Conversione da Bit al secondo a Gibibit 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.

Informazioni sul Gibibit al secondo (Gibit/s)

Il gibibit al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a 1 073 741 824 bit al secondo. Il suo simbolo è Gibit/s. È la controparte binaria del gigabit al secondo, e i due differiscono oggi del 7,4 per cento, abbastanza da contare in qualsiasi specifica tecnica.

L’unità appartiene all’interno di una macchina e non alla rete. I bus di memoria, le interconnessioni fra processori e i collegamenti fra chip della stessa scheda muovono tutti un numero di bit che è potenza di due per ciclo di orologio, sicché la loro portata si esprime naturalmente con un prefisso binario. Un bus largo sessantaquattro bit a una data frequenza consegna una velocità che è un multiplo binario di quella frequenza.

Le reti, al contrario, sono decimali da capo a fondo. L’Ethernet gigabit porta esattamente un miliardo di bit al secondo, non 1 073 741 824, e la velocità dei simboli sul filo è scelta perché sia così. Confondere le due sopravvaluta la capienza di un collegamento del sette per cento, il che in un piano di capienza è la differenza fra sufficiente e insufficiente.

In ottetti, un gibibit al secondo è 134 217 728, ossia 128 mebiottetti al secondo. È vicino alla portata di un rapido disco rigido meccanico e assai sotto un disco a stato solido moderno, sicché sta nel punto in cui l’archiviazione e i bus interni si incontrano e in cui accordare le loro velocità diventa una questione di progetto.

Gli strumenti di prova sono il luogo più comune in cui vedere l’unità scritta correttamente. Una prova di larghezza di banda della memoria che riserva zone in potenze di due e misura quanto impiega a percorrerle riferisce naturalmente in gibibit o gibiottetti al secondo, e uno strumento ben scritto lo dice esplicitamente anziché arrotondare all’unità decimale.

La ragione per insistere qui sulla distinzione, e non più in basso nella scala, è aritmetica. Al kibibit il divario era del 2,4 per cento e si poteva trascurare; qui è quasi un tredicesimo, e cresce di un altro 2,4 per cento a ogni gradino superiore. Prendere l’abitudine a questo livello non costa nulla ed evita errori accumulati in seguito.

Un gibibit al secondo equivale a 1 073 741 824 bit al secondo, a 134 217 728 ottetti al secondo o a circa 1,074 gigabit al secondo.