Что последует за терабайтом?
22 марта 2006
Рубрика: Обзоры и мнения.
Автор: .
pic

Современные компьютеры совершенствуются, скорость обработки данных растет, а вместе с тем растет объем обрабатываемой и хранимой информации. Не искушенному пользователю кажется странным, что такие неизвестные ранее названия как терабайт или даже петабайт, в ближайшее время станут обычным мерилом памяти настольного ПК. А что последует за терабайтом?

Прежде чем углубляться в дебри новых названий единиц измерения количества информации, проясним что это такое и зачем оно есть.

“Да” или “нет”?- вот в чем вопрос.
Начнем с того, что немецкий философ, математик, физик, юрист, историк и языковед Готфрид Вильгельм фон Лейбниц, который является одним из создателей дифференциального и интегрального исчисления, предвосхитил принципы современной математической логики. Еще в 1714 году Готфридом фон Лейбницем, был разработан двоичный код (двоичная система), который является основой (или алфавитом) для всех ЭВМ. Уникальность двоичного кода состоит в том, что информация любого вида может быть представлена в двоичном коде, как последовательность нулей и единиц. При помощи двоичного кода можно описать все.

Однако за эту универсальность приходиться платить – двоичный код довольно “объемен”. Например, буква A (латинская) представляется как 01000001. Кроме того, мир в котором мы живем (его иногда еще называют аналоговым) является непрерывным, т.е. любое событие не прерывается и существует в любой, самый короткий промежуток времени. Цифровой же мир (его еще называют виртуальным) являясь копией ( или синтетикой) мира реального – это дискретный мир, в котором событие существует (например в виде кадров) и генерируется с определенной частотой (дискретизации). Цифровая информация создается путем конвертации аналоговой информации в двоичный код (т.н. оцифровка). В качестве примера можно привести фотографию и видео. Один снимок фото, это цифровой “отпечаток” события в тот момент, когда он снимался. Если же снимки (кадры) делаются один за другим, то создается иллюзия реального события (принцип кино – это принцип “протяжки” определенного числа кадров в секунду). Так вот, чем большее количество кадров с лучшим разрешением в определенное время меняется на экране, тем более реалистичная картина получается.

Именно поэтому, с ростом производительности ПК, мы можем себе позволить обрабатывать большие объемы информации за меньшее время, получая все более реальную картинку (звук и др.) в режиме реального времени. В результате объем обрабатываемой и хранимой информации растет в геометрической прогрессии.

Например, типичный настольный ПК в 1991 году (IBM АТ) работал с тактовой частотой 8-12 МГц, имел разрядность 16 bit, объем оперативной памяти 2-4 Мбайта, а объем жесткого диска не превышал 40 Мбайт. Сегодня трудно найти наладонник, который имел бы такие низкие параметры. Даже сотовый телефон сегодня имеет мегабайты памяти.

Современный производительный настольный ПК имеет тактовую частоту 3ГГц, объем оперативной памяти от 1 до 4 Гбайт, а общий объем жестких дисков исчисляется 1 терабайтом (и даже больше). В ближайшее время появятся жесткие диски объемом около 1 терабайта, потому 500 Гбайт уже пройдены.

С чего начинаются данные.
Компьютеры оперируют байтами информации.
Байт (byte) –единица количества информации или памяти в компьютере, обычно равная 8 битам.

Вообще-то байт, в современных компьютерах, это наименьшая единица, которая может иметь адрес. Наименьшей же единицей информации является бит.

Бит (англ. Bit-binary digit) — это минимальная единица измерения количества информации в памяти компьютера, равная одному двоичному разряду.
Бит это единица измерения информации, равная количеству информации, которое содержится в одном двоичном разряде или в ответе на вопрос, допускающий ответы “да” либо “нет” и никакого другого. Бит также может соответствовать состоянию “включено” или “выключено” (“1” или “0”).

Самое раннее упоминание об этом термине относится примерно к 1948 году. Термин “бит” встречается в статье С.Е.Шенона опубликованной в Bell Systems Technical Journal . Общепринято, что bit – это сокращенная форма словосочетания “binary digit”- “двоичная цифра”. Не исключено также, что при создании термина бит, обыгрывалось значение обычного английского слова bit- кусок, частица.

Итак, сегодня мы оперируем либо битами, либо байтами. Причем для различных единиц измерения количества битов и байтов мы используем стандартные приставки “кило”, “гига”, “мега” и т.п. При том, что на самом деле, например, приставка “кило” обозначает 1000, но применительно к байтам, это 1024 байта. Дело в том, что килобайт это 210 байт или 1024 байта. Многие производители немного лукавят, когда указывают количество Мбайт в тысячах, а не в 1024.

Итак, мы знаем, что 1 килобайт это 1024 байта.

1 Мегабайт, это количество байтов равное одному миллиону, вернее 220, что составляет 1 048 576 байтов.

Далее идет 1 Гигабайт, который равен одному 1 миллиарду байтов, а точнее 230 или 1 073 741 824 байта.

Уже не редкость услышать от продвинутых пользователей, что общий объем памяти в его ПК превышает 1 Терабайт. Приставка “тера” означает умножение на один триллион, но в информатике это число 240, так что 1 Терабайт это 1 099 511 627 776 байтов.

Кое-кто из вас слышал о числе “петабайт”. Словари пятилетней давности уже не знают этого числа. Так вот 1 петабайт, это 250 или 1 125 899 906 842 624 байта (для удобства также укажем, что это 1015). Если вы думаете, что это максимальное число, которым сегодня меряют количество байтов, то ошибаетесь.

Что последует за терабайтом?
В то время, как разработчики микропроцессоров уходят в минимизацию техпроцессов используют уменьшительные приставки: “мини”, “микро”, “нано”, разработчики софта придумывают названия новых чисел для обозначения количества байтов.
О петабайте уже было упомянуто, что дальше? Покопавшись в новых словарях, я нашел следующие термины:

1 экзабайт (exabyte) – это единица количества информации или памяти в компьютере, равная 260 (1018) или 1 152 921 505 606 846 976 байтов;

1 зеттабайт (zettabyte) — это единица количества информации или памяти в компьютере, равная 270 (1021) или 1 180 591 620 717 411 303 424 байта;

1 йоттобайт (yottabyte) — это единица количества информации или памяти в компьютере, равная 280 (1024) или 1 208 92 81 614 629 174 706 176 байтов;

Больше пока ничего не нашел. Заметил такую вещь: проверка орфографии на моем ноутбуке знает числа включая до экзабайта, начиная с зеттабайта подчеркивает все числа красным с указанием, что “варианты отсутствуют”. Так, что пока даже орфография MS Word не знает новых чисел. Не говоря уже о пользователях.

Кстати, узнал, что нынешний предел емкости операционной системы Linux – 144 Пбайт. Думаю, что к тому времени, когда это станет критичным, линуксоиды придумают что-нибудь и обойдут это ограничение.

Все, наверное, знают, что компания AMD, а вслед за ней и Intel, внедрили технологии AMD x86-64 и Intel EM 64T, именно для того, чтобы обойти ограничения по объему адресуемой памяти в 4 Гбайт. Еще пять лет назад, казалось, что таких объемов оперативной памяти для настольных систем с архитектурой х86 не потребуется еще долго. И вот почти дожились, что в игровой настольный ПК будут ставить более 4 Гбайт ОЗУ.

А что же с единицами измерения быстродействия процессоров ( или систем). Здесь так же появились новые названия, но они не настолько многочисленны как с количеством байтов.

Так, например, единица измерения быстродействия процессора (системы), определяемая количеством операций с числами с плавающей точкой в секунду называется флопс (FLOPS- сокращение от Floating-Point Operations Per Second). Сегодня известны числа:

1 мегафлопс (или мегафлоп) – 1 миллион операций с плавающей точкой в секунду;

1 терафлопс (терафлоп) — 1 триллион операций с плавающей точкой в секунду;

Есть еще одна единица измерения – МИПС (MIPS – Million Instructions Per Second), которая означает быстродействие процессора в один миллион операций над числами, представленными в форме с фиксированной точкой.

Этих достаточно хорошо известных чисел пока хватает для измерения быстродействия процессоров (системы). Что же касается объемов обрабатываемой и хранимой информации, то нас ожидают петабайты, экзабайты, зеттабайты, йоттобайты… И это еще не предел, потому что полностью оцифровать и записать реальный мир невозможно. Но мы к этому будем стремиться.

Orphus system
В Telegram
В Одноклассники
ВКонтакте