▷ وحدات القياس في الحوسبة: بت ، بايت ، ميغابايت ، تيرابايت وبيتابايت

في هذه المقالة سوف نرى وحدات القياس في الحوسبة ، وسوف نتعلم ما تتكون ، وما يقيسونه والتكافؤ بين كل منها ، bit ، byte ، Megabyte Terabyte و Petabyte . هناك الكثير! هل تعرفهم

إذا كنت قد قرأت أيًا من مراجعاتنا ومقالاتنا ، فمن المؤكد أنك قد صادفت قيمًا معينة تم التعبير عنها في وحدات القياس هذه. وإذا كنت قد لاحظت أيضًا ، فإننا عادة ما نعبر عن القياسات في الشبكات باستخدام البتات وتلك الخاصة بالتخزين بالبايت. إذن ما هو التكافؤ بينهما؟ سنرى كل هذا في هذه المقالة.

فهرس المحتويات

إن معرفة هذا النوع من التدابير مفيد حقًا عند شراء مكونات كمبيوتر مختلفة ، حيث يمكننا تجنب الخداع. ربما في يوم من الأيام سنستأجر خدمة الإنترنت لبعض المشغلين ونخبرنا بالأرقام بالميغابت وسنكون سعداء للغاية للتحقق من سرعتنا ونرى أنها أقل بكثير مما كنا نعتقد في الأصل. إنهم لم يخدعونا ، ولن يتم التعبير عنها إلا بحجم آخر.

عادة ما يحدث أيضًا مع تكرار المعالجات وذاكرة RAM ، نحتاج إلى معرفة التكافؤ بين Hertzios (Hz) و Megahertzios (Mhz) على سبيل المثال.

لتوضيح كل هذه الشكوك ، اقترحنا تطوير برنامج تعليمي كامل قدر الإمكان حول جميع هذه الوحدات وما يعادلها

ما هو بت

بت يأتي من الكلمات ثنائي أو رقم ثنائي. هي وحدة القياس لقياس سعة التخزين للذاكرة الرقمية ، ويمثلها الحجم "b". البت هو التمثيل العددي لنظام الترقيم الثنائي ، الذي يحاول تمثيل جميع القيم الموجودة عن طريق القيم 1 و 0. وترتبط مباشرة بقيم الجهد الكهربائي في النظام.

بهذه الطريقة يمكن أن يكون لدينا إشارة جهد موجب ، على سبيل المثال 1 فولت (V) سيتم تمثيله على أنه 1 (1 بت) وإشارة جهد صفري ، والتي سيتم تمثيلها على أنها 0 (0 بت)

في الواقع ، العملية هي عكس ذلك ويتم تمثيل النبض الكهربائي مع 0 (حافة سالبة) ، ولكن للتفسير ، يتم دائمًا استخدام الأكثر بديهية للبشر. من وجهة نظر الماكينة هي نفسها تمامًا ، فإن التحويل مباشر.

لذا ، يمثل تعاقب البتات سلسلة من المعلومات أو النبضات الكهربائية التي تجعل المعالج يؤدي مهمة معينة. لا تفهم وحدة المعالجة المركزية لدينا سوى هاتين الحالتين ، الجهد أو عدم الجهد. مع اتحاد العديد من هذه ، تمكنا من القيام ببعض المهام على أجهزتنا.

تركيبة بت

بقليل واحد يمكننا فقط تمثيل حالتين في الجهاز ، ولكن إذا بدأنا في الانضمام إلى بعض البتات مع الآخرين ، فيمكننا جعل الآلة ترميز المزيد من التنوع والمعلومات.

على سبيل المثال ، إذا كان لدينا بتتان ، فيمكن أن يكون لدينا 4 حالات مختلفة ، وبالتالي يمكننا إجراء 4 عمليات مختلفة. دعونا نرى على سبيل المثال كيف يمكننا التحكم في زرين:

0	0	لا تضغط على أي زر
0	1	اضغط على الزر 1
1	0	اضغط على الزر 2
1	1	اضغط على الزرين

بهذه الطريقة من الممكن صنع آلات مثل تلك التي لدينا حاليًا. من خلال الجمع بين البتات ، من الممكن القيام بكل ما نراه اليوم في فريقنا.

النظام الثنائي هو نظام للقاعدة 2 (قيمتان) لذا لتحديد عدد مجموعات البتات التي يمكننا صنعها ، سيكون علينا فقط رفع القاعدة إلى القوة التاسعة وفقًا للبتات التي نريدها. على سبيل المثال:

إذا كان لدي 3 بتات ، فلدي 2 ³ مجموعات ممكنة أو 8. هل هذا صحيح؟

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

إذا كانت تحتوي على 8 بت (ثماني بتات) ، فسيكون لدينا 2 ⁸ مجموعات ممكنة أو 256.

البتات الأكثر أهمية

كما هو الحال في أي نظام ترقيم ، 1 ليس هو نفسه 1000 ، فالأصفار الموجودة على اليمين تحسب الكثير. نحن نسمي البت الأكثر أهمية أو الأعلى قيمة (MSB) وأقل بت الأقل أهمية أو الأقل قيمة.

الموقف	5	4	3	2	1	0
بت	1	0	1	0	0	1
القيمة	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
القيمة العشرية	32	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

كما نرى ، كلما زاد الموضع إلى اليمين ، زادت قيمة البت.

معماريات المعالج

بالتأكيد نربط جميعًا في المقام الأول قيمة البتات ببنية الكمبيوتر. عندما نتحدث عن معالجات 32 بت أو 64 بت ، فإننا نشير إلى القدرة على تنفيذ العمليات التي تقوم بها هذه ، على وجه التحديد ALU (وحدة المنطق الحسابي) لمعالجة التعليمات.

إذا كان المعالج 32 بت ، فسيكون قادرًا على العمل في وقت واحد مع مجموعات من البتات التي تصل إلى 32 عنصرًا. مع مجموعة 32 بت يمكننا تمثيل 2 ³² أنواع مختلفة من التعليمات أو 4294967296

وبالتالي ، سيكون بإمكان أحد 64 من العمل مع الكلمات (تعليمات) حتى 64 بت. كلما زاد عدد البتات في المجموعة ، زادت القدرة على تنفيذ العمليات على المعالج. وبالمثل مع مجموعة من 64 يمكننا تمثيل 2 ⁶⁴ نوعًا من العمليات. ، كمية كبيرة بشكل مثير للسخرية.

وحدات التخزين: البايت

من جانبها ، تقوم وحدات التخزين بقياس سعتها بالبايت. البايت هو وحدة معلومات تعادل مجموعة مرتبة من 8 بتات أو ثماني بتات. المقدار الذي يتم به تمثيل البايت هو بالعاصمة " B ".

لذا في بايت واحد ، سنتمكن من تمثيل 8 بتات ، لذا فإن التحويل واضح تمامًا الآن

1 بايت = 8 بت

انتقل من بايت إلى بت

للتحويل من بايت إلى بت ، سيكون علينا فقط تنفيذ العمليات المناسبة. إذا أردنا الانتقال من وحدات البايت إلى وحدات البت ، فسيتعين علينا فقط مضاعفة القيمة في 8. وإذا أردنا الانتقال من وحدات البت إلى وحدات البايت ، فسيتعين علينا تقسيم القيمة.

100 بايت = 100 * 8 = 800 بت

256 بت = 256/8 = 32 بايت

بايت المضاعفات

ولكن كما نرى فإن البايت هو مقياس صغير حقًا مقارنة بالقيم التي نتعامل معها حاليًا. هذا هو السبب في إضافة مقاييس تمثل مضاعفات البايت للتكيف مع الأوقات.

بدقة ، يجب أن نستخدم التكافؤ بين مضاعفات البايت من خلال النظام الثنائي ، لأنها القاعدة التي يعمل عليها نظام الترقيم. كما نفعل مع الكميات مثل الوزن أو الأمتار ، يمكننا أيضًا العثور على مضاعفات في نظام التمثيل هذا.

مضاعفات بايت في نظام القياس الدولي

يحب علماء الكمبيوتر دائمًا تمثيل الأشياء بقيمهم الحقيقية ، كما كان الحال في المثال السابق. ولكن إذا كنا مهندسين ، نود أيضًا أن يكون لدينا نظام الترقيم الدولي كمرجع. ولهذا السبب على وجه التحديد ، تختلف هذه القيم وفقًا للنظام الذي نستخدمه ، وذلك لأن الأساس 10 لنظام الترقيم العشري يستخدم لتمثيل مضاعفات كل وحدة. بعد ذلك ، وفقًا للجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) ، سيكون جدول مضاعفات البايت والاسم كما يلي:

اسم المقدار	الرمز	عامل في النظام العشري	القيمة في النظام الثنائي (بالبايت)
بايت	ب	10 0	1
كيلوبايت	كيلوبايت	10 3	1،000
ميغا بايت	ميغابايت	10 6	1،000،000
جيجابايت	غيغابايت	10 9	1،000،000،000
تيرابايت	السل	10 12	1،000،000،000،000
بيتابايت	PB	10 15	1،000،000،000،000،000
إكسابيتي	EB	10 18	1،000،000،000،000،000،000
Zettabyte	ZB	10 21	1،000،000،000،000،000،000،000
يوتيوب	نعم	10 24	1،000،000،000،000،000،000،000،000

لماذا 1024 بدلاً من 1000

إذا التزمنا بنظام الترقيم الثنائي ، فيجب أن نستخدم هذا التمرير لإنشاء مضاعفات البايت. بهذا الشكل:

1 كيلوبايت (كيلوبايت) = 2 ¹⁰ بايت = 1024 ب (بايت)

بهذه الطريقة سيكون لدينا جدول مضاعفات البايت التالي:

اسم المقدار	الرمز	عامل في النظام الثنائي	القيمة في النظام الثنائي (بالبايت)
بايت	ب	2 0	1
Kibibyte	كيلوبايت	2 10	1،024
ميبي بايت	ميغابايت	2 20	1،048،576
Gibibyte	غيغابايت	2 30	1،073،741،824
تيبي بايت	السل	2 40	1،099 511،627،776
حبيبة	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	نعم	2 80	1،208 925،819،614،629،174،706،176

ما يفعله كل واحد منا ، لأنهم يجمعون بمهارة بين نظامي القياس هذين. نأخذ دقة النظام الثنائي مع الأسماء اللطيفة للنظام الدولي للحديث دائمًا عن أن 1 جيجا بايت هي 1024 ميجا بايت. لنكن صادقين ، الذين قد يفكرون في طلب محرك أقراص ثابت 1 تيبي بايت ، ربما سيطلقون علينا غباء. ليس هناك ما هو أبعد من الواقع.

لماذا القرص الصلب الخاص بي لديه سعة أقل مما اشتريته؟

بعد قراءة هذا ، من المؤكد أنك قد لاحظت شيئًا واحدًا ، أن سعة التخزين في النظام الدولي أصغر من تلك الممثلة في ثنائي. ومن المؤكد أننا لاحظنا أيضًا أن محركات الأقراص الثابتة ، على الإطلاق عندما نشتري محركًا يأتي بسعة أقل مما وعدت به أصلاً. لكن هل هذا صحيح؟

ما يحدث هو أن محركات الأقراص الصلبة يتم تسويقها من حيث السعة العشرية وفقًا للنظام الدولي ، لذا فإن جيجا بايت واحد يساوي 1،000،000،000 بايت. وأنظمة التشغيل مثل Windows ، تستخدم نظام الترقيم الثنائي لتمثيل هذه الأرقام ، والتي كما رأينا ، تختلف كلما زادت السعة المتاحة لدينا.

إذا أخذنا ذلك في الاعتبار وذهبنا لرؤية خصائص محرك الأقراص الثابتة لدينا ، فقد نجد المعلومات التالية:

لقد اشترينا قرصًا صلبًا بسعة 2 تيرابايت ، فلماذا يتوفر 1.81 تيرابايت فقط ؟

لإعطاء الإجابة علينا أن نقوم بالتحويل بين نظام وآخر. إذا كانت الكمية ممثلة بالبايت ، يجب أن نأخذ ما يعادل نظام الترقيم المقابل. لذا:

السعة في النظام العشري / السعة في النظام الثنائي

2،000،381،014،016 / 1،099،511،627،776 = 1.81 تيرابايت

بعبارة أخرى ، يحتوي محرك الأقراص الثابتة لدينا على 2 تيرابايت بالفعل ، ولكن من حيث النظام الدولي ، وليس النظام الثنائي. يقدمها لنا Windows من حيث النظام الثنائي ، ولهذا السبب بالتحديد نرى أقل على جهاز الكمبيوتر الخاص بنا.

أن يكون لديك قرص صلب 2 تيرابايت ورؤيته بهذه الطريقة. يجب أن يكون محرك الأقراص الثابتة الخاص بنا:

(2 * 1،099،511،627،776) / 2،000،000،000،000 = 2.19 تيرابايت

وحدات وسائط الاتصالات

ننتقل الآن لمعرفة التدابير التي نستخدمها لأنظمة الاتصالات الرقمية. في هذه الحالة نجد مناقشة أقل بكثير ، لأننا جميعًا نمثل هذه الوحدات بشكل مباشر من خلال النظام الدولي ، أي في القاعدة 10 وفقًا للنظام العشري.

لذا لتمثيل معدل إرسال البيانات ، سنستخدم البت في الثانية أو (b / s) أو (bps) ومضاعفاتها. لأنه مقياس للوقت ، يتم إدخال هذا الحجم العنصري.

اسم المقدار	الرمز	عامل في النظام العشري	القيمة في النظام الثنائي (بالبتات)
بت في الثانية	بت في الثانية	10 0	1
كيلو بت في الثانية	كيلوبت في الثانية	10 3	1،000
ميغابت في الثانية	ميغابت في الثانية	10 6	1،000،000
جيجابت في الثانية	غيغابت في الثانية	10 9	1،000،000،000
تيرابيت في الثانية	تبس	10 12	1،000،000،000،000

التردد

التردد هو كمية تقيس عدد التذبذبات التي تتعرض لها الموجات الكهرومغناطيسية أو الصوتية في ثانية واحدة. يمثل التذبذب أو الدورة تكرار حدث ما ، وفي هذه الحالة سيكون عدد المرات التي تتكرر فيها الموجة. تُقاس هذه القيمة بالهرتز الذي يكون حجمه التردد.

هيرتز (Hz) هو تردد التذبذب الذي يمر به الجسيم في فترة ثانية واحدة. التكافؤ بين التردد والفترة كما يلي:

لذلك ، من حيث المعالج لدينا ، فإنه يقيس عدد العمليات التي يمكن للمعالج القيام بها لكل وحدة زمنية. لنفترض أن كل دورة موجة ستكون عملية وحدة المعالجة المركزية.

مضاعفات هرتز (هرتز)

كما هو الحال مع القياسات السابقة ، كان من الضروري اختراع مقاييس تتجاوز الوحدة الأساسية وهي الهرتز. هذا هو السبب في أننا يمكن أن نجد المضاعفات التالية من هذا الإجراء:

اسم المقدار	الرمز	عامل في النظام العشري
بيكوهيرتز	pHz	10-12
نانوهيرتز	nHz	10 -9
ميكرو هرتز	µHz	10-6
ميليهيرتز	ميغاهيرتز	10 -3
centihertz	CHz	10 -2
decihertzio	dHz	10 -1
هيرتز	هرتز	10 0
Decahertzio	دا هرتز	10 1
هيكتوهيرتز	هرتز	10 2
Kilohertzio	كيلو هرتز	10 3
ميجا هرتز	ميغاهيرتز	10 6
جيجا هيرتز	غيغاهرتز	10 9
تيراهيرتزيو	THz	10 12
بيتاهرزيو	PHz	10 15

حسنًا ، هذه هي الإجراءات الرئيسية المستخدمة في الحوسبة لقياس وتقييم عمل المكونات.

نوصي أيضًا بما يلي:

نأمل أن تكون هذه المعلومات قد ساعدتك على فهم وحدات قياس التشغيل لجهاز الكمبيوتر بشكل أفضل.