В чем измеряется объем жесткого диска

Единицы измерения информации служат для измерения различных характеристик, связанных с информацией.

Чаще всего измерение информации касается измерения ёмкости компьютерной памяти (запоминающих устройств) и измерения количества данных, передаваемых по цифровым каналам связи. Реже измеряется количество информации.

Содержание

Единицы измерения информации [ править | править код ]

Большой по размеру объём данных может содержать в себе очень малое количество информации. То есть объём данных и количество информации являются разными характеристиками, применяемыми в разных областях, связанных с информацией, но исторически название "количество информации" использовали в значении "объём данных", а для измерения количества информации применяли названия "информационная энтропия" и "ценность информации".

Единицы измерения ёмкости носителей и объёма данных [ править | править код ]

Применяются для измерения ёмкости носителей информации — запоминающих устройств и для измерения объёмов данных.

Единицы измерения количества информации [ править | править код ]

Применяются для измерения количества информации в объёме данных. Информационная энтропия

Первичная единица [ править | править код ]

Первичной характеристикой объёма данных является количество возможных состояний.

Первичной единицей измерения объёма данных является 1 возможное состояние (значение, код).

Вторичные единицы [ править | править код ]

Вторичной характеристикой объёма данных является разряд.

Ёмкость (объём) одного разряда может быть разной и зависит от основания применённой системы кодирования.

Ёмкости одного разряда в двоичной, троичной и десятичной системах кодирования:

Один двоичный разряд (бит) имеет 2 взаимоисключающих возможных состояния (значения, кода).

Один троичный разряд (трит) имеет 3 взаимоисключающих возможных состояния (значения, кода).

Один десятичный разряд (децит) имеет 10 взаимоисключающих возможных состояний (значений, кодов).

Третичные единицы [ править | править код ]

Третичными характеристиками объёма данных являются различные множества разрядов.

Ёмкость множества разрядов равна количеству возможных состояний этого множества разрядов, которое определяется в комбинаторике, равно количеству размещений с повторениями и вычисляется по формуле:

A ¯ ( c , n ) = A ¯ c n = c n <displaystyle <ar >(c,n)=<ar >_^=c^> возможных состояний (кодов, значений)

То есть ёмкость множества разрядов представляет собой показательную функцию от количества разрядов с основанием, равным количеству возможных состояний одного разряда.

1 байт состоит из 8-ми ( n = 8 <displaystyle n=8> ) двоичных разрядов ( c = 2 <displaystyle c=2> ) и может принимать:

A ¯ c n = c n = 2 8 = 256 <displaystyle <ar >_^=c^=2^<8>=256> возможных состояний (значений, кодов).

Логарифмические единицы [ править | править код ]

Когда некоторые величины, в том числе и объём данных, представляют собой показательные функции, то, во многих случаях, удобнее пользоваться не самими величинами, а логарифмами этих величин.

Объём данных тоже можно представлять логарифмически, как логарифм количества возможных состояний [1] .

Объём информации (объём данных) — может измеряться логарифмически. [2] Это означает, что когда несколько объектов рассматриваются как один, количество возможных состояний перемножается, а количество информации — складывается. Не важно, идёт речь о случайных величинах в математике, регистрах цифровой памяти в технике или в квантовых системах в физике.

Для объёмов двоичных данных удобнее пользоваться двоичными логарифмами.

2 1 <displaystyle 2^<1>> возможных состояния, log 2 ⁡ 2 1 = 1 <displaystyle log _<2>2^<1>=1> двоичный разряд = 1 бит 2 8 <displaystyle 2^<8>> возможных состояний, log 2 ⁡ 2 8 = 8 = 2 3 <displaystyle log _<2>2^<8>=8=2^<3>> двоичных разрядов = 1 Байт (Октет) 2 8 ∗ 2 10 <displaystyle 2^<8*2^<10>>> возможных состояния, log 2 ⁡ 2 8 ∗ 2 10 = 8 ∗ 2 10 = 2 13 <displaystyle log _<2>2^<8*2^<10>>=8*2^<10>=2^<13>> двоичных разрядов = 1 КилоБайт (КилоОктет) 2 8 ∗ 2 20 <displaystyle 2^<8*2^<20>>> возможных состояний, log 2 ⁡ 2 8 ∗ 2 20 = 8 ∗ 2 20 = 2 23 <displaystyle log _<2>2^<8*2^<20>>=8*2^<20>=2^<23>> двоичных разрядов = 1 МегаБайт (МегаОктет) 2 8 ∗ 2 30 <displaystyle 2^<8*2^<30>>> возможных состояния, log 2 ⁡ 2 8 ∗ 2 30 = 8 ∗ 2 30 = 2 33 <displaystyle log _<2>2^<8*2^<30>>=8*2^<30>=2^<33>> двоичных разрядов = 1 ГигоБайт (ГигоОктет) 2 8 ∗ 2 40 <displaystyle 2^<8*2^<40>>> возможных состояний, log 2 ⁡ 2 8 ∗ 2 40 = 8 ∗ 2 40 = 2 43 <displaystyle log _<2>2^<8*2^<40>>=8*2^<40>=2^<43>> двоичных разрядов = 1 ТероБайт (ТероОктет)

Наименьшее целое число, двоичный логарифм которого целое положительное — это 2. Соответствующая ему единица — бит — является основой исчисления информации в цифровой технике.

Для объёмов троичных данных удобнее пользоваться троичными логарифмами.

3 1 = 3 <displaystyle 3^<1>=3> возможных состояния, log 3 ⁡ 3 1 = 1 <displaystyle log _<3>3^<1>=1> троичный разряд (трит) 3 6 = 729 <displaystyle 3^<6>=729> возможных состояний, log 3 ⁡ 3 6 = 6 <displaystyle log _<3>3^<6>=6> троичных разрядов (тритов) = 1 Трайт.

Единица, соответствующая числу 3, трит равна log₂3≈1,585 бита.

Такая единица как нат (nat), соответствующая натуральному логарифму применяется в инженерных и научных расчётах. В вычислительной технике она практически не применяется, так как основание натуральных логарифмов не является целым числом.

Для объёмов десятичных данных удобнее пользоваться десятичными логарифмами.

10 1 = 10 <displaystyle 10^<1>=10> возможных состояний, log 10 ⁡ 10 1 = 1 <displaystyle log _<10>10^<1>=1> десятичный разряд = 1 децит 10 10 3 <displaystyle 10^<10^<3>>> возможных состояний, log 10 ⁡ 10 10 3 = 10 3 <displaystyle log _<10>10^<10^<3>>=10^<3>> десятичных разряда = 1 килодецит. 10 10 6 <displaystyle 10^<10^<6>>> возможных состояний, log 10 ⁡ 10 10 6 = 10 6 <displaystyle log _<10>10^<10^<6>>=10^<6>> десятичных разрядов = 1 мегадецит. 10 10 9 <displaystyle 10^<10^<9>>> возможных состояний, log 10 ⁡ 10 10 9 = 10 9 <displaystyle log _<10>10^<10^<9>>=10^<9>> десятичных разрядов = 1 гигадецит.

Единица, соответствующая числу 10, децит равна log₂10≈3.322 бита.

В проводной технике связи (телеграф и телефон) и радио исторически впервые единица информации получила обозначение бод.

Единицы, производные от бита [ править | править код ]

В целых количествах двоичных разрядов (битов) количество возможных состояний равно степеням двойки.

Тетрада, полубайт, ниббл [ править | править код ]

Особое название имеют четыре двоичных разряда (4 бита) — тетрада, полубайт, ниббл, которые вмещают в себя количество информации, содержащейся в одной шестнадцатеричной цифре.

Байт [ править | править код ]

Следующей по порядку популярной единицей информации является 8 бит, или байт (о терминологических тонкостях написано ниже). Именно к байту (а не к биту) непосредственно приводятся все большие объёмы информации, исчисляемые в компьютерных технологиях.

Такие величины как машинное слово и т. п., составляющие несколько байт, в качестве единиц измерения почти никогда не используются.

Килобайт [ править | править код ]

Для измерения больших ёмкостей запоминающих устройств и больших объёмов информации, имеющих большое количество байтов, служат единицы «килобайт» = [1000] байт и «Кбайт» [3] (кибибайт, kibibyte) = 1024 байт (о путанице десятичных и двоичных единиц и терминов см. ниже). Такой порядок величин имеют, например:

• Сектор диска обычно равен 512 байтам то есть половине Кбайта, хотя для некоторых устройств может быть равен одному или двум кибибайт.
• Классический размер «блока» в файловых системахUNIX равен одному Кбайт (1024 байт).
• «Страница памяти» в процессорах x86 (начиная с модели Intel 80386) имеет размер 4096 байт, то есть 4 Кбайт.

Объём информации, получаемой при считывании дискеты «3,5″ высокой плотности» равен 1440 Кбайт (ровно); другие форматы также исчисляются целым числом Кбайт.

Мегабайт [ править | править код ]

Единицы «мегабайт» = 1000 килобайт = [1 000 000] байт и «мебибайт» [3] (mebibyte) = 1024 Кбайт = 1 048 576 байт применяются для измерения объёмов носителей информации.

Объём адресного пространства процессора Intel 8086 был равен 1 Мбайт.

Оперативную память и ёмкость CD-ROM меряют двоичными единицами (мебибайтами, хотя их так обычно не называют), но для объёма НЖМД десятичные мегабайты были более популярны.

Современные жёсткие диски имеют объёмы, выражаемые в этих единицах минимум шестизначными числами, поэтому для них применяются гигабайты.

Гигабайт [ править | править код ]

Единицы «гигабайт» = 1000 мегабайт = [1 000 000] килобайт = [1 000 000 000] байт и «Гбайт» [3] (гибибайт, gibibyte) = 1024 Мбайт = 2 30 байт измеряют объём больших носителей информации, например жёстких дисков. Разница между двоичной и десятичной единицами уже превышает 7 %.

Размер 32-битного адресного пространства равен 4 Гбайт ≈ 4,295 Мбайт. Такой же порядок имеют размер DVD-ROM и современных носителей на флеш-памяти. Размеры жёстких дисков уже достигают сотен и тысяч гигабайт.

Для исчисления ещё больших объёмов информации имеются единицы терабайт и тебибайт (10 12 и 2 40 байт соответственно), петабайт и пебибайт (10 15 и 2 50 байт соответственно) и т. д.

Что такое «байт»? [ править | править код ]

В принципе, байт определяется для конкретного компьютера как минимальный шаг адресации памяти, который на старых машинах не обязательно был равен 8 битам (а память не обязательно состоит из битов — см., например: троичный компьютер). В современной традиции, байт часто считают равным восьми битам.

В таких обозначениях как байт (русское) или B (английское) под байтом (B) подразумевается именно 8 бит, хотя сам термин «байт» не вполне корректен с точки зрения теории.

Во французском языке используются обозначения o, Ko, Mo и т. д. (от слова octet) дабы подчеркнуть, что речь идёт именно о 8 битах.

Чему равно «кило»? [ править | править код ]

Долгое время разнице между множителями 1000 и 1024 старались не придавать большого значения. Во избежание недоразумений следует чётко понимать различие между:

• двоичными кратными единицами, обозначаемыми согласно ГОСТ 8.417-2002 как «Кбайт», «Мбайт», «Гбайт» и т. д. (два в степенях кратных десяти);
• единицами килобайт, мегабайт, гигабайт и т. д., понимаемыми как научные термины (десять в степенях, кратных трём),

эти единицы по определению равны, соответственно, 10 3 , 10 6 , 10 9 байтам и т. д.

В качестве терминов для «Кбайт», «Мбайт», «Гбайт» и т. д. МЭК предлагает «кибибайт», «мебибайт», «гибибайт» и т. д., однако эти термины критикуются за непроизносимость и не встречаются в устной речи.

В различных областях информатики предпочтения в употреблении десятичных и двоичных единиц тоже различны. Причём, хотя со времени стандартизации терминологии и обозначений прошло уже несколько лет, далеко не везде стремятся прояснить точное значение используемых единиц.

В английском языке для «киби»=1024=2 10 иногда используют прописную букву K, дабы подчеркнуть отличие от обозначаемой строчной буквой приставки СИ кило. Однако, такое обозначение не опирается на авторитетный стандарт, в отличие от российского ГОСТа касательно «Кбайт».

Содержание статьи

• В каких единицах измеряется память персонального компьютера
• Сколько килобайт в мегабайте, гигабайте и терабайте
• Как определить размер оперативной памяти

Компьютерная память представляет собой физические устройства для хранения информации. В современных компьютерах широко используются два вида хранения данных — на жестких дисках и в оперативной памяти. Размер оперативной памяти может исчисляться в гигабайтах, а емкость жестких дисков может достигать нескольких терабайтов.

Говоря о компьютерной памяти, обычно подразумевают либо оперативную память, либо емкость жесткого диска.

Оперативная память

Оперативная память или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) действует по принципу энергозависимого хранения данных. Ее работа основана на использовании транзисторов. После того, как компьютер выключают, все данные в оперативной памяти стираются.

Размер «оперативки» принято измерять в гигабайтах. В большинстве современных персональных компьютеров используются модули памяти от двух до четырех гигабайт.

Один гигабайт содержит в себе более миллиарда байт. В такой объем памяти умещается один час обычного видео, семь минут видео высокого разрешения или около двух часов музыки CD-качества.

При желании, пользователи персональных компьютеров могут увеличивать объем оперативной памяти, добавляя новые модули. Это позволяет компьютеру быстрее работать.

В гигабайтах «оперативка» измерялась не всегда. Еще 15-20 лет назад привычным размером для ОЗУ были 128, 256 или 512 мегабайт. Это — в 4-20 раз меньше, чем в случае современных вычислительных машин.

Жесткий диск

Если оперативная память отвечает за динамическую запись данных, с которыми процессор работает «на лету», то на жесткий диск, как правило, записывается информация для долгого хранения. Этот вид памяти не является энергозависимым — после выключения компьютера данные на ней не стираются.

Жесткий диск хранит информацию, используя принцип магнитной записи. В современных компьютерах объем жестких дисков измеряется в терабайтах. Один терабайт вмещает в себя более тысячи гигабайт (или более миллиона мегабайт).

Первые жесткие диски, разработанные в середине прошлого века, были размером с холодильник и могли хранить лишь пару мегабайт. В 1982 году компания IBM выпустила персональный компьютер с диском в пять мегабайт.

Самый первый жесткий диск объемом 1 терабайт появился в 2007 году, его выпустила компания Hitachi. Он стоил 370 долларов. Стоимость современных HDD с объемом памяти в 1 терабайт составляет порядка 60 долларов.

Память, измеряющаяся в терабайтах, вмещает в себя огромное количество информации. Так, весь архив из 500 миллионов сообщений пользователей Usenet умещается на 1.5 терабайтах, а вся база данных Википедии — на 6 терабайтах.

Заполняем пробелы – расширяем горизонты!

CompGramotnost.ru » Кодирование информации » Единицы измерения объема информации

Для измерения длины есть такие единицы, как миллиметр, сантиметр, метр, километр. Известно, что масса измеряется в граммах, килограммах, центнерах и тоннах. Бег времени выражается в секундах, минутах, часах, днях, месяцах, годах, веках. Компьютер работает с информацией и для измерения ее объема также имеются соответствующие единицы измерения.

Мы уже знаем, что компьютер воспринимает всю информацию через нули и единички.

Бит – это минимальная единица измерения информации, соответствующая одной двоичной цифре («0» или «1»).

Байт состоит из восьми бит. Используя один байт, можно закодировать один символ из 256 возможных (256 = 2 8 ). Таким образом, один байт равен одному символу, то есть 8 битам:

1 символ = 8 битам = 1 байту.

Буква, цифра, знак препинания – это символы. Одна буква – один символ. Одна цифра – тоже один символ. Один знак препинания (либо точка, либо запятая, либо вопросительный знак и т.п.) – снова один символ. Один пробел также является одним символом.

Изучение компьютерной грамотности предполагает рассмотрение и других, более крупных единиц измерения информации.

Таблица байтов:

1 Кб (1 Килобайт) = 2 10 байт = 2*2*2*2*2*2*2*2*2*2 байт =
= 1024 байт (примерно 1 тысяча байт – 10 3 байт)

1 Мб (1 Мегабайт) = 2 20 байт = 1024 килобайт (примерно 1 миллион байт – 10 6 байт)

1 Гб (1 Гигабайт) = 2 30 байт = 1024 мегабайт (примерно 1 миллиард байт – 10 9 байт)

1 Тб (1 Терабайт) = 2 40 байт = 1024 гигабайт (примерно 10 12 байт). Терабайт иногда называют тонна.

1 Пб (1 Петабайт) = 2 50 байт = 1024 терабайт (примерно 10 15 байт).

1 Эксабайт = 2 60 байт = 1024 петабайт (примерно 10 18 байт).

1 Зеттабайт = 2 70 байт = 1024 эксабайт (примерно 10 21 байт).

1 Йоттабайт = 2 80 байт = 1024 зеттабайт (примерно 10 24 байт).

В приведенной выше таблице степени двойки (2 10 , 2 20 , 2 30 и т.д.) являются точными значениями килобайт, мегабайт, гигабайт. А вот степени числа 10 (точнее, 10 3 , 10 6 , 10 9 и т.п.) будут уже приблизительными значениями, округленными в сторону уменьшения. Таким образом, 2 10 = 1024 байта представляет точное значение килобайта, а 10 3 = 1000 байт является приблизительным значением килобайта.

Такое приближение (или округление) вполне допустимо и является общепринятым.

Ниже приводится таблица байтов с английскими сокращениями (в левой колонке):

10 3 b = 10*10*10 b= 1000 b – килобайт

10 6 b = 10*10*10*10*10*10 b = 1 000 000 b – мегабайт

10 9 b – гигабайт

10 12 b – терабайт

10 15 b – петабайт

10 18 b – эксабайт

10 21 b – зеттабайт

10 24 b – йоттабайт

Выше в правой колонке приведены так называемые «десятичные приставки», которые используются не только с байтами, но и в других областях человеческой деятельности. Например, приставка «кило» в слове «килобайт» означает тысячу байт, также как в случае с километром она соответствует тысяче метров, а в примере с килограммом она равна тысяче грамм.

Продолжение следует…

Возникает вопрос: есть ли продолжение у таблицы байтов? В математике есть понятие бесконечности, которое обозначается как перевернутая восьмерка: ∞.

Понятно, что в таблице байтов можно и дальше добавлять нули, а точнее, степени к числу 10 таким образом: 10 27 , 10 30 , 10 33 и так до бесконечности. Но зачем это надо? В принципе, пока хватает терабайт и петабайт. В будущем, возможно, уже мало будет и йоттабайта.

Напоследок парочка примеров по устройствам, на которые можно записать терабайты и гигабайты информации.

Есть удобный «терабайтник» – внешний жесткий диск, который подключается через порт USB к компьютеру. На него можно записать терабайт информации. Особенно удобно для ноутбуков (где смена жесткого диска бывает проблематична) и для резервного копирования информации. Лучше заранее делать резервные копии информации, а не после того, как все пропало.

Флешки бывают 1 Гб, 2 Гб, 4 Гб, 8 Гб, 16 Гб, 32 Гб , 64 Гб и даже 1 терабайт.

CD-диски могут вмещать 650 Мб, 700 Мб, 800 Мб и 900 Мб.

DVD-диски рассчитаны на большее количество информации: 4.7 Гб, 8.5 Гб, 9.4 Гб и 17 Гб.

Упражнения по компьютерной грамотности

Статья закончилась, но можно еще прочитать: