Jednostki pamięci

Witam again! WB itd. Wróciłem z wakejszyn i biorę się za pisanie artów do @t'a. Temat tytułowy brzmi 'Jednostki pamięci', a więc w ten art będzie poświęcony jednostkom od bitów do EB (to nie piwo, ale o tym później). No więc zaczynamy:

begin

Bity

Na początek fakt, że bit jest najmniejszą jednostką informacji. Jak wiecie, każdy bit mieści informacje '1' i '0'. Wartość '1' (czyli True [prawda]) równa się impulsowi, natomiast wartość '0' (czyli False [nieprawda]) to jego brak. Informacje płynące w kabelkach gdzieś w gąszczu podzespołów przekazywane są w właśnie taki sposób. Za pomocą dwóch bitów można przesłać cztery różne informacje: 00, 01, 10, 11. Trzy bity pozwalają przesłać już osiem takich informacji: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111. Osiem bitów pozwala na przesłanie 257 informacji: 

00000000, 00000001, 00000010, 00000011, 00000100, 00000101, 00000110, 00000111, 00001000, 00001001, 00001010, 00001011, 00001100, 00001101, 00001110, 00001111, 00010000, 00010001, 00010010, 00010011, 00010100, 00010101, 00010110, 00010111, 00011000, 00011001, 00011010, 00011011, 00011100, 00011101, 00011110, 00011111, 00100000, 00100001, 00100010, 00100011, 00100011, 00100100, 00100101, 00100110, 00100111, 00101000, 00101001, 00101010, 00101011, 00101100, 00101101, 00101110, 00101111, 00110000, 00110001, 00110010, 00110011, 00110100, 00110101, 00110110, 00110111, 00111000, 00111001, 00111010, 00111011, 00111100, 00111101, 00111110, 00111111, 01000000, 01000001, 01000010, 01000011, 01000100, 01000101, 01000110, 01000111, 01001000, 01001001, 01001010, 01001011, 01001100, 01001101, 01001110, 01001111, 01010000, 01010001, 01010010, 01010011, 01010100, 01010101, 01010110, 01010111, 01011000, 01011001, 01011010, 01011011, 01011100, 01011101, 01011110, 01011111, 01100000, 01100001, 01100010, 01100011, 01100100, 01100101, 01100110, 01100111, 01101000, 01101001, 01101010, 01101011, 01101100, 01101101, 01101110, 01101111, 01110000, 01110001, 01110010, 01110011, 01110100, 01110101, 01110110, 01110111, 01111000, 01111001, 01111010, 01111011, 01111100, 01111101, 01111110, 01111111, 10000000, 10000001, 10000010, 10000011, 10000100, 10000101, 10000110, 10000111, 10001000, 10001001, 10001010, 10001011, 10001100, 10001101, 10001110, 10001111, 10010000, 10010001, 10010010, 10010011, 10010100, 10010101, 10010110, 10010111, 10011000, 10011001, 10011010, 10011011, 10011100, 10011101, 10011110, 10011111, 10100000, 10100001, 10100010, 10100011, 10100100, 10100101, 10100110, 10100111, 10101000, 10101001, 10101010, 10101011, 10101100, 10101101, 10101110, 10101111, 10110000, 10110001, 10110010, 10110011, 10110100, 10110101, 10110110, 10110111, 10111000, 10111001, 10111010, 10111011, 10111100, 10111101, 10111110, 10111111, 11000000, 11000001, 11000010, 11000011, 11000100, 11000101, 11000110, 11000111, 11001000, 11001001, 11001010, 11001011, 11001100, 11001101, 11001110, 11001111, 11010000, 11010001, 11010010, 11010011, 11010100, 11010101, 11010110, 11010111, 11011000, 11011001, 11011010, 11011011, 11011100, 11011101, 11011110, 11011111, 11100000, 11100001, 11100010, 11100011, 11100100, 11100101, 11100110, 11100111, 11101000, 11101001, 11101010, 11101011, 11101100, 11101101, 11101110, 11101111, 11110000, 11110001, 11110010, 11110011, 11110100, 11110101, 11110110, 11110111, 11111000, 11111001, 11111010, 11111011, 11111100, 11111101, 11111110, 11111111

Powyżej przedstawiłem ile informacji może przenieść 8 bitów czyli mówiąc krócej dokładnie jeden bajt.
Liczbę informacji jaką można przekazać używając konkretnej liczby bitów oblicza się według wzoru 2 do potęgi x, gdzie x to liczba używanych bitów. Komputer nie posługuje się układem dziesiętnum (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) tylko binarnym (o którym pisałem jeszcze w PTiK-usiu). W związku z tym kilobit (kb) to nie 1000 bitów tylko 2¹⁰ czyli 1024 bity, zaś megabit (Mb) to nie milion bitów tylko 2²⁰ bitów, czyli 1048576 bitów. Jeszcze tylko przypomnę o systemie binarnym (dwójkowym). A więc system binarny jest matematycznym systemem kodowania liczb z użyciem tylko zer i jedynek, stosowany we wszystkich urządzeniach elektronicznych. W zapisie binarnym liczba 10 (czyt.jeden zero w układzie dwójkowym) to dwa w systemie dziesiętnym, którego używamy na codzień. Obliczenie tego jest proste - kolejne cyfry w systemie binarnym to mnożniki kolejnych potęg liczby dwa, a więc 10 rozwijamy jako 1·2¹+0·2º=2. Należy pamiętać, że dwa do potęgi zerowej jest równe jeden. Binarną liczbę 1101 rozwija się więc (dla wygody licząc od tyłu) jako: 1·2º+0·2¹+1·2²+1·2³=1+0+4+8=13. No dobra teraz przejdziemy do jednostki trochę większej, mianowicie do bajtu.

Bajt

Bajt jest jednostką składającą się z ośmiu bitów (1B=8b). Jeden bajt może pomieścić zazwyczaj jeden znak np. literę lub cyfrę czyli w sumie niewielką ilość informacji. Rozmiary pamięci RAM, dysków twardych czy kart Compact Flash podawane są obecnie w megabajtach (MB) lub gigabajtach (GB) gdzie jeden gigabajt równa się 2³⁰=1 073 741 824 bajtów. W dzisiejszych czasach warto też wspomnieć o komunikacji, bo nawet zegarek potrafi już porozumiewać się z pecetem. Więc co to takiego B/s? B/s tak oznacza się liczba bajtów informacji przesłana w ciągu sekundy, może być to także kB/min co się równa jednemu kilobajtowi przesłanemu w ciągu minuty, lecz takich wartości się nie używa. Ewentualnie może to być kB/s lub MB/s (w wypadku szybkiego łącza). Jeden kB/s (kilobajt na sekundę) to 1024 bajty przesłane w ciągu sekundy - tak mierzy się transfer danych np. z sieci internet. MB/s (megabajt na sekundę) to 1024·1024 = 1 048 576 bajtów na sekundę - w tej jednostce podaje się szybkość transferu danych z sieci internet (przy szybkim łączu), dysków twardych, pamięci RAM lub sczytywania danych z kart pamięci.

Kilo Bajt

Kilo Bajty i Mega Bajty... o nich chyba najwięcej słychu. Kilobajt równy jest 1024 bajtom. Jeden Kilobajt to 2¹⁰ czyli poczciwe 1024 bajty.

Cóż można jeszcze pisać? Powiem tyle ,że w latach 80 i wczesnych 90 używano jeszcze kilobajtów jako określenie pojemności pamięci RAM (Random Access w komputerach takich jak Comodore 64. W tamtych latach krzykiem mody był komputer z 64kB pamięci RAM w dzisiejszych czasach są to MB (megabajty), a zaczyna się też mówić o gigabajtach np. 1GB pamięci RAM zadowoliłby wszystkie gry teraz, a nawet i za 3 lata. Mogę porównać teraz komputery Comodore 64 z niezbyt nowoczesnymi elektronicznymi notatnikami, które w swym wnętrzu kryją więcej niż 64 kB pamięci RAM (czasami jest to ROM)

Mega Bajty

Jest to już dość spora jednostka, ale do największej jeszcze nie należy, EEEE w porównaniu z największą istniejącą jednostką to jedynie igła w stoku siana. Megabajty określane jednostką MB często służą do podawania szybkości transferu danych pomiędzy komputerami w sieci lokalnej LAN. Jeszcze sześć lat temu dominującymi pojemnościami dysków były 600-setki (dyski o pojemności sześciuset megabajtów co na owe czasy jest śmieszną ilością dla twardziela) na takich dyskach swobodnie pracować się nie dało. Kilka gierek, pakiet biurowy, jakieś drobne oprogramowanie i system operacyjny zapełniało cały dysk. Ale nie wspomniałem o jednej rzeczy... w tamtych czasach aplikacje i gry nie zajmowały tak dużych zasobów pamięci, najwyżej parę mega. No to dość zagłębiania się w historię, przechodzimy do faktów i nudnych obliczeń. Jeden megabajt jest równy 1 048 576 bajtom co w rzeczywistości wynosi 2¹⁰.

Giga bajty

No, przy najszybszych obecnie łączach (mowa o światłowodach, of kourz) możemy uzyskać do 400 Gbps (Gigabit przez sekundę) co równa się 400 000 Mbps (czterysta tysięcy Megabitów przez sekundę). Lecz w przeciwieństwie do komunikacji między kompami mamy jeszcze pojemność dysków twardych. Chciałbym przy opisywaniu tej jednostki zwrócić szczególną uwagę właśnie na dyski twarde. Twardziele zwykle mamy w zaokrągleniu takie:

Zdziwiliście się pewnie na widok TB, Hę? Tak, coraz częściej słyszymy o Tera bajtach, jest to kolejna pod względem wielkości jednostka po GB. Najnowocześniejsze technologie pozwalają już na uzyskanie tak ogromnych wartości (nie wspomnę że obudowa od takiego użądzenia jest porównywalna z obudową starodawnego gramofonu). To już chyba wszystko co miałem do powiedzenia o gigabajtach, a więc przechodzimy do kolejnej wartości.

Tera bajty

Zaczne od tego, że terabajt brzmi strasznie, kojarzy mi się z jakimś potworkiem z Queka :). Żarty na bok bo za dwa lata ten art będzie przestarzały. Terabajt (TB)=1 099 511 627 776 bajtów (B) CHUCH! to dość dużo (jak by ktoś nie wiedział). Nie mam co pisać o terabajtach bo w teraźniejszości tylko superkompy używają takich określeń, a nie sądzę żeby ktoś miał takiego w domu.

Inne jednostki

Inne jednostki, hmmm brzmi trochę niepewnie bo niektórzy z was nie będą wiedzieć, że takie coś istnieje. Więc do rzeczy. Pozostałymi jednostkami są Petabajty (PB) i Egzabajty (EB) (i znowu nie mylić z browarem). Te jednostki są jednak tak duże, że mam wątpliwości czy za 5 lat będą one dostępne. Mogę tylko powiedzieć, że 1PB=1 125 899 906 842 624 bajtów (B), a jedno piwo 1EB=1 152 921 504 606 846 976 bajtów (B). Także sami widzicie, że te jednostki są dooość duuuże.

Uwaga na pomyłki!

Kupując nowy dysk często zdarza się, że płacimy np. za 40 giga, a po jego zainstalowaniu okazuje się, że mamy 38 GB. Dlaczego? Odpowiedź jest prosta. Na niektórych dyskach twardych np. firmy Maxtor jest tak nalepka:

No właśnie, co to jest ta ostatnia linijka? Otóż jest to wyrażenie, że dysk ma 81,9 GB pojemności ale 1GB nie równa się 1 073 741 824 bajtom tylko 1 GB=1 000 000 000 bajtom a to przy takiej pojemności dysku dość spora różnica. No dobra ale co to jest i z czym to się je.

Co to jest?
Istnieją dwa układy jednostek SI oraz IEC jednostki SI zakładają, że 1kB=1000 bajtów, a układ IEC, zakłada, że 1kB=1024B (bajty). Przyjęło się używanie układu IEC co moim zdaniem jest słuszne, ale niektóre firmy podają zasobność dysku w innym układzie jednostek czyli SI stąd to nieporozumienie. Dlatego właśnie zawsze uważnie oglądajcie dyski i naklejki na nich żeby nie kupić dziadostwa.

Z czym to się je?
Polecam z dżemem, ale jednak obudowa z metalu i gorzkie głowice nie będą smakowały wytwornie lecz jednak orgialnie :)

Źródła:
CHIP 8/2001 strona:34 artykuł:"Gigabajty na gibibajty" Autor: Grzegorz Redlarski;
"Encyklopedia wiedzy komputerowej" z serii "Biblioteczka Komputer Świata" Autorzy: Łukasz Czekajewski, Tomasz Przyjemski;
Źródło własne (mózgownica);

Lukas
wypoker@poczta.onet.pl