| Bit al secondo (bit/s) | Petaottetti al secondo (Po/s) |
|---|---|
| 1 Bit al secondo | 1.25 × 10-16 Po/s |
| 2 Bit al secondo | 2.5 × 10-16 Po/s |
| 3 Bit al secondo | 3.75 × 10-16 Po/s |
| 4 Bit al secondo | 5 × 10-16 Po/s |
| 5 Bit al secondo | 6.25 × 10-16 Po/s |
| 10 Bit al secondo | 1.25 × 10-15 Po/s |
| 20 Bit al secondo | 2.5 × 10-15 Po/s |
| 25 Bit al secondo | 3.125 × 10-15 Po/s |
| 50 Bit al secondo | 6.25 × 10-15 Po/s |
| 100 Bit al secondo | 1.25 × 10-14 Po/s |
| Riferimento | Bit al secondo (bit/s) | Petaottetti al secondo (Po/s) |
|---|---|---|
| A dial-up modem | 56000 bit/s | 7 × 10-12 Po/s |
| Typical home broadband | 100000000 bit/s | 0.0000000125 Po/s |
| Gigabit Ethernet | 1 × 109 bit/s | 0.000000125 Po/s |
| Streaming a 4K film | 25000000 bit/s | 0.000000003125 Po/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 petottetto al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a mille terottetti al secondo, ossia otto petabit al secondo. Il suo simbolo è Po/s. Descrive la larghezza di banda interna complessiva delle maggiori macchine di calcolo anziché un singolo collegamento, ed esiste come somma e non come una velocità che qualcosa possa reggere da sola.
Il caso più netto è l’interconnessione di un supercalcolatore di scala exa. Una tale macchina ha decine di migliaia di nodi, ciascuno legato alla rete a centinaia di gigaottetti al secondo, e la somma sull’intero tessuto raggiunge petottetti al secondo. Quella cifra è la ragione per cui simili macchine possono condurre un solo calcolo ripartito sull’intero sistema anziché molti piccoli calcoli indipendenti.
La larghezza di banda della memoria si somma allo stesso modo. Una macchina con diecimila acceleratori, ciascuno con parecchi terottetti al secondo di banda locale, ne totalizza decine di petottetti al secondo. Se quel totale significhi qualcosa dipende interamente dal calcolo: un problema divisibile in modo che ogni nodo lavori soprattutto sui propri dati può usarlo; uno che non lo sia, no.
Anche le reti dei centri di calcolo raggiungono questo intervallo. La capienza complessiva del tessuto di commutazione dentro un impianto assai grande, contando ogni collegamento fra ogni armadio, si misura in petottetti al secondo. L’obiettivo di progetto è che ogni servente raggiunga qualunque altro quasi a piena velocità, il che richiede assai più capienza interna dei collegamenti esterni dell’impianto.
Per dare la scala, un petottetto al secondo trasferirebbe l’intero contenuto di un grande archivio nazionale in un secondo, o riempirebbe tutti i dischi rigidi fabbricati in un giorno in circa un minuto. Nessun sistema d’archiviazione può fornire dati a questo ritmo, e nessuno può assorbirli; la cifra descrive movimento dentro una macchina, fra memoria e processori, dove nulla viene affatto conservato.
L’unità serve anche nella ricerca ottica, dove una sola fibra che porti un petabit al secondo è 125 terottetti al secondo, e un impianto sperimentale che aggreghi più fibre simili si avvicina al petottetto. Quelle cifre vengono da laboratori e non da qualcosa d’installato.
Un petottetto al secondo equivale a 1000 terottetti al secondo, a 8 petabit al secondo o a circa 0,8882 pebiottetti al secondo.