у нас вийде наступна таблиця кратних байт:

Назва величини	Символ	Фактор у двійковій системі	Значення у двійковій системі (у байтах)
Байт	Б	2 0	1
Кібібайт	КБ	2 10	1, 024
Мебібайт	МБ	2 20	1, 048, 576
Гібібайт	ГБ	2 30	1, 073, 741, 824
Тебібайт	Туберкульоз	2 40	1, 099 511, 627, 776
Пебібайт	ПБ	2 50	1, 125 899, 906, 842, 624
Exbibyte	EB	2 60	1, 152 921, 504, 606, 846, 976
Зебібайт	ЗБ	2 70	1, 180 591, 620, 717, 411, 303, 424
Йобібайт	Yb	2 80	1, 208 925, 819, 614, 629, 174, 706, 176

Що робить кожен із нас, адже вони вміло поєднують ці дві вимірювальні системи. Ми приймаємо точність бінарної системи разом з приємними іменами міжнародної системи, щоб завжди говорити про те, що 1 гігабайт - 1024 мегабайти. Будемо чесними, хто б подумав попросити жорсткий диск на 1 Тебібайт, вони, можливо, назвуть нас дурними. Ніщо не йде далі від реальності.

Чому мій жорсткий диск має меншу ємність, ніж я придбав?

Прочитавши це, напевно ви помітили одне, що ємності в міжнародній системі менше, ніж ті, які представлені у двійковій. І, звичайно, ми також помітили, що жорсткі диски - абсолютно кожен раз, коли ми купуємо один прилад з меншою ємністю, ніж спочатку обіцяли. Але це правда?

Що відбувається, так це те, що жорсткі диски продаються у вигляді десяткової ємності відповідно до міжнародної системи, тому один гігабайт еквівалентний 1 000 000 000 байт. І такі операційні системи, як Windows, використовують двійкову систему нумерації для представлення цих цифр, які, як ми бачили, відрізняються тим більшою ємністю, яку ми маємо.

Якщо взяти це до уваги і перейти до властивостей нашого жорсткого диска, ми можемо знайти таку інформацію:

Ми купили жорсткий диск 2 Тб, то чому ми маємо лише 1, 81 ТБ ?

Щоб дати відповідь, нам доведеться зробити перетворення між однією системою та іншою. Якщо кількість представлена ​​в байтах, ми повинні взяти еквівалент відповідної системи нумерації. Отже:

Ємність у десятковій системі / Ємність у двійковій системі

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

Іншими словами, наш жорсткий диск дійсно має 2 ТБ, але з точки зору міжнародної системи, а не бінарної системи. Windows дає нам це з точки зору бінарної системи, і саме з цієї причини ми бачимо менше на своєму комп’ютері.

Мати жорсткий диск 2 Тб і бачити це саме так. Наш жорсткий диск повинен бути:

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

Підрозділи засобів зв'язку

Тепер ми звернемось до заходів, які ми використовуємо для цифрових систем зв'язку. У цьому випадку ми знаходимо набагато менше дискусій, оскільки всі ми безпосередньо представляємо ці одиниці через міжнародну систему, тобто в базі 10 згідно десяткової системи.

Отже, щоб представити швидкість передачі даних, ми будемо використовувати біт на секунду або (b / s) або (bps) та їх кратні. Оскільки це міра часу, ця елементарна величина вводиться.

Назва величини	Символ	Коефіцієнт у десятковій системі	Значення у двійковій системі (у бітах)
біт на секунду	bps	10 0	1
Кілобіт за секунду	Кбіт / с	10 3	1000
Мегабіт в секунду	Мбіт / с	10 6	1 000 000
Гігабіт в секунду	Гбіт / с	10 9	1 000 000 000 000
Терабіт за секунду	Тб / с	10 12	1 000 000 000 000 000

Частота

Частота - це величина, яка вимірює кількість коливань, які електромагнітна або звукова хвиля зазнає за одну секунду. Коливання або цикл являє собою повторення події, в цьому випадку це буде кількість повторень хвилі. Це значення вимірюється в герцах, величина яких - частота.

Герц (Гц) - частота коливань, яку зазнає частинка за період однієї секунди. Еквівалентність між частотою та періодом така:

Отже, щодо нашого процесора він вимірює кількість операцій, які процесор здатний виконувати за одиницю часу. Скажімо, що кожен хвильовий цикл був би операцією з процесором.

Герц множин (Гц)

Як і в попередніх вимірах, потрібно було винайти заходи, що перевищують основну одиницю, що є герц. Ось чому ми можемо знайти такі кратні показники цього заходу:

Назва величини	Символ	Коефіцієнт у десятковій системі
пікогерц	пГц	10-12
наногерц	нГц	10 -9
мікрогерц	мкГц	10 -6
мілігерц	мГц	10 -3
centihertz	кГц	10 -2
decihertzio	дГц	10 -1
Герц	Гц	10 0
Декагерціо	даГц	10 1
Гектогерц	гГц	10 2
Кілогерццо	кГц	10 3
Мегагерц	МГц	10 6
Гігагерц	ГГц	10 9
Терагерціо	Тц	10 12
Petahertzio	PHz	10 15

Ну, це основні заходи, що застосовуються при обчисленні для вимірювання та оцінки функціонування компонентів.

Ми також рекомендуємо:

Ми сподіваємося, що ця інформація допомогла вам краще зрозуміти робочі вимірювальні одиниці комп'ютера.