▷ Maßeinheiten beim Rechnen: Bit, Byte, MB, Terabyte und Petabyte

In diesem Artikel werden wir die Maßeinheiten beim Rechnen sehen, wir werden lernen, woraus sie bestehen, was sie messen und welche Äquivalenz zwischen ihnen besteht, Bit, Byte, Megabyte Terabyte und Petabyte . Es gibt noch viel mehr! Kennst du sie?

Wenn Sie jemals einen unserer Bewertungen und Artikel gelesen haben, sind Sie sicherlich auf bestimmte Werte gestoßen, die in diesen Maßeinheiten ausgedrückt werden. Und wenn Sie auch bemerkt haben, drücken wir die Messungen in Netzwerken normalerweise mit Bits und die der Speicherung in Bytes aus. Was ist dann die Äquivalenz zwischen ihnen? Wir werden das alles in diesem Artikel sehen.

Inhaltsverzeichnis

Diese Art von Maßnahmen zu kennen, ist beim Kauf verschiedener Computerkomponenten sehr nützlich, da wir vermeiden können, getäuscht zu werden. Vielleicht werden wir eines Tages den Internetdienst eines Betreibers mieten und uns die Zahlen in Megabit mitteilen, und wir werden so glücklich sein, unsere Geschwindigkeit zu überprüfen und festzustellen, dass sie viel niedriger ist als ursprünglich angenommen. Sie haben uns nicht getäuscht, sie werden nur Maßnahmen sein, die in einer anderen Größenordnung ausgedrückt werden.

Dies geschieht normalerweise auch mit der Frequenz von Prozessoren und RAM-Speichern. Wir müssen beispielsweise die Äquivalenz zwischen Hertzios (Hz) und Megahertzios (Mhz) kennen.

Um all diese Zweifel zu klären, haben wir vorgeschlagen, ein möglichst vollständiges Tutorial zu all diesen Einheiten und ihren Entsprechungen zu entwickeln

Was ist ein bisschen

Bit kommt von den Wörtern Binärziffer oder Binärziffer. Es ist die Maßeinheit zum Messen der Speicherkapazität eines digitalen Speichers und wird durch die Größe "b" dargestellt. Das Bit ist die numerische Darstellung des binären Nummerierungssystems, das versucht, alle vorhandenen Werte mit den Werten 1 und 0 darzustellen. Sie stehen in direktem Zusammenhang mit den Werten der elektrischen Spannung in einem System.

Auf diese Weise können wir ein positives Spannungssignal haben, zum Beispiel 1 Volt (V), das als 1 (1 Bit) dargestellt wird, und ein Nullspannungssignal, das als 0 (0 Bit) dargestellt wird.

Tatsächlich ist die Operation umgekehrt und ein elektrischer Impuls wird mit einer 0 (negative Flanke) dargestellt, aber zur Erklärung wird immer die intuitivste für den Menschen verwendet. Aus Sicht der Maschine ist es genau das gleiche, die Konvertierung erfolgt direkt.

Eine Folge von Bits stellt also eine Kette von Informationen oder elektrischen Impulsen dar, die einen Prozessor dazu bringen, eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Unsere CPU versteht nur diese beiden Zustände, Spannung oder Nichtspannung. Durch die Vereinigung vieler von diesen schaffen wir es, bestimmte Aufgaben auf unserer Maschine zu erledigen.

Bitkombination

Mit einem Bit können wir nur zwei Zustände in einer Maschine darstellen, aber wenn wir anfangen, einige Bits mit anderen zu verbinden, können wir unsere Maschine dazu bringen, mehr Vielfalt und Informationen zu codieren.

Wenn wir zum Beispiel zwei Bits hätten, könnten wir 4 verschiedene Zustände haben, und daher könnten wir 4 verschiedene Operationen ausführen. Lassen Sie uns zum Beispiel sehen, wie wir zwei Tasten steuern können:

0	0	Drücken Sie keine Taste
0	1	Taste 1 drücken
1	0	Taste 2 drücken
1	1	Drücken Sie beide Tasten

Auf diese Weise können wir Maschinen herstellen, wie wir sie derzeit haben. Durch die Kombination von Bits ist es möglich, alles zu tun, was wir heute in unserem Team sehen.

Das binäre System ist ein System der Basis 2 (zwei Werte). Um zu bestimmen, wie viele Bitkombinationen wir machen können, müssten wir die Basis nur entsprechend den gewünschten Bits auf die n-te Potenz erhöhen. Zum Beispiel:

Wenn ich 3 Bits habe, habe ich 2 ³ mögliche Kombinationen oder 8. Stimmt das?

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

Wenn es 8 Bits (Oktett) hätte, hätten wir 2 ⁸ mögliche Kombinationen oder 256.

Die wichtigsten Bits

Wie in jedem Nummerierungssystem ist 1 nicht gleich 1000, die Nullen auf der rechten Seite zählen viel. Wir nennen das höchstwertige oder höchstwertige Bit (MSB) und das niedrigstwertige oder niedrigstwertige Bit.

Position	5	4	3	2	1	0
Bit	1	0	1	0	0	1
Wert	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Dezimalwert	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Wie wir sehen können, ist der Wert des Bits umso größer, je größer die Position rechts ist.

Prozessorarchitekturen

Sicherlich beziehen wir alle in erster Linie den Wert von Bits auf die Architektur eines Computers. Wenn wir über 32-Bit- oder 64-Bit-Prozessoren sprechen, beziehen wir uns auf die Fähigkeit, Operationen auszuführen, die diese haben, insbesondere die ALU (arithmetische Logikeinheit), um Anweisungen zu verarbeiten.

Wenn ein Prozessor 32 Bit hat, kann er gleichzeitig mit Bitgruppen mit bis zu 32 Elementen arbeiten. Mit einer 32-Bit-Gruppe können wir 2 ³² verschiedene Arten von Befehlen oder 4294967296 darstellen

Einer von 64 könnte daher mit Wörtern (Anweisungen) von bis zu 64 Bit arbeiten. Je mehr Bits in einer Gruppe vorhanden sind, desto größer ist die Kapazität zur Ausführung von Operationen mit einem Prozessor. In ähnlicher Weise können wir mit einer Gruppe von 64 2 ⁶⁴ Arten von Operationen darstellen., Lächerlich große Menge.

Speichereinheiten: das Byte

Speichereinheiten messen ihrerseits ihre Kapazität in Bytes. Ein Byte ist eine Informationseinheit, die einem geordneten Satz von 8 Bits oder einem Oktett entspricht. Die Größe, mit der ein Byte dargestellt wird, ist mit dem Großbuchstaben " B ".

In einem Byte können wir also 8 Bits darstellen, sodass die Konvertierung jetzt ziemlich klar ist

1 Byte = 8 Bits

Gehen Sie von Bytes zu Bits

Um von Byte in Bit zu konvertieren, müssen wir nur die entsprechenden Operationen ausführen. Wenn wir von Bytes zu Bits wechseln möchten, müssen wir den Wert nur mit 8 multiplizieren. Und wenn wir von Bits zu Bytes wechseln wollen, müssen wir den Wert teilen.

100 Bytes = 100 * 8 = 800 Bits

256 Bit = 256/8 = 32 Bytes

Byte-Vielfache

Aber wie wir sehen, ist das Byte ein wirklich kleines Maß im Vergleich zu den Werten, die wir derzeit verarbeiten. Aus diesem Grund wurden Maßnahmen hinzugefügt, die die Vielfachen der Bytes darstellen, um sie an die Zeit anzupassen.

Streng genommen sollten wir die Äquivalenz zwischen den Vielfachen des Bytes durch das Binärsystem verwenden, da es die Basis ist, auf der das Nummerierungssystem arbeitet. Wie bei Größen wie Gewicht oder Metern finden wir in diesem Darstellungssystem auch Vielfache.

Byte-Vielfache im internationalen Messsystem

Informatiker stellen Dinge immer gerne mit ihren realen Werten dar, wie im vorherigen Beispiel. Wenn wir aber Ingenieure sind, möchten wir auch das internationale Nummerierungssystem als Referenz haben. Und genau aus diesem Grund unterscheiden sich diese Werte je nach verwendetem System, und dies liegt daran, dass die Basis 10 des Dezimalzahlensystems verwendet wird, um die Vielfachen jeder Einheit darzustellen. Dann wäre nach Angaben der International Electrotechnical Commission (IEC) die Tabelle der Vielfachen von Byte und Name wie folgt:

Magnitude Name	Symbol	Faktor im Dezimalsystem	Wert im Binärsystem (in Bytes)
Byte	B.	10 0	1
Kilobyte	KB	10 3	1.000
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

Warum 1024 statt 1000

Wenn wir uns an das binäre Nummerierungssystem halten, sollten wir diesen Durchgang verwenden, um Vielfache des Bytes zu erstellen. Auf diese Weise:

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

Auf diese Weise erhalten wir die folgende Tabelle mit Vielfachen des Bytes:

Magnitude Name	Symbol	Faktor im binären System	Wert im Binärsystem (in Bytes)
Byte	B.	2 0	1
Kibibyte	KB	2 10	1.024
Mebibyte	MB	2 20	1.048.576
Gibibyte	GB	2 30	1.073.741.824
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

Was jeder von uns tut, weil sie diese beiden Messsysteme gekonnt vereinen. Wir nehmen die Genauigkeit des Binärsystems zusammen mit den schönen Namen des internationalen Systems, um immer darüber zu sprechen, dass 1 Gigabyte 1024 Megabyte sind. Seien wir ehrlich, wer würde denken, nach einer 1 Tebibyte-Festplatte zu fragen, sie würden uns möglicherweise als dumm bezeichnen. Nichts ist weiter von der Realität entfernt.

Warum hat meine Festplatte weniger Kapazität als ich gekauft habe?

Nachdem Sie dies gelesen haben, werden Sie sicherlich eines bemerkt haben: Die Speicherkapazitäten im internationalen System sind kleiner als die in Binärdarstellung dargestellten. Und sicherlich haben wir auch bemerkt, dass Festplatten, absolut wann immer wir eine kaufen, weniger Kapazität haben als ursprünglich versprochen. Aber ist das wahr?

Was passiert, ist, dass Festplatten in Bezug auf die Dezimalkapazität gemäß dem internationalen System vermarktet werden, sodass ein Gigabyte 1.000.000.000 Bytes entspricht. Und Betriebssysteme wie Windows verwenden das binäre Nummerierungssystem, um diese Zahlen darzustellen. Wie wir gesehen haben, unterscheiden sie sich, je größer die Kapazität ist.

Wenn wir dies berücksichtigen und die Eigenschaften unserer Festplatte überprüfen, können wir die folgenden Informationen finden:

Wir haben eine 2-TB-Festplatte gekauft. Warum stehen uns also nur 1, 81 TB zur Verfügung ?

Um die Antwort zu geben, müssen wir die Konvertierung zwischen einem System und einem anderen durchführen. Wenn die Menge in Bytes dargestellt wird, müssen wir das Äquivalent des entsprechenden Nummerierungssystems nehmen. Also:

Kapazität im Dezimalsystem / Kapazität im Binärsystem

2.000, 381, 014, 016 / 1, 099, 511, 627, 776 = 1, 81 TB

Mit anderen Worten, unsere Festplatte hat wirklich 2 TB, aber in Bezug auf das internationale System nicht das Binärsystem. Windows gibt es uns in Bezug auf das Binärsystem und genau aus diesem Grund sehen wir weniger auf unserem Computer.

Eine 2-TB-Festplatte haben und so sehen. Unsere Festplatte sollte sein:

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

Kommunikationsmedieneinheiten

Nun wenden wir uns den Maßnahmen zu, die wir für digitale Kommunikationssysteme anwenden. In diesem Fall finden wir viel weniger Diskussion, da wir alle diese Einheiten direkt durch das internationale System darstellen, dh in der Basis 10 nach dem Dezimalsystem.

Um die Datenübertragungsrate darzustellen, verwenden wir das Bit pro Sekunde oder (b / s) oder (bps) und ihre Vielfachen. Da es sich um ein Zeitmaß handelt, wird diese Elementgröße eingeführt.

Magnitude Name	Symbol	Faktor im Dezimalsystem	Wert im Binärsystem (in Bits)
Bit pro Sekunde	bps	10 0	1
Kilobit pro Sekunde	Kbps	10 3	1.000
Megabit pro Sekunde	Mbit / s	10 6	1.000.000
Gigabit pro Sekunde	Gbit / s	10 9	1.000.000.000
Terabit pro Sekunde	Tbps	10 12	1.000.000.000.000

Frequenz

Die Frequenz ist eine Größe, die die Anzahl der Schwingungen misst, die eine elektromagnetische oder Schallwelle in einer Sekunde erfährt. Eine Schwingung oder ein Zyklus stellt die Wiederholung eines Ereignisses dar. In diesem Fall ist dies die Häufigkeit, mit der sich eine Welle wiederholt. Dieser Wert wird in Hertz gemessen, dessen Größe die Frequenz ist.

Ein Hertz (Hz) ist die Schwingungsfrequenz, die ein Teilchen innerhalb einer Sekunde erfährt. Die Äquivalenz zwischen Frequenz und Periode ist wie folgt:

In Bezug auf unseren Prozessor misst er die Anzahl der Operationen, die ein Prozessor pro Zeiteinheit ausführen kann. Angenommen, jeder Wellenzyklus wäre eine CPU-Operation.

Hertz-Vielfache (Hz)

Wie bei den vorherigen Messungen war es notwendig, Maßnahmen zu erfinden, die die Grundeinheit Hertz überschreiten. Aus diesem Grund können wir die folgenden Vielfachen dieser Maßnahme finden:

Magnitude Name	Symbol	Faktor im Dezimalsystem
Picohertz	pHz	10-12
Nanohertz	nHz	10 -9
Mikrohertz	µHz	10 -6
Millihertz	MHz	10 -3
Centihertz	cHz	10 -2
decihertzio	dHz	10 -1
Hertz	Hz	10 0
Decahertzio	daHz	10 1
Hectohertz	hHz	10 2
Kilohertzio	kHz	10 3
Megahertz	MHz	10 6
Gigahertz	GHz	10 9
Terahertzio	THz	10 12
Petahertzio	PHz	10 15

Nun, dies sind die Hauptmaßnahmen, die beim Rechnen verwendet werden, um die Funktion der Komponenten zu messen und zu bewerten.

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Wir hoffen, diese Informationen haben Ihnen geholfen, die Betriebsmesseinheiten eines Computers besser zu verstehen.