), fra den første grafikkadaptere MDA og CGA til de nyeste AMD- og NVIDIA-arkitekturene. Nå er det turen til å spore hvordan sentrale prosessorer utviklet seg - en like viktig komponent i enhver datamaskin. I denne delen av materialet skal vi snakke om 1970-tallet, og derfor de første 4- og 8-bits løsningene.

De første sentrale prosesseringsenhetene var tusenbein

1940–1960-tallet

Før du går inn i historien om utviklingen av sentrale prosesseringsenheter, er det nødvendig å si noen ord om utviklingen av datamaskiner generelt. De første CPU-ene dukket opp på 40-tallet av det 20. århundre. Deretter jobbet de ved hjelp av elektromekaniske releer og vakuumrør, og ferrittkjernene som ble brukt i dem fungerte som lagringsenheter. For å betjene en datamaskin basert på slike brikker, var det nødvendig med et stort antall prosessorer. En slik datamaskin var en enorm sak på størrelse med et ganske stort rom. Samtidig frigjorde den en stor mengde energi, og ytelsen etterlot mye å være ønsket.

Datamaskin som bruker elektromekaniske releer

Men allerede på 1950-tallet begynte transistorer å bli brukt i prosessordesign. Takket være bruken av dem kunne ingeniører oppnå mer høy hastighet drift av sjetonger, og også redusere strømforbruket, men øke påliteligheten.

På 1960-tallet ble det utviklet integrert kretsproduksjonsteknologi, som gjorde det mulig å lage mikrobrikker med transistorer plassert på dem. Selve prosessoren besto av flere slike kretser. Over tid har teknologien gjort det mulig å plassere alt stor kvantitet transistorer på en brikke, og derfor ble antallet integrerte kretser brukt i CPU-en redusert.

Imidlertid var prosessorarkitekturen fortsatt veldig, veldig langt fra det vi ser i dag. Men utgivelsen av IBM System/360 i 1964 brakte utformingen av de daværende datamaskinene og CPUene litt nærmere de moderne – først og fremst når det gjelder arbeid med programvare. Faktum er at før bruken av denne datamaskinen, fungerte alle systemer og prosessorer bare med programkode, som ble skrevet spesielt for dem. I sine datamaskiner var IBM den første som brukte en annen filosofi: hele linjen av CPUer med forskjellig ytelse støttet det samme settet med instruksjoner, noe som gjorde det mulig å skrive programvare som ville kjøre under enhver modifikasjon av System/360.

IBM System/360 datamaskin

For å komme tilbake til emnet System/360-kompatibilitet, må det understrekes at IBM har lagt stor vekt på dette aspektet. For eksempel, moderne datamaskiner zSeries-linjer støtter fortsatt drift programvare, skrevet for System/360-plattformen.

Ikke glem DEC (Digital Equipment Corporation), nemlig serien med PDP (Programmed Data Processor) datamaskiner. Selskapet ble grunnlagt i 1957, og i 1960 ga det ut sin første minidatamaskin, PDP-1. Enheten var et 18-bits system og var mindre i størrelse enn datidens stormaskiner, og okkuperte "bare" et hjørne av et rom. En CRT-skjerm ble integrert i datamaskinen. Interessant nok den første i verden dataspill kalt Spacewar! ble skrevet spesielt for PDP-1-plattformen. Kostnaden for en datamaskin i 1960 var $120 000, som var betydelig lavere enn prisen på andre stormaskiner. PDP-1 var imidlertid ikke spesielt populær.

Datamaskin PDP-1

DECs første kommersielt vellykkede enhet var PDP-8-datamaskinen, utgitt i 1965. I motsetning til PDP-1, nytt system var 12-bit. Kostnaden for PDP-8 var 16 tusen amerikanske dollar - det var den billigste minidatamaskinen på den tiden. Takket være en så lav pris ble enheten tilgjengelig for industribedrifter og vitenskapelige laboratorier. Som et resultat ble rundt 50 tusen av disse datamaskinene solgt. Særpreget arkitektonisk trekk PDP-8-prosessoren ble dens enkelhet. Så den hadde bare fire 12-bits registre som ble brukt til oppgaver forskjellige typer. Samtidig inneholdt PDP-8 bare 519 logiske porter.

Datamaskin PDP-8. Stillbilde fra filmen «Three Days of the Condor»

Arkitekturen til PDP-prosessorer påvirket direkte utformingen av 4- og 8-bits prosessorer, som vil bli diskutert nedenfor.

Intel 4004

Året 1971 gikk over i historien som året de første mikroprosessorene dukket opp. Ja, ja, slike løsninger som brukes i dag i personlige datamaskiner, bærbare datamaskiner og andre enheter. Og en av de første som erklærte seg selv ble da nettopp stiftet Intel-selskap, lanserer 4004, verdens første kommersielt tilgjengelige enkeltbrikkeprosessor.

Før du går direkte til 4004-prosessoren, er det verdt å si noen ord om Intel selv. Den ble opprettet i 1968 av ingeniørene Robert Noyce og Gordon Moore, som inntil da hadde jobbet til fordel for Fairchild Semiconductor, og Andrew Grove. Forresten, det var Gordon Moore som publiserte den velkjente "Moore's Law", ifølge hvilken antall transistorer i en prosessor dobles hvert år.

Allerede i 1969, bare et år etter grunnleggelsen, mottok Intel en ordre fra det japanske selskapet Nippon Calculating Machine (Busicon Corp.) om å produsere 12 brikker for høyytelses stasjonære kalkulatorer. Den første utformingen av sjetongene ble foreslått av Nippon selv. Intel-ingeniører likte imidlertid ikke denne arkitekturen, og en ansatt i det amerikanske selskapet, Ted Hoff, foreslo å redusere antall brikker til fire ved å bruke en universell sentral prosessor, som ville være ansvarlig for aritmetiske og logiske funksjoner. I tillegg til den sentrale prosessoren inkluderte brikkearkitekturen RAM for lagring av brukerdata, samt ROM for lagring av programvare. Etter at den endelige brikkestrukturen ble godkjent, fortsatte arbeidet med mikroprosessordesignet.

I april 1970 ble den italienske fysikeren Federico Fagin, som også tidligere hadde jobbet hos Fairchild, med i Intels ingeniørteam. Han hadde lang erfaring innen datalogikkdesign og MOS (metall-oksid-semiconductor) silisiumportteknologier. Det var takket være Federicos bidrag at Intels ingeniører klarte å kombinere alle brikkene til én brikke. Slik ble verdens første mikroprosessor 4004 utgitt.

Intel 4004-prosessor

Angående tekniske egenskaper Intel 4004 var da, etter dagens standarder, selvfølgelig mer enn beskjedne. Brikken ble produsert ved hjelp av en 10-μm prosessteknologi, inneholdt 2.300 transistorer og opererte med en frekvens på 740 kHz, noe som betydde at den kunne utføre 92.600 operasjoner per sekund. DIP16-emballasje ble brukt som formfaktor. Dimensjonene til Intel 4004 var 3x4 mm, og det var rader med kontakter på sidene. Opprinnelig tilhørte alle rettigheter til brikken Busicom, som hadde til hensikt å bruke mikroprosessoren utelukkende i kalkulatorer for egen produksjon. Imidlertid endte de opp med å la Intel selge sjetongene sine. I 1971 kunne hvem som helst kjøpe en 4004-prosessor for omtrent $200. Forresten, litt senere kjøpte Intel alle rettighetene til prosessoren fra Busicom, og spådde en viktig rolle for brikken i den påfølgende miniatyriseringen av integrerte kretser.

Til tross for tilgjengeligheten til prosessoren, var omfanget begrenset til Busicom 141-PF-kalkulatoren. Det har også vært rykter i lang tid om at Intel 4004 ble brukt i utformingen av omborddatamaskinen til Pioneer 10 ubemannet romfartøy, som ble den første interplanetariske sonden som fløy nær Jupiter. Disse ryktene blir direkte tilbakevist av det faktum at Pioneer innebygde datamaskiner var 18- eller 16-biters, mens Intel 4004 var en 4-bits prosessor. Det er imidlertid verdt å merke seg at NASA-ingeniører vurderte muligheten for å bruke den i enhetene sine, men vurderte at brikken ikke var tilstrekkelig testet for slike formål.

Intel 4040 prosessor

Tre år etter utgivelsen av Intel 4004-prosessoren, ble dens etterfølger, 4-bit Intel 4040, utgitt. Brikken ble produsert ved å bruke den samme 10-μm prosessteknologien og opererte med samme klokkefrekvens på 740 kHz. Prosessoren har imidlertid blitt litt mer kompleks og har fått et rikere sett med funksjoner. Dermed inneholdt 4040 3000 transistorer (700 flere enn 4004). Prosessorens formfaktor forble den samme, men i stedet for en 16-pinners, ble en 24-pinners DIP brukt. Blant forbedringene til 4040 er det verdt å merke seg støtte for 14 nye kommandoer, økt stabeldybde til 7 nivåer og støtte for avbrudd. "Sorokovaya" ble hovedsakelig brukt i testenheter og utstyrskontroll.

Intel 8008

I tillegg til 4-bits prosessorer, på begynnelsen av 70-tallet, dukket også en 8-bits modell, 8008, opp i Intels arsenal. I kjernen var brikken en 8-bits versjon av 4004-prosessoren med en mindre klokkefrekvens. Dette burde ikke være overraskende, siden utviklingen av 8008-modellen ble utført parallelt med utviklingen av 4004. Så i 1969 ga Computer Terminal Corporation (senere Datapoint) Intel i oppdrag å lage en prosessor for Datapoint-terminaler, og ga dem med et arkitekturdiagram. Som med 4004, foreslo Ted Hoff å integrere alle brikkene i én brikke, og CTC var enig i dette forslaget. Utviklingen gikk jevnt frem mot ferdigstillelse, men i 1970 forlot CTC både brikken og videre samarbeid med Intel. Årsakene var trivielle: Intel-ingeniører investerte ikke i utviklingsfristene, og funksjonaliteten til den medfølgende "steinen" oppfylte ikke CTCs forespørsler. Kontrakten mellom de to selskapene ble sagt opp, og Intel beholdt rettighetene til alle utbygginger. Det japanske selskapet Seiko ble interessert i den nye brikken, hvis ingeniører ønsket å bruke ny prosessor i kalkulatorene dine.

Intel 8008-prosessor

På en eller annen måte, etter slutten av samarbeidet med CTC, ga Intel omdøpt til brikken som utvikles til 8008. I april 1972 ble denne prosessoren tilgjengelig for bestilling til en pris av $120. Etter at Intel ble stående uten CTC-støtte, var selskapet forsiktige med de kommersielle utsiktene til den nye brikken, men tvilen var forgjeves - prosessoren solgte godt.

De tekniske egenskapene til 8008 var stort sett lik 4004. Prosessoren ble produsert i en 18-pinners DIP formfaktor i henhold til 10-μm teknologistandarder og inneholdt 3500 transistorer. Den interne stabelen støttet 8 nivåer, og volumet støttet eksternt minne var opptil 16 KB. 8008-klokkehastigheten ble satt til 500 kHz (240 kHz lavere enn 4004). På grunn av dette, 8-bit Intel-prosessor ofte tapt i hastighet til 4-bit.

Flere datasystemer ble bygget basert på 8008. Det første av disse var et lite kjent prosjekt kalt The Sac State 8008. Dette systemet ble utviklet ved University of Sacramento under ledelse av ingeniør Bill Pentz. Til tross for at Altair 8800-systemet i lang tid ble ansett som den første mikrodatamaskinen som ble opprettet, er The Sac State 8008 den. Prosjektet ble fullført i 1972 og var en fullt funksjonell datamaskin for behandling og lagring av pasientjournaler. Datamaskinen inkluderte selv en 8008-prosessor, HDD, 8 KB tilfeldig tilgang minne, fargeskjerm, grensesnitt for tilkobling til stormaskiner, samt eget operativsystem. Kostnaden for et slikt system var ekstremt høy, så The Sac State 8008 klarte aldri å få skikkelig distribusjon, selv om den i ganske lang tid ikke hadde noen konkurrenter når det gjelder ytelse.

Slik så The Sac State 8008 ut

The Sac State 8008 er imidlertid ikke den eneste datamaskinen som er bygget på 8008-prosessoren. Andre systemer ble laget, som amerikanske SCELBI-8H, franske Micral N og kanadiske MCM/70.

Intel 8080

Som med 4004-prosessoren, mottok 8008 etter en tid også en oppdatering i form av 8080-brikken. Men når det gjelder 8-biters løsning, var endringene i prosessorarkitekturen mye mer betydelige.

Intel 8080 ble introdusert i april 1974. Først av alt bør det bemerkes at produksjonen av prosessoren har blitt overført til en ny 6-mikron prosessteknologi. Dessuten brukte produksjonen N-MOS (n-kanal transistor) teknologi - i motsetning til 8008, som ble produsert ved hjelp av P-MOS logikk. Bruken av en ny teknisk prosess gjorde det mulig å plassere 6000 transistorer på en brikke. Formfaktoren som ble brukt var en 40-pinners DIP.

8080-modellen fikk et rikere instruksjonssett, som inkluderte 16 dataoverføringskommandoer, 31 databehandlingskommandoer, 28 direkte adresseringskommandoer og 5 kontrollkommandoer. Prosessorens klokkefrekvens var 2 MHz - 4 ganger mer enn forgjengeren. 8080 hadde også en 16-bits adressebuss, som tillot adressering av 64 KB minne. Disse innovasjonene sørget for høy ytelse til den nye brikken, som var omtrent 10 ganger høyere enn den til 8008.

Intel 8080-prosessor

8080-prosessoren inneholdt i sin første revisjon en alvorlig feil som kunne føre til frysing. Feilen ble rettet i en oppdatert revisjon av brikken, kalt 8080A og utgitt bare seks måneder senere.

Takk til høy ytelse 8080-prosessoren ble veldig populær. Det ble til og med brukt i kontrollsystemer gatebelysning og trafikklys. Imidlertid ble den hovedsakelig brukt i datasystemer, hvorav den mest kjente var MITS Altair-8800, introdusert i 1975.

Altair-8800 kjørte på Altair BASIC-operativsystemet, og S-100-grensesnittet ble brukt som buss, som noen år senere ble standarden for alle personlige datamaskiner. De tekniske egenskapene til datamaskinen var mer enn beskjedne. Den hadde bare 256 byte RAM og hadde ikke tastatur eller skjerm. Brukeren betjente datamaskinen ved å legge inn programmer og data i binær form ved å klikke på et sett med små taster som kunne oppta to posisjoner: opp og ned. Resultatet ble også lest i binær form - av slukkede og opplyste lyspærer. Altair-8800 ble imidlertid så populær at et lite selskap som MITS rett og slett ikke kunne holde tritt med etterspørselen etter datamaskiner. Populariteten til datamaskinen ble direkte bidratt til av dens lave kostnad - $621. Samtidig kunne du for 439 amerikanske dollar kjøpe en datamaskin i demontert form.

Datamaskin Altair-8800

For å komme tilbake til emnet 8080, bør det bemerkes at det var mange kloner av det på markedet. Markedsføringslandskapet den gang var helt annerledes enn det vi ser i dag, og det var lønnsomt for Intel å lisensiere tredjepartsselskaper til å produsere kopier av 8080. Mange store selskaper var involvert i produksjonen av kloner, som National Semiconductor, NEC , Siemens og AMD. Ja, på 70-tallet hadde AMD ennå ikke sine egne prosessorer - selskapet var utelukkende engasjert i produksjon av "remakes" av andre krystaller på sine egne anlegg.

Interessant nok var det også en innenlandsk kopi av 8080-prosessoren. Den ble utviklet av Kyiv Research Institute of Microdevices og ble kalt KR580VM80A. Flere versjoner av denne prosessoren ble utgitt, inkludert for bruk i militære anlegg.

"Uavhengig" KR580VM80A

I 1976 dukket det opp oppdatert versjon brikke 8080, som fikk indeksen 8085. Den nye krystallen ble produsert ved hjelp av en 3-mikrons teknisk prosess, som gjorde det mulig å plassere 6500 transistorer på brikken. Maksimal prosessorklokkehastighet var 6 MHz. Settet med støttede instruksjoner inneholdt 79 instruksjoner, blant dem var to nye instruksjoner for å kontrollere avbrudd.

Zilog Z80

Hovedbegivenheten etter utgivelsen av 8080 var oppsigelsen av Federico Faggin. Italieneren var ikke enig i selskapets interne retningslinjer og bestemte seg for å forlate. Sammen med tidligere Intel-sjef Ralf Ungermann og den japanske ingeniøren Masatoshi Shima grunnla han selskapet Zilog. Umiddelbart etter dette begynte utviklingen av en ny prosessor, som i sin arkitektur ligner på 8080. I juli 1976 dukket altså Zilog Z80-prosessoren, binærkompatibel med 8080, opp.

Federico Fagin (til venstre)

Sammenlignet med Intel 8080 hadde Zilog Z80 mange forbedringer, for eksempel et utvidet instruksjonssett, nye registre og instruksjoner for dem, nye avbruddsmoduser, to separate registerblokker og en innebygd dynamisk minneregenereringskrets. I tillegg var prisen på Z80 mye lavere enn 8080.

Når det gjelder de tekniske egenskapene, ble prosessoren produsert i henhold til 3-μm teknologiske standarder ved bruk av N-MOS- og CMOS-teknologier. Z80 inneholdt 8500 transistorer, og arealet var 22,54 mm 2. Klokkehastigheten til Z80 varierte fra 2,5 til 8 MHz. Databussbredden var 8 biter. Prosessoren hadde en 16-bits adressebuss, og mengden adresserbart minne var 64 KB. Z80 ble produsert i flere formfaktorer: DIP40 eller 44-pinners PLCC og PQFP.

Prosessor Zilog Z80

Z80 overgikk veldig raskt alle konkurrerende løsninger i popularitet, inkludert 8080. Prosessoren ble brukt i datamaskiner fra selskaper som Sharp, NEC og andre. Z80 fant også veien inn i Sega- og Nintendo-konsollene. I tillegg ble prosessoren brukt i spilleautomater, modemer, skrivere, industriroboter og mange andre enheter.

ZX Spectrum

En enhet kalt ZX Spectrum er verdig spesiell omtale, til tross for at historien vår i dag ikke angår beslutningene fra 80-tallet i forrige århundre. Datamaskinen ble utviklet av det britiske selskapet Sinclair Research og ble utgitt i 1982. ZX Spectrum var langt fra SRs første utvikling. På begynnelsen av 1970-tallet var sjefen for selskapet og dets sjefingeniør, Clive Sinclair, engasjert i å selge radiokomponenter via post. Mot midten av 70-tallet skapte Clive en lommekalkulator, som ble selskapets første vellykkede oppfinnelse. Merk at selskapet ikke var direkte involvert i utviklingen av kalkulatoren. De klarte å finne en vellykket kombinasjon av design, funksjonalitet og pris, takket være at enheten solgte godt. Den neste Sinclair-enheten var også en kalkulator, men med et rikere sett med funksjoner. Enheten var ment for et mer "avansert" publikum, men det klarte ikke å oppnå stor suksess.

Clive Sinclair - "far" til ZX Spectrum

Etter kalkulatorer bestemte Sinclair seg for å fokusere på å utvikle fullverdige datamaskiner, og mellom 1980 og 1981 dukket ZX-serien av hjemmedatamaskiner opp: ZX80 og ZX81. Men den mest populære løsningen var systemet som ble utgitt i 1982 kalt ZX Spectrum. I utgangspunktet skulle den komme på markedet under navnet ZX83, men i siste øyeblikk ble det besluttet å gi nytt navn til enheten for å understreke datamaskinens støtte for fargebilder.

ZX Spectrum ble populær først og fremst på grunn av sin enkelhet og lave pris. Datamaskinen så ut som spillkonsoll. En TV, som ble brukt som monitor, og en kassettopptaker, som fungerte som lagringsenhet, ble koblet til den via eksterne grensesnitt. På Spectrum-kroppen var det et multifunksjonelt tastatur med 40 gummitaster. Hver knapp hadde opptil syv betydninger når de ble brukt i forskjellige moduser.

ZX Spectrum datamaskin

Den interne arkitekturen til ZX Spectrum var også ganske enkel. Takket være bruken av ULA-teknologi (Uncommitted Logic Array) ble hoveddelen av datakretsen plassert på en enkelt brikke. Sentralprosessoren var en Zilog Z80 med en klokkefrekvens på 3,5 MHz. Mengden RAM var 16 eller 48 KB. Riktignok produserte noen tredjepartsprodusenter 32 KB minnemoduler, som ble satt inn i en av Spectrum-utvidelsesportene. ROM-volumet var 16 KB, og dialekten ble sydd inn i minnet GRUNNLEGGENDE språk kalt Sinclair BASIC. ZX Spectrum støttet kun enkeltbits lydutgang gjennom den innebygde høyttaleren. Datamaskinen fungerte bare i grafisk modus (8 farger og 2 lysstyrkenivåer). Derfor støtte tekstmodus hadde ikke. Maksimal oppløsning var 256x192 piksler.

23.06.2011 00:00

Synes du skolegutten Denis Popov er et forbilde? Nei, modellstudenten som sannsynligvis er smartere enn det store flertallet av verdens befolkning er Jack Eisenmann, som bygde sin egen åttebits datamaskin fra bunnen av. Og også hvem som skrev en hex-editor for det, sitt eget operativsystem, enkle applikasjoner og til og med leker som Donkey Kong og Pong.

Jack er programmerer av yrke, han ble nylig uteksaminert videregående skole. Da han satte sammen datamaskinen, bestemte han seg for ikke å følge standardscenarioet (som innebærer å kjøpe ferdige komponenter), men å sette sammen datamaskinen fra bunnen av ved hjelp av radiokomponenter, en haug med TTL-brikker, gammelt tastatur og en enkel TV.

Den unge elskeren av elektronikk og programmering designet prosessoren, videoprosessoren og andre hjelpekretser på forhånd ("på papir") - hver detalj, hver ledning. Og så satte han sammen sin egen datamaskin på et kretskort. Da datamaskinmonteringen var fullført, begynte han å skrive sitt eget operativsystem, enkle programmer og til og med spillapplikasjoner.

Den nye datamaskinen heter Duo Adept, spesifikasjonene kan sammenlignes med en eller annen Dandy-konsoll, men den fungerer og utfører oppgavene den er gitt. Datamaskinen er utstyrt med 64 kilobyte minne, hvorav 6 kilobyte er tildelt videominnet til en hjemmelaget videoadapter som kan vise et svart-hvitt-bilde i en oppløsning på 240 x 208 piksler.

Etter å ha skrevet din egen hex editor forfatteren av prosjektet begynte å lage programvare for Duo Adept: et "tegneprogram", en "kalkulator" og spillene "Pong", "Life" og et Donkey Kong-lignende plattformspill som heter "Get Muffin".

Og du sier Denis Popov...

P.S. Hvis du er interessert i dette emnet, les om en annen hjemmelaget datamaskin, som vi skrev om tidlig i mai.

Venner, jeg vet at dere har hørt begrepene gigabyte, terabyte eller petabyte mer enn én gang. Men hva betyr de egentlig, og viktigst av alt, er det mye eller lite i realitetene vi lever i i dag? La oss se nærmere på dette problemet i dagens artikkel.

Begreper som byte, megabyte, gigabyte og petabyte er mengden digital lagring. Det er absolutt nyttig å vite hva disse begrepene betyr, spesielt når det gjelder å sammenligne størrelsen på informasjon som er opptatt av harddisken, nettbrettet og flashminneenhetene dine.

Dette er også nyttig å vite når man sammenligner datahastigheter.

Bits, byte og kilobyte

La oss starte med det grunnleggende, med det minste og mest ubetydelige i moderne virkeligheter. Det er vanskelig å forestille seg i dag, men bokstavelig talt for 10 år siden var informasjon veldig "tung", informasjonslagringsenheter var veldig små, og du måtte leve med det på en eller annen måte.

Den minste lagringsenheten kalles en bit (betegnet som - b). Den er bare i stand til å lagre ett binært siffer – enten en 1 eller en 0. Når vi refererer til en bit, spesielt som en del av en større verdi, bruker vi ofte små bokstaver «b». For eksempel er en kilobit tusen biter, og en megabit er tusen kilobiter. Når vi kutter 40 megabit, vil vi bruke følgende konstruksjon - 40 megabyte (Mb).

Etter biten kommer byten (B). En byte inneholder åtte biter. Den forkortede formen for byte er bokstaven "B". For eksempel tar det i gjennomsnitt omtrent 10 B å lagre ett ord.

Det neste trinnet opp fra en byte er en kilobyte (kbyte), som tilsvarer 1024 byte med data (eller 8192 biter). Vi forkorter kilobyte til kbyte. Det tar omtrent 10 KB å lagre én side med ren tekst.

Megabyte (MB)

Nå vet vi at 1024 KB er inneholdt i en megabyte (MB). Nå er det noe å visualisere, og her har jeg en veldig interessant informasjon. På slutten av 90-tallet ble forbrukerprodukter (masseproduksjon) som f.eks harddisker, målt i megabyte. Her er noen eksempler på hvor mye du kan lagre i megabyte:

1 MB = 400 boksider

5 MB = Gjennomsnittlig 4-minutters mp3-sang

650 MB = 1 CD-ROM med 70 minutter med lyd

1024 byte = én kilobyte;

1024 kilobyte = én megabyte;

Gigabyte (GB, GB)

Her kommer vi til mer realistiske tall. Til tross for at informasjonslagringsenheter har kommet ganske langt. Det vanligste volumet er enheter med en størrelse på Gigabyte. Ja, det meste harddisk i dag måles de i Terabyte, men alle andre enheter lagrer foreløpig informasjon på Gigabyte-lagringsenheter (dette inkluderer minnekort, smarttelefonminne, SSD-stasjoner)

Eksempler fra livet:

1 GB = 9 meter med bøker på en hylle

4,7 GB = Kapasitet på én DVD-ROM

7 GB = Hvor mye data du vil utveksle per time når du ser streamer i HD-kvalitet

Terabyte (TB)

En terabyte (TB, TB) inneholder 1024 GB. Foreløpig fungerer TB som den vanligste informasjonsenheten når det kommer til standardstørrelser på harddisker (ikke SSD-er).

Eksempler fra livet:

1 TB = 200 000 5-minutters sanger; 310 000 skudd; eller 500 timer med filmer.

10 TB = Mengden data innhentet av Hubble-romteleskopet per år

24 TB = mengde videodata lastet opp til YouTube hver dag i 2016.

Petabyte (Pb, PB)

Det er 1024 TB (eller omtrent en million GB) i en petabyte (PB). Det vil ikke vare lenge før vi ser petabyte erstatte terabyte som standardmåling for lagring på forbrukernivå i fremtiden.

Eksempler fra livet:

1 PB = 500 milliarder sider standard tekst(eller 745 millioner disketter)

1,5 PB = 10 milliarder bilder på Facebook

20 PB = Mengden data behandlet av Google daglig i 2008!!!

Exabyte (Eb, Ebyte)

Det er 1024 PB i en Exabyte (Ebyte). Her kommer vi til forretningsgigantene, nemlig Amazon, Google, Yandex, Facebook, VKontakte (som behandler utrolige mengder data). Det er i disse selskapene folk vet om slike volumer og kan forestille seg hvor mye det er. På forbrukernivå er noen (men ikke alle) filsystemer, brukt operativsystemer i dag, har en grense et sted i Exabytes

Eksempler fra livet:

1 EB = 11 millioner 4K-videoer;

5 Eb = Alle ord kjent for menneskeheten;

Listen er ufullstendig, det er fortsatt zettabyte og yottabyte. Men for å være ærlig, er exabyte allerede en astronomisk figur, som nå praktisk talt ikke har noen reell anvendelse.

Hva er informasjon i datafeltet?

I dag er elektroniske datamaskiner med en minnekapasitet på 1 terabyte ganske populære. Hvor mye er dette i GB eller MB? For å forstå hva informasjon er og hvordan du overfører den fra ett mål til et annet, er det først og fremst nødvendig å forstå at i et datamiljø er alle symboler representert i binær form i form av nuller og enere. En datamaskin, som mottar kommandoer og data fra inndataenheter, er i stand til å lagre, behandle og oversette informasjon til den formen vi er kjent med på en utdatamekanisme, for eksempel en skjerm, skjermen på en telefon, nettbrett eller annen teknisk enhet.

For å oversette alle typer informasjon – tekst, grafikk, lyd eller video – brukes en datatransformasjon kalt koding. Så du kan konvertere data fra desimalsystemet til binært, og omvendt. Informasjon vil bli beregnet i byte, megabyte, terabyte. Du kan spørre hvor mange gigabyte det er i en terabyte. Vi vil snakke om dette litt senere, når vi har beskrevett.

Et eksempel på å konvertere informasjon fra desimaltallsystemet til det binære systemet og mål på lagringen av dem

La oss ha tallet 156 i desimalsystemet. Vi må konvertere det til digitalt format. Hvordan gjøre dette manuelt? Det er nødvendig å dele det med 2 til dette blir umulig.

1. Første aksjon: 156/2=78. Resten av divisjonen er 0, dette vil være det siste sifferet i det binære systemet for måling av informasjon, og følgelig legges det inn i visse minneceller på en datamaskinenhet og lagres i form av biter - minimumsmålet for informasjon .
2. Neste - 78/2=39. Resten av divisjonen er igjen 0. Det nest siste sifferet i binærkoden vil igjen være 0. Det tar svært lite plass, så det vil bli beregnet i biter. Men for å ta opp en enorm mengde videoinformasjon, trengs en stor mengde dataminne, for eksempel en terabyte. Hvor mange biter er dette, spør du? La oss komme til dette spørsmålet.
3. Den neste divisjonsfasen er mer interessant. Vi har tallet 39. Det er ikke helt delelig med tallet 2. Hva må gjøres? 39/2=19. Resten av divisjonen er 1. Dette sifferet vil være det tredje fra slutten av binærkoden.
4. Etterfølgende handling - 19/2=9 (med resten 1). Vi skriver ned resten før de tre eksisterende sifrene fra svaret.
5. 9/2=4 med en rest på 1. Vi skriver denne enheten som den femte fra slutten av den binære responskoden.
6. 4/2=2 uten rest. Derfor legger vi til 0 til den binære koden.
7. 2/2=1. Resten av divisjonen er 0, skriv den inn i koden og ikke glem å legge til den gjenværende enheten.

Så vi klarte å konvertere et enkelt desimaltall til binær maskinkode, som datamaskinen kan håndtere på en brøkdel av millisekunder, og konvertere det til biter. Men et primtall tar opp svært lite minne i forhold til grafiske objekter eller videoopptak i HD-kvalitet. Mange stiller følgende spørsmål: "1 terabyte - hvor mange gigabyte, og hvor mange filer kan lagres på en disk med en slik kapasitet?" Tatt i betraktning at en terabyte er en av de maksimale måleenhetene, er dette ganske mye.

Eksisterende måleenheter for volumet av digital informasjon

Den minste enheten for informasjonsvolum i datafeltet anses å være en bit, som kan ha verdien 0 eller 1. Ved siden av står en byte. Det er lik åtte bits. Nå for tiden, flash-stasjoner, minnekort og flyttbare medier ikke lenger opprette mindre enn 1 gigabyte. Ja, og dette anses som et for lite volum. De kjøper praktisk talt ikke lenger dataenheter med kapasitet internt minne mindre enn 1 terabyte. Hvor mye er dette i gigabyte? En terabyte inneholder 1024 gigabyte. En imponerende figur, ikke sant? Men dette er ikke grenseverdien. Maksimalverdien av målingen av informasjonsvolum anses å være dette øyeblikket yottabyte.

Konvertering av en måleenhet til en annen

For å konvertere fra en mindre enhet til en større mengde informasjon, og omvendt, fra en større til en mindre, må du kjenne til de grunnleggende mengdene og deres oversettelse. Minimumsverdien inneholder bare to tegn og kalles binær.

Den nest største måleenheten har et lignende navn - byte. Den inneholder 8 biter, og følgelig 16 tegn. Deretter brukes de allerede kjente prefiksene kilo-, mega-, giga-, tera- osv., som tilsvarer tall i det binære systemet: 2 10 = 10 2, 2 20 = 10 3, 2 30 = 10 4, 2 40 = 10 5.

Oversettelsesmetoden er beskrevet ovenfor desimaltall til binær. Hvis det ikke er klart for noen hvor mange gigabyte det er i en terabyte, bruk en online kalkulator som automatisk kan beregne enhver verdi og måleenhet.

Hvordan bruke en online kalkulator til å konvertere måleenheter?

Det finnes mange programmer for å konvertere tall fra en måleenhet til en annen. For å oversette en hvilken som helst mengde informasjon, må du finne en informasjonsenhetsomformer. Hvis du trenger å beregne 1 terabyte, hvor mange MB, GB eller biter det er, skriv inn "1" i den tomme cellen, velg fra rullegardinlisten verdien du skal konvertere (til i dette tilfellet- Tb). I en annen nedtrekksliste - enheten som overføringen må gjøres til. Dette kan enten være et mindre eller et større mål. Du får svar umiddelbart.

Hvor mange flyttbare flash-stasjoner kan 1 TB harddisk erstatte?

Har du noen gang lurt på hvor mye informasjon en 1 terabyte harddisk kan inneholde? Hvor mange flash-stasjoner er dette med en gjennomsnittlig kapasitet på 32 GB? 1024/32 = 32 flash-stasjoner. Hva om dette er 64 gig flash-stasjoner? Da er 1024/64 = 16 informasjonslagringsenheter. Ganske mye, ikke sant? Er det ikke lettere å kjøpe datamaskinenhet en så stor størrelse og aldri mer bekymre deg for at du ikke har noe sted å lagre bilder, videoer, nødvendige programmer for arbeid og lek?

Hvordan huske måleenheter for informasjonsvolum?

For raskt og enkelt å huske at 1 terabyte er hvor mange gigabyte, trenger du bare å lese en interessant vits om programmerere én gang. Det høres omtrent slik ut: «Hva er forskjellen mellom en vanlig person og en programmerer? Han tror at det er 1000 g i 1 kg pølser, men programmereren anslår det til 1024 g.»

Hva vil du forbedre denne artikkelen?: Legg til illustrasjoner. Wikify artikkelen. Arkitektur datamaskin(Arkitektur... Wikipedia

ARM-prosessor produsert av Conexant, installert hovedsakelig i rutere (tidligere Advanced RISC Machine forbedret av ARM Limited. Denne arkitekturen er mye brukt i utviklingen av innebygde systemer. Dette skyldes det faktum at dataene ... ... Wikipedia

Forespørselen om åtte biter kan referere til følgende verdier: oktett (datavitenskap), aka byte 8-bit farge 8-bit (datamaskinarkitektur) Tredje generasjon spillsystemer om 8-bits konsoller. Om estetikken til spill for 8-bits konsoller... ... Wikipedia

Dette begrepet har andre betydninger, se MIPS. MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) er en mikroprosessor utviklet av MIPS Computer Systems (for tiden MIPS Technologies) i samsvar med ... ... Wikipedia

Denne artikkelen handler om datamaskinarkitektur. For året (MMIX i romertall), se 2009. MMIX (uttales em mix) 64-bit RISC datamaskinarkitektur designet av Donald Knuth med betydelige bidrag fra John... ... Wikipedia

Intel 80486DX2 i keramisk PGA-pakke. Intel Celeron 400 socket 370 i et plastdeksel av PPGA, sett nedenfra. Intel Celeron 400 socket 370 i PPGA-deksel av plast, sett ovenfra ... Wikipedia

For grundig å forstå hva Bits er, hva Bytes er og hvorfor alt dette er nødvendig, la oss først dvele litt ved konseptet "Informasjon", siden det er dette arbeidet er basert på datateknologi og datanettverk, inkludert vårt elskede Internett.
For en person er informasjon noe kunnskap eller informasjon som folk utveksler i kommunikasjonsprosessen. Først ble kunnskap utvekslet muntlig, gitt videre til hverandre, så dukket det opp skrift og informasjon begynte å overføres ved hjelp av manuskripter, og deretter bøker. For datasystemer er informasjon data som samles inn, behandles, lagres og overføres videre mellom deler av systemet, eller mellom ulike datasystemer. Men hvis tidligere informasjon ble plassert i bøker og volumet i det minste på en eller annen måte kunne vurderes visuelt, for eksempel i et bibliotek, så har den i sammenheng med digitale teknologier blitt virtuell og kan ikke måles ved hjelp av det vanlige og kjente metriske systemet som vi er vant. Derfor ble det introdusert måleenheter for informasjon - Bits og Bytes.

Litt informasjon

I en datamaskin lagres informasjon på spesielle medier. Her er de mest grunnleggende og kjente for de fleste av oss:

Harddisk (HDD, SSD) - optisk disk(CD, DVD) - flyttbare USB-stasjoner (flash-stasjoner, USB-HDD) - minnekort (SD, microSD, etc.)

Din Personlig datamaskin eller den bærbare datamaskinen mottar informasjon, hovedsakelig i form av filer med varierende datamengder. Hver av disse filene mottas, behandles, lagres og overføres av et hvilket som helst lagringsmedium på maskinvarenivå som en sekvens av signaler. Det er et signal - ett, ingen signal - null. Dermed blir all informasjon som er lagret på harddisken - dokumenter, musikk, filmer, spill - presentert i form av nuller: 0 og enere: 1. Dette tallsystemet kalles binært (kun to tall brukes).
Her er én informasjonsenhet (det spiller ingen rolle om den er 0 eller 1) og kalles bit. Selve ordet bit kom til oss som en forkortelse for bi nary digi t — binært tall. Det som er bemerkelsesverdig er det engelske språk Det er et lite ord - litt, stykke. Altså er en bit den minste informasjonsenheten.

Hvor mange bits er det i en byte

Som du allerede har forstått ovenfor, er litt i seg selv den minste enheten i informasjonsmålesystemet. Derfor er det helt upraktisk å bruke det. Som et resultat, i 1956, introduserte Vladimir Buchholz en annen måleenhet - Byte, som en bunt med 8 bits. Her er et visuelt eksempel på en byte i det binære systemet:

00000001 10000000 11111111

Dermed er disse 8 bitene en byte. Det er en kombinasjon av 8 sifre, som hver kan være enten en en eller null. Det er 256 kombinasjoner totalt. Noe sånt.

Kilobyte, Megabyte, Gigabyte

Over tid vokste informasjonsvolumet, og inn i fjor i geometrisk progresjon. Derfor ble det besluttet å bruke prefiksene til det metriske SI-systemet: Kilo, Mega, Giga, Tera, etc.
Prefikset "kilo" betyr 1000, prefikset "mega" betyr million, "giga" betyr milliard osv. Samtidig er det umulig å trekke analogier mellom en vanlig kilobit og en kilobyte. Faktum er at en kilobyte ikke er tusen byte, men 2 til 10. potens, det vil si 1024 byte.

Følgelig er en megabyte 1024 kilobyte eller 1048576 byte.
En gigabyte er lik 1024 megabyte eller 1048576 kilobyte eller 1073741824 byte.

For enkelhets skyld kan du bruke følgende tabell:

Som et eksempel vil jeg gi disse tallene:
Et standard A4-ark med trykt tekst tar opp omtrent 100 kilobyte i gjennomsnitt.
Et vanlig fotografi på et enkelt digitalkamera - 5-8 megabyte
Bilder tatt med et profesjonelt kamera - 12-18 megabyte
Et musikkspor i mp3-format av gjennomsnittlig kvalitet i 5 minutter - ca 10 megabyte.
En vanlig 90-minutters film, komprimert i normal kvalitet - 1,5-2 gigabyte
Samme film i HD-kvalitet – fra 20 til 40 gigabyte.

P.S.:
Nå skal jeg svare på spørsmålene som nybegynnere oftest stiller meg.
1. Hvor mange kilobiter er det i en megabit? Svaret er 1000 kilobit (SI-system)
2. Hvor mange kilobyte er det i en megabyte? Svaret er 1024 kilobyte
3. Hvor mange kilobiter er det i en megabyte? Svaret er 8192 kilobit
4. Hvor mange kilobyte er det i en Gigabyte? Svaret er 1 048 576 kilobyte.