▷ יחידות מדידה במחשוב: bit, byte, mb, terabyte ו- petabyte

במאמר זה נראה את יחידות המדידה במחשוב, נלמד ממה הן מורכבות, מה הן מודדות והשוויון בין כל אחת מהן, סיביות, בתים, מגה-בת-בייט ופט-בייט . יש עוד רבים! האם אתה מכיר אותם

אם קראת אי פעם אחת מהסקירות והמאמרים שלנו, בוודאי נתקלת בערכים מסוימים הבאים לידי ביטוי ביחידות המדידה הללו. ואם גם שמתם לב, אנו בדרך כלל מבטאים את המדידות ברשתות המשתמשות בסיביות ואלה של אחסון בבתים. מה אם כן השוויון ביניהם? נראה את כל זה במאמר זה.

מדד התוכן

הכרת אמצעים מסוג זה מועילה באמת בעת רכישת רכיבי מחשב שונים, מכיוון שאנו יכולים להימנע מהונאה. אולי יום אחד אנו נעסיק את שירות האינטרנט של איזה מפעיל ונספר לנו את הנתונים במגה-בייב ואנחנו נשמח כל כך לבדוק את המהירות שלנו ולראות שהוא נמוך בהרבה ממה שחשבנו במקור. הם לא הונאו אותנו, הם רק יהיו אמצעים הבאים לידי ביטוי בעוצמה אחרת.

זה קורה בדרך כלל בתדירות המעבדים וזיכרונות ה- RAM, עלינו לדעת את השוויון בין הרציוס (הרץ) למגהארציוס (הרץ) למשל.

כדי להבהיר את כל הספקות הללו, הצענו לפתח הדרכה שלמה ככל האפשר על כל היחידות הללו ועל המקבילות שלהם.

מה זה קצת

ביט מגיע מהמילים ספרה בינארית או ספרה בינארית. זוהי יחידת המדידה למדידת קיבולת האחסון של זיכרון דיגיטלי, והיא מיוצגת על ידי גודל "b". הסיבית היא הייצוג המספרי של מערכת המספור הבינארי, שמנסה לייצג את כל הערכים הקיימים באמצעות הערכים 1 ו- 0. והם קשורים ישירות לערכי המתח החשמלי במערכת.

בדרך זו אנו יכולים לקבל אות מתח חיובי, למשל וולט 1 (V) שיוצג כ 1 (1 ביט) וסימן מתח null, שיוצג כ- 0 (0 ביט)

למעשה, הפעולה הפוכה והדופק החשמלי מיוצג עם 0 (קצה שלילי), אך לשם ההסבר, השימוש האינטואיטיבי ביותר עבור בני האדם משמש תמיד. מבחינת המכונה זה בדיוק אותו הדבר, ההמרה היא ישירה.

אז, רצף של ביטים מייצג שרשרת מידע או פולסים חשמליים שיגרמו למעבד לבצע משימה מסוימת. המעבד שלנו מבין רק את שני המצבים הללו, מתח או לא מתח. עם האיחוד של רבים מאלו, אנו מצליחים לבצע משימות מסוימות במחשב שלנו.

שילוב קצת

בעזרת סיבית אחת אנו יכולים לייצג רק שתי מצבים במכונה, אך אם נתחיל להצטרף לחלקים מסוימים עם אחרים אנו יכולים לגרום למכונה שלנו לקודד מגוון ומידע רב יותר.

לדוגמה, אם היו לנו שני ביטים, היינו יכולים להיות 4 מצבים שונים, ולכן נוכל לבצע 4 פעולות שונות. בוא נראה למשל כיצד נוכל לשלוט על שני כפתורים:

0	0	אל תלחץ על שום כפתור
0	1	לחץ על כפתור 1
1	0	לחץ על לחצן 2
1	1	לחץ על שני הכפתורים

בדרך זו ניתן לייצר מכונות כמו אלה שיש לנו כרגע. באמצעות שילוב של ביטים אפשר לעשות את כל מה שאנחנו רואים היום בצוות שלנו.

המערכת הבינארית היא מערכת של בסיס 2 (שני ערכים) כך שכדי לקבוע כמה שילובי ביטים אנו יכולים ליצור, היינו נאלצים רק להעלות את הבסיס לעוצמה nth בהתאם לביטים שאנו רוצים. לדוגמא:

אם יש לי 3 ביטים, יש לי 2 ³ שילובים אפשריים או 8. האם זה נכון ?:

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

אם היו לו 8 ביטים (אוקטט) היו לנו 2 ⁸ שילובים אפשריים או 256.

הקטעים המשמעותיים ביותר

כמו בכל מערכת מספור, 1 אינו זהה ל 1000, האפסים מימין סופרים הרבה. אנו קוראים לסיבית הערך המשמעותית ביותר או הגבוהה ביותר (MSB) ולסיבית הפחות משמעותית או הפחותה בערך.

מיקום	5	4	3	2	1	0
קצת	1	0	1	0	0	1
ערך	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
ערך עשרוני	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

כפי שאנו יכולים לראות, ככל שהמיקום ימינה גדול יותר, כך יהיה הסיבוב גבוה יותר.

אדריכלות מעבד

בוודאי שכולנו מתייחסים מלכתחילה לערך של ביטים בארכיטקטורה של מחשב. כאשר אנו מדברים על מעבדי 32 סיביות או 64 סיביות אנו מתכוונים ליכולת לבצע פעולות שיש להם, במיוחד ה- ALU (יחידה אריתמטית-לוגית) להוראות עיבוד.

אם מעבד הוא 32 סיביות, הוא יוכל לעבוד במקביל עם קבוצות של סיביות של עד 32 אלמנטים. בקבוצת 32 סיביות אנו יכולים לייצג 2 ³² הוראות הוראות שונות או 4294967296

אחד מתוך 64 לפיכך יוכל לעבוד עם מילים (הוראות) של עד 64 סיביות. ככל שיותר ביטים בקבוצה, כך המעבד יהיה גדול יותר ביכולת לבצע פעולות. באופן דומה עם קבוצה של 64 אנו יכולים לייצג 2 ⁶⁴ סוגים של פעולות., כמות מגוחכת למדי.

יחידות אחסון: בתים

יחידות האחסון מצידם מודדות את יכולתן בבתים. בתים הוא יחידת מידע המקבילה לסט מסודר של 8 ביטים או שמינייה. הגודל שעליו מיוצג בייט הוא עם בירה " B ".

אז בבת אחת נוכל לייצג 8 ביטים, כך שההמרה די ברורה עכשיו

בייט 1 = 8 ביטים

עבור מביטים לקטעים

כדי להמיר מ- Byte ל- bit נצטרך לבצע רק את הפעולות המתאימות. אם אנו רוצים לעבור מביטים לביטים, נצטרך רק להכפיל את הערך ב- 8. ואם נרצה לעבור מקטעים לביטים נצטרך לחלק את הערך.

100 ביטים = 100 * 8 = 800 ביט

256 ביטים = 256/8 = 32 בתים

בתים מרובים

אך כפי שאנו רואים הבייט הוא מידה ממש קטנה בהשוואה לערכים שאנו מטפלים בה כרגע. זו הסיבה שנוספו מדדים המייצגים את הכפולות של הביטים כדי להתאים את עצמם לזמנים.

בקפדנות, עלינו להשתמש בשוויון בין הכפולים של הבייט דרך המערכת הבינארית, מכיוון שהיא הבסיס עליו עובדת מערכת המספור. בדומה לכמויות כמו משקל או מטר, אנו יכולים למצוא מכפילים גם במערכת הייצוג הזו.

כפל בתים במערכת מדידה בינלאומית

מדעני מחשבים תמיד אוהבים לייצג דברים עם הערכים האמיתיים שלהם, כמו הדוגמה הקודמת. אבל אם אנחנו מהנדסים, נרצה שתהיה גם מערכת המספור הבינלאומית. ודווקא מסיבה זו ערכים אלה נבדלים זה מזה בהתאם למערכת בה אנו משתמשים, וזה מכיוון שבסיס 10 של מערכת המספור העשרוני משמש לייצוג הכפולות של כל יחידה. ואז, על פי הנציבות הבינלאומית לחשמל (IEC), לוח הכפולים של בייט ושם יהיה כדלקמן:

שם גודל	סמל	גורם במערכת עשרונית	ערך במערכת בינארית (בביטים)
בייט	ב	10 0	1
קילובייט	KB	10 3	1, 000
מגה	תואר שני	10 6	1, 000, 000
ג'יגה	GB	10 9	1, 000, 000, 000
תרביט	שחפת	10 12	1, 000, 000, 000, 000
פטבט	PB	10 15	1, 000, 000, 000, 000, 000
Exabyte	EB	10 18	1, 000, 000, 000, 000, 000, 000
זטבת	צ.ב.	10 21	1, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000
יוטבייט	י.ב.	10 24	1, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

למה 1024 במקום 1000

אם אנו נדבקים במערכת המספור הבינארי, עלינו להשתמש במעבר זה כדי ליצור כפל של הבייט. בדרך זו:

1 KB (קילובייט) = 2 ¹⁰ ביטים = 1024 B (Bytes)

בדרך זו תהיה לנו הטבלה הבאה של הכפולים של הבייט:

שם גודל	סמל	גורם במערכת בינארית	ערך במערכת בינארית (בביטים)
בייט	ב	2 0	1
קיביביט	KB	2 10	1, 024
מביבייט	תואר שני	2 20	1, 048, 576
גיביט	GB	2 30	1, 073, 741, 824
טביבי	שחפת	2 40	1, 099 511, 627, 776
פיביט	PB	2 50	1, 125 899, 906, 842, 624
אקסביביט	EB	2 60	1, 152 921, 504, 606, 846, 976
זביבייט	צ.ב.	2 70	1, 180 591, 620, 717, 411, 303, 424
יוביביט	י.ב.	2 80	1, 208 925, 819, 614, 629, 174, 706, 176

מה כל אחד מאיתנו עושה, מכיוון שהם מאגדים במיומנות את שתי מערכות המדידה הללו. אנו לוקחים את הדיוק של המערכת הבינארית יחד עם השמות הנחמדים של המערכת הבינלאומית כדי לדבר תמיד על כך שג'יגה 1 היא 1024 מגה-בייט. בואו נהיה כנים, מי יחשוב לבקש כונן קשיח של 1 טיביבייט, יתכן ויקראו לנו טיפשים. שום דבר אינו רחוק יותר מהמציאות.

מדוע לכונן הקשיח שלי פחות קיבולת ממה שרכשתי?

לאחר שתקראו זאת, בוודאי שמתם לב לדבר אחד, יכולות האחסון במערכת הבינלאומית קטנות יותר מאלה המיוצגות בבינארי. וודאי ששמנו לב שכוננים קשיחים, בכל פעם שאנו קונים כוננים מגיעים עם פחות קיבולת ממה שהובטח במקור. אבל האם זה נכון?

מה שקורה הוא שכוננים קשיחים משווקים במונחים של קיבולת עשרונית על פי המערכת הבינלאומית, כך שג'יגה-בייט אחד שווה ל- 1, 000, 000, 000 בייט. ומערכות הפעלה כמו Windows משתמשים במערכת המספור הבינארי כדי לייצג את הנתונים הללו, שכפי שראינו, שונים זה מזה ככל שיש לנו את הקיבולת.

אם ניקח בחשבון זאת ונלך לראות את המאפיינים של הכונן הקשיח שלנו, נוכל למצוא את המידע הבא:

קנינו כונן קשיח של 2TB, אז מדוע יש לנו רק 1.81TB זמין ?

כדי לתת את התשובה נצטרך לבצע את ההמרה בין מערכת אחת לאחרת. אם הכמות מיוצגת בתים, עלינו לקחת את המקבילה של מערכת המספור המתאימה. אז:

קיבולת במערכת עשרונית / קיבולת במערכת בינארית

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

במילים אחרות, בכונן הקשיח שלנו באמת יש 2TB, אבל מבחינת המערכת הבינלאומית, לא המערכת הבינארית. חלונות נותנים לנו את זה מבחינת המערכת הבינארית ודווקא מסיבה זו אנו רואים פחות במחשב שלנו.

להיות עם כונן קשיח של 2TB ולראות אותו ככה. הכונן הקשיח שלנו צריך להיות:

(2 * 1, 099, 511, 627, 776) / 2, 000, 000, 000, 000 = 2.19TB

יחידות מדיה לתקשורת

כעת אנו פונים לראות את האמצעים בהם אנו משתמשים במערכות תקשורת דיגיטליות. במקרה זה אנו מוצאים דיון הרבה פחות, מכיוון שכולנו מייצגים ישירות יחידות אלה דרך המערכת הבינלאומית, כלומר בבסיס 10 לפי המערכת העשרונית.

אז כדי לייצג את קצב העברת הנתונים אנו הולכים להשתמש בסיבית לשנייה או (b / s) או (bps) ובכפולות שלהם. מכיוון שמדובר במדד זמן, מוגדר גודל יסודי זה.

שם גודל	סמל	גורם במערכת עשרונית	ערך במערכת בינארית (בסיביות)
קצת לשנייה	bps	10 0	1
קילוביט לשנייה	Kbps	10 3	1, 000
מגהב לשנייה	Mbps	10 6	1, 000, 000
ג'יגה-ביט לשנייה	Gbps	10 9	1, 000, 000, 000
טריט בשנייה	Tbps	10 12	1, 000, 000, 000, 000

תדר

תדר הוא כמות המודדת את מספר התנודות שעובר גל אלקטרומגנטי או קול בשנייה אחת. תנודה או מחזור מייצגים את החזרה על אירוע, במקרה זה זה יהיה מספר הפעמים שגל חוזר על עצמו. ערך זה נמדד בהרץ שעוצמתו היא התדר.

הרץ (Hz) הוא תדר התנודה שעובר חלקיק בפרק זמן של שנייה אחת. השוויון בין תדר לתקופה הוא כדלקמן:

אז מבחינת המעבד שלנו הוא מודד את מספר הפעולות שמעבד מסוגל לבצע ליחידת זמן. בואו נגיד שכל מחזור גל יהיה פעולת מעבד.

הרץ מכפילים (הרץ)

בדומה למדידות הקודמות, היה צורך להמציא מדדים העולים על היחידה הבסיסית שהיא הרץ. זו הסיבה שאנחנו יכולים למצוא את הכפולים הבאים של מדד זה:

שם גודל	סמל	גורם במערכת עשרונית
picohertz	pHz	10-12
ננוהרץ	nHz	10 -9
מיקרו הרץ	µHz	10 -6
מיליהרץ	mHz	10 -3
centihertz	cHz	10 -2
decihertzio	dHz	10 -1
הרץ	הרץ	10 0
דקהרטציו	daHz	10 1
הקטרוחץ	הרץ	10 2
קילוהרטציו	kHz	10 3
מגהרץ	MHz	10 6
ג'יגארץ	ג'יגה הרץ	10 9
טרהרציו	THz	10 12
פטרהציו	PHz	10 15

ובכן, אלה המדדים העיקריים המשמשים במחשוב למדידה והערכה של תפקוד הרכיבים.

אנו ממליצים גם על:

אנו מקווים כי מידע זה עזר לך להבין טוב יותר את יחידות המדידה ההפעלה של מחשב.