уроци

Мерни единици в изчисленията: бит, байт, mb, терабайт и петабайт

Съдържание:

Anonim

В тази статия ще видим мерните единици в изчисленията, ще научим от какво се състоят, какво измерват и еквивалентността между всеки от тях, бит, байт, мегабайт терабайт и петабайт . Има още много! Познавате ли ги

Ако някога сте чели някой от нашите рецензии и статии, със сигурност ще срещнете определени стойности, изразени в тези мерни единици. И ако също сте забелязали, обикновено изразяваме измерванията в мрежи с помощта на битове и тези на съхранение в байтове. Каква тогава е равностойността между тях? Всичко това ще видим в тази статия.

Индекс на съдържанието

Познаването на този тип мерки е наистина полезно при закупуване на различни компютърни компоненти, тъй като можем да избегнем измама. Може би един ден ще наемем интернет услугата на някой оператор и ще ни каже цифрите в Мегабитите и ще се радваме да проверим скоростта си и да видим, че тя е много по-ниска, отколкото първоначално сме мислили. Не са ни измамили, те ще бъдат само мерки, изразени в друга величина.

Обикновено това се случва и с честотата на процесорите и RAM паметта, трябва да знаем еквивалентността между Hertzios (Hz) и Megahertzios (Mhz) например.

За да изясним всички тези съмнения, предложихме да разработим максимално пълен урок за всички тези единици и техните еквиваленти

Какво е малко

Битът идва от думите Binary Digit или двоична цифра. Той е мерната единица за измерване на капацитета за съхранение на цифровата памет и се представя с величината "b". Битът е числовото представяне на двоичната система за номериране, която се опитва да представи всички съществуващи стойности чрез стойностите 1 и 0. И те са пряко свързани със стойностите на електрическото напрежение в една система.

По този начин можем да имаме сигнал за положително напрежение, например 1 волт (V), който ще бъде представен като 1 (1 бит) и сигнал за нулево напрежение, който ще бъде представен като 0 (0 бит)

Всъщност операцията е обратна и електрически импулс е представен с 0 (отрицателен ръб), но за обяснението винаги се използва най-интуитивното за хората. От гледна точка на машината е абсолютно същото, преобразуването е директно.

И така, последователност от битове представлява верига от информационни или електрически импулси, които ще накарат процесорът да изпълни определена задача. Нашият процесор разбира само тези две състояния, напрежение или не напрежение. С обединението на много от тях успяваме да вършим определени задачи на нашата машина.

Битова комбинация

С един бит можем да представим само две състояния в машина, но ако започнем да съединяваме някои битове с други, можем да накараме нашата машина да кодира повече разнообразие и информация.

Например, ако имахме два бита, бихме могли да имаме 4 различни състояния и следователно бихме могли да извършим 4 различни операции. Нека да видим например как можем да контролираме два бутона:

0 0 Не натискайте нито един бутон
0 1 Натиснете бутона 1
1 0 Натиснете бутона 2
1 1 Натиснете и двата бутона

По този начин е възможно да се направят машини като тези, които имаме в момента. Чрез комбинацията от битове е възможно да се постигне всичко, което виждаме днес в нашия екип.

Двоичната система е система от база 2 (две стойности), така че за да определим колко комбинации от битове можем да направим, ще трябва само да вдигнем основата до n-та мощност според битовете, които искаме. Например:

Ако имам 3 бита, имам 2 3 възможни комбинации или 8. Вярно ли е?:

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

Ако имаше 8 бита (октет), щяхме да имаме 2 8 възможни комбинации или 256.

Най-значимите битове

Както във всяка система за номериране, 1 не е същото като 1000, нулите вдясно отчитат много. Наричаме най -значимия или най-високия стойност бит (MSB) и битът с най- малка или най-малка стойност.

позиция 5 4 3 2 1 0
малко 1 0 1 0 0 1
стойност 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0
Десетична стойност 32 16 8 4 2 1
MSB LSB

Както виждаме, колкото по-голямо е положението вдясно, толкова по-високо ще има битът.

Архитектура на процесори

Със сигурност всички свързваме на първо място стойността на битовете с архитектурата на компютър. Когато говорим за 32-битови или 64-битови процесори, имаме предвид способността за извършване на операции, които имат, по-специално ALU (аритметично-логическата единица) за обработка на инструкции.

Ако даден процесор е 32 бита, той ще може да работи едновременно с групи битове с до 32 елемента. С 32-битова група можем да представим 2 32 различни типа инструкции или 4294967296

Следователно един от 64 би могъл да работи с думи (инструкции) до 64 бита. Колкото повече битове в една група, толкова по-голям капацитет за извършване на операции ще има процесор. Подобно с група от 64 можем да представим 2 64 вида операции., Смешно голямо количество.

Единици за съхранение: байт

От своя страна, единиците за съхранение измерват капацитета им в байтове. Байт е единица информация, еквивалентна на подреден набор от 8 бита или октет. Величината, с която се представя байт, е с главна буква " B ".

Така в един байт ще можем да представим 8 бита, така че преобразуването вече е съвсем ясно

1 байт = 8 бита

Преминете от байтове към битове

За да превърнем от байт в бит, ще трябва само да извършим съответните операции. Ако искаме да преминем от байтове към битове, ще трябва само да умножим стойността на 8. И ако искаме да преминем от битове към байтове, ще трябва да разделим стойността.

100 байта = 100 * 8 = 800 бита

256 бита = 256/8 = 32 байта

Байтови кратни

Но както виждаме Байтът е наистина малка мярка в сравнение със стойностите, с които се справяме в момента. Ето защо са добавени мерки, представляващи множеството байтове, за да се адаптират към времената.

Строго трябва да използваме еквивалентността между множествата на байта чрез двоичната система, тъй като тя е основата, върху която работи системата за номериране. Както правим с количества като тегло или измервателни уреди, също можем да намерим кратни в тази система на представителство.

Множество байтове в международната измервателна система

Компютърните учени винаги обичат да представят нещата с техните реални стойности, както беше предишният пример. Но ако сме инженери, бихме искали също така да имаме международна система за номериране като ориентир. И точно поради тази причина тези стойности се различават според системата, която използваме, и това е така, защото основата 10 на десетичната система за номериране се използва за представяне на кратните на всяка единица. Тогава, според Международната електротехническа комисия (IEC), таблицата с кратни байтове и име ще бъде следната:

Име на величината аз символ Фактор в десетичната система Стойност в двоичната система (в байтове)
байт B 10 0 1
килобайт KB 10 3 1000
мегабайт MB 10 6 1000000
Gigabyte GB 10 9 1, 000, 000, 000
терабайт туберкулоза 10 12 1.000.000.000.000
петабайта PB 10 15 1.000.000.000.000.000
Exabyte EB 10 18 1.000.000.000.000.000.000
зетабайат ZB 10 21 1.000.000.000.000.000.000.000
yottabyte YB 10 24 1.000.000.000.000.000.000.000.000

Защо 1024 вместо 1000

Ако се придържаме към двоичната система за номериране, трябва да използваме този пропуск, за да създадем кратни на байта. По този начин:

1 KB (килобайт) = 2 10 байта = 1024 B (байтове)

По този начин ще имаме следната таблица от кратни на байта:

Име на величината аз символ Фактор в двоичната система Стойност в двоичната система (в байтове)
байт B 2 0 1
kibibyte KB 2 10 1024
mebibyte MB 2 20 1048576
gibibyte GB 2 30 1073741824
tebibyte туберкулоза 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

Какво прави всеки един от нас, защото умело обединява тези две измервателни системи. Ние приемаме точността на двоичната система, заедно с хубавите имена на международната система, за да говорим винаги за това, че 1 гигабайт е 1024 мегабайта. Нека бъдем честни, който би мислел да поиска твърд диск от 1 Tebibyte, вероятно биха ни нарекли глупави. Нищо не е по-далеч от реалността.

Защо моят твърд диск има по-малък капацитет от закупения?

След като прочетете това, със сигурност ще забележите едно нещо, капацитетите за съхранение в международната система са по-малки от тези, представени в двоични. И със сигурност също сме забелязали, че твърди дискове, абсолютно всеки път, когато си купим, идват с по-малък капацитет от първоначално обещаното. Но вярно ли е това?

Това, което се случва е, че твърдите дискове се продават като десетичен капацитет според международната система, така че един гигабайт е еквивалентен на 1 000 000 000 байта. И операционни системи като Windows, използват двоичната система за номериране, за да представят тези цифри, които, както видяхме, се различават по-голям капацитет, който имаме.

Ако вземем това предвид и отидем да видим свойствата на нашия твърд диск, можем да намерим следната информация:

Купихме 2TB твърд диск, така че защо имаме на разположение само 1.81TB ?

За да дадем отговор, ще трябва да извършим преобразуването между една и друга система. Ако количеството е представено в байтове, трябва да вземем еквивалента на съответната система за номериране. след това:

Капацитет в десетичната система / Капацитет в двоичната система

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

С други думи, нашият твърд диск наистина има 2TB, но по отношение на международната система, а не на двоичната система. Windows ни го дава по отношение на бинарната система и именно поради тази причина виждаме по-малко на нашия компютър.

Да имате 2TB твърд диск и да го видите по този начин. Нашият твърд диск трябва да бъде:

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

Комуникационни медийни звена

Сега се обръщаме към мерките, които използваме за цифровите комуникационни системи. В този случай намираме много по-малко дискусия, тъй като всички ние директно представяме тези единици чрез международната система, тоест в база 10 според десетичната система.

Така че за да представим скоростта на предаване на данни, ще използваме бита в секунда или (b / s) или (bps) и техните кратни. Тъй като това е мярка за време, се въвежда тази елементарна величина.

Име на величината аз символ Фактор в десетичната система Стойност в двоична система (в битове)
малко в секунда базисни пункта 10 0 1
Килобит в секунда Kbps 10 3 1000
Мегабит в секунда Мб 10 6 1000000
Гигабит в секунда Gbps 10 9 1, 000, 000, 000
Терабит в секунда TBPs 10 12 1.000.000.000.000

честота

Честотата е величина, която измерва броя на трептенията, на които преминава електромагнитна или звукова вълна за една секунда. Колебание или цикъл представлява повторение на дадено събитие, в този случай това ще бъде броят на повторенията на една вълна. Тази стойност се измерва в херца, чиято величина е честотата.

Херц (Hz) е честотата на трептенията, която частицата претърпява в периода от една секунда. Еквивалентността между честотата и периода е следната:

Така че, по отношение на нашия процесор, той измерва броя на операциите, които един процесор е в състояние да извърши за единица време. Да кажем, че всеки вълнов цикъл би бил операция на процесора.

Херцови кратни (Hz)

Както при предишните измервания, беше необходимо да се измислят мерки, които надвишават основната единица, която е херца. Ето защо можем да намерим следните множество от тази мярка:

Име на величината аз символ Фактор в десетичната система
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
килохерца кХц 10 3
мегахерца MHz 10 6
гигахерца GHz 10 9
Terahertzio THz 10 12
Petahertzio PHZ 10 15

Е, това са основните мерки, използвани при изчисляване и оценка на функционирането на компонентите.

Също така препоръчваме:

Надяваме се, че тази информация ви е помогнала да разберете по-добре мерните единици за измерване на компютър.

уроци

Избор на редакторите

Back to top button