AULA 3 – Prefixos, Múltiplos e Escalas

UNIDADES DE MEDIDA COMPUTACIONAIS

O computador armazena, processa e transmiti uma quantidade muito grande de dados e sendo assim precisamos usar prefixos, escalas e múltiplos associados para representarmos isto de uma forma mais prática.

“Seria complicado falarmos que uma memória como o DVD tem a capacidade de armazenar Quatro bilhões e meio de bytes.”

Os prefixos, escalas e múltiplos seguem os padrões do SI (Sistema internacional de unidades) e o da IEC (Comissão Eletrotécnica Internacional)

Segue abaixo a tabela com os prefixos e múltiplos utilizados em informática para representar os dados e seu processamento no computador.

aula3_tabela_padroes_prefixos

 

Sobre estes prefixos e múltiplos existem confusões de interpretação por terem bases numéricas diferentes. Vemos isto facilmente analisando as colunas “MÚLTIPLO” e “ESCALA” de cada um dos padrões.

 

DIFERENÇAS ENTRE OS PADRÕES SI E IEC

O padrão SI utiliza a proporção entre unidades de 1000: 1 (Mil para um) por conta da base decimal, enquanto o padrão IEC utiliza a proporção 1024:1 (Mil e vinte quatro para um) por conta da base binária.

Entenda o Sistema Internacional como a base para a divulgação, compra e venda de hardwares de computador de um modo mais abrangente e genérico, enquanto que o padrão IEC é usado para definir as características dos hardwares do computador de modo mais preciso e técnico.

Existe sim uma relação direta entre os prefixos e escalas de armazenamento dos dois padrões mais ambas têm valores diferentes, ou seja, 1GB (GIGABYTE) é diferente de 1 GiB (GIBIBYTE).

Esta diferença é evidente no armazenamento de dados, nas capacidades dos hardwares de memória como HDD, CD, PENDRIVE e etc.

 

Exemplo:

Imaginemos um celular com memória interna de 32 GB.

SI – Se pegarmos o valor 32GB e transformarmos em valor numérico usando o SI (1000:1).

= 32 * 10003  Bytes

= 32 * 1.000.000.000 Bytes

= 32.000.000.000 Bytes

Ou seja, 32 Bilhões de Bytes.

IEC – Agora para sabermos o valor real da capacidade de armazenamento da memória interna do celular, já que usa valores binários para representar os dados, usamos a proporção 1024:1 do IEC.

= 32.000.000.000 / 10243   Bytes

= 29,8 GiB (GibiBytes)

Ou seja, 32 GB é igual a 29,8 GiB.

ARMAZENAMENTO DE DADOS

O Armazenamento de dados é uma função primária e indispensável para os computadores atualmente, para isto temos hardwares e softwares específicos para realizar esta função da forma mais eficiente possível.

Os dispositivos de armazenamento (memórias) são os responsáveis por guardar/manter os bits que representam os dados e informações no computador.

A capacidade de armazenamento é a característica principal de qualquer memória, e é dada pela quantidade de Bytes ou bits que estes dispositivos podem manter.

Exemplo:

O HDD tem 500GB. Quanto é a capacidade de armazenamento desta memória em Bytes?

G = 109 ou 1 bilhão

B = Byte ou 8 bits

Capacidade = 500 * 109 Bytes = 500 bilhões de Bytes

Observação: Lembrando este ser o valor aparente por estarmos usando o Sistema Internacional de Unidades.

 

 

PROCESSAMENTO DE DADOS

Esta função está relacionada as tarefas que o computador realiza durante seu funcionamento.

Para isto temos hardwares específicos que processam dados, chamados de processadores. Temos vários tipos de processadores de acordo com a sua importância e tarefas que realizam.

Assim os processadores centrais de uso geral (CPU), processadores gráficos (GPU), controladores de dispositivos e chipsets.

A principal característica destes hardwares sem dúvida é a velocidade com a qual realizam as tarefas solicitadas. Sendo a tarefa um conjunto de processos e estes um conjunto de instruções.

A velocidade de processamento é dada pela frequência ou clock.

Frequência significa quantidade de vezes por segundo representada pela unidade Hertz (Hz).

Todo dispositivo processador tem sua frequência de funcionamento para indicar a quantidade de instruções que realiza por segundo. Sendo quanto maior, melhor.

Os prefixos e múltiplos do SI estão presentes aqui também, porém associados ao termo Hertz.

 

Exemplo:

Processador CPU tem frequência de 800 MHz (Megahertz). Quantos instruções pode realizar por segundo?

FREQUÊNCIA = INSTRUÇÕES / 1 segundo

M = 106 ou 1 milhão

Hz = por 1 segundo

Então:

800Mhz = 800.106

800 milhões de instruções por segundo

TRANSMISSÃO DE DADOS

Esta função está relacionada a troca de dados entre os dispositivos durante o seu funcionamento.

A velocidade de transmissão e quantidade de bits trocados entre eles são as características mais importantes desta função do computador.

A velocidade de transmissão é dada pela frequência que já analisamos na função processamento de dados, que agora é utiliza para calcular a taxa de transmissão.

Taxa de transmissão é a quantidade de dados que são transmitidos (enviados ou recebidos) por segundo entre dispositivos através dos barramentos de comunicação.

Taxa de transmissão = bits transferidos por ciclo* frequência

  • Bits transferidos por ciclo – é a quantidade de bits que um dispositivo envia para outro de cada vez.
  • Frequência – quantidade de vezes que envia bits por segundo.

 

Assim usamos as unidades de medidas abaixo:

  • Bit por segundo (bps)
  • Byte por segundo (Bps)
  • Transferências* por segundo (tps)

*Observação: Transferência aqui está relacionada a cada conjunto de bits ou bytes envolvidos numa operação de envio ou recebimento realizada pelo dispositivo.

 

Exemplo:

A placa de memória RAM DDR3 envia 64 bits por vez (ciclo), numa frequência de 1600 Mhz.

Qual a taxa de transmissão em bps (bits por segundo)?

Taxa de transmissão = 64 * 1600* 106

Taxa de transmissão = 102400 * 106

Taxa de transmissão = 102,4 * 109 bps

Taxa de transmissão = 102,4 Gbps