小鑫話題 | 計算機中的計量單位

最近後臺有位粉絲問小鑫,為啥買了 小鑫家的480G硬盤,在電腦中讀取的時候只有450G呢,小鑫解釋了其中的緣故後,推薦了這位粉絲再去複習之前小鑫說過的《大學生計算機基礎》。和我們日常的計量單位不同,計算機的計量單位不是十進制的,而是二進制的。所以這兩者的差異混合在一起之後,就會出現一些十進制和二進制同時存在的奇怪現象。上面那位粉絲提及的問題就是這樣子來到。而關於計算機的計量單位,就是今天小鑫要和大家聊的話題。

小鑫話題 | 計算機中的計量單位

小鑫家的固態硬盤

電腦的工作其實就是兩個電子信號0,1的交替變換,所以計算機採用的就是二進制運算。同時二進制和十進制的轉化也比八進制和十六進制簡單,更符合日常生活的需要。因此,二進制就成為了計算機的標準的運算規則。在搞清楚計量單位之前,有幾個定義需要大家認真清楚的分辨好。

第一個就是計算機最小的計量單位:位(bit)

第二個則是計算機存儲空間的基本單位:字節(Byte)

兩者的關係就是1字節(Byte)=8位(bit)

而1KB=1024Byte、1MB=1024KB、1GB=1024MB以此類推

看到這裡有些玩家可能就知道了平時為啥我們拉的網線是一百兆兩百兆,在家裡下載的時候怎麼也打不到100M/s的速度,其中的緣故就是網絡運營商是採用bit來做計量單位的,所以100M的寬帶實際就是100Mbps的帶寬,換算成我們常用的下載速度,是要按字節(Byte)來下的。所以理論速度是100Mbps÷8=12.5MB/s,當然還有線路的一些損耗和路由器的損耗,實際速度應該用除以10,也就是10MB/s左右。

而另一個問題,也就是很多同學疑問的,為啥買的硬盤裝上去沒有和標稱的一樣大小。其實這也是涉及到二進制和十進制在生活中的轉換問題。硬盤廠商對硬盤容量的是以十進制來確定實際容量,而計算機則在識別的時候則是使用二進制來計算。十進制單位1G等於1000M,是二進制1G是等於1024MB。對應的關係如下圖:

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所以我們在購買硬盤的時候,上面寫著的1TB,裝換成計算機單位中的TB實際上是1TB×1000/1024=0.976TB,而且硬盤在寫滿的狀態下,讀寫功能會受到影響,所以廠商會在出廠的時候給硬盤設置一定空間的緩存區,這部分緩存區是用戶不能自己寫入資料。減去二進制轉換少去的部分容量和緩存容量,實際上一個1TB的硬盤一般只有950G的容量可以供用戶使用。

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(小鑫家480G的硬盤,實際上只有447GB的容量)

總的來說,這些困擾很多小白玩家的問題,還是出在對基本單位的誤解和理論與現實的差距上。看完這篇文章,相信大家不用在懷疑自家的網速和硬盤是不是被偷工減料了。小鑫下期再和大家聊一聊更多生活中的數碼小常識,也歡迎大家在後臺向小鑫提出更多的問題。我們下期見。

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