Cum funcționează calculatorul. Porți logice: 0 și 1. Codarea informației în sistem binar. Biți și octeți (bytes).
Cum funcționează calculatorul
Porți logice: 0 și 1. Sistemul binar
La nivel fizic, semnalele de tip 0 și 1 sunt prelucrate în unitatea centrală de procesare (CPU) a calculatorului folosind porți logice sau tranzistori.
Tranzistorii sunt întrerupătoare microscopice care controlează fluxul de curent electric.
Atunci când tranzistorul (sau poarta logică) permite trecerea curentului electric = întrerupător închis, înseamnă că avem semnal de tip 1.
Dacă tranzistorul nu permite trecerea curentului electric = întrerupător deschis, avem semnal de tip 0.
Din cauza implementării simple în circuitele electronice digitale, folosind porți logice (prezența sau absența semnalului), sistemul binar este folosit de aproape toate calculatoarele moderne sau sistemele ce interfațează calculatoarele.
Fiecare digit dintr-un număr binar se numește bit.
Termenul mai poate fi folosit și atunci când ne referim la orice sistem de codare / decodare ce folosește doar două posibile stări ale sistemului.
Atunci când facem referire la memorii, stocare, procesare, comunicare, etc., valorile 0 și 1 mai pot fi numite și "lipsă semnal" și "prezență semnal".
Cu ceva timp în urmă informația binară era stocată folosind proprietățile magnetice; cele două tipuri de polaritate fiind folosite pentru a reprezenta zero sau unu.
Discurile optice, cum ar fi CD-ROM sau DVD, de asemenea înmagazinau informația binară sub formă de micro șanțuri și spații dintre aceste șanțuri, care reflectă în mod diferit lumina.
Acum se folosesc unități USB, SSD sau NVMe pentru a stoca informațiile, dar și aceste dispozitive sunt construite tot pe principiul lui 0 și 1. NVMe (Non-Volatile Memory Express) este un protocol mai nou de acces la stocare și transport pentru unități flash și unități SSD (solid state drive) de ultimă generație, care oferă un randament ridicat și timpi foarte buni de răspuns, în special pentru stocarea de mare capacitate (de ordinul TB - vezi mai jos).
Codarea informației în sistem binar
Software-ul instalat pe calculator știe să convertească informația cu care lucrezi la calculator, cum ar fi numere zecimale, text, poze, sunet, video, etc., în informație binară, adică șiruri de 1 și 0.
De exemplu, atunci când tastezi la tastatura calculatorului litera mare Z, procesorul calculatorului, pentru a putea lucra cu această informație, o transformă în următorul cod binar: 01011010.
Astfel, putem să ne închipuim fluxul de informație sub forma unui lung șir de biți 0 și 1.
Uneori se face referire la informația binară ca fiind informație în limbaj mașină, din moment ce reprezintă nivelul de bază în care informația este cu adevărat prelucrată și păstrată într-un calculator.
Biți și octeți (bytes)
Biții pot fi grupați pentru a lucra mai ușor cu ei. Un grup de 8 biți se numește 1 byte, în engleză, sau 1 octet, în română.
Alte grupări sunt:
Nibble = 4 biți (jumătate de octet);
Byte sau Octet = 8 biți;
Kilobyte (KB) sau Kilooctet (KO) = 1024 bytes sau 1024 octeți (sau 1024 × 8 biți);
Megabyte (MB) sau Megaoctet (MO) = 1024 kilobytes sau 1024 kiloocteți (sau 1024 bytes × 1024 bytes = 1048576 bytes);
Gigabyte (GB) sau Gigaoctet (GO) = 1024 Megabytes sau 1024 Megaocteți
Terabyte (TB) sau Teraoctet (TO) = 1024 Gigabytes sau 1024 Gigaocteți;
Calculatoarele pot procesa milioane de biți în fiecare secundă. Capacitatea de înmagazinare de informație a unui hard disk de calculator este măsurată în GB (GO) sau TB (TO). Memoria RAM a unui calculator se măsoară de obicei în MB (MO) sau GB (GO).