▷ Unità di misura nell'informatica: bit, byte, mb, terabyte e petabyte

In questo articolo vedremo le unità di misura nell'informatica, impareremo in cosa consistono, cosa misurano e l'equivalenza tra ognuna di esse, bit, byte, Megabyte Terabyte e Petabyte . Ce ne sono molti altri! Li conosci

Se hai mai letto una qualsiasi delle nostre recensioni e articoli, sicuramente avrai incontrato alcuni valori espressi in queste unità di misura. E se hai notato anche, di solito esprimiamo le misure nelle reti usando bit e quelle di archiviazione in byte. Qual è allora l'equivalenza tra loro? Vedremo tutto questo in questo articolo.

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Conoscere questo tipo di misure è davvero utile quando si acquistano diversi componenti del computer, poiché possiamo evitare di essere ingannati. Forse un giorno assumeremo il servizio Internet di alcuni operatori e ci dirà le cifre in Megabit e saremo così felici di controllare la nostra velocità e vedere che è molto più basso di quanto pensassimo inizialmente. Non ci hanno ingannato, saranno solo misure espresse in un'altra grandezza.

Di solito succede anche con la frequenza dei processori e le memorie RAM, ad esempio dobbiamo conoscere l'equivalenza tra Hertzios (Hz) e Megahertzios (Mhz).

Per chiarire tutti questi dubbi, abbiamo proposto di sviluppare un tutorial il più completo possibile su tutte queste unità e i loro equivalenti

Cos'è un bit

Il bit deriva dalle parole cifra binaria o cifra binaria. È l'unità di misura per misurare la capacità di memoria di una memoria digitale ed è rappresentata dalla grandezza "b". Il bit è la rappresentazione numerica del sistema di numerazione binaria, che tenta di rappresentare tutti i valori esistenti mediante i valori 1 e 0. E sono direttamente correlati ai valori della tensione elettrica in un sistema.

In questo modo possiamo avere un segnale di tensione positiva, ad esempio 1 Volt (V) che sarà rappresentato come 1 (1 bit) e un segnale di tensione nulla, che sarà rappresentato come 0 (0 bit)

In realtà, l'operazione è l'opposto e un impulso elettrico è rappresentato con uno 0 (fronte negativo), ma per la spiegazione viene sempre utilizzato il più intuitivo per l'uomo. Dal punto di vista della macchina è esattamente lo stesso, la conversione è diretta.

Quindi, una successione di bit rappresenta una catena di informazioni o impulsi elettrici che indurranno un processore a svolgere un determinato compito. La nostra CPU comprende solo questi due stati, tensione o non tensione. Con l'unione di molti di questi, riusciamo a svolgere determinati compiti sulla nostra macchina.

Combinazione di bit

Con un bit possiamo rappresentare solo due stati in una macchina, ma se iniziamo a unire alcuni bit con altri, possiamo far sì che la nostra macchina codifichi più varietà e informazioni.

Ad esempio, se avessimo due bit, potremmo avere 4 stati diversi e quindi potremmo fare 4 operazioni diverse. Vediamo ad esempio come potremmo controllare due pulsanti:

0	0	Non premere alcun pulsante
0	1	Premere il pulsante 1
1	0	Premere il pulsante 2
1	1	Premere entrambi i pulsanti

In questo modo possiamo realizzare macchine come quelle che abbiamo attualmente. Attraverso la combinazione di bit è possibile fare tutto ciò che vediamo oggi nel nostro team.

Il sistema binario è un sistema di base 2 (due valori), quindi per determinare quante combinazioni di bit possiamo creare, dovremmo solo alzare la base all'ennesima potenza in base ai bit che vogliamo. Per esempio:

Se ho 3 bit, ho 2 ³ possibili combinazioni o 8. È vero?

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

Se avesse 8 bit (ottetto) avremmo 2 ⁸ possibili combinazioni o 256.

Bit più significativi

Come in qualsiasi sistema di numerazione, 1 non è uguale a 1000, gli zeri sulla destra contano molto. Chiamiamo il bit di valore più significativo o più alto (MSB) e il bit di valore meno significativo o meno.

posizione	5	4	3	2	1	0
po '	1	0	1	0	0	1
valore	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Valore decimale	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Come possiamo vedere, maggiore è la posizione a destra, maggiore è il valore del bit.

Architetture di processori

Sicuramente mettiamo tutti in relazione in prima istanza il valore dei bit con l'architettura di un computer. Quando parliamo di processori a 32 o 64 bit ci riferiamo alla capacità di eseguire operazioni che questi hanno, in particolare l'ALU (unità aritmetica-logica) per elaborare le istruzioni.

Se un processore ha 32 bit, sarà in grado di funzionare contemporaneamente con gruppi di bit fino a 32 elementi. Con un gruppo a 32 bit possiamo rappresentare 2 ³² diversi tipi di istruzioni o 4294967296

Uno dei 64 sarebbe quindi in grado di lavorare con parole (istruzioni) fino a 64 bit. Più bit in un gruppo, maggiore è la capacità di eseguire operazioni avrà un processore. Allo stesso modo con un gruppo di 64 possiamo rappresentare 2 ⁶⁴ tipi di operazioni., Ridicolmente grande quantità.

Unità di memoria: il byte

Da parte loro, le unità di archiviazione misurano la loro capacità in byte. Un byte è un'unità di informazioni equivalente a un set ordinato di 8 bit o un ottetto. La grandezza con cui è rappresentato un byte è con la “ B ” maiuscola.

Quindi in un byte saremo in grado di rappresentare 8 bit, quindi la conversione ora è abbastanza chiara

1 byte = 8 bit

Passa da byte a bit

Per convertire da byte a bit dovremo solo eseguire le operazioni appropriate. Se vogliamo passare da byte a bit, dovremo solo moltiplicare il valore per 8. E se vogliamo passare da bit a byte, dovremo dividere il valore.

100 byte = 100 * 8 = 800 bit

256 bit = 256/8 = 32 byte

Byte multipli

Ma come vediamo il byte è una misura davvero piccola rispetto ai valori che attualmente gestiamo. Questo è il motivo per cui sono state aggiunte misure che rappresentano i multipli dei byte per adattarsi ai tempi.

In senso stretto, dovremmo usare l'equivalenza tra i multipli del byte attraverso il sistema binario, poiché è la base su cui funziona il sistema di numerazione. Come facciamo con quantità come peso o metri, possiamo anche trovare multipli in questo sistema di rappresentazione.

Byte multipli nel sistema di misurazione internazionale

Agli informatici piace sempre rappresentare le cose con i loro valori reali, come nell'esempio precedente. Ma se siamo ingegneri, vorremmo anche avere il sistema di numerazione internazionale come riferimento. Ed è proprio per questo motivo che questi valori differiscono a seconda del sistema che utilizziamo, ed è perché la base 10 del sistema di numerazione decimale viene utilizzata per rappresentare i multipli di ogni unità. Quindi, secondo la Commissione elettrotecnica internazionale (IEC), la tabella dei multipli di byte e nome sarebbe la seguente:

Nome magnitudo	I simbolo	Fattore nel sistema decimale	Valore nel sistema binario (in byte)
byte	B	10 0	1
kilobyte	KB	10 3	1000
megabyte	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

Perché 1024 invece di 1000

Se ci atteniamo al sistema di numerazione binaria, dovremmo usare questo passaggio per creare multipli del byte. In questo modo:

1 KB (Kilobyte) = 2 ¹⁰ byte = 1024 B (byte)

In questo modo avremo la seguente tabella di multipli del byte:

Nome magnitudo	I simbolo	Fattore nel sistema binario	Valore nel sistema binario (in byte)
byte	B	2 0	1
kibibyte	KB	2 10	1.024
Mebibyte	MB	2 20	1048576
gibibyte	GB	2 30	1.073.741, 824 mila
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

Ciò che ognuno di noi fa, perché unisce abilmente questi due sistemi di misurazione. Prendiamo l'accuratezza del sistema binario insieme ai bei nomi del sistema internazionale per parlare sempre che 1 Gigabyte è 1024 Megabyte. Siamo onesti, chi penserebbe di chiedere un disco rigido da 1 Tebibyte, potrebbe chiamarci stupidi. Niente è più lontano dalla realtà.

Perché il mio disco rigido ha una capacità inferiore a quella che ho acquistato?

Dopo aver letto questo, sicuramente avrai notato una cosa, le capacità di archiviazione nel sistema internazionale sono inferiori a quelle rappresentate in binario. E sicuramente abbiamo anche notato che i dischi rigidi, assolutamente ogni volta che ne acquistiamo uno, hanno una capacità inferiore a quella originariamente promessa. Ma è vero?

Quello che succede è che i dischi rigidi sono commercializzati in termini di capacità decimale secondo il sistema internazionale, quindi un Gigabyte equivale a 1.000.000.000 di byte. E i sistemi operativi come Windows, usano il sistema di numerazione binaria per rappresentare queste cifre, che come abbiamo visto, differiscono quanto maggiore è la capacità che abbiamo.

Se lo prendiamo in considerazione e andiamo a vedere le proprietà del nostro disco rigido, potremmo trovare le seguenti informazioni:

Abbiamo acquistato un disco rigido da 2 TB, quindi perché abbiamo solo 1, 81 TB disponibili ?

Per dare la risposta dovremo fare la conversione tra un sistema e un altro. Se la quantità è rappresentata in byte, dobbiamo prendere l'equivalente del sistema di numerazione corrispondente. allora:

Capacità nel sistema decimale / Capacità nel sistema binario

2.000.381.014.016 / 1.099.511.627.776 = 1, 81 TB

In altre parole, il nostro disco rigido ha davvero 2 TB, ma in termini di sistema internazionale, non di sistema binario. Windows ce lo dà in termini di sistema binario ed è proprio per questo motivo che vediamo di meno sul nostro computer.

Per avere un disco rigido da 2 TB e vederlo in questo modo. Il nostro disco rigido dovrebbe essere:

(2 * 1.099.511.627.776) / 2.000.000.000.000 = 2, 19 TB

Unità multimediali di comunicazione

Ora passiamo a vedere le misure che utilizziamo per i sistemi di comunicazione digitale. In questo caso troviamo molte meno discussioni, dal momento che tutti rappresentiamo direttamente queste unità attraverso il sistema internazionale, cioè nella base 10 secondo il sistema decimale.

Quindi per rappresentare la velocità di trasmissione dei dati useremo il bit al secondo o (b / s) o (bps) e i loro multipli. Poiché è una misura del tempo, viene introdotta questa grandezza elementale.

Nome magnitudo	I simbolo	Fattore nel sistema decimale	Valore nel sistema binario (in bit)
bit al secondo	bps	10 0	1
Kilobit al secondo	kbps	10 3	1000
Megabit al secondo	mbps	10 6	1.000.000
Gigabit al secondo	Gbps	10 9	1, 000, 000, 000
Terabit al secondo	Tbps	10 12	1.000.000.000.000

frequenza

La frequenza è una quantità che misura il numero di oscillazioni subite da un'onda elettromagnetica o sonora in un secondo. Un'oscillazione o ciclo rappresenta la ripetizione di un evento, in questo caso sarà il numero di volte in cui un'onda si ripete. Questo valore è misurato in Hertz la cui grandezza è la frequenza.

Un hertz (Hz) è la frequenza di oscillazione che subisce una particella nel periodo di un secondo. L'equivalenza tra frequenza e periodo è la seguente:

Quindi, in termini di processore, misura il numero di operazioni che un processore è in grado di eseguire per unità di tempo. Diciamo che ogni ciclo d'onda sarebbe un'operazione CPU.

Hertz multipli (Hz)

Come per le misurazioni precedenti, è stato necessario inventare misure che superano l'unità di base che è l'Hertz. Questo è il motivo per cui possiamo trovare i seguenti multipli di questa misura:

Nome magnitudo	I simbolo	Fattore nel sistema decimale
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
kilohertz	kHz	10 3
megahertz	MHz	10 6
gigahertz	GHz	10 9
Terahertzio	THz	10 12
Petahertzio	PHZ	10 15

Bene, queste sono le principali misure utilizzate nell'informatica per misurare e valutare il funzionamento dei componenti.

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Speriamo che queste informazioni ti abbiano aiutato a comprendere meglio le unità di misura operative di un computer.