), med början från den första grafikadaptrar MDA och CGA till de senaste AMD- och NVIDIA-arkitekturerna. Nu är det turen att spåra hur centralprocessorer utvecklades - en lika viktig komponent i vilken dator som helst. I den här delen av materialet kommer vi att prata om 1970-talet, och därför de första 4- och 8-bitarslösningarna.

De första centralenheterna var tusenfotingar

1940-1960-talen

Innan du går in i historien om utvecklingen av centrala bearbetningsenheter är det nödvändigt att säga några ord om utvecklingen av datorer i allmänhet. De första CPU:erna dök upp på 40-talet av 1900-talet. Sedan arbetade de med elektromekaniska reläer och vakuumrör, och ferritkärnorna som användes i dem fungerade som lagringsenheter. För att driva en dator baserad på sådana chips krävdes ett stort antal processorer. En sådan dator var ett enormt fodral lika stort som ett ganska stort rum. Samtidigt frigjorde den en stor mängd energi, och dess prestanda lämnade mycket att önska.

Dator som använder elektromekaniska reläer

Men redan på 1950-talet började transistorer användas i processorkonstruktioner. Tack vare deras användning kunde ingenjörer uppnå mer hög hastighet drift av chips, och även minska deras strömförbrukning, men öka tillförlitligheten.

På 1960-talet utvecklades teknik för tillverkning av integrerade kretsar, vilket gjorde det möjligt att skapa mikrochips med transistorer placerade på dem. Själva processorn bestod av flera sådana kretsar. Med tiden har tekniken gjort det möjligt att placera allt stor kvantitet transistorer på ett chip, och därför minskade antalet integrerade kretsar som användes i CPU:n.

Processorarkitekturen var dock fortfarande väldigt, väldigt långt ifrån vad vi ser idag. Men lanseringen av IBM System/360 1964 förde designen av dåtidens datorer och processorer lite närmare de moderna – främst när det gäller att arbeta med mjukvara. Faktum är att före tillkomsten av denna dator fungerade alla system och processorer endast med programkoden som skrevs specifikt för dem. I sina datorer var IBM först med att använda en annan filosofi: hela raden av processorer med olika prestanda stödde samma uppsättning instruktioner, vilket gjorde det möjligt att skriva programvara som skulle köras under alla modifieringar av System/360.

IBM System/360 dator

För att återgå till ämnet System/360-kompatibilitet, måste det betonas att IBM ägnade mycket uppmärksamhet åt denna aspekt. Till exempel, moderna datorer zSeries linjer stöder fortfarande drift programvara, skriven för System/360-plattformen.

Glöm inte DEC (Digital Equipment Corporation), nämligen dess linje av PDP-datorer (Programmed Data Processor). Företaget grundades 1957 och 1960 släppte det sin första minidator, PDP-1. Enheten var ett 18-bitarssystem och var mindre i storlek än dåtidens stordatorer och upptog "bara" ett hörn av ett rum. En CRT-skärm var integrerad i datorn. Intressant nog den första i världen datorspel kallas Spacewar! skrevs specifikt för PDP-1-plattformen. Kostnaden för en dator 1960 var 120 000 dollar, vilket var betydligt lägre än priset på andra stordatorer. PDP-1 var dock inte särskilt populär.

Dator PDP-1

DEC:s första kommersiellt framgångsrika enhet var PDP-8-datorn, som släpptes 1965. Till skillnad från PDP-1, nytt system var 12-bitars. Kostnaden för PDP-8 var 16 tusen dollar - det var den billigaste minidatorn på den tiden. Tack vare ett så lågt pris blev enheten tillgänglig för industriföretag och vetenskapliga laboratorier. Som ett resultat såldes cirka 50 tusen av dessa datorer. Särskiljande arkitektoniskt inslag PDP-8-processorn blev dess enkelhet. Så den hade bara fyra 12-bitarsregister som användes för uppgifter olika typer. Samtidigt innehöll PDP-8 endast 519 logiska grindar.

Dator PDP-8. Stillbild från filmen "Three Days of the Condor"

Arkitekturen för PDP-processorer påverkade direkt designen av 4- och 8-bitars processorer, vilket kommer att diskuteras nedan.

Intel 4004

Året 1971 gick till historien då de första mikroprocessorerna dök upp. Ja, ja, sådana lösningar som idag används i persondatorer, bärbara datorer och andra enheter. Och en av de första som deklarerade sig var då precis grundad Intel företag, lanserar 4004, världens första kommersiellt tillgängliga enchipsprocessor.

Innan du går direkt till 4004-processorn är det värt att säga några ord om Intel själv. Den skapades 1968 av ingenjörerna Robert Noyce och Gordon Moore, som fram till dess arbetat till förmån för Fairchild Semiconductor och Andrew Grove. Förresten, det var Gordon Moore som publicerade den välkända "Moore's Law", enligt vilken antalet transistorer i en processor fördubblas varje år.

Redan 1969, bara ett år efter grundandet, fick Intel en order från det japanska företaget Nippon Calculating Machine (Busicon Corp.) att tillverka 12 chips för högpresterande skrivbordsräknare. Den initiala designen av markerna föreslogs av Nippon själv. Intels ingenjörer gillade dock inte den här arkitekturen, och en anställd på det amerikanska företaget, Ted Hoff, föreslog att minska antalet chips till fyra genom att använda en universell central processor, som skulle ansvara för aritmetiska och logiska funktioner. Utöver den centrala processorn inkluderade chiparkitekturen RAM för lagring av användardata, samt ROM för lagring av mjukvara. Efter att den slutliga chipstrukturen godkänts fortsatte arbetet med mikroprocessordesignen.

I april 1970 anslöt sig den italienske fysikern Federico Fagin, som också tidigare arbetat på Fairchild, i Intels ingenjörsteam. Han hade lång erfarenhet av datorlogikdesign och MOS (metal-oxide-semiconductor) silicon gate-teknologier. Det var tack vare Federicos bidrag som Intels ingenjörer lyckades kombinera alla chips till ett chip. Så här släpptes världens första mikroprocessor 4004.

Intel 4004-processor

Rörande tekniska egenskaper Intel 4004, då, med dagens standarder, var de förstås mer än blygsamma. Chipet producerades med en 10-μm processteknik, innehöll 2 300 transistorer och arbetade med en frekvens på 740 kHz, vilket innebar att det kunde utföra 92 600 operationer per sekund. DIP16-förpackningar användes som formfaktor. Dimensionerna på Intel 4004 var 3x4 mm, och det fanns rader av kontakter på sidorna. Från början tillhörde alla rättigheter till chipet Busicom, som hade för avsikt att använda mikroprocessorn uteslutande i kalkylatorer för sin egen produktion. Det slutade dock med att de tillät Intel att sälja sina marker. 1971 kunde vem som helst köpa en 4004-processor för cirka 200 dollar. Förresten, lite senare köpte Intel alla rättigheter till processorn från Busicom, och förutspådde en viktig roll för chippet i den efterföljande miniatyriseringen av integrerade kretsar.

Trots tillgången på processorn var dess omfattning begränsad till Busicom 141-PF-kalkylatorn. Det har också länge förekommit rykten om att Intel 4004 användes i designen av omborddatorn till den obemannade rymdfarkosten Pioneer 10, som blev den första interplanetära sond som flög nära Jupiter. Dessa rykten motbevisas direkt av det faktum att Pioneers inbyggda datorer var 18- eller 16-bitars, medan Intel 4004 var en 4-bitars processor. Det är dock värt att notera att NASA-ingenjörer övervägde möjligheten att använda det i sina enheter, men ansåg att chippet inte var tillräckligt testat för sådana ändamål.

Intel 4040-processor

Tre år efter lanseringen av Intel 4004-processorn släpptes dess efterföljare, 4-bitars Intel 4040. Chippet producerades med samma 10-μm processteknik och kördes med samma klockfrekvens på 740 kHz. Processorn har dock blivit lite mer komplex och har fått en rikare uppsättning funktioner. Således innehöll 4040 3000 transistorer (700 fler än 4004). Processorns formfaktor förblev densamma, men istället för en 16-stift användes en 24-stifts DIP. Bland förbättringarna av 4040 är det värt att notera stöd för 14 nya kommandon, ökat stackdjup till 7 nivåer och stöd för avbrott. "Sorokovaya" användes främst i testanordningar och utrustningskontroll.

Intel 8008

Förutom 4-bitarsprocessorer, i början av 70-talet, dök även en 8-bitarsmodell, 8008, upp i Intels arsenal. I kärnan var chippet en 8-bitarsversion av 4004-processorn med en mindre klockfrekvens. Detta borde inte vara förvånande, eftersom utvecklingen av 8008-modellen genomfördes parallellt med utvecklingen av 4004. Så 1969 gav Computer Terminal Corporation (senare Datapoint) Intel i uppdrag att skapa en processor för Datapoint-terminaler, vilket försåg dem med ett arkitekturdiagram. Precis som med 4004, föreslog Ted Hoff att integrera alla marker i ett chip, och CTC gick med på detta förslag. Utvecklingen gick smidigt mot färdigställande, men 1970 övergav CTC både chippet och ytterligare samarbete med Intel. Skälen var triviala: Intels ingenjörer investerade inte i utvecklingsdeadlines, och funktionaliteten hos den tillhandahållna "stenen" uppfyllde inte CTC:s önskemål. Kontraktet mellan de två företagen sades upp och Intel behöll rättigheterna till all utveckling. Det japanska företaget Seiko blev intresserad av det nya chippet, vars ingenjörer ville använda ny processor i din miniräknare.

Intel 8008-processor

På ett eller annat sätt, efter avslutat samarbete med CTC, döpte Intel om chipet som utvecklades till 8008. I april 1972 blev denna processor tillgänglig för beställning till ett pris av $120. Efter att Intel lämnades utan CTC-stöd var företaget försiktigt med de kommersiella utsikterna för det nya chippet, men tvivelna var förgäves - processorn sålde bra.

De tekniska egenskaperna hos 8008:an liknade i stort sett 4004:ans. Processorn tillverkades i en 18-stifts DIP-formfaktor enligt 10-μm teknologistandarder och innehöll 3 500 transistorer. Den interna stacken stödde 8 nivåer, och volymen stöddes externt minne var upp till 16 KB. 8008 klockhastigheten var inställd på 500 kHz (240 kHz lägre än 4004). På grund av detta, 8-bitars Intel-processor förlorade ofta i hastighet till 4-bitars.

Flera datorsystem byggdes baserade på 8008. Det första av dessa var ett inte särskilt välkänt projekt kallat The Sac State 8008. Detta system utvecklades inom väggarna på University of Sacramento under ledning av ingenjör Bill Pentz. Trots det faktum att Altair 8800-systemet länge ansågs vara den första mikrodatorn som skapades, är The Sac State 8008 den. Projektet avslutades 1972 och var en fullt fungerande dator för bearbetning och lagring av patientjournaler. Datorn inkluderade en 8008-processor själv, HDD, 8 KB random access minne, färgdisplay, gränssnitt för anslutning till stordatorer, samt ett eget operativsystem. Kostnaden för ett sådant system var extremt hög, så The Sac State 8008 kunde aldrig få ordentlig distribution, även om det under en ganska lång tid inte hade några konkurrenter när det gäller prestanda.

Så här såg The Sac State 8008 ut

The Sac State 8008 är dock inte den enda datorn byggd på processorn 8008. Andra system skapades, som amerikanska SCELBI-8H, franska Micral N och kanadensiska MCM/70.

Intel 8080

Precis som med 4004-processorn fick även 8008:an efter en tid en uppdatering i form av chippet 8080. Men i fallet med 8-bitarslösningen var förändringarna i processorarkitekturen betydligt mer betydande.

Intel 8080 introducerades i april 1974. Först och främst bör det noteras att produktionen av processorn har överförts till en ny 6-mikron processteknik. Dessutom använde tillverkningen N-MOS (n-kanals transistor)-teknik - till skillnad från 8008, som producerades med P-MOS-logik. Användningen av en ny teknisk process gjorde det möjligt att placera 6 000 transistorer på ett chip. Formfaktorn som användes var en 40-stifts DIP.

8080-modellen fick en rikare instruktionsuppsättning, som inkluderade 16 dataöverföringskommandon, 31 databearbetningskommandon, 28 direktadresseringskommandon och 5 kontrollkommandon. Processorns klockfrekvens var 2 MHz - 4 gånger mer än sin föregångare. 8080 hade också en 16-bitars adressbuss, som tillät adressering av 64 KB minne. Dessa innovationer säkerställde hög prestanda hos det nya chippet, som var ungefär 10 gånger högre än 8008:ns.

Intel 8080-processor

8080-processorn innehöll i sin första version en allvarlig bugg som kunde leda till frysning. Felet korrigerades i en uppdaterad revision av chippet, kallad 8080A och släpptes bara sex månader senare.

Tack vare hög prestanda 8080-processorn blev mycket populär. Den användes till och med i styrsystem gatubelysning och trafikljus. Den användes dock främst i datorsystem, varav den mest kända var MITS Altair-8800, som introducerades 1975.

Altair-8800 körde på operativsystemet Altair BASIC, och S-100-gränssnittet användes som buss, som några år senare blev standarden för alla persondatorer. Datorns tekniska egenskaper var mer än blygsamma. Den hade bara 256 byte RAM och hade inget tangentbord eller bildskärm. Användaren manövrerade datorn genom att ange program och data i binär form genom att klicka på en uppsättning små tangenter som kunde ha två positioner: upp och ner. Resultatet avlästes även i binär form – av släckta och upplysta glödlampor. Men Altair-8800 blev så populär att ett litet företag som MITS helt enkelt inte kunde hålla jämna steg med efterfrågan på datorer. Datorns popularitet bidrog direkt till dess låga kostnad - $621. Samtidigt kunde du för 439 US-dollar köpa en dator i demonterad form.

Dator Altair-8800

För att återgå till ämnet 8080, bör det noteras att det fanns många kloner av det på marknaden. Marknadsföringslandskapet då var helt annorlunda än vad vi ser idag, och det var lönsamt för Intel att licensiera tredjepartsföretag att producera kopior av 8080. Många stora företag var involverade i produktionen av kloner, som National Semiconductor, NEC , Siemens och AMD. Ja, på 70-talet hade AMD ännu inte sina egna processorer - företaget var uteslutande engagerat i produktionen av "remakes" av andra kristaller på sina egna anläggningar.

Intressant nog fanns det också en inhemsk kopia av processorn 8080. Den utvecklades av Kyiv Research Institute of Microdevices och kallades KR580VM80A. Flera versioner av denna processor släpptes, inklusive för användning i militära anläggningar.

"Oberoende" KR580VM80A

1976 dök den upp uppdaterad version chip 8080, som fick index 8085. Den nya kristallen tillverkades med hjälp av en 3-mikrons teknisk process, vilket gjorde det möjligt att placera 6500 transistorer på chipet. Processorns maximala klockhastighet var 6 MHz. Uppsättningen av stödda instruktioner innehöll 79 instruktioner, bland vilka var två nya instruktioner för att kontrollera avbrott.

Zilog Z80

Huvudhändelsen efter släppet av 8080 var uppsägningen av Federico Faggin. Italienaren höll inte med om företagets interna policy och beslutade att lämna. Tillsammans med tidigare Intel-chefen Ralf Ungermann och den japanske ingenjören Masatoshi Shima grundade han företaget Zilog. Omedelbart efter detta började utvecklingen av en ny processor, liknande i sin arkitektur till 8080. I juli 1976 dök alltså Zilog Z80-processorn, binärkompatibel med 8080, upp.

Federico Fagin (vänster)

Jämfört med Intel 8080 hade Zilog Z80 många förbättringar, såsom en utökad instruktionsuppsättning, nya register och instruktioner för dem, nya avbrottslägen, två separata registerblock och en inbyggd dynamisk minnesregenereringskrets. Dessutom var kostnaden för Z80 mycket lägre än 8080.

När det gäller de tekniska egenskaperna tillverkades processorn enligt 3-μm tekniska standarder med hjälp av N-MOS- och CMOS-teknologier. Z80 innehöll 8500 transistorer och dess yta var 22,54 mm 2. Klockhastigheten på Z80 varierade från 2,5 till 8 MHz. Databussens bredd var 8 bitar. Processorn hade en 16-bitars adressbuss och mängden adresserbart minne var 64 KB. Z80 tillverkades i flera formfaktorer: DIP40 eller 44-stifts PLCC och PQFP.

Processor Zilog Z80

Z80 överträffade mycket snabbt alla konkurrerande lösningar i popularitet, inklusive 8080. Processorn användes i datorer från företag som Sharp, NEC m.fl. Z80 hittade även in i Sega- och Nintendo-konsolerna. Dessutom användes processorn i spelautomater, modem, skrivare, industrirobotar och många andra enheter.

ZX Spectrum

En enhet som kallas ZX Spectrum är värd att särskilt nämna, trots att vår historia idag inte rör besluten från 80-talet av förra seklet. Datorn utvecklades av det brittiska företaget Sinclair Research och släpptes 1982. ZX Spectrum var långt ifrån SR:s första utveckling. I början av 1970-talet var chefen för företaget och dess chefsingenjör, Clive Sinclair, engagerade i att sälja radiokomponenter via post. Mot mitten av 70-talet skapade Clive en fickkalkylator, som blev företagets första framgångsrika uppfinning. Observera att företaget inte var direkt involverat i utvecklingen av kalkylatorn. De lyckades hitta en framgångsrik kombination av design, funktionalitet och kostnad, tack vare vilken enheten sålde bra. Nästa Sinclair-enhet var också en miniräknare, men med en rikare uppsättning funktioner. Enheten var avsedd för en mer "avancerad" publik, men den lyckades inte nå mycket framgång.

Clive Sinclair - "far" till ZX Spectrum

Efter miniräknare bestämde sig Sinclair för att fokusera på att utveckla fullfjädrade datorer, och mellan 1980 och 1981 dök ZX-serien av hemdatorer upp: ZX80 och ZX81. Men den mest populära lösningen var systemet som släpptes 1982 och heter ZX Spectrum. Till en början var det meningen att den skulle komma ut på marknaden under namnet ZX83, men i sista stund bestämde man sig för att döpa om enheten för att understryka datorns stöd för färgbilder.

ZX Spectrum blev populärt främst på grund av dess enkelhet och låga kostnad. Datorn såg ut som spelkonsol. En TV, som användes som bildskärm, och en kassettbandspelare, som fungerade som lagringsenhet, var anslutna till den via externa gränssnitt. På Spectrum-kroppen fanns ett multifunktionellt tangentbord med 40 gummitangenter. Varje knapp hade upp till sju betydelser när de användes i olika lägen.

ZX Spectrum dator

Den interna arkitekturen hos ZX Spectrum var också ganska enkel. Tack vare användningen av ULA-teknik (Uncommitted Logic Array) placerades huvuddelen av datorkretsen på ett enda chip. Centralprocessorn var en Zilog Z80 med en klockfrekvens på 3,5 MHz. Mängden RAM var 16 eller 48 KB. Det är sant att vissa tredjepartstillverkare producerade 32 KB minnesmoduler, som sattes in i en av Spectrum-expansionsportarna. ROM-volymen var 16 KB, och dialekten syddes in i minnet GRUNDLÄGGANDE språk kallas Sinclair BASIC. ZX Spectrum stödde endast enbitsljudutgång via den inbyggda högtalaren. Datorn fungerade bara grafiskt läge(8 färger och 2 ljusstyrkanivåer). Följaktligen fanns det inget stöd för textläge. Den maximala upplösningen var 256x192 pixlar.

23.06.2011 00:00

Tycker du att skolpojken Denis Popov är en förebild? Nej, modellstudenten som förmodligen är smartare än den stora majoriteten av världens befolkning är Jack Eisenmann, som byggde sin egen åttabitars dator från grunden. Och även vem som skrev en hex-editor för det, sitt eget operativsystem, enkla applikationer och till och med leksaker som Donkey Kong och Pong.

Jack är programmerare till sitt yrke, han tog nyligen examen gymnasium. När han monterade en dator bestämde han sig för att inte följa standardscenariot (som går ut på att köpa färdiga komponenter), utan att bygga en dator från grunden med hjälp av radiokomponenter, ett gäng TTL-chips, ett gammalt tangentbord och en enkel TV.

Den unga älskaren av elektronik och programmering designade processorn, videoprocessorn och andra hjälpkretsar i förväg ("på papper") - varje detalj, varje ledning. Och så satte han ihop sin egen dator på ett kretskort. När datormonteringen var klar började han skriva sitt eget operativsystem, enkla program och till och med spelapplikationer.

Den nya datorn heter Duo Adept, dess specifikationer är jämförbara med någon Dandy-konsol, men den fungerar och utför de uppgifter som den får. Datorn är utrustad med 64 kilobyte minne, varav 6 kilobyte är avsatt för videominnet i en hemmagjord videoadapter som kan visa en svart-vit bild i en upplösning på 240 x 208 pixlar.

Efter att ha skrivit ditt eget hex editor författaren till projektet började skapa programvara för Duo Adept: ett "ritprogram", en "kalkylator" och spelen "Pong", "Life" och en Donkey Kong-liknande plattformsleksak som heter "Get Muffin".

Och du säger Denis Popov...

P.S. Om du är intresserad av detta ämne, läs om en annan hemmagjord dator, som vi skrev om redan i början av maj.

Vänner, jag vet att ni har hört termerna gigabyte, terabyte eller petabyte mer än en gång. Men vad exakt betyder de, och viktigast av allt, är det mycket eller lite i de verkligheter som vi lever i idag? Låt oss ta en närmare titt på denna fråga i dagens artikel.

Begrepp som byte, megabyte, gigabyte och petabyte är mängden digital lagring. Det är verkligen användbart att veta vad dessa termer betyder, särskilt när det gäller att jämföra storleken på information som upptas av din hårddisk, surfplatta och flashminne.

Detta är också användbart att veta när du jämför datahastigheter.

Bitar, byte och kilobyte

Låt oss börja med grunderna, med de minsta och mest obetydliga i moderna verkligheter. Det är svårt att föreställa sig idag, men bokstavligen för 10 år sedan var information väldigt "tung", informationslagringsenheter var väldigt små och man var tvungen att leva med den på något sätt.

Den minsta lagringsenheten kallas en bit (betecknad som - b). Den kan bara lagra en binär siffra – antingen en 1 eller en 0. När vi hänvisar till en bit, särskilt som en del av ett större värde, använder vi ofta gemener "b". Till exempel är en kilobit tusen bitar och en megabit är tusen kilobit. När vi skär 40 megabit kommer vi att använda följande konstruktion - 40 megabyte (Mb).

Efter biten kommer byten (B). En byte innehåller åtta bitar. Den förkortade formen av en byte är bokstaven "B". Till exempel tar det i genomsnitt cirka 10 B för att lagra ett ord.

Nästa steg upp från en byte är en kilobyte (kbyte), vilket motsvarar 1024 byte data (eller 8192 bitar). Vi förkortar kilobyte till kbyte. Det tar cirka 10 KB att lagra en sida med vanlig text.

Megabyte (MB)

Nu vet vi att 1024 KB finns i en megabyte (MB). Nu finns det något att visualisera, och här har jag en väldigt Intressant information. I slutet av 90-talet kom konsumentprodukter (massproduktion) som t.ex hårddiskar, mätt i megabyte. Här är några exempel på hur mycket du kan lagra i megabyte:

1 MB = 400 boksidor

5 MB = genomsnittlig 4-minuters mp3-låt

650 MB = 1 CD-ROM med 70 minuter ljud

1024 byte = en kilobyte;

1024 kilobyte = en megabyte;

Gigabyte (GB, GB)

Här kommer vi till mer realistiska siffror. Trots att informationslagringsenheter har kommit ganska långt. Den vanligaste volymen är enheter med en storlek på Gigabyte. Ja, det mesta hårddiskar idag mäts de i Terabyte, men alla andra enheter lagrar för närvarande information på Gigabyte-lagringsenheter (detta inkluderar minneskort, smartphoneminne, SSD-enheter)

Exempel från livet:

1 GB = 9 meter böcker på en hylla

4,7 GB = Kapacitet för en DVD-ROM

7 GB = Hur mycket data du kommer att utbyta per timme när du tittar på streams i HD-kvalitet

Terabyte (TB)

En terabyte (TB, TB) innehåller 1024 GB. För närvarande fungerar TB som den vanligaste informationsenheten när det kommer till standardstorlekar på hårddiskar (inte SSD).

Exempel från livet:

1 TB = 200 000 5-minuterslåtar; 310 000 skott; eller 500 timmar film.

10 TB = Mängden data som samlas in av rymdteleskopet Hubble per år

24 TB = mängd videodata som laddas upp till YouTube varje dag under 2016.

Petabyte (Pb, PB)

Det finns 1024 TB (eller ungefär en miljon GB) i en petabyte (PB). Det kommer inte att dröja länge innan vi ser petabyte ersätta terabyte som standardmåttet för lagring på konsumentnivå i framtiden.

Exempel från livet:

1 PB = 500 miljarder sidor standardtext(eller 745 miljoner disketter)

1,5 PB = 10 miljarder bilder på Facebook

20 PB = Mängden data som behandlas av Google dagligen under 2008!!!

Exabyte (Eb, Ebyte)

Det finns 1024 PB i en Exabyte (Ebyte). Här kommer vi till affärsjättarna, nämligen Amazon, Google, Yandex, Facebook, VKontakte (som bearbetar otroliga mängder data). Det är i dessa företag som folk känner till sådana volymer och kan föreställa sig hur mycket det är. På konsumentnivå, vissa (men inte alla) filsystem, Begagnade operativsystem idag, har en gräns någonstans i Exabyte

Exempel från livet:

1 EB = 11 miljoner 4K-videor;

5 Eb = Alla ord kända för mänskligheten;

Listan är ofullständig, det finns fortfarande zettabyte och yottabyte. Men för att vara ärlig, är exabyte redan en astronomisk siffra, som nu praktiskt taget inte har någon verklig tillämpning.

Vad är information i datorområdet?

Nuförtiden är elektroniska datorer med en minneskapacitet på 1 terabyte ganska populära. Hur mycket är detta i GB eller MB? För att förstå vad information är och hur man överför den från ett mått till ett annat är det först och främst nödvändigt att förstå att i en datormiljö representeras alla symboler i binär form i form av nollor och ettor. En datormaskin, som tar emot kommandon och data från inmatningsenheter, kan lagra, bearbeta och översätta information till den form vi är bekant med på en utmatningsmekanism, såsom en bildskärm, skärmen på en telefon, surfplatta eller annan teknisk anordning.

För att översätta alla typer av information - text, grafik, ljud eller video - används en datatransformation som kallas kodning. Så du kan konvertera data från decimalsystemet till binärt och vice versa. Information kommer att beräknas i byte, megabyte, terabyte. Du kan fråga hur många gigabyte det finns i en terabyte. Vi kommer att prata om detta lite senare, när vi har beskrivit informationsöversättningssystemet.

Ett exempel på att konvertera information från decimaltalsystemet till det binära systemet och måttet på deras lagring

Låt oss ha numret 156 in decimalsystem. Vi måste konvertera det till digitalt format. Hur gör man detta manuellt? Det är nödvändigt att dividera det med 2 tills detta blir omöjligt.

1. Första åtgärden: 156/2=78. Resten av divisionen är 0, detta kommer att vara den sista siffran i det binära systemet för att mäta information, och följaktligen läggs den in i vissa minnesceller i en datorenhet och lagras i form av bitar - det minsta informationsmåttet .
2. Nästa - 78/2=39. Resten av divisionen är återigen 0. Den näst sista siffran i den binära koden blir återigen 0. Den tar väldigt lite plats, så den kommer att beräknas i bitar. Men för att spela in en enorm mängd videoinformation behövs en stor mängd datorminne, till exempel en terabyte. Hur många bitar är det här, frågar du dig? Låt oss komma till den här frågan.
3. Nästa steg i divisionen är mer intressant. Vi har talet 39. Det är inte helt delbart med talet 2. Vad behöver göras? 39/2=19. Resten av divisionen är 1. Denna siffra kommer att vara den tredje från slutet av den binära koden.
4. Efterföljande åtgärd - 19/2=9 (med resten 1). Vi skriver ner resten före de tre befintliga siffrorna från svaret.
5. 9/2=4 med en rest av 1. Vi skriver denna enhet som den femte från slutet av den binära svarskoden.
6. 4/2=2 utan rest. Därför lägger vi till 0 till den binära koden.
7. 2/2=1. Resten av divisionen är 0, skriv in den i koden och glöm inte att lägga till den återstående enheten.

Så vi lyckades konvertera ett enkelt decimaltal till binär maskinkod, som datorn kan hantera på en bråkdel av millisekunder och omvandla det till bitar. Men ett primtal tar upp väldigt lite minne jämfört med grafiska objekt eller videoinspelningar i HD-kvalitet. Många människor ställer följande fråga: "1 terabyte - hur många gigabyte och hur många filer kan lagras på en disk med en sådan kapacitet?" Med tanke på att en terabyte är en av de maximala måttenheterna är detta ganska mycket.

Befintliga måttenheter för volymen av digital information

Den minsta enheten för informationsvolym i datorfältet anses vara en bit, som kan ha värdet 0 eller 1. Bredvid den finns en byte. Det är lika med åtta bitar. Numera, flash-enheter, minneskort och flyttbara media skapa inte längre mindre än 1 gigabyte. Ja, och detta anses vara en för liten volym. De köper praktiskt taget inte längre datorenheter med kapacitet internminne mindre än 1 terabyte. Hur mycket är detta i gigabyte? En terabyte innehåller 1024 gigabyte. En imponerande figur, eller hur? Men detta är inte gränsvärdet. Det maximala värdet för måttet på informationsvolym anses vara det här ögonblicket yottabyte.

Konvertera en måttenhet till en annan

För att konvertera från en mindre enhet till en större mängd information, och vice versa, från en större till en mindre, behöver du känna till de grundläggande kvantiteterna och deras översättning. Minsta värdet innehåller endast två tecken och kallas binärt.

Den näst största måttenheten har ett liknande namn - byte. Den innehåller 8 bitar och följaktligen 16 tecken. Därefter används de redan kända prefixen kilo-, mega-, giga-, tera- etc. som motsvarar siffror i det binära systemet: 2 10 = 10 2, 2 20 = 10 3, 2 30 = 10 4, 2 40 = 10 5.

Ovanstående beskriver metoden för att konvertera decimaltal till binära tal. Om någon inte förstår hur många gigabyte som finns i en terabyte, använd en onlineräknare som automatiskt kan beräkna alla värden och måttenheter.

Hur använder man en kalkylator online för att konvertera måttenheter?

Det finns många program för att konvertera tal från en måttenhet till en annan. För att översätta vilken mängd information som helst måste du hitta en enhetsinformationsomvandlare. Om du behöver beräkna 1 terabyte, hur många MB, GB eller bitar det är, skriv sedan "1" i den tomma cellen, välj från rullgardinsmenyn det värde du vill konvertera från (i det här fallet TB) . I en annan rullgardinslista - den enhet till vilken överföringen behöver göras. Detta kan vara antingen ett mindre eller ett större mått. Du får svar direkt.

Hur många flyttbara flashenheter kan 1 1TB hårddisk ersätta?

Har du någonsin undrat hur mycket information en 1 terabyte hårddisk kan innehålla? Hur många flashenheter är det här med en genomsnittlig kapacitet på 32 GB? 1024/32 = 32 flashenheter. Vad händer om dessa är 64 gig flash-enheter? Då 1024/64 = 16 informationslagringsenheter. Ganska mycket, eller hur? Är det inte lättare att köpa datorenhet så stor och oroa dig aldrig mer att du inte har någonstans att lagra foton, videor, nödvändiga program för arbete och lek?

Hur kommer man ihåg måttenheter för informationsvolym?

För att snabbt och enkelt komma ihåg att 1 terabyte är hur många gigabyte, behöver du bara läsa ett intressant skämt om programmerare en gång. Det låter ungefär så här: ”Vad är skillnaden mellan en vanlig människa och en programmerare? Han tror att det finns 1000 g i 1 kg korv, men programmeraren uppskattar det till 1024 g."

Vad skulle du vilja förbättra den här artikeln?: Lägg till illustrationer. Wikify artikeln. Arkitektur dator(Arkitektur... Wikipedia

ARM-processor tillverkad av Conexant, installerad huvudsakligen i routrar (tidigare Advanced RISC Machine förbättrad av ARM Limited. Denna arkitektur används flitigt i utvecklingen av inbyggda system. Detta beror på det faktum att data ... ... Wikipedia

Begäran om åtta bitar kan hänvisa till följande värden: oktett (datavetenskap), aka byte 8-bitars färg 8-bitar (datorarkitektur) Den tredje generationens spelsystem om 8-bitars konsoler. Om estetiken hos spel för 8-bitars konsoler... ... Wikipedia

Denna term har andra betydelser, se MIPS. MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) är en mikroprocessor utvecklad av MIPS Computer Systems (för närvarande MIPS Technologies) i enlighet med ... ... Wikipedia

Den här artikeln handlar om datorarkitektur. För året (MMIX i romerska siffror), se 2009. MMIX (uttalas em mix) 64-bitars RISC-datorarkitektur designad av Donald Knuth med betydande bidrag från John... ... Wikipedia

Intel 80486DX2 i keramiskt PGA-paket. Intel Celeron 400 socket 370 i PPGA plastfodral, bottenvy. Intel Celeron 400 socket 370 i PPGA plastfodral, ovanifrån ... Wikipedia

För att grundligt förstå vad Bits är, vad Bytes är och varför allt detta behövs, låt oss först uppehålla oss lite vid begreppet "Information", eftersom det är detta som arbetet bygger på datateknik och datanätverk, inklusive vårt älskade Internet.
För en person är information viss kunskap eller information som människor utbyter i kommunikationsprocessen. Till en början utbyttes kunskap muntligt, fördes vidare till varandra, sedan dök det upp skrift och information började överföras med manuskript och sedan böcker. För datorsystem är Information data som samlas in, bearbetas, lagras och överförs vidare mellan delar av systemet, eller mellan olika datorsystem. Men om tidigare information placerades i böcker och dess volym åtminstone på något sätt kunde bedömas visuellt, till exempel i ett bibliotek, så har den i samband med digital teknik blivit virtuell och kan inte mätas med det vanliga och välbekanta metriska systemet som vi är vana. Därför introducerades enheter för informationsmätning - bitar och bytes.

Lite information

I en dator lagras information på speciella medier. Här är de mest grundläggande och bekanta för de flesta av oss:

Hårddisk (HDD, SSD) - optisk skiva(CD, DVD) - flyttbara USB-enheter (flash-enheter, USB-HDD) - minneskort (SD, microSD, etc.)

Din Personlig dator eller så tar den bärbara datorn emot information, främst i form av filer med varierande mängder data. Var och en av dessa filer tas emot, bearbetas, lagras och sänds av vilken databärare som helst på hårdvarunivå i form av en sekvens av signaler. Det finns en signal - en, ingen signal - noll. Således presenteras all information som finns lagrad på hårddisken - dokument, musik, filmer, spel - i form av nollor: 0 och ettor: 1. Detta talsystem kallas binärt (endast två tal används).
Här är en informationsenhet (det spelar ingen roll om den är 0 eller 1) och kallas bit. Själva ordet bit kom till oss som en förkortning för bi nary digi t- binärt tal. Det som är anmärkningsvärt är det engelska språket Det finns ett ord - en liten bit. En bit är alltså den minsta informationsenheten.

Hur många bitar finns i en byte

Som du redan förstått ovan är lite i sig den minsta enheten i informationsmätsystemet. Det är därför det är helt obekvämt att använda det. Som ett resultat, 1956, introducerade Vladimir Buchholz en annan måttenhet - Byte, som en bunt med 8 bitar. Här är ett visuellt exempel på en byte i det binära systemet:

00000001 10000000 11111111

Dessa 8 bitar är alltså en byte. Det är en kombination av 8 siffror, som var och en kan vara antingen en etta eller en nolla. Det finns totalt 256 kombinationer. Något sådant.

Kilobyte, Megabyte, Gigabyte

Med tiden växte informationsmängden och in senaste åren i geometrisk progression. Därför beslutades det att använda prefixet för det metriska SI-systemet: Kilo, Mega, Giga, Tera, etc.
Prefixet "kilo" betyder 1000, prefixet "mega" betyder miljoner, "giga" betyder miljarder osv. Samtidigt är det omöjligt att dra analogier mellan en vanlig kilobit och en kilobyte. Faktum är att en kilobyte inte är tusen byte, utan 2 till 10:e potens, det vill säga 1024 byte.

Följaktligen är en megabyte 1024 kilobyte eller 1048576 byte.
En gigabyte är lika med 1024 megabyte eller 1048576 kilobyte eller 1073741824 byte.

För enkelhetens skull kan du använda följande tabell:

Som ett exempel skulle jag vilja ge dessa siffror:
Ett vanligt A4-ark med tryckt text tar i genomsnitt cirka 100 kilobyte.
Ett vanligt fotografi på en enkel digitalkamera - 5-8 megabyte
Foton tagna med en professionell kamera - 12-18 megabyte
Ett musikspår i mp3-format av medelkvalitet i 5 minuter - cirka 10 megabyte.
En vanlig 90-minutersfilm, komprimerad i normal kvalitet - 1,5-2 gigabyte
Samma film i HD-kvalitet - från 20 till 40 gigabyte.

P.S.:
Nu ska jag svara på de frågor som nybörjare oftast ställer till mig.
1. Hur många kilobit finns i en megabit? Svaret är 1000 kilobit (SI-system)
2. Hur många kilobyte finns i en megabyte? Svaret är 1024 kilobyte
3. Hur många kilobit finns i en megabyte? Svaret är 8192 kilobit
4. Hur många kilobyte finns i en Gigabyte? Svaret är 1 048 576 kilobyte.