▷หน่วยการวัดในการคำนวณ: บิต, ไบต์, เมกะไบต์, เทราไบต์และเพตาไบต์

ในบทความนี้เราจะเห็น หน่วยการวัดในการคำนวณ เราจะได้เรียนรู้สิ่งที่พวกเขาประกอบด้วยสิ่งที่พวกเขาวัดและความเท่าเทียมกันระหว่างพวกเขา บิตไบต์ไบต์ Megabyte Terabyte และ Petabyte มีอีกมากมาย! คุณรู้จักพวกเขาหรือเปล่า

หากคุณเคยอ่านบทวิจารณ์และบทความใด ๆ ของเราแน่นอนคุณจะได้พบกับค่าบางอย่างที่แสดงในหน่วยการวัดเหล่านี้ และถ้าคุณสังเกตเห็นเรามักจะแสดงการวัดในเครือข่ายโดยใช้บิตและหน่วยเก็บข้อมูลเป็นไบต์ อะไรคือความเท่าเทียมกันระหว่างพวกเขา เราจะเห็นทั้งหมดนี้ในบทความนี้

ดัชนีเนื้อหา

การรู้มาตรการประเภทนี้มีประโยชน์จริง ๆ เมื่อซื้อส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ เนื่องจากเราสามารถหลีกเลี่ยงการถูกหลอกได้ บางทีวันหนึ่งเราจะจ้างผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตของผู้ให้บริการบางรายและบอกเราถึงตัวเลขใน Megabits และเรายินดีที่จะตรวจสอบความเร็วของเราและดูว่ามันต่ำกว่าที่เราคิดไว้มาก พวกเขาไม่ได้หลอกเราพวกเขา จะเป็นเพียงมาตรการที่แสดงออกในอีกมิติหนึ่ง

มันมักจะเกิดขึ้นกับความถี่ของโปรเซสเซอร์และหน่วยความจำแรมเราจำเป็นต้องรู้ถึงความเท่าเทียมกันระหว่าง Hertzios (Hz) และ Megahertzios (Mhz)

เพื่อชี้แจงข้อสงสัยทั้งหมดเหล่านี้เราได้เสนอให้พัฒนาแบบฝึกหัดให้สมบูรณ์ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เกี่ยวกับหน่วยเหล่านี้ทั้งหมดและสิ่งที่เทียบเท่า

บิตคืออะไร

บิตมาจากคำว่า Binary Digit หรือเลขฐานสอง เป็นหน่วยวัดสำหรับการวัดความจุของหน่วยความจำดิจิตอลและ แสดงด้วยขนาด "b" บิตเป็นการแสดงตัวเลขของระบบเลขฐานสองซึ่งพยายามแสดงค่าทั้งหมดที่มีอยู่โดยใช้ค่า 1 และ 0 และเกี่ยวข้องโดยตรงกับค่าของแรงดันไฟฟ้าในระบบ

ด้วยวิธีนี้เราสามารถมีสัญญาณแรงดันไฟฟ้าบวกได้เช่น 1 โวลต์ (V) ที่จะแสดงเป็น 1 (1 บิต) และสัญญาณแรงดันโมฆะ null ซึ่งจะแสดงเป็น 0 (0 บิต)

ที่จริงแล้วการดำเนินการเป็นตรงกันข้ามและชีพจรไฟฟ้าจะถูกแสดงด้วย 0 (ขอบลบ) แต่สำหรับคำอธิบายการใช้งานง่ายที่สุดสำหรับมนุษย์มักจะใช้ จากมุมมองของเครื่องมันเหมือนกันทุกประการการแปลงโดยตรง

ดังนั้น การสืบทอดบิตเป็นตัวแทนของสายข้อมูลหรือพัลส์ไฟฟ้า ที่จะทำให้โปรเซสเซอร์ดำเนินงานบางอย่าง CPU ของเราเข้าใจสถานะแรงดันไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าทั้งสองนี้เท่านั้น ด้วยการรวมกันของสิ่งเหล่านี้มากมายเราจึงสามารถทำงานบางอย่างบนเครื่องของเราได้

การรวมบิต

ด้วยหนึ่งบิตเราสามารถเป็นตัวแทนของสองสถานะในเครื่อง แต่ถ้าเราเริ่มที่จะเข้าร่วมบางส่วนกับคนอื่น ๆ เราสามารถให้เครื่องของเราเข้ารหัสความหลากหลายและข้อมูลเพิ่มเติม

ตัวอย่างเช่น ถ้าเรามีสองบิตเราสามารถมี 4 สถานะที่แตกต่างกัน และดังนั้นเราสามารถดำเนินการที่แตกต่างกัน 4 ลองดูตัวอย่างวิธีที่เราสามารถควบคุมปุ่มสองปุ่ม:

0	0	อย่ากดปุ่มใด ๆ
0	1	กดปุ่ม 1
1	0	กดปุ่ม 2
1	1	กดปุ่มทั้งสอง

ด้วยวิธีนี้เป็นไปได้ที่จะทำให้เครื่องจักรเหมือนที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน ด้วยการผสมผสานของบิตเป็นไปได้ที่จะทำทุกสิ่งที่เราเห็นในทีมของเรา

ระบบเลขฐานสองเป็นระบบฐาน 2 (สองค่า) เพื่อกำหนดจำนวนบิตที่เราสามารถทำได้เราจะต้องเพิ่มฐานเป็นกำลังที่ n ตามบิตที่เราต้องการ ตัวอย่างเช่น

ถ้าฉันมี 3 บิตฉันมีการรวมกันที่เป็นไปได้ 2 ³ หรือ 8 จริงหรือไม่:

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

ถ้ามันมี 8 บิต (octet) เราจะได้ชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ 2 ⁸ ค่าหรือ 256

บิตที่สำคัญที่สุด

ในระบบหมายเลขใด ๆ 1 จะไม่เหมือนกับ 1000 ศูนย์ทางด้านขวาจะนับจำนวนมาก เราเรียก บิต ค่าที่ สำคัญที่สุด หรือสูงสุด (MSB) และบิตค่าที่ มีนัยสำคัญ หรือน้อยที่สุด

ตำแหน่ง	5	4	3	2	1	0
บิต	1	0	1	0	0	1
ความคุ้มค่า	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
ค่าทศนิยม	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

อย่างที่เราเห็นตำแหน่งยิ่งอยู่ทางขวายิ่งค่าของบิตยิ่งมาก

สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์

แน่นอนว่าเราทุกคนมีความสัมพันธ์กันในตัวอย่างแรกค่าของบิตกับสถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์ เมื่อเราพูดถึงโปรเซสเซอร์ 32- บิตหรือ 64- บิตเราหมายถึงความสามารถในการดำเนินการที่มี โดยเฉพาะ ALU (หน่วยคำนวณเลขคณิต - ตรรกะ) เพื่อประมวลผลคำแนะนำ

หากตัวประมวลผลเป็น 32 บิตจะสามารถทำงานพร้อมกันกับกลุ่มของชิ้นส่วนที่มีองค์ประกอบได้มากถึง 32 ชิ้น ด้วยกลุ่ม 32 บิตเราสามารถแสดงคำสั่งต่าง ๆ 2 ³² ชนิดหรือ 4294967296

ดังนั้นหนึ่งใน 64 จะสามารถทำงานกับคำ (คำสั่ง) สูงสุด 64 บิต ยิ่งมีบิตในกลุ่มมากเท่าไหร่ความสามารถในการปฏิบัติการก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในทำนองเดียวกันกับกลุ่ม 64 เราสามารถเป็นตัวแทนของการดำเนินการ 2 ⁶⁴ ชนิดจำนวนมากอย่างน่าขัน

หน่วยเก็บข้อมูล: ไบต์

สำหรับส่วนของพวกเขาหน่วยเก็บข้อมูลวัดความจุเป็นไบต์ ไบต์เป็นหน่วยของข้อมูลเทียบเท่ากับชุดที่สั่ง 8 บิตหรือ octet ขนาดที่มีการแสดงไบต์คือด้วยทุน " B"

ดังนั้นในหนึ่งไบต์เราจะสามารถแทน 8 บิตดังนั้นการแปลงจึงค่อนข้างชัดเจนในขณะนี้

1 ไบต์ = 8 บิต

ไปจากไบต์เป็นบิต

ในการแปลงจากไบต์เป็นบิตเราจะต้องดำเนินการตามความเหมาะสมเท่านั้น ถ้าเราต้องการจากไบต์เป็นบิต เราจะต้องคูณค่าด้วย 8 เท่านั้น และ ถ้าเราต้องการจากบิตเป็นไบต์เราจะต้องหารค่า

100 ไบต์ = 100 * 8 = 800 บิต

256 bits = 256/8 = 32 bytes

หลายไบต์

แต่อย่างที่เราเห็น Byte นั้นวัดได้น้อยมากเมื่อเทียบกับค่าที่เราจัดการอยู่ในปัจจุบัน นี่คือสาเหตุที่มีการเพิ่มมาตรการที่แสดงถึงทวีคูณของไบต์เพื่อปรับให้เข้ากับเวลา

อย่างเคร่งครัดเราควรใช้ความเท่าเทียมกันระหว่างทวีคูณของไบต์ผ่านระบบเลขฐานสองเพราะมันเป็นฐานที่ระบบการทำงานของตัวเลข ในขณะที่เราทำกับปริมาณเช่นน้ำหนักหรือเมตร เราสามารถหาทวีคูณในระบบการแสดง นี้

หลายไบต์ในระบบการวัดระหว่างประเทศ

นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์มักจะชอบที่จะเป็นตัวแทนของสิ่งต่าง ๆ ด้วยคุณค่าที่แท้จริงเช่นเดียวกับตัวอย่างก่อนหน้านี้ แต่ถ้าเราเป็นวิศวกรเราก็อยากมีระบบหมายเลขระหว่างประเทศเป็นตัวอ้างอิง และด้วยเหตุผลนี้เองที่ค่าเหล่านี้แตกต่างกันไปตามระบบที่เราใช้และเป็นเพราะฐาน 10 ของระบบเลขฐานสิบใช้เพื่อเป็นตัวแทนของทวีคูณของแต่ละหน่วย จากนั้นตาม International Electrotechnical Commission (IEC) ตารางจำนวนทวีคูณของ Byte และชื่อจะเป็นดังนี้:

ชื่อขนาด	ฉันสัญลักษณ์	ปัจจัยในระบบทศนิยม	ค่าในระบบเลขฐานสอง (เป็นไบต์)
ไบต์	B	10 0	1
กิโลไบต์	KB	10 3	1000
หน่วยเมกะไบต	MB	10 6	1, 000, 000
กิกะไบต์	GB	10 9	1, 000, 000, 000
เทราไบต์	วัณโรค	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
ยอตตะไบต์	YB	10 24	1.000.000.000.000.000.000.000.000

ทำไม 1024 แทน 1, 000

ถ้าเรายึดติดกับระบบเลขฐานสองเราควรใช้รหัสผ่านนี้เพื่อสร้างทวีคูณของ Byte ด้วยวิธีนี้:

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

ด้วยวิธีนี้เราจะมีตารางทวีคูณของไบต์ต่อไปนี้:

ชื่อขนาด	ฉันสัญลักษณ์	ปัจจัยในระบบเลขฐานสอง	ค่าในระบบเลขฐานสอง (เป็นไบต์)
ไบต์	B	2 0	1
กิบิไบต์	KB	2 10	1, 024
mebibyte	MB	2 20	1048576
gibibyte	GB	2 30	1, 073, 741, 824
tebibyte	วัณโรค	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

สิ่งที่เราทุกคนทำเพราะพวกเขารวมระบบการวัดทั้งสองนี้เข้าด้วยกันอย่างชำนาญ เราใช้ความถูกต้องของระบบเลขฐานสองพร้อมกับชื่อที่ดีของระบบระหว่างประเทศเพื่อพูดคุยเสมอเกี่ยวกับว่า 1 Gigabyte คือ 1024 เมกะไบต์ เอาเป็นว่าใครจะคิดจะขอฮาร์ดไดรฟ์ 1 Tebibyte พวกเขาอาจจะเรียกพวกเราว่าโง่ ไม่มีอะไรเพิ่มเติมจากความเป็นจริง

ทำไมฮาร์ดไดรฟ์ของฉันถึงมีความจุน้อยกว่าที่ฉันซื้อ

หลังจากอ่านสิ่งนี้แล้วคุณจะสังเกตเห็นสิ่งหนึ่ง ความจุในการจัดเก็บในระบบระหว่างประเทศมีขนาดเล็กกว่าที่แสดงในหน่วยไบนารี และแน่นอนเราได้สังเกตเห็นว่าฮาร์ดไดรฟ์ทุกครั้งที่เราซื้อจะมีความจุน้อยกว่าที่สัญญาไว้ แต่นี่เป็นเรื่องจริงหรือ

สิ่งที่เกิดขึ้นคือฮาร์ดไดรฟ์วางตลาดในรูปแบบของความจุทศนิยม ตามระบบสากลดังนั้น หนึ่งกิกะไบต์เท่ากับ 1, 000, 000, 000 ไบต์ และระบบปฏิบัติการเช่น Windows ใช้ระบบเลขฐานสองเพื่อแสดงตัวเลขเหล่านี้ซึ่งดังที่เราได้เห็นความแตกต่างของความจุที่เรามี

หากเราคำนึงถึงเรื่องนี้และไปดูคุณสมบัติของฮาร์ดไดรฟ์ของเราเราสามารถหาข้อมูลต่อไปนี้ได้:

เรา ซื้อฮาร์ดไดรฟ์ 2TB แล้ว ทำไมเราถึงมี 1.81TB เท่านั้น ?

เพื่อให้คำตอบเราจะต้องทำการแปลงระหว่างระบบหนึ่งและอีกระบบหนึ่ง หากปริมาณมีหน่วยเป็นไบต์เราจะต้องใช้ระบบเทียบเท่าที่สอดคล้องกัน แล้ว:

ความจุในระบบทศนิยม / ความจุในระบบเลขฐานสอง

2, 000, 381, 014, 016 / 1, 099, 511, 627, 776 = 1.81 TB

กล่าวอีกนัยหนึ่งฮาร์ดไดรฟ์ของเรามี 2TB แต่ในแง่ของระบบระหว่างประเทศไม่ใช่ระบบเลขฐานสอง Windows มอบสิ่งนี้ให้กับเราในแง่ของระบบเลขฐานสอง และเป็นเหตุผลอย่างแม่นยำด้วยเหตุนี้เราจึงเห็นน้อยลงในคอมพิวเตอร์ของเรา

หากต้องการมีฮาร์ดไดรฟ์ 2TB และดูอย่างนั้น ฮาร์ดไดรฟ์ของเราควรเป็น:

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

หน่วยสื่อการสื่อสาร

ตอนนี้เราหันมาดูมาตรการที่เราใช้สำหรับระบบสื่อสารดิจิตอล ในกรณีนี้เราพบการสนทนาน้อยกว่ามากเนื่องจากเราทุกคนเป็นตัวแทนของหน่วยเหล่านี้โดยตรงผ่านระบบระหว่างประเทศนั่นคือในฐาน 10 ตามระบบทศนิยม

ดังนั้นเพื่อเป็นตัวแทนของอัตราการส่งข้อมูล เราจะใช้บิตต่อวินาทีหรือ (b / s) หรือ (bps) และทวีคูณของพวกเขา เนื่องจากเป็นการวัดเวลาจึงมีการแนะนำขนาดองค์ประกอบนี้

ชื่อขนาด	ฉันสัญลักษณ์	ปัจจัยในระบบทศนิยม	ค่าในระบบเลขฐานสอง (เป็นบิต)
บิตต่อวินาที	bps	10 0	1
กิโลบิตต่อวินาที	กิโลบิตต่อวินาที	10 3	1000
เมกะบิตต่อวินาที	Mbps	10 6	1, 000, 000
กิกะบิตต่อวินาที	Gbps	10 9	1, 000, 000, 000
Terabit ต่อวินาที	Tbps	10 12	1, 000, 000, 000, 000

ความถี่

ความถี่คือปริมาณที่วัดจำนวนการแกว่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่นเสียงในหนึ่งวินาที การแกว่งหรือวงรอบแทนการซ้ำของเหตุการณ์ ในกรณีนี้มันจะเป็นจำนวนครั้งที่คลื่นซ้ำ ค่านี้วัดเป็นเฮิร์ตซ์ซึ่งมีขนาดเป็นความถี่

เฮิร์ตซ์ (Hzz) คือความถี่การสั่นที่อนุภาคผ่านในช่วงเวลาหนึ่งวินาที ความเท่าเทียมกันระหว่างความถี่และระยะเวลาเป็นดังนี้:

ดังนั้นในแง่ของหน่วยประมวลผลของเรามันจะวัดจำนวนการทำงานที่หน่วยประมวลผลสามารถทำงานได้ต่อหน่วยของเวลา สมมติว่าแต่ละรอบคลื่นจะเป็นการทำงานของ CPU

เฮิรตซ์ทวีคูณ (Hz)

เช่นเดียวกับการวัดก่อนหน้านี้จำเป็นต้องประดิษฐ์มาตรการที่เกินหน่วยพื้นฐานนั่นคือเฮิร์ตซ์ นี่คือเหตุผลที่เราสามารถหาทวีคูณของการวัดนี้ได้:

ชื่อขนาด	ฉันสัญลักษณ์	ปัจจัยในระบบทศนิยม
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	เฮิร์ตซ์	10 0
Decahertzio	daHz	10 1
Hectohertzio	HHZ	10 2
กิโลเฮิร์ตซ์	เฮิร์ทซ์	10 3
เมกะเฮิรตซ์	เมกะเฮิรตซ์	10 6
กิกะเฮิรตซ์	GHz	10 9
Terahertzio	ขอบคุณ	10 12
Petahertzio	Phz	10 15

นี่เป็นมาตรการหลักที่ใช้ในการคำนวณเพื่อวัดและประเมินการทำงานของส่วนประกอบต่างๆ

เราขอแนะนำ:

เราหวังว่าข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจหน่วยการวัดการทำงานของคอมพิวเตอร์ได้ดียิ่งขึ้น