Недавно, в один из выходных, друзья пригласили отдохнуть в кафе. Они подключили интернет по тарифному плану 5 Мбит/с (мегабит в секунду) и радостно делились своими впечатлениями «как быстро все летает».
И я не стал бы вспоминать про это кафе, если бы не та убежденность, с которой друзья мне доказывали, что они подключены на скорости 5 Мб (мегабайт), но никак не 5 Мбит/с (мегабит в секунду).
Когда я несколько раз пытался сказать, что скорости принято обозначать в мегабитах, а не в мегабайтах, то слышал примерно такой ответ: «Ну да, я и говорю 5 мегабайт».
После третьей попытки я понял, что за рюмкой молока о таких вещах лучше не спорить и прекратил «умничать».
Так все-таки, в каких случаях правильнее говорить байты (КБ — килобайты, МБ — мегабайты, ГБ — гигабайты, ТБ — терабайты), а в каких биты (Кбит — килобиты, Мбит — мегабиты, Гбит — гигабиты).
О битах
Если в школе нас учили десятичной системе счисления (1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 — десять базовых цифр), то комп использует (понимает) только двоичную систему счисления (0 и 1). Т.е. всего 2 «знака». Поверьте на слово, больше он ничего не понимает.
Еще цифровая техника получила свое название именно от этих 2-х цифр «0» и «1».
И вот тут появляется такое понятие как «бит», который может иметь только 2 значения — или «0» или «1».
И назвали данный «бит», который может иметь всего два значения, «разрядом».
Примером может служить Ваш 32-х или 64-х разрядный комп, на котором установлена 32-х или 64-х разрядная операционная система. За один такт, комп выполняет операции сразу с 32-мя или 64-мя разрядами.
Тактовую частоту процессора, или, другими словами, скорость, с которой работает процессор, вы всегда можете увидеть в характеристиках своего компа, нажав правой клавишей мышки на ярлыке «Мой компьютер», а затем левой кнопкой мышки выбрав пункт меню «Свойства».
К примеру, тактовая частота процессора моего компа составляет 3,39 ГГц (гигагерц). Что означает три 390 000 000 тактов (операций) в секунду.
Объяснить тогда зарождавшемуся ПК, что такое «0» или «1» оказалось довольно просто. Сложнее оказалось научить комп понимать остальные цифры и буквы. Причем, для начала, хотя бы буковки латинского алфавита.
И решили тогда умные головы особенно не заморачиваться, а закодировать все остальные буковки и цифры нулями и единицами. Другими словами, взять несколько разрядов, каждый из которых может иметь два значения («0» или «1») и из этих комбинаций нулей и единиц сделать соответствие цифрам и буквам.
Подсчитав количество букв в латинском алфавите (больших и маленьких), количество цифр, знаков препинания, кавычек и т.п., пришли к выводу, что 128 комбинаций из нулей и единиц будет вполне достаточно.
Почему именно 128 комбинаций, а не 120 или не 200? Причины ровно две.
Может сложно будет для понимания, но давайте все — таки попробуем (зато потом в этих вопросах все по полочкам разложится).
Первое. Если мы с нашей десятичной системой счисления привыкли считать с единицы, т.е. 1,2,3,4,5,… и т.д., то в компьютерных системах, в частности в двоичной системе счисления принято начинать отсчет с нуля, т.е. 0,1,2,3,4,5… и т.д.
Второе. Старший разряд отличается от младшего разряда на степень двойки.
Сейчас поясню на примере, и все станет ясно.
Что ж, если 1 разряд, то 20 = 1. Тут мы можем закодировать только 2 комбинации «0» и «1»
Если 2 разряда, то 21 = 2. Тут мы можем закодировать уже 4 комбинации «00» , «01», «10», «11»
Если три разряда, то 22 = 4. Тут мы можем закодировать уже 8 комбинаций «000»,»001″ , «010», «011», «100»,»101″, «110», «111»
Если 4 разряда, то 23 = 8. Тут 16 комбинаций «0000»…»1111″
Если 5 разрядов, то 24 = 16. Тут 32 комбинации «00000»…»11111″
Если 6 разрядов, то 25 = 32. Тут 64 комбинации «000000»…»111111″
Если 7 разрядов, то 26 равно 64. Тут 128 комбинаций «0000000»…»1111111″
В принципе 7 разрядов оказалось достаточно, чтобы закодировать все знаки. Но…
Перво-наперво. Логические элементы компа, производя операции, используют, как правило, 2 сигнала (цифры). Т.е., все, с чем работает комп, желательно чтобы было кратно 2.
Во-вторых. Американцы заняли первые 128 комбинаций, забив эти комбинации своим алфавитом и всякой ерундой, не оставив комбинаций для алфавитов других народов мира.
Не долго думая, добавили еще один разряд. Таким образом, одним махом решили сразу две проблемы.
Если 8 разрядов, то 27 = 128. Тут 256 комбинаций «00000000»…»11111111″
Так вот эти 8 разрядов, в каждом из которых «бит» может принимать значение «0» или «1» называется «байтом». Другими словами 1 байт = 8 бит.
Данный байт и является тем самым минимальным элементом данных, с которым и работает компьютер.
Несколько примеров.
Код английской прописной (заглавной) буковки «A» — 01000001
Код русской прописной (заглавной) буковки «A» — 11000000
Код цифры «0» — 00110000
Код цифры «1» — 00110001
Я не призываю вас вникать в те примеры, которые я привел. Эти примеры приведены только в ознакомительных целях, чтобы в дальнейшем было понятно «откуда ноги растут».
Самое важное, что надо нам понять из этих примеров так это то, что комп «мыслит в двоичной системе», и что 1 байт=8 бит.
Ладно. Это комп с его заморочками. Но мы-то с вами, привыкшие к размеренному деревенскому укладу жизни, мыслим совсем другими категориями.
Для нас что важно? Что в 1 килограмме 1000 грамм. И что в 1 литре 10 раз по 100 грамм или просто 1000 миллилитров. Нам так проще в десятичной то системе.
Так что я немножко продолжу возводить двойку в степень, чтобы получить более — менее знакомые числа.
28 = 256
29 = 512
210 = 1024
Вот мы и получили что — то близкое к нашим «килограммам». Я специально привел вам это последнее значение. Для мегабитов это не принципиально, а вот для мегабайтов важно.
Разочаровавшись в том, что значения из двоичной системы никак ни на каком этапе не хотят совпадать со значениями в десятичной системе, умные головы плюнули на это дело и решили применить к измерению битов «Международную систему единиц СИ» (десятичные приставки: кило- , мега- , гига-), которые отличаются друг от друга в 1 000 раз.
Другими словами, к примеру, 1 Кбит = 1 000 бит (один килобит равен тысяча бит). ПК все равно, он мыслит байтами в своей двоичной системе. А нам удобней.
Соответственно 1 Мбит = 1 000 Кбит = 1 000 000 бит.
Ну и 1 Гбит = 1 000 Мбит = 1 000 000 Кбит = 1 000 000 000 бит.
Вернемся в данный момент в кафе. В данный момент очень просто подсчитать, какое значение в байтах примет тарифный план подключения к интернету в 5 Мбит/с. Так как в одном байте восемь бит, то мы просто делим наше значение на 8.
5 Мбит/с = 0,625 МБ/с = 5 000 Кбит/с = 625 КБ/с = 5 000 000 бит/с = 625 000 Б/с
Думаю, что мои друзья были бы очень разочарованы, узнав, что у них скорость «всего чуть больше, чем пол мегабайта в секунду».
Но, ввиду того, что они так этого и не узнали, то вечер удался.
О байтах
Если с битами, килобитами, мегабитами и гигабитами все более — менее понятно и единицы их измерения нисколько не противоречат «Международной системе единиц СИ», то с байтами, килобайтами, мегабайтами, гигабайтами в этом отношении «полный бардак».
Возьмем за единицу измерения не бит, а байт. Применив к байту степень двойки, увидим знакомую картину:
210 = 1024
Так вот, это значение 1024 байта назвали килобайтом. Хотя значение, как вы видите, не кратно 1000.
Т.е. 1 КБ = 1024 Б
Если вы в данный момент думаете, что в 1 мегабайте 1000 килобайт, то глубоко ошибаетесь. Тут «система СИ» не действует. Тут действует степень двойки.
220 = 1024 КБ. И названо это значение мегабайтом.
1 МБ = 1024 КБ
С гигабайтом та же картина. 230 = 1024 МБ. И т.д.
Это так принято. В общем — то от истины не далеко, но погрешность все — таки есть. Если привести все к байтам, то выглядеть это будет следующим образом:
1 килобайт = 10241 = 210 = 1 024 байт
1 мегабайт = 10242 = 220 = 1 048 576 байт
1 гигабайт = 10243 = 230 = 1 073 741 824 байт
1 терабайт = 10244 = 240 = 1 099 511 627 776 байт и т.д.
К чему это все я так подробно рассказывал. А к тому, что если вы вдруг решите увидеть на свой жестяк и увидите разные значения его размера в байтах и гигабайтах, чтобы знали «откуда ноги растут».
К примеру, мой комп показывает мне размеры моего 100 гигабайтного диска следующим образом:
Емкость : 104 864 059 392 байт 97,6 ГБ
Должно быть, людям с математическим складом ума это покажется понятным и естественным. Ну а я даже не пытаюсь это запомнить.
