▷ Unitats de mesura en informàtica: bit, byte, mb, terabyte i petabyte

En aquest article veurem les unitats de mesura en informàtica, aprendrem en què consisteixen, què mesuren i l'equivalència entre cadascuna d'elles, bit, byte, Megabyte Terabyte i Petabyte. Hi ha moltes més! Les coneixes?

Si alguna vegada has llegit alguna de les nostres reviews i articles, segurament t'hauràs trobat amb certs valors expressats en aquestes unitats de mesura. I si també t'has fixat, solem expressar les mesures en xarxes mitjançant bits i les d'emmagatzematge en bytes. Quina és llavors l'equivalència entre elles? Tot això ho veurem en aquest article.

Índex de continguts

Conèixer aquest tipus de mesures sigui realment útil a l'hora de comprar diferents components informàtics, ja que podrem evitar que ens enganyin. Potser anem a contractar un dia el servei d'internet d'algun operador i ens digui les xifres en Megabits i nosaltres tan contents anem a comprovar la nostra velocitat i veiem que és molt inferior de la que al principi pensàvem. No ens han enganyat, tan sols seran mesures expressades en una altra magnitud.

També sol passar amb la freqüència dels processadors i memòries RAM, ens cal conèixer l'equivalència entre Hertzios (Hz) i Megahertzs (MHz) per exemple.

Per aclarir tots aquests dubtes, ens hem proposat elaborar un tutorial el més complet possible sobre totes aquestes unitats i les equivalències

Què és un Bit

Bit prové de les paraules Binary Digit o dígit binari. És la unitat de mesura unitària per per mitja la capacitat d'emmagatzematge d'una memòria digital, i es representa amb la magnitud "b". El bit és la representació numèrica el sistema de numeració binari, el qual tracta de representar tots els valors existents mitjançant els valors 1 i 0. I estan directament relacionats amb els valors de tensió elèctrica en un sistema.

D'aquesta manera podem tenir un senyal de voltatge positiu, per exemple 1 Volt (V) que es representarà com un 1 (1 bit) i un senyal de voltatge nul, que es representarà com un 0 (0 bit)

Realment el funcionament és a l'contrari i un pols elèctric es representa amb un 0 (flanc negatiu) però per a l'explicació sempre s'utilitza el més intuïtiu per a l'ésser humà. Des del punt de vista de la màquina és exactament igual, la conversió és directa.

Llavors, una successió de bits representa una cadena d'informació o polsos elèctrics que aconseguiran que un processador realitzi una determinada tasca. La nostra CPU només entén aquests dos estats, tensió o no tensió. Amb la unió de molts d'aquests, vam aconseguir fer determinades tasques a la nostra màquina.

Combinació de bits

Amb un bit només podrem representar dos estats en una màquina, però si comencem a unir uns bits amb altres podrem aconseguir que la nostra màquina codifiqui més varietat i informació.

Per exemple, si tinguéssim dos bits, podríem tenir 4 estats diferents i, per tant, podríem fer 4 operacions diferents. Vegem per exemple com podríem controles dos botons:

0	0	No premis cap botó
0	1	Prem botó 1
1	0	Prem botó 2
1	1	Prem tots dos botons

D'aquesta manera s'aconsegueix fer màquines com les que actualment tenim. Mitjançant la combinació de bits és possible arribar a fer tot el que avui dia veiem en el nostre equip.

El sistema binari és un sistema de base 2 (dos valors) de manera que per determinar quantes combinacions de bits podem fer, només hauríem d'elevar la base de la n-èsima potència segons els bits que vulguem. Per Exemple:

Si tinc 3 bits, tinc 2 ³ combinacions possibles o 8. Serà veritat ?:

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

Si tingués 8 bits (octet) tindríem febrer ⁸ combinacions possibles o 256.

Bits més significatius

Com passa en tot sistema de numeració, no és el mateix 1 que 1000, els zeros a la dreta compten i molt. Fem una crida bit més significatiu (MSB) a el bit de més pes o més valor i bit menys significatiu (LSB) a el bit de menys pes o menys valor.

posició	5	4	3	2	1	0
bit	1	0	1	0	0	1
valor	maig 2	abril 2	març 2	febrer 2	febrer 1	2 0
valor decimal	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Com veiem mentre més gran sigui la posició cap a la dreta, més valor tindrà el bit.

Arquitectures de Processador

Segurament tots relacionem en primera instància el valor de bits amb l'arquitectura d'un ordinador. Quan parlem de processadors de 32 o 64 bits ens estem referint a la capacitat de realitzar operacions que tenen aquests, concretament l'ALU (unitat aritmètic-lògica) per processar instruccions.

Si un processador és de 32 bits serà capaç de treballar simultàniament amb grups de bits de fins a 32 elements. Amb un grup de 32 bit podrem representar 2 ³² tipus d'instruccions diferents o 4294967296

Un 64 per tant, seria capaç de treballar amb paraules (instruccions) de fins a 64 bits. Com més bits hagi en un grup, major capacitat de realitzar operacions tindrà un processador. De la mateixa forma amb un grup de 64 podrem representar 2 ⁶⁴ tipus d'operacions., Quantitat ridículament gran.

Unitats d'emmagatzematge: el byte

Per la seva banda, les unitats d'emmagatzematge mesuren la seva capacitat en bytes. Un byte és una unitat d'informació equivalent a un conjunt ordenat de 8 bits o un octet. La magnitud amb la qual es representa un byte és amb la "B" majúscula.

Llavors en un byte serem capaços de representar 8 bits, de manera que, la conversió queda prou clara ara

1 Byte = 8 bits

Passar de Bytes a bits

Per convertir de Byte a bit tan sols haurem de realitzar les operacions oportunes. Si volem passar de Bytes a bits només haurem de multiplicar el valor per 8. I si volem passar de bits a Bytes haurem de dividir el valor.

100 Bytes = 100 * 8 = 800 bits

256 bits = 256/8 = 32 bytes

Múltiples de l'Byte

Però com veiem el Byte és una mesura realment petita en comparació amb els valors que fem servir actualment. És per això que s'han afegit mesures que representen els múltiples de l'Bytes per adaptar-nos als temps que corren.

Estrictament, hauríem d'utilitzar l'equivalència entre els múltiples de l'Byte mitjançant el sistema binari, ja que és la base en la qual treballa el sistema de numeració. Tal com fem amb les magnituds com el pes o els metres, també podem trobar múltiples en aquest sistema de representació.

Múltiples d'el Byte en Sistema de mesura internacional

Als informàtics sempre ens agrada de representar les coses amb els valors actuals, com va ser l'exemple anterior. Però si som enginyers, ja que també ens agradarà tenir com a referència el sistema internacional de numeració. I és precisament per això que aquests valors difereixen segons el sistema que utilitzem, i és a causa que per a la representació dels múltiples de cada unitat s'utilitza la base 10 pròpia de el sistema de numeració decimal. Llavors, segons la Comissió electrotècnica Internacional (IEC) la taula de múltiples de Byte i nom quedaria de la següent manera:

Nom de magnitud	símbol	Factor en sistema decimal	Valor en sistema binari (en Bytes)
byte	B	10 0	1
kilobyte	KB	març 10	1.000
megabyte	MB	juny 10	1.000.000
Gigabyte	GB	setembre 10	1.000.000.000
terabyte	TB	10 des	1.000.000.000.000
petabyte	PB	octubre 15	1.000.000.000.000.000
exabytes	EB	octubre 18	1.000.000.000.000.000.000
Zettabyte	ZB	octubre 21	1.000.000.000.000.000.000.000
Yottabyte	IB	octubre 24	1.000.000.000.000.000.000.000.000

Per què 1024 en lloc de 1000

Si ens cenyim a el sistema de numeració binari, hauríem d'utilitzar aquest passa crear els múltiples de l'Byte. D'aquesta manera:

1 KB (Kilobyte) = ^{10 feb} Bytes = 1024 B (Bytes)

D'aquesta manera tindrem la següent taula de múltiples de l'Byte:

Nom de magnitud	símbol	Factor en sistema binari	Valor en sistema binari (en Bytes)
byte	B	2 0	1
kibibyte	KB	febrer 10	1.024
mebibyte	MB	febrer 20	1.048.576
gibibyte	GB	febrer 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	IB	2 80	1.208 925.819.614.629.174.706.176

Què fem tots i cada un de nosaltres, doncs unir hàbilment aquests dos sistemes de mesura. Agafem l'exactitud de sistema binari juntament amb els bonics nom de sistema internament per parlar sempre que 1 GiB són 1024 megabytes. Siguem sincers, a qui se li acudiria demanar un disc dur d'1 tebibyte, possiblement ens titllar d'estúpids. Res més lluny de la realitat.

Per què el meu disc dur té menys capacitat de la que he comprat

Després de llegir això, segurament t'hauràs percatados d'una cosa, les capacitats d'emmagatzematge en el sistema internacional són més petites que les que es representen en binari. I segurament també ens hàgim adonat que els discs durs, absolutament sempre que comprem 1 vénen amb menys capacitat de la que al principi prometen. Però, ¿És això cert?

El que passa és que els discos durs es comercialitzen en termes de capacitat decimal amb el sistema internacional, llavors un Gigabyte equival a 1.000.000.000 Bytes. I els sistemes operatius com Windows, utilitzen el sistema de numeració binari per representar aquestes xifres, que com hem vist, difereixen mentre major capacitat tinguem.

Si tenim en compte això i ens dirigim a veure les propietats del nostre disc dur, ens podríem trobar amb la següent informació:

Nosaltres hem comprat un disc dur de 2TB, llavors, per què només tenim 1, 81TB disponibles?

Per donar la resposta haurem de fer la conversió entre un sistema i un altre. Si la quantitat la representem en bytes hem d'agafar l'equivalent de el sistema de numeració corresponent. llavors:

Capacitat en sistema decimal / Capacitat sistema binari

2.000.381.014.016 / 1.099.511.627.776 = 1, 81 TB

És a dir, realment el nostre disc dur té 2TB, però en termes de sistema internacional, no en el sistema binari. Windows ens el dóna en termes de sistema binari i és precisament per aquest motiu pel qual veiem menys en el nostre equip.

Per tenir un disc dur de 2TB i que el veiéssim així. El nostre disc dur hauria de ser de:

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

Unitats de mitjana en comunicacions

Ara passem a veure les mesures que utilitzem per als sistemes de comunicació digitals. En aquest cas trobem força menys discussió, ja que directament tots representem aquestes unitats mitjançant el sistema internacional, és a dir, en base 10 segons el sistema decimal.

Llavors per representar la velocitat de transmissió de dades utilitzarem el bit per segon o (b / s) o (bps) i els seus múltiples. Com que és una mesura en funció de el temps, s'introdueix aquesta magnitud elemental.

Nom de magnitud	símbol	Factor en sistema decimal	Valor en sistema binari (en bits)
bit per segon	bps	10 0	1
Kilobit per segon	Kbps	març 10	1.000
Megabit per segon	Mbps	juny 10	1.000.000
Gigabit per segon	Gbps	setembre 10	1.000.000.000
Terabit per segon	Tbps	10 des	1.000.000.000.000

freqüència

La freqüència és una magnitud que mesura el nombre d'oscil·lacions que pateix una ona electromagnètica o sonora en un segon. Una oscil·lació o cicle representa la repetició d'un succés, en aquest cas serà la quantitat de vegades que es repeteix una ona. Aquest valor es mesura en hertzs la magnitud és la freqüència.

Un hertz (Hz) és la freqüència d'oscil·lació que pateix una partícula en el període d'un segon. L'equivalència entre freqüència i període és la següent:

Llavors, en termes del nostre processador, mesura la quantitat d'operacions que un processador és capaç de realitzar per unitat de temps. Diguem que cada cicle d'ona seria una operació de la CPU.

Múltiples de l'hertz (Hz)

L'igual que passa amb les mesures anteriors, ha calgut inventar mesures que superin a la unitat bàsica que és l'hertz. És per això que podem trobar els següents múltiples d'aquesta mesura:

Nom de magnitud	símbol	Factor en sistema decimal
picohertzio	PHz	10 -12
nanohertzio	nHz	10 -9
microhertzio	μHz	10 -6
milihertzio	mHz	10 -3
centihertzio	CHZ	10 -2
decihertzio	DHZ	10 -1
hertz	hz	10 0
Decahertzio	daHz	gener 10
Hectohertzio	hHz	febrer 10
Kilohertzio	kHz	març 10
Megahertzio	MHz	juny 10
gigahertz	GHz	setembre 10
Terahertzio	THz	10 des
Petahertzio	PHz	octubre 15

Doncs aquestes són les mesures principals que s'utilitza en la informàtica per a mitja i avaluar el funcionament dels components.

També et recomanem:

Esperem que aquesta informació de faig ajudat a entendre millor les unitats de mesura de funcionament d'un ordinador.