Các đơn vị đo lường cơ bản trong máy tính

Bit là viết tắt của Binary Digit, là đơn vị cơ bản dùng để đo lượng thông tin trong máy tính, tính dung lượng của bộ nhớ như: ổ cứng, USB, thẻ nhớ, RAM... Bit là thuật ngữ chỉ phần nhỏ nhất của bộ nhớ máy tính có thể lưu trữ một trong hai trạng thái thông tin là 0 hoặc 1 (có thể hiểu là trạng thái bật hoặc tắt của bóng bán dẫn trong máy tính). Để hiểu rõ hơn về các đơn vị đo lường cơ bản trong máy tính, mời các bạn tham khảo bài viết dưới đây.

Thông thường trên máy tính sử dụng các đơn vị là: Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte. Các đơn vị còn lại thì ít khi sử dụng hoặc thậm chí là không sử dụng vì nó quá lớn hoặc quá nhỏ.

Megabyte (MB), Gigabyte (GB), Terabyte (TB),... là những thuật ngữ được sử dụng trong lĩnh vực máy tính để mô tả không gian ổ đĩa, không gian lưu trữ dữ liệu và bộ nhớ hệ thống. Vài năm trước chúng ta thường mô tả không gian ổ đĩa cứng sử dụng thuật ngữ MB, nhưng hiện tại, GB và TB mới là những thuật ngữ được dùng nhiều nhất khi nói về dung lượng ổ đĩa cứng. Vậy chúng là gì? Thật khó để nói đúng kiểu "sách giáo khoa" những thuật ngữ này là gì, vì trong ngành cũng có những định nghĩa khác nhau về chúng.

• Theo từ điển máy tính IBM, khi được sử dụng để mô tả khả năng lưu trữ của ổ đĩa, 1MB là 1.000.000 byte trong ký hiệu thập phân. Nhưng khi dùng MB cho lưu trữ thực, lưu trữ ảo và dung lượng kênh thì 2^20 hay 1.048.576 byte mới đúng.
• Theo từ điển máy tính của Microsoft, 1 MB tương đương với 1.000.000 byte hoặc 1.048.576 byte.
• Theo từ điển của The New Hacker, 1 MB luôn luôn là 1.048.576 byte, dựa trên lập luận rằng các byte nên được tính với số mũ của 2.

Vậy định nghĩa nào chúng ta thường dùng?

Khi đề cập đến một MB cho lưu trữ ổ đĩa (disk storage), các nhà sản xuất ổ cứng sử dụng tiêu chuẩn 1 MB = 1.000.000 byte. Điều này có nghĩa là khi bạn mua một ổ cứng 250 GB, bạn sẽ nhận được tổng cộng dung lượng lưu trữ 250.000.000.000 byte. Con số này dễ gây nhầm lẫn, vì Windows sử dụng chuẩn 1.048.576 byte, do đó, bạn sẽ thấy rằng 250 GB ổ cứng chỉ mang lại 232 GB dung lượng lưu trữ sẵn có, một ổ 750 GB sẽ chỉ có 698 GB sẵn có và 1 ổ 1 TB chỉ có 931 GB. Bạn có hiểu không?

Vì cả 3 định nghĩa trên đều được chấp nhận nên trong bài viết này Quantrimang.com sẽ cố gắng giúp bạn đọc tiếp cận theo một hướng đơn giản nhất. 1000 có thể được thay thế bằng 1024 và vẫn đúng nếu sử dụng những tiêu chuẩn có thể chấp nhận được. Cả 2 tiêu chuẩn này đều chính xác, tùy thuộc vào loại lưu trữ mà bạn đang đề cập đến.

Dung lượng ổ cứng, bộ nhớ (HDD, SSD, RAM...)

• 1 Bit = Binary Digit

• 8 Bits = 1 Byte

• 1024B (Bytes) = 1KB (Kilobyte)

• 1024KB (Kilobytes) = 1MB ( Megabyte)

• 1024MB (Megabytes) = 1GB (Gigabyte)

• 1024GB (Gigabytes) = 1TB (Terabyte)

• 1024TB (Terabytes) = 1PB (Petabyte)

• 1024PB (Petabytes) = 1EB (Exabyte)

• 1024EB (Exabytes) = 1ZB (Zettabyte)

• 1024ZB (Zettabytes) = 1YB (Yottabyte)

• 1024YB (Yottabytes) = 1BB (Brontobyte)

• 1024BB (Brontobytes) = 1GeB (Geopbyte)

Dung lượng ổ đĩa (Disk Storage)

• 1 Bit = Binary Digit

• 8 Bits = 1 Byte

• 1000B (Bytes) = 1KB (Kilobyte)

• 1000KB (Kilobytes) = 1MB (Megabyte)

• 1000MB (Megabytes) = 1GB (Gigabyte)

• 1000GB (Gigabytes) = 1TB (Terabyte)

• 1000TB (Terabytes) = 1PB (Petabyte)

• 1000PB (Petabytes) = 1EB (Exabyte)

• 1000EB (Exabytes) = 1ZB (Zettabyte)

• 1000ZB (Zettabytes) = 1YB (Yottabyte)

• 1000YB (Yottabytes) = 1BB (Brontobyte)

• 1000BB (Brontobytes) = 1GeB (Geopbyte)

Định nghĩa đơn vị đo lường cơ bản trong máy tính

Dưới đây là định nghĩa chi tiết về các đơn vị đo lường cơ bản trong máy tính:

1. Bit

Bit là đơn vị nhỏ nhất của bộ nhớ máy tính, có thể lưu trữ một trong hai trạng thái là Có hoặc Không. Trạng thái được biểu thị bằng một giá trị nhị phân duy nhất, thường là 0 hoặc 1. Tuy nhiên, trạng thái cũng có thể được biểu thị bằng có/không, bật/tắt hoặc đúng/sai. Các bit được lưu trữ trong bộ nhớ thông qua việc sử dụng các tụ điện chứa điện tích. Điện tích xác định trạng thái của từng bit, từ đó cho biết giá trị của bit.

Mặc dù máy tính có thể kiểm tra và thao tác với dữ liệu ở cấp độ bit, nhưng hầu hết các hệ thống đều xử lý và lưu trữ dữ liệu theo byte. Một byte là một chuỗi 8 bit được coi là một đơn vị. Các tham chiếu đến bộ nhớ của máy tính luôn ở dạng byte. Ví dụ, một thiết bị có thể lưu trữ 1 terabyte (TB) dữ liệu, tương đương với 1.000.000 megabyte (MB). Trong đó, 1MB bằng 1 triệu byte hoặc 8 triệu bit. Điều đó có nghĩa là ổ 1TB có thể lưu trữ 8 nghìn tỷ bit dữ liệu.

Mỗi bit trong một byte được gán một giá trị cụ thể, được gọi là giá trị vị trí. Các giá trị vị trí của một byte được sử dụng để xác định ý nghĩa của toàn bộ byte, dựa trên các bit riêng lẻ. Nói cách khác, các giá trị byte cho biết ký tự nào được liên kết với byte đó.

Giá trị vị trí được gán cho mỗi bit theo thứ tự từ phải sang trái, bắt đầu bằng 1 và tăng giá trị bằng cách nhân đôi giá trị đó cho mỗi bit, như được mô tả trong bảng này.

Các giá trị vị trí được sử dụng cùng với những giá trị bit để đạt được ý nghĩa tổng thể của byte. Để tính toán giá trị này, các giá trị vị trí liên kết với mỗi 1 bit được cộng lại với nhau. Tổng này tương ứng với một ký tự trong bộ ký tự áp dụng. Một byte đơn có thể hỗ trợ tối đa 256 ký tự, bắt đầu bằng byte 00000000 và kết thúc bằng byte 11111111. Sự kết hợp khác nhau của các mẫu bit cung cấp phạm vi từ 0 đến 255, có nghĩa là mỗi byte có thể hỗ trợ tối đa 256 mẫu bit.

2. Byte

1 Byte tương đương với 8 Bit. 1 Byte có thể thể hiện 256 trạng thái của thông tin, cho ví dụ như số hoặc số kết hợp với chữ. 1 Byte chỉ có thể biểu diễn một ký tự. 10 Byte có thể tương đương với một từ. 100 Byte có thể tương đương với một câu có độ dài trung bình.

3. Kilobyte

1 Kilobyte xấp xỉ 1.000 Byte, tuy nhiên theo định nghĩa 1 Kilobyte tương đương 1024 Byte. 1 Kilobyte tương đương với 1 đoạn văn ngắn, 100 Kilobyte tương đương với 1 trang A4.

4. Megabyte: 1 Megabyte xấp xỉ 1.000 Kilobyte. Khi máy tính mới ra đời, 1 Megabyte được xem là một lượng dữ liệu vô cùng lớn. Ngày nay, trên một máy tính có chứa một ổ đĩa cứng có dung lượng 500 Gigabyte là điều bình thường thì một Megabyte chẳng có ý nghĩa gì cả.

Một đĩa mềm kích thước 3-1/2 inch trước đây có thể lưu giữ 1,44 Megabyte hay tương đương với một quyển sách nhỏ. 100 Megabyte có thể lưu giữ một vài quyển sách Encyclopedias (Bách khoa toàn thư). 1 ổ đĩa CD-ROM có dung lượng 600 Megabytes.

5. Gigabyte

1 Gigabyte xấp xỉ 1.000 Megabyte.1 Gigabyte là một thuật ngữ khá phổ biến được sử dụng hiện nay khi đề cập đến không gian đĩa hay ổ lưu trữ. Một Gigabyte là một lượng dữ liệu lớn bằng gần gấp đôi lượng dữ liệu mà một đĩa CD-ROM có thể lưu trữ. Nhưng chỉ bằng khoảng 1.000 lần dung lượng của một đĩa mềm 3-1/2 inch. 1 Gigabyte có thể lưu trữ được nội dung số lượng sách có độ dài khoảng gần 10 mét khi xếp trên giá. 100 Gigabyte có thể lưu trữ nội dung số lượng sách của cả một tầng thư viện.

6. Terabyte

1 Terabyte xấp xỉ một nghìn tỷ (triệu triệu) byte hay 1.000 Gigabyte. Đơn vị này rất lớn nên hiện này vẫn chưa phải là một thuật ngữ phổ thông. 1 Terabyte có thể lưu trữ khoảng 3,6 triệu bức ảnh có kích thước 300 Kilobyte hoặc video có thời lượng khoảng khoảng 300 giờ chất lượng tốt. 1 Terabyte có thể lưu trữ 1.000 bản copy của cuốn sách Bách khoa toàn thư Britannica. 10 Terabyte có thể lưu trữ được cả một thư viện. Đó là một lượng lớn dữ liệu.

7. Petabyte

1 Petabyte xấp xỉ 1.000 Terabyte hoặc một triệu Gigabyte. Rất khó để bạn có thể hình dung được lượng dữ liệu mà một Petabyte có thể lưu trữ. 1 Petabyte có thể lưu trữ khoảng 20 triệu tủ đựng hồ sơ loại 4 cánh chứa đầy văn bản. Nó có thể lưu trữ 500 tỉ trang văn bản in kích thước chuẩn. Với lượng dữ liệu này sẽ cần phải có khoảng 500 triệu đĩa mềm để lưu trữ.

8. Exabyte

1 Exabyte xấp xỉ 1000 Petabyte. Nói một cách khác, 1 Petabyte xấp xỉ 10 mũ 18 byte hay 1 tỉ Gigabyte. Rất khó có gì có thể so sánh với một Extabyte. Người ta so sánh 5 Extabyte chứa được một lượng từ tương đương với tất cả vốn từ của toàn nhân loại.

9. Zettabyte

1 Zettabyte xấp xỉ 1.000 Extabyte. Không có gì có thể so sánh được với 1 Zettabyte nhưng để biểu diễn nó thì sẽ cần phải sử dụng đến rất nhiều chữ số 1 và chữ số 0.

10. Yottabyte

1 Zottabyte xấp xỉ 1.000 Zettabyte. Không có gì có thể so sánh được với 1 Yottabyte.

11. Brontobyte

1 Brontobyte xấp xỉ 1.000 Zottabyte. Điều duy nhất có thể nói về kích thước của 1 Brontobyte là có 27 chữ số 0 đứng sau chữ số 1!

12. Geopbyte

1 Geopbyte xấp xỉ 1.000 Brontobyte. Không biết liệu trong đời mình chúng ta có thể nhìn thấy được ổ cứng 1 Geopbyte không, bởi 1 Geopbyte tương đương với 152.676.504.600.228.322.940.124.967.031.205.376 byte! (cỡ: 152 triệu 676 nghìn 504 tỷ tỷ tỷ byte (không biết đọc đúng chưa nữa @@)).

Tốc độ CPU

Tốc độ của CPU hay còn được gọi là Tốc độ xung nhịp là đơn vị biểu thị sức mạnh của CPU. Nói một cách chung chung, tốc độ xung nhịp cao hơn đồng nghĩa với việc CPU nhanh hơn.

CPU trong máy tính xử lý nhiều chỉ lệnh (tính toán cấp thấp như số học) ừ các chương trình khác nhau trong mỗi giây. Tốc độ xung nhịp đo số chu kỳ mà CPU của bạn thực hiện mỗi giây, được đo bằng GHz (gigahertz).

Một chu kỳ của máy kỹ thuật là một xung được đồng bộ hóa bởi một bộ dao động bên trong, nhưng với chúng ta, nó là một đơn vị cơ bản để hiểu được tốc độ của CPU. Trong mỗi chu kỳ, hàng tỉ bóng bán dẫn trong bộ vi xử lý sẽ được tắt hoặc bật.

Ví dụ: Một CPU có tốc độ xung nhịp 3.2 GHz thực hiện 3,2 tỷ chu kỳ mỗi giây. Trong quá khứ, khi CPU còn chưa đạt được tốc độ cao như bây giờ, đơn vị tính chỉ là megahertz (MHz), kiloherz (kHz)...

Trước sự ra đời của CPU đa lõi, tốc độ xung nhịp được xem là thông số chính để so sánh các vi xử lý đơn lõi. Ngày nay, nó được xem xét cùng với các thông số khác như số lượng lõi, bộ nhớ đệm CPU và mức tiêu thụ điện.

Bus

Trong máy tính, bus là một thuật ngữ viết tắt của "omnibus", dùng để chỉ hệ thống giao tiếp và truyền dữ liệu giữa các thành phần phần cứng.

Bộ nhớ bus được tạo thành từ ba thành phần là bus dữ liệu, bus địa chỉ và bus điều khiển. Ngoài ra, RAM cũng có bus riêng của mình.

• Bus dữ liệu chịu trách nhiệm chuyển thông tin giữa bộ nhớ và chipset. Bus dữ liệu càng lớn thị hiệu suất của máy càng cao vì có thể cho phép nhiều dữ liệu đi qua trong cùng một khoảng thời gian, đây được gọi là băng thông dữ liệu.
• Bus địa chỉ giao tiếp với hệ thống về nơi có thể được định vị hoặc lưu thông tin cụ thể khi dữ liệu đi vào hoặc rời khỏi bộ nhớ.
• Bus điều khiển mang các lệnh từ CPU và trả về tín hiệu trạng thái từ thiết bị.
• Bus của RAM hay còn gọi là bus RAM là đơn vị thể hiện độ lớn của kênh truyền dẫn dữ liệu bên trong RAM, bus RAM càng lớn thì lưu lượng dữ liệu được xử lý càng nhiều.

Từ bus RAM ta có thể tính được băng thông (bandwith) của RAM bằng công thức: Bandwith = (bus speed x bus width)/8.

Ngoài ra, tùy thuộc vào thế hệ RAM (được xác định bằng các ký hiệu DDR), bus RAM sẽ khác nhau, thường sẽ tăng dần theo thế hệ RAM. Điều này đồng nghĩa với việc thế hệ RAM càng mới thì bus RAM càng cao. Chi tiết bạn có thể xem bên dưới đây:

SDR SDRAM:

• PC-66: 66MHz bus
• PC-100: 100MHz bus
• PC-133: 133MHz bus

DDR SDRAM:

• DDR-200: còn được gọi là PC-1600. 100MHz bus với 1600MB/s bandwidth.
• DDR-266: còn được gọi là PC-2100. 133MHz bus với 2100MB/s bandwidth.
• DDR-333: còn được gọi là PC-2700. 166MHz bus với 2667MB/s bandwidth.
• DDR-400: còn được gọi là PC-3200. 200MHz bus với 3200MB/s bandwidth.

DDR2 SDRAM:

• DDR2-400: còn được gọi là PC2-3200. 100MHz clock, 200MHz bus với 3200MB/s bandwidth.
• DDR2-533: còn được gọi là PC2-4200. 133MHz clock, 266MHz bus với 4267MB/s bandwidth.
• DDR2-667: còn được gọi là PC2-5300. 166MHz clock, 333MHz bus với 5333MB/s bandwidth.
• DDR2-800: còn được gọi là PC2-6400. 200MHz clock, 400MHz bus với 6400MB/s bandwidth.

DDR3 SDRAM:

• DDR3-1066: còn được gọi là PC3-8500. 533MHz clock, 1066MHz bus với 8528MB/s bandwidth.
• DDR3-1333: còn được gọi là PC3-10600. 667MHz clock, 1333MHz bus với 10664MB/s bandwidth.
• DDR3-1600: còn được gọi là PC3-12800. 800MHz clock, 1600MHz bus với 12800MB/s bandwidth.
• DDR3-2133: còn được gọi là PC3-17000. 1066MHz clock, 2133MHz bus với 17064MB/s bandwidth.

DDR4 SDRAM:

• DDR4-2133: còn được gọi là PC4-17000. 1067MHz clock, 2133MHz bus với 17064MB/s bandwidth.
• DDR4-2400: còn được gọi là PC4-19200. 1200MHz clock, 2400MHz bus với 19200MB/s bandwidth.
• DDR4-2666: còn được gọi là PC4-21300. 1333MHz clock, 2666MHz bus với 21328MB/s bandwidth.
• DDR4-3200: còn được gọi là PC4-25600. 1600MHz clock, 3200MHz bus với 25600MB/s bandwidth.

Bây giờ bạn đã hiểu kha khá về các đơn vị đo lường trong máy tính rồi đúng không nào?

Chúc các bạn vui vẻ!

Tham khảo thêm:

• 5 cách khắc phục tình trạng máy tính chạy chậm
• 4 Cách để Reset lại Windows về trạng thái ban đầu
• Cách khắc phục máy tính hay bị treo