▷ Mértékegységek a számításban: bit, byte, mb, terabyte és petabyte

Ebben a cikkben meglátjuk a mértékegységeket a számítástechnikában, megtanuljuk, hogy miből állnak, mit mérnek, és az egyenértékűség közöttük, bit, byte, Megabyte Terabyte és Petabyte . Van még sok más! Ismered őket?

Ha valaha is olvastam valamelyik véleményünket és cikket, akkor biztosan találkozik bizonyos értékekkel, amelyek ezekben a mértékegységekben vannak kifejezve. És ha Ön is észrevette, akkor általában a hálózatokban a méréseket bitekkel fejezzük ki, és a tárolást bájtokban. Mi tehát az egyenértékűség közöttük? Mindezt ebben a cikkben látjuk.

Tartalom index

Az ilyen típusú intézkedések ismerete nagyon hasznos különféle számítógépes alkatrészek vásárlásakor, mivel elkerülhetjük a megtévesztést. Lehet, hogy egy nap felveszünk egy szolgáltató internetszolgáltatását, és elmondja nekünk a Megabit-ben megadott adatokat, és örülünk, hogy ellenőrizzük sebességünket, és láthatjuk, hogy az sokkal alacsonyabb, mint az eredetileg gondoltuk. Nem becsapták bennünket, csak egy másik nagyságrendben kifejezett intézkedések lesznek.

Ez általában a processzorok és a RAM memóriák gyakoriságával is megtörténik, tudnunk kell például a Hertzios (Hz) és a Megahertzios (Mhz) közötti ekvivalenciát.

Mindezeknek a kétségeknek a tisztázása érdekében javaslatot tettünk egy, a lehető legteljesebb bemutató kidolgozására mindezen egységekkel és azok megfelelőivel

Mi egy kicsit

A bit a bináris számjegy vagy a bináris számjegy szavakból származik. Ez a mértékegység a digitális memória tárolási kapacitásának mérésére, és a "b" nagyság képviseli. A bit a bináris számozási rendszer numerikus ábrázolása, amely megpróbálja az összes létező értéket ábrázolni az 1 és 0 értékek felhasználásával. És ezek közvetlenül kapcsolódnak a rendszer elektromos feszültségének értékéhez.

Ilyen módon lehet pozitív feszültségjel, például 1 V (V), amelyet 1 (1 bit) -nek ábrázolunk, és null feszültségjel, amely 0 (0 bit) lesz.

Valójában a művelet ellentétes, és egy elektromos impulzust 0-val (negatív él) ábrázolunk, de a magyarázatért mindig az ember számára a leg intuitívabb. A gép szempontjából pontosan ugyanaz, az átalakítás közvetlen.

Tehát a bitek egymás utáni információs láncot vagy elektromos impulzusokat képviselnek, amelyek miatt a processzor egy bizonyos feladatot végrehajthat. A processzorunk csak ezt a két állapotot érti, a feszültséget vagy a nem feszültséget. Ezek sokaságával egyes feladatokat tudunk végrehajtani a gépen.

Bit kombináció

Egy bittel csak két állapotot reprezentálhatunk egy gépen, de ha egyes biteket összekapcsolunk másokkal, megkaphatjuk gépeinket, hogy több változatosságot és információt kódoljon.

Például, ha két bitünk lenne, akkor 4 különböző állapottal rendelkezhetünk, és ezért 4 különböző műveletet is végrehajthatunk. Lássuk például, hogyan lehetne irányítani két gombot:

0	0	Ne nyomjon meg semmilyen gombot
0	1	Nyomja meg az 1 gombot
1	0	Nyomja meg a 2 gombot
1	1	Nyomja meg mindkét gombot

Ilyen módon lehet gépeket gyártani, mint amilyeneink jelenleg vannak. A bitek kombinációjával mindent megtehetsz, amit ma a csapatunkban látunk.

A bináris rendszer a 2. bázis (két érték) rendszere, tehát ahhoz, hogy meghatározzuk, hány bitkombinációt tudunk készíteni, csak az n-edik teljesítményre kellene emelnünk az alapot a kívánt biteknek megfelelően. Például:

Ha 3 bittel rendelkezem, akkor 2 ³ lehetséges kombinációval vagy 8. Igaz?:

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

Ha 8 bittel (oktettel) rendelkeznénk, akkor 2 ⁸ lehetséges kombináció vagy 256 lenne.

Legfontosabb bitek

Mint minden számozási rendszerben, az 1 nem ugyanaz, mint az 1000, a jobb oldali nullák sokat számítanak. A legfontosabb vagy legmagasabb értékű bitet (MSB), a legkevésbé szignifikáns vagy a legkevesebb értéket bitet hívjuk.

pozíció	5	4	3	2	1	0
bit	1	0	1	0	0	1
érték	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Tizedes érték	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Mint látjuk, minél nagyobb a jobb helyzet, annál nagyobb a bit értéke.

Processzor architektúrák

Természetesen mindegyikünk először a bitek értékét kapcsolja össze a számítógép architektúrájával. Amikor a 32 bites vagy a 64 bites processzorokról beszélünk, akkor arra utalunk, hogy képesek-e olyan műveleteket végrehajtani, amelyek ezekkel rendelkeznek, különösen az ALU (aritmetikai-logikai egység) az utasítások feldolgozására.

Ha egy processzor 32 bit, akkor képes lesz egyszerre működni akár 32 elemből álló bitcsoportokkal. 32 bites csoporttal 2 ³² különféle típusú utasítást vagy 4294967296 ábrázolhatunk

Ezért a 64 közül az egyik képes lenne akár 64 bites szavakkal (utasításokkal) dolgozni. Minél több bit van egy csoportban, annál nagyobb kapacitással rendelkezik a műveletek végrehajtásához processzor. Hasonlóan egy 64-es csoporttal 2 ⁶⁴ típusú műveletet reprezentálhatunk., Nevetségesen nagy mennyiség.

Tárolóegységek: a byte

A tárolóegységek a maga részét képesek bájtban mérni. A bájt információs egység, amely egyenértékű 8 bites rendezett készlettel vagy oktettel. A bájt ábrázolásának nagysága a „ B ” főnévvel történik.

Tehát egy bájtban képesek leszünk 8 bitre reprezentálni, tehát a konvertálás most már egyértelmű

1 bájt = 8 bit

Menjen byte-ból bitre

A Byte-ból bitre konvertáláshoz csak a megfelelő műveleteket kell végrehajtanunk. Ha bájtról bitre akarunk lépni, akkor csak az értéket kell szoroznunk 8-kal. És ha bitből bájtba akarunk menni, akkor az értéket fel kell osztani.

100 bájt = 100 * 8 = 800 bit

256 bit = 256/8 = 32 bájt

Byte többszörösek

De amint látjuk, a bájt egy nagyon kicsi mérték a jelenleg kezelt értékekhez képest. Ez az oka annak, hogy a bájtok többszöröseit képviselő intézkedéseket hozzáadtunk az időkhöz való igazításhoz.

Szigorúan a bináris rendszeren keresztül kell használni a bájt többszörösei közötti ekvivalenciát, mivel ez az az alap, amelyen a számozási rendszer működik. Ahogyan a mennyiségeket, például a súlyt vagy a métert, a reprezentációs rendszerben többszörös is megtalálható.

Bájt többszörösei a nemzetközi mérési rendszerben

A számítógépes tudósok mindig szeretik a dolgokat valós értékeikkel ábrázolni, mint az előző példában is. De ha mérnökök vagyunk, akkor a nemzetközi számozási rendszert is referenciaként szeretnénk használni. Pontosan ez az oka annak, hogy ezek az értékek az általunk használt rendszertől függően különböznek, és azért van, mert a tizedes számozási rendszer 10. alapját használják az egyes egységek többszöröseinek ábrázolására. Akkor a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) szerint a bájt és név szorzótáblázata a következő lenne:

Nagyság név	I szimbólum	Tényező tizedesrendszerben	Érték bináris rendszerben (byte-ban)
byte	B	10 0	1
kilobájt	KB	10 3	1000
megabyte	MB	10 6	1.000.000
Gigabyte	GB	10 9	1000000000
terabyte	tuberkulózis	10 12	1.000.000.000.000
petabájt	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

Miért 1024 az 1000 helyett?

Ha ragaszkodunk a bináris számozási rendszerhez, akkor ezt a hitelesítést kell felhasználnunk a bájt többszöröseinek létrehozásához. Ilyen módon:

1 KB (kilobájt) = 2 ¹⁰ bájt = 1024 B (bájt)

Ily módon a következő bájt szorzótáblázattal rendelkezünk:

Nagyság név	I szimbólum	Faktor a bináris rendszerben	Érték bináris rendszerben (byte-ban)
byte	B	2 0	1
kibibyte	KB	2 10	1024
mebibyte	MB	2 20	1048576
gibibyte	GB	2 30	1073741824
tebibyte	tuberkulózis	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

Mindannyiunk csinál, mert ügyesen egyesítik ezt a két mérési rendszert. A bináris rendszer pontosságát és a nemzetközi rendszer szép nevét vesszük figyelembe, hogy mindig arról beszéljünk, hogy az 1 gigabájt 1024 megabájt. Legyünk őszinték, akik azt gondolnák, hogy kérnek 1 Tebibyte merevlemezt, esetleg ostobának hívnának minket. Semmi nincs távolabb a valóságtól.

Miért van a merevlemez kevesebb kapacitással, mint amit vásároltam?

Miután elolvasta ezt, biztosan észrevesz egy dolgot, a nemzetközi rendszer tárolókapacitása kisebb, mint a binárison ábrázolt. És természetesen azt is észrevettük, hogy a merevlemezek, feltétlenül amikor csak vásárolunk, kevesebb kapacitással jönnek, mint az eredetileg ígérték. De igaz ez?

Ami történik, hogy a merevlemez-meghajtókat a nemzetközi rendszer szerint decimális kapacitással értékesítik, tehát egy gigabájt egyenértékű 1 000 000 000 bájtnak. És az operációs rendszerek, mint például a Windows, a bináris számozási rendszert használják ezeknek az ábráknak a bemutatására, amelyek - amint láttuk - annál nagyobb különbséget mutatnak, mint mi.

Ha ezt figyelembe vesszük, és megnézjük a merevlemez tulajdonságait, a következő információkat találhatjuk:

Vásároltunk egy 2 TB merevlemezt, miért van csak 1, 81 TB szabadon ?

A válasz megadásához át kell állítanunk az egyik rendszer és a másik közötti átalakítást. Ha a mennyiséget bájtban ábrázoljuk, akkor a megfelelő számozási rendszer egyenértékét kell vennünk. akkor:

Kapacitás decimális rendszerben / kapacitás bináris rendszerben

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

Más szavakkal, a merevlemez-meghajtónk valóban 2 TB-val rendelkezik, de a nemzetközi rendszer szempontjából, nem pedig a bináris rendszerben. A Windows megadja nekünk a bináris rendszer szempontjából, és éppen ezért okolunk kevesebbet a számítógépünkön.

Ha 2TB-os merevlemeze van, és így látja. Merevlemezünknek a következőnek kell lennie:

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

Kommunikációs média egységek

Most megnézzük azokat az intézkedéseket, amelyeket a digitális kommunikációs rendszerekhez használunk. Ebben az esetben sokkal kevesebb vitát találunk, mivel mindannyian közvetlenül képviseljük ezeket az egységeket a nemzetközi rendszeren keresztül, azaz a 10. alapban a tizedesrendszer szerint.

Tehát az adatátviteli sebesség ábrázolásához másodpercenként bitet (b / s) vagy (bps) és azok szorzatait fogjuk használni. Mivel ez időmérő, bevezetésre kerül ez az elemi nagyságrend.

Nagyság név	I szimbólum	Tényező tizedesrendszerben	Érték bináris rendszerben (bitben)
bit másodpercenként	bps	10 0	1
Kilobit másodpercenként	kbps	10 3	1000
Megabit / másodperc	mbps	10 6	1.000.000
Gigabites másodpercenként	Gbps	10 9	1000000000
Terabit másodpercenként	Tbps	10 12	1.000.000.000.000

frekvencia

A frekvencia egy olyan mennyiség, amely méri az oszcillációk számát, amelyen egy elektromágneses vagy hanghullám egy másodperc alatt megy keresztül. Egy oszcilláció vagy ciklus egy esemény ismétlését jelöli, ebben az esetben a hullám ismétlésének száma lesz. Ezt az értéket hertsekben mérik, amelynek nagysága a frekvencia.

Hertz (Hz) az a rezgési frekvencia, amelyen a részecske egy másodperc alatt megy keresztül. A gyakoriság és az időszak közötti egyenértékűség a következő:

Tehát a processzorunk szempontjából azt méri, hogy hány műveletre képes a processzor időegységenként. Tegyük fel, hogy minden hullámciklus CPU művelet lenne.

Hertz multiplikátorok (Hz)

Az előző mérésekhez hasonlóan szükség volt olyan mérések feltárására is, amelyek meghaladják a hertz alapegységet. Ez az oka annak, hogy az intézkedés következő többszöröseit találjuk:

Nagyság név	I szimbólum	Tényező tizedesrendszerben
picohertzio	phz	10 -12
nanohertzio	NHZ	10 -9
microhertzio	μHz	10 -6
milihertzio	mHz	10 -3
centihertzio	CHz-	10 -2
decihertzio	DHZ	10-1
HZ	Hz	10 0
Decahertzio	daHz	10 1
Hectohertzio	HHZ	10 2
kilohertzet	kHz	10 3
megahertz	MHz	10 6
gigahertz	GHz	10 9
Terahertzio	THz	10 12
Petahertzio	phz	10 15

Nos, ezek a számításban alkalmazott főbb intézkedések az összetevők működésének mérésére és értékelésére.

Azt is javasoljuk:

Reméljük, hogy ezek az információk jobban megértették a számítógép működési mértékegységeit.