计算机的计算单位

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了计算机的计算单位。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。


前言

今天给大家介绍计算机的计算单位,分为两个板块:容量单位速度单位


一、容量单位

对于容量单位,大家在日常生活中应该都有所了解,比如说 768M 的光盘、4G 的内存、2T 的硬盘等这些常见的容量名称。

计算机的计算单位,容量单位,网络速度,CPU频率

接下来我们就来了解这里面的容量单位各自表达什么意思,它们之间又是怎么样进行换算的。为了了解容量单位,我们先来看下早期的计算机是怎么样存储信息的,特点如下:

  • 在物理层面,高低电平记录信息
  • 理论上只认识0/1两种状态(0表示低电平,1表示高电平),0/1称为bit(比特位)
  • 0/1能够表示的内容太少了,需要更大的容量表示方法

因此催生出了字节(Byte)这个概念,1Byte=8bits。使用字节来表示计算机的容量,这个方式保持了一段时间。在早期,内存和硬盘都不大,所以那时候字节还是相当有用处。

但是随着计算机的发展,存储器的容量越来越大,这个时候用字节来表示就很麻烦,比如一个大容量的硬盘用字节表示,就会像这种方式:1000000000000Bytes,这种表示方法显然很冗长,且难以记忆。

因此就催生出了越来越多更高的容量单位,如下图所示,是目前常见的容量表示单位:

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从早期的比特位(b),到字节(B),再到后面的千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB)等。这里面的换算关系是:1B=8b(1字节等于8比特),到千字节(KB)就是 1KB=1024B,以及之后的所有换算都是1024倍,也就是2的10次方

在上表里面,我们也可以看到常用的设备对应的都是哪些计量单位,比如:比特位通常用于门电路、千字节(KB)用于寄存器、兆字节(MB)用于高速缓存、吉字节(GB)用于内存/硬盘。对于PB和EB,大家接触的比较少,一般都是用于云硬盘和数据仓库。

了解了它们之间的换算关系和使用场景之后,给大家出个习题:1G内存,可以存储多少字节的数据?可以存储多少比特数据?
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答案是:1G = 1024^3Bytes = 1024^3*8bits

再给大家出个问题:为什么网上买的移动硬盘500G,格式化之后就只剩465G了?

这是因为硬盘商一般用10进位标记容量,即他们的计量单位是以满1000进一个单位的,也就是说,他们换算的时候是1G=1000MB,而不是1024MB。500G换算成字节就是500*1000^3,而计算机则是按照真实容量换算标准将字节换算成GB,也就是刚才的总字节数要除以1024的三次方,算出来结果约等于465GB。

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这种情况不仅仅发生在硬盘,移动U盘也是如此。那么为什么这些厂商要用1000进位而不是1024进位计算呢?其实厂商们不是要骗人,只是因为制造硬盘的时候,有一个这样的指标,就是硬盘的扇区,在记录这个扇区容量的时候,使用人类容易理解的十进制位更加容易去沟通和协商。所以硬盘厂商一般都是用10进位来标记容量的。

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平时我们在生活中也经常会见到一些网络运营商的宣传,比如百兆带宽、千兆带宽等

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那么这里面的兆是不是容量单位呢?其实不是的,这里的100M并不是指容量。这就是我们接下来要介绍的第二个板块:速度单位

二、速度单位

这个部分有两个小部分要介绍:一个是网络速度,一个是CPU频率

1.网络速度

刚才我们介绍的运营商宣传图中提到的2M/4M/10M/100M等等这些其实就是网络速度,比如100M指的是100M/s

怎么理解这个100M/s呢?来通过一个问题讲讲:为什么运营商拉的100M光纤,测试峰值速度只有12M每秒?

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因为网络常用单位为(Mbps),我们刚才把后面的bps省略了,完整写法是:100M/s = 100Mbps = 100Mbit/s。在上面我们也介绍了 bit(比特) 换算成 Byte(字节) 是 1B = 8b,那么在这里面如果进行换算的话就是:100Mbit/s = (100/8)MB/s = 12.5 MB/s。这时候大家就明白了,为什么峰值速度是大约12M/s。

了解完了网络速度,我们接下来再来说说CPU的速度。

2.CPU频率

  • CPU的速度一般体现为CPU的时钟频率
  • CPU的时钟频率的单位一般是赫兹(Hz)
  • 主流CPU的时钟频率都在2GHz以上

我们了解CPU的速度主要是了解里面的Hz是什么意思,其实Hz表示的是秒分之一,这个又怎么理解呢?它是每秒中的周期性变动重复次数的计量。比如生活中常见的蝴蝶的翅膀,它飞行时每秒钟振动的频率大概是15Hz,表示的是它的翅膀能够在一秒钟振动15次。蜜蜂的翅膀一秒钟可以振动240次,所以蜜蜂翅膀的振动频率就是240Hz。我们人耳能够听见的声音频率范围是20~20000Hz,因而对于蝴蝶的振动频率我们是听不到的,对于蜜蜂的翅膀振动我们是可以听见声音的。

因此Hz并不是描述计算机领域的专有单位,但并不妨碍用Hz来描述CPU的频率。我们知道在CPU里面呢,是使用高低电平来表达1和0的,所以对于CPU的频率,其实表达的就是高低电平在每秒钟变换的次数。比如说主流的2GHz的CPU,在每秒钟高低电平的变换频率可以达到每秒20亿次。

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赫兹的单位换算是:1Hz=1次/秒,1kHz(千赫)=1000Hz,1MHz(兆赫)=1000kHz,1GHz(吉赫)=1000MHz,1THz(太赫)=1000GHz,1PHz(拍赫)=1000THz,1EHz(艾赫)=1000PHz


总结

以上就是给大家介绍的计算机的容量单位和速度单位,速度单位里面又有网络速度单位和CPU速度单位,所以这几者大家不要搞混。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-726474.html

到了这里,关于计算机的计算单位的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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