USER-MASTER.ORG

Любая (числовая, текстовая, графическая, аудио, видео) информация в компьютере кодируется в цифровом виде с помощью двоичной системы счисления. Использование двоичной системы счисления сильно упрощает аппаратную реализация устройств компьютера, поскольку в этой системе счисления есть только две цифры: 0 и 1. Удобство использования двоичной системы счисления в вычислительной технике обусловлена тем, что электронные переключатели могут находиться только в одном из двух состояний: включенном или выключенном. Эти состояния можно кодировать двумя цифрами: 1 или 0. Точно также в двух состояниях может находиться канал передачи данных «уровень напряжения является высоким» или «уровень напряжения является низким». Кроме того, чем больше уровней (состояний), которые необходимо различать, тем меньше имеется отличий между смежными величинами и тем менее надёжной является память. Двоичная система счисления требует различать только две величины, и поэтому, это является самым надёжным методом кодирования цифровой информации.

Поскольку в компьютерах используется запись информации в двоичной системе счисления, то количество информации измеряют, подсчитывая количество двоичных разрядов (ячеек), необходимых для её записи. Одна двоичная цифра называется битом (от англ. binary digit – двоичная цифра). С помощью одного бита можно закодировать два информационных сообщения, которые условно обозначаются символами '0' и '1'. С помощью n битов можно закодировать 2n информационных сообщений. Таким образом, бит является минимальной единицей объёма памяти, однако на практике никто не обрабатывает данные размером в один бит.

Байтом называют последовательность из восьми битов. Байт является минимальной адресованной единицей объёма памяти. С помощью одного байта можно закодировать 28 = 256 различных комбинаций битов, и таким образом, переменная размером в один байт может сохранять числа в границах от 0 до 255. Например, число 1101 0011 – это информация объёмом в один байт. Два байта составляют слово, четыре байта – двойное слово.

Ещё одной единицей измерения информации, меньше чем один байт, кроме бита, является ниббл. Ниббл (англ. nibble, nybble), или полубайт – единица измерения информации, которая составляет четыре бита и, соответственно, может иметь 24 различных значений. Ниббл является синонимом «тетради» и удобен тем, что его можно представить одной шестнадцатеричной цифрой.

К примеру, чтобы закодировать буквы кириллицы, хватит лишь пять разрядов (битов), поскольку 25 = 32. Но, кроме кириллицы, в информационных документах также широко используются латинские буквы, цифры, математические знаки и другие специальные знаки. Поэтому для кодирования всех указанных символов используется восьмиразрядная последовательность 0 и 1, т.е. один байт. Например: цифра '9' кодируется последовательностью битов 0011 1001, буква латиницы 'W' – 0101 0111.

Для удобства обозначения тысяч и миллионов байтов используются такие единицы:

  • килобайт (1 Кб (kB) = 210 байт = 1024 байт);
  • мегабайт (1 Мб (MB) = 220 байт = 1024 Кб = 1 048 576 байт);
  • гигабайт (1 Гб (GB) = 230 байт = 1024 Мб = 1 073 741 824 байт);
  • терабайт (1 Тб (TB) = 240 байт = 1024 Гб = 1 099 511 627 776 байт);
  • петабайт (1 Пб (PB) = 250 байт = 1024 Тб);
  • эксабайт (1 Эб (EB) = 260 байт = 1024 Пб);
  • зетабайт (1 Зб (ZB) = 270 байт = 1024 Эб);
  • йотабайт (1 Йб (YB) = 280 байт = 1024 Зб).

Например, если на странице текста размещается в среднем 2500 знаков, то 1 Мб – это приблизительно 400 страниц, а 1 Гб – 400 тысяч страниц.

Отметим, что единицы измерения информации базируются на степенях числа 2. Десятичные префиксы (кило, мега и т.д.) дописываются лишь условно, поскольку 210 = 1024 – число, близкое к 1000. Но разница есть, – и она возрастает с увеличением веса префикса. Более правильным будет использовать двоичные префиксы, но на практике они в данный момент не используются, возможно, из-за неблагозвучности – кибибайт (210), мебибайт (220), гибибайт (230), тебибайт (240), пебибайт (250), эксбибайт (260), зебибайт (270), йобибайт (280).

Иногда десятичные префиксы применяют и в прямом значении, например при обозначении ёмкости жёстких дисков или модулей памяти, а также при обозначении пропускной способности каналов передачи данных (сетей) производители используют число 10 как основу для возведения в степень. Один гигабайт в этом случае равен 109 б. И таким образом, реальная ёмкость, например, 250-гигабайтного винчестера (HDD) составляет приблизительно 232 Гб.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Поиск