| Bit al secondo (bit/s) | Teraottetti al secondo (To/s) |
|---|---|
| 1 Bit al secondo | 1.25 × 10-13 To/s |
| 2 Bit al secondo | 2.5 × 10-13 To/s |
| 3 Bit al secondo | 3.75 × 10-13 To/s |
| 4 Bit al secondo | 5 × 10-13 To/s |
| 5 Bit al secondo | 6.25 × 10-13 To/s |
| 10 Bit al secondo | 1.25 × 10-12 To/s |
| 20 Bit al secondo | 2.5 × 10-12 To/s |
| 25 Bit al secondo | 3.125 × 10-12 To/s |
| 50 Bit al secondo | 6.25 × 10-12 To/s |
| 100 Bit al secondo | 1.25 × 10-11 To/s |
| Riferimento | Bit al secondo (bit/s) | Teraottetti al secondo (To/s) |
|---|---|---|
| A dial-up modem | 56000 bit/s | 0.000000007 To/s |
| Typical home broadband | 100000000 bit/s | 0.0000125 To/s |
| Gigabit Ethernet | 1 × 109 bit/s | 0.000125 To/s |
| Streaming a 4K film | 25000000 bit/s | 0.000003125 To/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.
Il terottetto al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a mille gigaottetti al secondo, ossia otto terabit al secondo. Il suo simbolo è To/s. Descrive la larghezza di banda della memoria dentro i processori più rapidi e la portata complessiva dei grandi sistemi di calcolo, più che un collegamento fra macchine distinte.
I chip grafici e gli acceleratori ne sono l’esempio più netto. Un acceleratore moderno usa memoria impilata posta accanto al processore nel medesimo involucro, e la larghezza di banda fra i due arriva a parecchi terottetti al secondo. Quella cifra è ciò che permette di tenere occupate migliaia di unità di calcolo insieme, ed è oggi la proprietà che più spesso determina la rapidità di un carico di apprendimento automatico.
Vale la pena dire perché la larghezza di banda, e non il calcolo, sia divenuta il fattore limitante. I processori sono cresciuti nel calcolo assai più in fretta della memoria nel fornire dati, sicché un chip moderno può eseguire decine di operazioni per ogni ottetto che legge. Ogni calcolo che tocchi la memoria più spesso di così è limitato dalla memoria, e la maggior parte dei calcoli reali lo è.
Le interconnessioni dei supercalcolatori raggiungono questo intervallo nel complesso. La rete che unisce migliaia di nodi porta terottetti al secondo attraverso l’intera macchina, benché nessun collegamento singolo lo faccia. Il problema di progetto è disporre la topologia in modo che ogni nodo raggiunga presto qualunque altro, ed è per questo che tali reti si costruiscono come maglie e alberi multidimensionali anziché come semplici stelle.
Per rendere concreto il numero, un terottetto al secondo riempirebbe un grosso disco rigido di consumo in venti secondi e trasferirebbe l’intero testo di tutti i libri di una biblioteca nazionale in meno di un minuto. Nulla d’uso comune vi si avvicina, e nessun cavo esterno di alcun genere lo trasporta.
L’unità compare anche nella descrizione delle schiere d’archiviazione. Un grande sistema di file parallelo, ripartito su migliaia di dischi, può consegnare qualche terottetto al secondo nel complesso a un supercalcolatore, e quella cifra è citata come specifica di rilievo perché determina con quale rapidità una simulazione possa essere scritta e riletta.
Un terottetto al secondo equivale a 1000 gigaottetti al secondo, a 8 terabit al secondo o a circa 0,9095 tebiottetti al secondo.