计算机中存储、网络传输计量单位

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1.存储单位

1.1.位

1.2.字节

1.3.字

1.4.两种计量单位

1.5.硬盘缩水原因

2.网络传输单位

2.1.服务商单位

2.2.软件单位

2.3.解释20M宽带实际下载速度


1.存储单位

1.1.位

英文bit,又称“比特”,计算机中最小的数据存储单位,每个bit存储空间只能存储一个二进制数0或1,即一个bit就是一个二进制数。

存在原因:可以将计算机CPU的输入信息看成由若干根导线传入(其实就是CPU数据线),每根导线只能传递高低两种电压信号,这两种状态对应着二进制的1和0,所以这里的一根导线就是一个bit。

即一个bit对应着计算机硬件电路中的一个信号输入端。

1.2.字节

英文Byte,简写“B”,8个bit构成1个字节,它是存储信息的基本单位,并作为一个整体进行处理。

存在原因:字节之所以叫做字节,是因为这种存储单位一个单位能够表示一个完整的字符。

计算机刚刚发明时只是为了数据运算,输入信息只是数字。

对于输入的每一个十进制数,计算机使用BCD码编码格式将其转化为二进制BCD码,因为BCD码是4位二进制组成,所以那时一个字节由4bit构成。

后来输入信息加入了英文字母和各种符号,4位二进制无法表示那么多种编码,就慢慢扩展位数。

最终在IBM生产的System/360大型机上采用1个字节等于8bit。

实际上第一台采用8bit作为传输一个完整字符的计算机是STRETCH,只不过System/360影响很大,后来的商业计算机设计思想很多借鉴于它。

三年后,ASCII码正式定型,ASCII码就是使用8bit作为一个字节进行编码,最高位作为奇偶校验位,剩下7位表示字符。

顺便说一下,ASCII后面的II是Information Interchange的首字母,不是罗马数字。

从此以后,一个字节就是由8bit构成,对于一个字节无法表示的字符则使用多个字节,而不是将字节的组成继续扩大。

1.3.字

英文word,字由若干个字节构成,字的长度用bit数来表示,叫做“字长”。

计算机中通常是以字为单位进行数据传送、处理的。上面提到过的字节是表示一个完整的字符,而“字”则是一次处理多个字符。

具体一个字由几个字节组成,是由CPU数据线、地址线和控制线位数决定的,这个位数就是我们常说的32位机、64位机。

对于Intel 80286,CPU一次能够传送、处理16位的二进制数,即2个字节,所以80286一个字是2个字节,字长是16位。

对于Intel 80386,CPU一次能够传送、处理32位的二进制数,即4个字节,所以80386一个字是4个字节,字长是32位。

同等条件下,位数更多的CPU要比位数少的CPU在单位时间内能够处理的数据更多。

1.4.两种计量单位

上面说过字节Byte简写为“B”,一个字节等于8bit。

随着数据越来越多,就需要更高级别的计量单位,KB、MB、GB、TB应运而生,这些单位都是对“B”按照1000进制进行扩展的。

K、M、G、T等都是英文表示方法,分别是Kilo(表示10的3次方)、Mega(10的6次方)、Giga(10的9次方)、Tera(10的12次方)等英文单词的简写。

所以1KB=1000B=1000*8bit,

1MB=1000KB=1000_000B,

1GB=1000MB=1000_000KB=1000_000_000B。

不要奇怪,以上的数据换算是按照“十进制国际单位制SI标准”表示的,这也是存储介质生产厂家使用的换算标准。

下面说一下我们传统认知的以1024为进制的计量单位。

这里要引进我们看似不熟悉的KiB、MiB、GiB和TiB。

“国际电工委员会IEC标准”规定1 KiB = 1024Bytes=1024*8bit,

1MiB=1024KiB,1GiB=1024MiB,1TiB=1024GiB。

1.5.硬盘缩水原因

下面以KB和KiB为例,说明一下两种计量单位,进而说一下硬盘“缩水”原因。

KB是KiloByte的缩写,指的是千位(十进制)字节;

KiB是Kilo Binary Byte的缩写,指的是千位二进制字节。

KB系列单位是硬盘、U盘等存储介质厂商的计量单位。

KiB系列单位是计算机操作系统、存储文件显示容量的计量单位。

假如我们按照习惯将KiB看成KB,那么就会发生下面的情况。

注意:无论是硬件还是软件,1Byte=8bit是不会改变的,Byte要作为最底层的换算单位。

当我们把1KB硬盘与计算机连接时,硬盘的1KB等于1000Byte,是不到1024Byte的,而计算机能显示1KB必须要1024Byte,所以对于1000Byte就显示为(1000/1024)KB,约等于0.977KB。

同理,1MB的硬盘或者U盘与计算机连接时,电脑显示为(1000/1024)的2次方MB,约等于0.954MB。

对于1GB硬盘来说,电脑显示为(1000/1024)的3次方GB,约等于0.931GB。

所以我们购买的8GU盘在电脑上显示8*0.93=7.44G,1T硬盘显示为931G左右。

2.网络传输单位

关于网络服务的计量单位也有两种,一种是网络服务商使用的单位,比如宽带网速单位Mbps;一种是计算机、手机上软件使用的单位,如迅雷下载文件时网速单位MB/s、手机顶部位置提示网速的单位K/s。

2.1.服务商单位

网络传输速度一般以bps为基本单位,bps就是bit per second(位每秒)的缩写,中文又称“比特率”,其含义是每秒钟传输的bit数,即二进制数的位数。

有了bps,自然就有更大的计量单位,K、M、G陆续登场,这里也是以1000为进制。

1Kbps=1000bps,指的是每秒钟传输多少千位的bit数。Kbps的英文是“Kilobit per second”。

因为表示每秒传输多少千位bit数,所以Kbps也可以写成Kb/s。

同理,Mbps表示每秒传输多少兆位bit数,英文Megabit per second。同时1Mbps=1000Kbps=1000_000bps,Mbps简记为Mb/s。

2.2.软件单位

软件上网络传输速度使用Bps作为基本单位,Bps 是Bytes per second的简写,即字节每秒,表示每秒种传输的字节数。

因为1Byte=8bit,所以1Bps = 8bps。

这里请严格区分大小写,bps和Bps是不同的。

同样,Bps也有更高级计量单位:KBps、MBps,分别可以表示为KB/s和MB/s,而这两者通常又会简写为K/s和M/s,也就是我们在迅雷软件、手机上看到的网速单位。

2.3.解释20M宽带实际下载速度

其实,到这里就不用多说了,20M宽带实际下载速度不到3M的原因就是单位换算导致的。

服务商的20M宽带使用的单位是Mb/s,指的是每秒传输多少兆bit;而我们下载软件上的网速单位是MB/s,指的是每秒传输多少兆Byte,而8bit=1Byte,所以Mb/s在计算机上显示为MB/s时,要除以8。

比如20M带宽:20Mbps=20/8MBps=2.5MBps=2.5MB/s=2.5M/s。

所以20M的带宽下载的速度一般不会超过2.5兆每秒。

 

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