| Bit al secondo (bit/s) | Gigaottetti al secondo (Go/s) |
|---|---|
| 1 Bit al secondo | 1.25 × 10-10 Go/s |
| 2 Bit al secondo | 2.5 × 10-10 Go/s |
| 3 Bit al secondo | 3.75 × 10-10 Go/s |
| 4 Bit al secondo | 5 × 10-10 Go/s |
| 5 Bit al secondo | 6.25 × 10-10 Go/s |
| 10 Bit al secondo | 0.00000000125 Go/s |
| 20 Bit al secondo | 0.0000000025 Go/s |
| 25 Bit al secondo | 0.000000003125 Go/s |
| 50 Bit al secondo | 0.00000000625 Go/s |
| 100 Bit al secondo | 0.0000000125 Go/s |
| Riferimento | Bit al secondo (bit/s) | Gigaottetti al secondo (Go/s) |
|---|---|---|
| A dial-up modem | 56000 bit/s | 0.000007 Go/s |
| Typical home broadband | 100000000 bit/s | 0.0125 Go/s |
| Gigabit Ethernet | 1 × 109 bit/s | 0.125 Go/s |
| Streaming a 4K film | 25000000 bit/s | 0.003125 Go/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 gigaottetto al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a un miliardo di ottetti al secondo, ossia otto gigabit al secondo. Il suo simbolo è Go/s. È l’unità degli apparecchi d’archiviazione più rapidi e dei bus interni di un calcolatore, dove i dati passano fra processore, memoria e disco.
I dischi a stato solido sull’interfaccia attuale arrivano a 3-14 gigaottetti al secondo, secondo il numero di corsie che usano e la generazione del bus. Ogni corsia dell’interconnessione delle periferiche dà circa 2 gigaottetti al secondo nella generazione attuale, e un disco ne usa di solito quattro. Raddoppiare la generazione raddoppia la velocità, ed è per questo che le cifre sono salite così stabilmente.
La memoria principale è più rapida ancora. Un canale di memoria moderno consegna 30-60 gigaottetti al secondo, e una macchina con più canali arriva a centinaia. I processori grafici, che devono nutrire migliaia di unità di calcolo insieme, usano memoria con larghezze di banda di migliaia di gigaottetti al secondo, punto in cui l’unità cede il passo ai terottetti.
Quella gerarchia è ciò che determina il rendimento di un programma. Un processore può eseguire assai più operazioni al secondo di quante la memoria possa alimentarne con dati, sicché quasi tutto il software rapido si scrive per tenere i dati nelle piccole memorie intermedie rapide anziché andarli a riprendere di continuo dalla memoria principale. L’intera disciplina dell’ottimizzazione poggia sull’ampiezza di questi divari.
Per il confronto quotidiano, un gigaottetto al secondo copia un film da due gigaottetti in due secondi e riempie un disco da un terottetto in circa diciassette minuti. È più rapido della rete di quasi ogni casa e della maggior parte dei collegamenti esterni, sicché a questa velocità il collo di bottiglia torna a ciò che sta all’altro capo.
L’unità descrive anche i collegamenti di rete del centro di calcolo. Un collegamento da dieci gigabit è 1,25 gigaottetti al secondo, uno da cento gigabit 12,5, ed entrambi sono comuni fra serventi. Confrontare una cifra d’archiviazione in ottetti con una di rete in bit richiede il fattore otto, e dimenticarlo è il modo in cui le apparecchiature finiscono mal assortite.
Un gigaottetto al secondo equivale a 1 000 000 000 di ottetti al secondo, a 8 gigabit al secondo o a circa 0,9313 gibiottetti al secondo.