▷ Единицы измерения в вычислениях: бит, байт, мегабайт, терабайт и петабайт

В этой статье мы увидим единицы измерения в вычислениях, мы узнаем, из чего они состоят, что они измеряют и эквивалентность между каждым из них, бит, байт, мегабайтный терабайт и петабайт . Есть еще много! Ты их знаешь

Если вы когда-либо читали какие-либо наши обзоры и статьи, вы наверняка встретите определенные значения, выраженные в этих единицах измерения. И если вы также заметили, мы обычно выражаем измерения в сетях, используя биты, а измерения в байтах. Какова же тогда эквивалентность между ними? Мы увидим все это в этой статье.

Указатель содержания

Знание этого типа мер действительно полезно при покупке различных компьютерных компонентов, поскольку мы можем избежать обмана. Возможно, однажды мы возьмем в аренду интернет-сервис какого-то оператора и сообщим нам цифры в мегабитах, и мы будем очень рады проверить нашу скорость и увидеть, что она намного ниже, чем мы первоначально думали. Они не обманули нас, они будут лишь мерами, выраженными в другой величине.

Это также обычно происходит с частотой процессоров и памяти RAM, нам нужно знать эквивалентность между Герциосом (Гц) и Мегагерциосом (МГц), например.

Чтобы прояснить все эти сомнения, мы предложили разработать максимально полное руководство по всем этим единицам и их эквивалентам.

Что немного

Бит происходит от слова Binary Digit или двоичной цифры. Это единица измерения для измерения емкости цифровой памяти, которая представлена ​​величиной «b». Бит представляет собой числовое представление двоичной системы нумерации, которая пытается представить все существующие значения посредством значений 1 и 0. И они напрямую связаны со значениями электрического напряжения в системе.

Таким образом, мы можем получить сигнал положительного напряжения, например, 1 Вольт (В), который будет представлен как 1 (1 бит), и сигнал нулевого напряжения, который будет представлен как 0 (0 бит)

На самом деле, операция противоположна, и электрический импульс представлен 0 (отрицательный край), но для объяснения всегда используется наиболее интуитивный для человека. С точки зрения машины все точно так же, конверсия прямая.

Таким образом, последовательность битов представляет собой цепочку информации или электрических импульсов, которая заставит процессор выполнять определенную задачу. Наш процессор понимает только эти два состояния: напряжение или отсутствие напряжения. Благодаря объединению многих из них нам удается выполнять определенные задачи на нашей машине.

Битовая комбинация

С одним битом мы можем представить только два состояния в машине, но если мы начнем соединять некоторые биты с другими, мы можем заставить нашу машину кодировать больше разнообразия и информации.

Например, если бы у нас было два бита, у нас могло бы быть 4 разных состояния, и, следовательно, мы могли бы сделать 4 разных операции. Давайте посмотрим, например, как мы можем управлять двумя кнопками:

0	0	Не нажимайте любую кнопку
0	1	Нажмите кнопку 1
1	0	Нажмите кнопку 2
1	1	Нажмите обе кнопки

Таким образом, можно создавать машины, подобные тем, которые есть у нас в настоящее время. Посредством комбинации битов можно сделать все, что мы видим сегодня в нашей команде.

Бинарная система - это система с основанием 2 (двумя значениями), поэтому, чтобы определить, сколько комбинаций битов мы можем сделать, нам нужно только поднять основание до n-й степени в соответствии с желаемыми битами. Например:

Если у меня есть 3 бита, у меня есть 2 ³ возможных комбинации или 8. Это 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

Если бы он имел 8 бит (октет), у нас было бы 2 ⁸ возможных комбинаций или 256.

Самые значимые биты

Как и в любой системе нумерации, 1 не совпадает с 1000, нули справа имеют большое значение. Мы называем бит старшего или старшего значения (MSB) и бит младшего или младшего значения.

положение	5	4	3	2	1	0
бит	1	0	1	0	0	1
значение	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Десятичное значение	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Как мы видим, чем больше позиция вправо, тем больше значение бита.

Архитектура процессора

Конечно, все мы в первую очередь связываем значение битов с архитектурой компьютера. Когда мы говорим о 32-битных или 64-битных процессорах, мы имеем в виду возможность выполнения операций, которые они имеют, в частности ALU (арифметико-логический блок) для обработки инструкций.

Если процессор 32-битный, он сможет работать одновременно с группами битов до 32 элементов. С 32-битной группой мы можем представить 2 ³² различных типа инструкций или 4294967296

Поэтому один из 64 сможет работать со словами (инструкциями) длиной до 64 бит. Чем больше битов в группе, тем больше возможностей для выполнения операций будет иметь процессор. Аналогично с группой из 64 мы можем представить 2 ⁶⁴ вида операций., Смешно большое количество.

Единицы хранения: байт

Со своей стороны единицы хранения измеряют свою емкость в байтах. Байт - это единица информации, эквивалентная упорядоченному набору из 8 бит или октета. Величина, с которой представлен байт, обозначается заглавной буквой « B ».

Таким образом, одним байтом мы сможем представить 8 бит, поэтому преобразование теперь вполне понятно.

1 байт = 8 бит

Переход от байтов к битам

Для преобразования из байта в бит нам нужно будет только выполнить соответствующие операции. Если мы хотим перейти от байтов к битам, нам нужно только умножить значение на 8. И если мы хотим перейти от битов к байтам, нам придется разделить значение.

100 байт = 100 * 8 = 800 бит

256 бит = 256/8 = 32 байта

Байтовые множители

Но, как мы видим, байт - это действительно небольшая мера по сравнению со значениями, которые мы сейчас обрабатываем. Вот почему меры, представляющие кратные байты были добавлены для адаптации к временам.

Строго говоря, мы должны использовать эквивалентность между кратными числами байта через двоичную систему, поскольку это основа, на которой работает система нумерации. Как и в случае с такими величинами, как вес или метры, мы также можем найти кратные числа в этой системе представления.

Множество байтов в международной системе измерений

Компьютерные ученые всегда любят представлять вещи с их реальными ценностями, как это было в предыдущем примере. Но если мы инженеры, мы также хотели бы иметь международную систему нумерации в качестве справки. И именно по этой причине эти значения различаются в зависимости от системы, которую мы используем, и это потому, что основание 10 десятичной системы нумерации используется для представления кратных каждой единице. Тогда, согласно Международной электротехнической комиссии (МЭК), таблица кратных байтов и имен будет следующей:

Название величины	символ I	Коэффициент в десятичной системе	Значение в двоичной системе (в байтах)
байт	В	10 0	1
килобайт	KB	10 3	1000
мегабайт	мегабайт	10 6	1000000
гигабайт	гигабайт	10 9	1000000000
терабайт	ТБ	10 12	1, 000, 000, 000, 000
петабайт	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
иоттабайт	Ю.Б.	10 24	1.000.000.000.000.000.000.000.000

Почему 1024 вместо 1000

Если мы придерживаемся системы двоичной нумерации, мы должны использовать этот проход для создания кратных байтов. Таким образом:

1 КБ (килобайт) = 2 ¹⁰ байт = 1024 B (байт)

Таким образом, у нас будет следующая таблица кратных байтов:

Название величины	символ I	Фактор в двоичной системе	Значение в двоичной системе (в байтах)
байт	В	2 0	1
kibibyte	KB	2 10	+1024
мебибайт	мегабайт	2 20	1048576
gibibyte	гигабайт	2 30	1073741824
tebibyte	ТБ	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
йобибайт	Ю.Б.	2 80	1 208 925 819 614 629 174 706 176

То, что делает каждый из нас, потому что они умело объединяют эти две измерительные системы. Мы берем точность двоичной системы вместе с хорошими именами международной системы, чтобы всегда говорить о том, что 1 гигабайт - это 1024 мегабайта. Давайте будем честными, кто подумает попросить 1 Тебибайт жесткий диск, они могут назвать нас глупыми. Нет ничего дальше реальности.

Почему мой жесткий диск имеет меньшую емкость, чем я купил?

Прочитав это, вы наверняка заметите одну вещь: объем памяти в международной системе меньше, чем в двоичном формате. И, конечно, мы также заметили, что жесткие диски, абсолютно всякий раз, когда мы покупаем один, поставляются с меньшей емкостью, чем первоначально обещали. Но так ли это?

Что происходит, так это то, что жесткие диски продаются с точки зрения десятичной емкости в соответствии с международной системой, поэтому один гигабайт эквивалентен 1 000 000 000 байт. А операционные системы, такие как Windows, используют двоичную систему нумерации для представления этих цифр, которые, как мы видели, различаются по мере увеличения емкости.

Если мы примем это во внимание и перейдем к просмотру свойств нашего жесткого диска, мы сможем найти следующую информацию:

Мы купили жесткий диск объемом 2 ТБ, так почему у нас доступно только 1, 81 ТБ ?

Чтобы дать ответ, нам нужно будет выполнить преобразование между одной системой и другой. Если количество представлено в байтах, мы должны взять эквивалент соответствующей системы нумерации. то:

Емкость в десятичной системе / Емкость в двоичной системе

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

Другими словами, наш жесткий диск действительно имеет 2 ТБ, но с точки зрения международной системы, а не двоичной системы. Windows дает нам это с точки зрения двоичной системы, и именно по этой причине мы видим меньше на нашем компьютере.

Иметь жесткий диск объемом 2 ТБ и видеть его таким. Наш жесткий диск должен быть:

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

Средства связи

Теперь мы переходим, чтобы увидеть меры, которые мы используем для цифровых систем связи. В этом случае мы находим гораздо меньше дискуссий, поскольку все мы непосредственно представляем эти единицы через международную систему, то есть в базе 10 в соответствии с десятичной системой.

Таким образом, для представления скорости передачи данных мы будем использовать бит в секунду или (б / с) или (б / с) и их кратные. Поскольку это мера времени, эта элементная величина вводится.

Название величины	символ I	Коэффициент в десятичной системе	Значение в двоичной системе (в битах)
бит в секунду	бод	10 0	1
Килобит в секунду	кбит	10 3	1000
Мегабит в секунду	Mbps	10 6	1000000
Гигабит в секунду	Gbps	10 9	1000000000
Терабит в секунду	Тбит	10 12	1, 000, 000, 000, 000

частота

Частота - это величина, которая измеряет количество колебаний, которые электромагнитная или звуковая волна испытывает за одну секунду. Колебание или цикл представляет собой повторение события, в этом случае это будет количество повторений волны. Это значение измеряется в герцах, величина которых является частотой.

Герц (Гц) - это частота колебаний, которой подвергается частица в течение одной секунды. Эквивалентность между частотой и периодом следующая:

Таким образом, с точки зрения нашего процессора он измеряет количество операций, которые процессор способен выполнить за единицу времени. Допустим, что каждый волновой цикл будет операцией процессора.

Hertz Multiples (Гц)

Как и в предыдущих измерениях, было необходимо изобрести меры, которые превышают базовую единицу, которая является герц. Вот почему мы можем найти следующие кратные этой меры:

Название величины	символ I	Коэффициент в десятичной системе
picohertzio	Phz	10 -12
nanohertzio	NHZ	10 -9
microhertzio	мкГц	10 -6
milihertzio	мГц	10 -3
centihertzio	CHZ	10 -2
decihertzio	DHZ	10 -1
HZ	Гц	10 0
Decahertzio	daHz	10 1
Hectohertzio	HHZ	10 2
килогерц	кГц	10 3
мегагерц	МГц	10 6
гигагерц	ГГц	10 9
Terahertzio	ТГц	10 12
Petahertzio	Phz	10 15

Ну, это основные меры, используемые в вычислительной технике для измерения и оценки функционирования компонентов.

Мы также рекомендуем:

Мы надеемся, что эта информация помогла вам лучше понять действующие единицы измерения компьютера.