Conversione da 3 Petabit al secondo a Bit al secondo

Informazioni sul Petabit al secondo (Pbit/s)

Il petabit al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a mille terabit al secondo. Il suo simbolo è Pbit/s. Segna la frontiera della ricerca sulla trasmissione ottica: la velocità alla quale i laboratori hanno portato dati in un solo filo di vetro, e alla quale nessun sistema installato si avvicina ancora.

I primati furono ottenuti unendo tre tecniche. La fibra a più nuclei pone vari cammini che guidano la luce dentro un medesimo rivestimento, sicché un solo filo si comporta come un fascio. La multiplazione a divisione di lunghezza d’onda fa correre centinaia di colori distinti in ciascuno di quei nuclei. La modulazione avanzata codifica molti bit in ogni impulso. Moltiplicare le tre cose è ciò che raggiunge il petabit al secondo.

Tali dimostrazioni corrono su decine di chilometri di fibra in condizioni controllate, non sulle migliaia che un cavo sottomarino in servizio deve valicare. La distanza è la parte ardua: i segnali si attenuano, la dispersione sfuma gli impulsi l’uno nell’altro, e gli effetti non lineari del vetro crescono con la potenza. Ogni chilometro aggiunto rende più difficile reggere la stessa velocità, ed è per questo che i cavi posati stanno due ordini di grandezza sotto il primato di laboratorio.

In ottetti, un petabit al secondo è 125 terottetti al secondo, all’incirca l’archiviazione di centoventicinque grossi dischi rigidi mossa ogni secondo. Nulla a nessuno dei due capi di un tale collegamento potrebbe produrre né assorbire dati a quel ritmo; la cifra descrive la capienza del mezzo e non un suo uso.

Al livello della rete l’unità serve per somme. La capienza totale d’interconnessione di un centro di calcolo assai grande, la capienza congiunta di tutti i cavi che approdano su un continente e il traffico di picco delle maggiori reti di contenuti si danno in petabit al secondo. Sono somme su migliaia di collegamenti e non la valutazione di uno solo.

Vale la pena notare la traiettoria. La capienza transoceanica è cresciuta di circa un fattore dieci ogni sette o otto anni per parecchi decenni, spinta quasi interamente da un’elettronica migliore e da codici migliori anziché da più vetro. Se ciò prosegue, il petabit al secondo descriverà un cavo in servizio entro una generazione.

Un petabit al secondo equivale a 1000 terabit al secondo, a 125 terottetti al secondo o a circa 0,8882 pebibit al secondo.

Informazioni sul Bit al secondo (bit/s)

Il bit al secondo è l’unità fondamentale della velocità di trasferimento dei dati. Il suo simbolo è bit/s, spesso scritto bps. Conta quante decisioni binarie un canale porta in un secondo, e ogni altra unità di velocità di trasmissione ne è un multiplo.

Essendo una velocità, ha la forma di una quantità divisa per il tempo, esattamente come metri al secondo o litri al secondo. Ciò rende semplice l’aritmetica: un collegamento a un certo numero di bit al secondo, moltiplicato per una durata in secondi, dà il numero totale di bit trasferiti, e dividere per otto lo converte in ottetti.

L’unità va distinta dal baud, che conta simboli al secondo e non bit. I primi modem trasmettevano un bit per simbolo, sicché i due numeri coincidevano e le parole si usavano l’una per l’altra. Gli schemi moderni codificano più bit in ciascun simbolo — variando insieme la fase e l’ampiezza — sicché un canale a 3000 baud può portare 33 600 bit al secondo. Solo la velocità in bit descrive quanta informazione si muove.

Claude Shannon stabilì il tetto teorico nel 1948. La capacità di un canale in bit al secondo dipende dalla sua larghezza di banda e dal rapporto fra segnale e rumore, e nessuno schema di codifica può superarla. Ogni progresso nella progettazione di modem e radio da allora è stato un tentativo di avvicinarsi di più a quel limite, e i sistemi moderni ne restano a una frazione di decibel.

In pratica la velocità grezza in bit di un collegamento non è mai la velocità a cui arrivano i dati utili. Le intestazioni di protocollo, i codici correttori d’errore, le conferme di ricezione e le ritrasmissioni consumano capienza, e la frazione utilizzabile è di solito il 90-95 per cento su un collegamento via cavo e assai meno su uno senza fili condiviso.

Bit al secondo singoli si citano di rado, perché quasi ogni canale è più veloce. Le eccezioni sono la comunicazione nello spazio profondo, dove una sonda a miliardi di chilometri può restituire dati a qualche decina di bit al secondo, e certe reti di sensori a basso consumo che trasmettono una manciata di bit a lunghi intervalli per risparmiare la batteria.

Un bit al secondo equivale a 0,125 ottetti al secondo, a 0,001 kilobit al secondo o a circa 0,0009766 kibibit al secondo.