| Bit al secondo (bit/s) | Pebiottetti al secondo (Pio/s) |
|---|---|
| 1 Bit al secondo | 1.11022302463 × 10-16 Pio/s |
| 2 Bit al secondo | 2.22044604925 × 10-16 Pio/s |
| 3 Bit al secondo | 3.33066907388 × 10-16 Pio/s |
| 4 Bit al secondo | 4.4408920985 × 10-16 Pio/s |
| 5 Bit al secondo | 5.55111512313 × 10-16 Pio/s |
| 10 Bit al secondo | 1.11022302463 × 10-15 Pio/s |
| 20 Bit al secondo | 2.22044604925 × 10-15 Pio/s |
| 25 Bit al secondo | 2.77555756156 × 10-15 Pio/s |
| 50 Bit al secondo | 5.55111512313 × 10-15 Pio/s |
| 100 Bit al secondo | 1.11022302463 × 10-14 Pio/s |
| Riferimento | Bit al secondo (bit/s) | Pebiottetti al secondo (Pio/s) |
|---|---|---|
| A dial-up modem | 56000 bit/s | 6.21725 × 10-12 Pio/s |
| Typical home broadband | 100000000 bit/s | 0.0000000111022 Pio/s |
| Gigabit Ethernet | 1 × 109 bit/s | 0.000000111022 Pio/s |
| Streaming a 4K film | 25000000 bit/s | 0.00000000277556 Pio/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 pebiottetto al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a 1024 tebiottetti al secondo, ossia due alla cinquantesima in ottetti al secondo. Il suo simbolo è Pio/s. È la controparte binaria del petottetto al secondo, e i due differiscono del 12,6 per cento.
Questa velocità esiste solo come somma. La larghezza di banda complessiva della memoria di un intero supercalcolatore, o la capienza sommata del tessuto di rete che ne unisce gli armadi, raggiunge questo intervallo, ed entrambe sono somme su decine di migliaia di componenti, ciascuno dei quali da solo muove qualche centinaio di gibiottetti al secondo.
Se quella somma significhi qualcosa dipende dal calcolo in corso. Un problema che si divide in modo che ogni nodo lavori soprattutto sui propri dati può usare l’intera somma. Un problema in cui ogni nodo debba consultare di continuo tutti gli altri non può, e la larghezza di banda effettiva della macchina scende a ciò che il cammino condiviso più lento consente. Buona parte dell’arte della programmazione parallela sta nel portare i problemi nella prima categoria.
In ottetti, un pebiottetto al secondo è 1 125 899 906 842 624, e in termini decimali circa 1,126 petottetti al secondo. La differenza del 12,6 per cento è l’effetto accumulato di cinque moltiplicazioni per 1,024, ed è ormai grande abbastanza perché nessuna relazione possa lasciare la convenzione taciuta senza introdurre incertezza reale.
L’unità compare anche nelle descrizioni dei sistemi di file paralleli dei maggiori impianti, dove un sistema d’archiviazione ripartito su decine di migliaia di dischi consegna qualche pebiottetto al secondo a un grappolo di calcolo. Quel numero determina con quale rapidità la macchina possa scrivere un punto di ripristino del proprio stato, il che a sua volta determina quanto lavoro si perde quando un componente si guasta — e in una macchina di quella misura qualcosa si sta sempre guastando.
Per un convertitore l’esigenza è semplicemente che l’aritmetica sia esatta e l’etichetta conservata. Moltiplicare cinque volte per 1024 non è difficile; sostituire in silenzio il prefisso decimale è l’errore da evitare.
Un pebiottetto al secondo equivale a 1024 tebiottetti al secondo, a 1 125 899 906 842 624 ottetti al secondo o a circa 1,126 petottetti al secondo.