▷ Unidades de medida em computação: bit, byte, mb, terabyte e petabyte

Neste artigo, veremos as unidades de medida em computação, aprenderemos o que elas consistem, o que medem e a equivalência entre cada uma delas, bit, byte, Megabyte Terabyte e Petabyte . Há muito mais! Você conhece eles

Se você já leu alguma de nossas revisões e artigos, certamente encontrará alguns valores expressos nessas unidades de medida. E se você também notou, geralmente expressamos as medidas em redes usando bits e as de armazenamento em bytes. Qual é então a equivalência entre eles? Veremos tudo isso neste artigo.

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Conhecer esse tipo de medida é realmente útil na compra de diferentes componentes de computador, pois podemos evitar ser enganados. Talvez um dia contratemos o serviço de internet de algum operador e nos digamos os números em Megabits e teremos o maior prazer em verificar nossa velocidade e ver que é muito menor do que pensávamos originalmente. Eles não nos enganaram, serão apenas medidas expressas em outra magnitude.

Também costuma acontecer com a frequência de processadores e memórias RAM, precisamos saber a equivalência entre Hertzios (Hz) e Megahertzios (Mhz), por exemplo.

Para esclarecer todas essas dúvidas, propusemos desenvolver um tutorial o mais completo possível sobre todas essas unidades e seus equivalentes

O que é um pouco

Bit vem das palavras Dígito binário ou dígito binário. É a unidade de medida para medir a capacidade de armazenamento de uma memória digital e é representada pela magnitude "b". O bit é a representação numérica do sistema de numeração binária, que tenta representar todos os valores existentes por meio dos valores 1 e 0. E eles estão diretamente relacionados aos valores de tensão elétrica em um sistema.

Dessa forma, podemos ter um sinal de tensão positivo, por exemplo, 1 Volt (V) que será representado como 1 (1 bit) e um sinal de tensão nulo, que será representado como 0 (0 bit)

Na verdade, a operação é oposta e um pulso elétrico é representado com um 0 (margem negativa), mas, para a explicação, é sempre usado o mais intuitivo para os seres humanos. Do ponto de vista da máquina, é exatamente o mesmo, a conversão é direta.

Portanto, uma sucessão de bits representa uma cadeia de informações ou pulsos elétricos que farão o processador executar uma determinada tarefa. Nossa CPU entende apenas esses dois estados, voltagem ou não voltagem. Com a união de muitas delas, conseguimos realizar certas tarefas em nossa máquina.

Combinação de bits

Com um bit, podemos representar apenas dois estados em uma máquina, mas se começarmos a juntar alguns bits a outros, podemos fazer com que nossa máquina codifique mais variedade e informação.

Por exemplo, se tivéssemos dois bits, poderíamos ter 4 estados diferentes e, portanto, poderíamos realizar 4 operações diferentes. Vamos ver, por exemplo, como poderíamos controlar dois botões:

0 0	0 0	Não pressione nenhum botão
0 0	1	Pressione o botão 1
1	0 0	Pressione o botão 2
1	1	Pressione os dois botões

Dessa forma, podemos fabricar máquinas como as que temos atualmente. Através da combinação de bits, é possível fazer tudo o que vemos hoje em nossa equipe.

O sistema binário é um sistema de base 2 (dois valores), para determinar quantas combinações de bits podemos fazer, teríamos apenas que elevar a base à enésima potência de acordo com os bits que desejamos. Por exemplo:

Se eu tenho 3 bits, tenho 2 ³ combinações possíveis ou 8. É verdade?

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

Se tivesse 8 bits (octeto), teríamos 2 ⁸ combinações possíveis ou 256.

Bits mais significativos

Como em qualquer sistema de numeração, 1 não é igual a 1000, os zeros à direita contam muito. Chamamos o bit mais significativo ou de maior valor (MSB) e o bit menos significativo ou de menor valor.

Posição	5	4	3	2	1	0 0
Bit	1	0 0	1	0 0	0 0	1
Valor	2 5	2 4	2 3	2 2	2 1	2 0
Valor decimal	32.	16	8	4	2	1
	MSB					LSB

Como podemos ver, quanto maior a posição à direita, maior o valor do bit.

Arquiteturas de Processador

Certamente, todos nós relacionamos, em primeira instância, o valor dos bits com a arquitetura de um computador. Quando falamos de processadores de 32 ou 64 bits, estamos nos referindo à capacidade de executar operações que eles possuem, especificamente a ALU (unidade aritmética-lógica) para processar instruções.

Se um processador tiver 32 bits, ele poderá trabalhar simultaneamente com grupos de bits de até 32 elementos. Com um grupo de 32 bits, podemos representar 2 ³² tipos diferentes de instruções ou 4294967296

Portanto, um dos 64 seria capaz de trabalhar com palavras (instruções) de até 64 bits. Quanto mais bits em um grupo, maior a capacidade de executar operações terá um processador. Da mesma forma, com um grupo de 64, podemos representar 2 ⁶⁴ tipos de operações., Quantidade ridiculamente grande.

Unidades de armazenamento: o byte

Por sua vez, as unidades de armazenamento medem sua capacidade em bytes. Um byte é uma unidade de informação equivalente a um conjunto ordenado de 8 bits ou um octeto. A magnitude com a qual um byte é representado é com o capital " B ".

Assim, em um byte, poderemos representar 8 bits, portanto a conversão é bastante clara agora

1 byte = 8 bits

Ir de bytes para bits

Para converter de Byte para bit, teremos apenas que realizar as operações apropriadas. Se queremos passar de bytes para bits, teremos que multiplicar o valor por 8. E se queremos passar de bits para bytes, teremos que dividir o valor.

100 bytes = 100 * 8 = 800 bits

256 bits = 256/8 = 32 bytes

Múltiplos de bytes

Mas, como vemos, o Byte é uma medida realmente pequena em comparação com os valores que atualmente lidamos. É por isso que as medidas que representam os múltiplos de bytes foram adicionadas para se adaptar aos tempos.

Estritamente, devemos usar a equivalência entre os múltiplos do Byte através do sistema binário, pois é a base na qual o sistema de numeração funciona. Como fazemos com quantidades como peso ou metros, também podemos encontrar múltiplos neste sistema de representação.

Múltiplos de bytes no sistema internacional de medição

Os cientistas da computação sempre gostam de representar as coisas com seus valores reais, como foi o exemplo anterior. Mas se somos engenheiros, também gostaríamos de ter o sistema de numeração internacional como referência. E é precisamente por esse motivo que esses valores diferem de acordo com o sistema que usamos, e é porque a base 10 do sistema de numeração decimal é usada para representar os múltiplos de cada unidade. Então, de acordo com a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), a tabela de múltiplos de Byte e nome seria a seguinte:

Nome da magnitude	Símbolo	Fator no sistema decimal	Valor em sistema binário (em bytes)
Byte	B	10 0	1
Kilobyte	KB	10 3	1.000
Megabyte	MB	10 6	1.000.000
Gigabyte	GB	10 9	1.000.000.000
Terabyte	TB	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
Yottabyte	Yb	10 24	1.000.000.000.000.000.000.000.000

Por que 1024 em vez de 1000

Se continuarmos com o sistema de numeração binária, devemos usar esse passe para criar múltiplos do Byte. Desta forma:

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

Dessa forma, teremos a seguinte tabela de múltiplos de bytes:

Nome da magnitude	Símbolo	Fator no sistema binário	Valor em sistema binário (em bytes)
Byte	B	2 0	1
Kibibyte	KB	2 10	1.024
Mebibyte	MB	2 20	1.048.576
Gibibyte	GB	2 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	Yb	2 80	1.208 925.819.614.629.174.706.176

O que cada um de nós faz, porque eles habilmente unem esses dois sistemas de medição. Nós levamos a precisão do sistema binário junto com os bons nomes do sistema internacional para sempre falar sobre esse 1 Gigabyte com 1024 Megabytes. Sejamos honestos, quem pensaria em pedir um disco rígido de 1 Tebibyte, eles possivelmente nos chamariam de estúpidos. Nada está mais longe da realidade.

Por que meu disco rígido tem menos capacidade do que eu comprei?

Depois de ler isso, certamente você deve ter notado uma coisa: as capacidades de armazenamento no sistema internacional são menores do que as representadas em binário. E certamente também notamos que os discos rígidos, absolutamente sempre que compramos um, vêm com menos capacidade do que o prometido originalmente. Mas isso é verdade?

O que acontece é que os discos rígidos são comercializados em termos de capacidade decimal de acordo com o sistema internacional, portanto, um Gigabyte é equivalente a 1.000.000.000 de bytes. E sistemas operacionais como o Windows usam o sistema de numeração binária para representar esses números que, como vimos, diferem quanto maior a capacidade que temos.

Se levarmos isso em consideração e vermos as propriedades do nosso disco rígido, poderemos encontrar as seguintes informações:

Compramos um disco rígido de 2 TB, então por que temos apenas 1, 81 TB disponível ?

Para dar a resposta, teremos que fazer a conversão entre um sistema e outro. Se a quantidade é representada em bytes, devemos pegar o equivalente ao sistema de numeração correspondente. Então:

Capacidade no sistema decimal / Capacidade no sistema binário

2.000.381.014.016 / 1.099.511.627.776 = 1, 81 TB

Em outras palavras, nosso disco rígido realmente tem 2 TB, mas em termos do sistema internacional, não do sistema binário. O Windows nos fornece isso em termos de sistema binário e é exatamente por esse motivo que vemos menos em nosso computador.

Ter um disco rígido de 2 TB e ver dessa maneira. Nosso disco rígido deve ser:

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

Unidades de mídia de comunicação

Agora nos voltamos para ver as medidas que usamos para sistemas de comunicação digital. Nesse caso, encontramos muito menos discussão, pois todos nós representamos diretamente essas unidades através do sistema internacional, ou seja, na base 10, de acordo com o sistema decimal.

Então, para representar a taxa de transmissão de dados , usaremos o bit por segundo ou (b / s) ou (bps) e seus múltiplos. Por ser uma medida de tempo, essa magnitude elementar é introduzida.

Nome da magnitude	Símbolo	Fator no sistema decimal	Valor em sistema binário (em bits)
bit por segundo	bps	10 0	1
Kilobit por segundo	Kbps	10 3	1.000
Megabit por segundo	Mbps	10 6	1.000.000
Gigabit por segundo	Gbps	10 9	1.000.000.000
Terabit por segundo	Tbps	10 12	1.000.000.000.000

Frequência

Frequência é uma quantidade que mede o número de oscilações pelas quais uma onda eletromagnética ou sonora sofre em um segundo. Uma oscilação ou ciclo representa a repetição de um evento; nesse caso, será o número de vezes que uma onda se repete. Este valor é medido em hertz, cuja magnitude é a frequência.

Um hertz (Hz) é a frequência de oscilação que uma partícula sofre no período de um segundo. A equivalência entre frequência e período é a seguinte:

Portanto, em termos de nosso processador, ele mede o número de operações que um processador é capaz de executar por unidade de tempo. Digamos que cada ciclo de onda seria uma operação da CPU.

Múltiplos Hertz (Hz)

Como nas medições anteriores, foi necessário inventar medidas que excedam a unidade básica que é o hertz. É por isso que podemos encontrar os seguintes múltiplos desta medida:

Nome da magnitude	Símbolo	Fator no sistema decimal
picohertz	pHz	10-12
nanohertz	nHz	10 -9
microhertz	µHz	10 -6
millihertz	mHz	10 -3
centihertz	cHz	10 -2
decihertzio	dHz	10 -1
Hertz	Hz	10 0
Decahertzio	daHz	10 1
Hectohertz	hHz	10 2
Kilohertzio	kHz	10 3
Megahertz	MHz	10 6
Gigahertz	GHz	10 9
Terahertzio	THz	10 12
Petahertzio	PHz	10 15

Bem, essas são as principais medidas usadas na computação para medir e avaliar o funcionamento dos componentes.

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Esperamos que essas informações o ajudem a entender melhor as unidades de medida operacional de um computador.