| Bit al secondo (bit/s) | Tebiottetti al secondo (Tio/s) |
|---|---|
| 1 Bit al secondo | 1.13686837722 × 10-13 Tio/s |
| 2 Bit al secondo | 2.27373675443 × 10-13 Tio/s |
| 3 Bit al secondo | 3.41060513165 × 10-13 Tio/s |
| 4 Bit al secondo | 4.54747350886 × 10-13 Tio/s |
| 5 Bit al secondo | 5.68434188608 × 10-13 Tio/s |
| 10 Bit al secondo | 1.13686837722 × 10-12 Tio/s |
| 20 Bit al secondo | 2.27373675443 × 10-12 Tio/s |
| 25 Bit al secondo | 2.84217094304 × 10-12 Tio/s |
| 50 Bit al secondo | 5.68434188608 × 10-12 Tio/s |
| 100 Bit al secondo | 1.13686837722 × 10-11 Tio/s |
| Riferimento | Bit al secondo (bit/s) | Tebiottetti al secondo (Tio/s) |
|---|---|---|
| A dial-up modem | 56000 bit/s | 0.00000000636646 Tio/s |
| Typical home broadband | 100000000 bit/s | 0.0000113687 Tio/s |
| Gigabit Ethernet | 1 × 109 bit/s | 0.000113687 Tio/s |
| Streaming a 4K film | 25000000 bit/s | 0.00000284217 Tio/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 tebiottetto al secondo è un’unità di velocità di trasferimento dei dati pari a 1024 gibiottetti al secondo, ossia due alla quarantesima in ottetti al secondo. Il suo simbolo è Tio/s. È la controparte binaria del terottetto al secondo, e i due differiscono del 10 per cento.
Nulla fuori di una macchina grande muove dati con questa rapidità. La velocità descrive la larghezza di banda della memoria di un acceleratore con memoria impilata, il tessuto interno dell’involucro di un processore di fascia alta, o la portata complessiva di un sistema di file parallelo ripartito su migliaia di dischi. Tutto ciò è costruito con strutture binarie, e i loro totali sono quantità binarie divise per il tempo.
È nel calcolo ad alte prestazioni che l’unità si scrive più spesso. Il sistema d’archiviazione di un supercalcolatore si specifica in base a quanti tebiottetti al secondo riesce a consegnare ai nodi di calcolo, perché quel numero determina con quale rapidità una simulazione possa salvare il proprio stato e riprendere. Una macchina che calcola in fretta ma scrive piano passa il tempo ad attendere.
La differenza del dieci per cento rispetto all’unità decimale è rilevante in quel contesto. Un sistema di file acquistato per consegnare 10 terottetti al secondo e uno che consegni 10 tebiottetti al secondo differiscono di un intero terottetto al secondo, il che in un impianto di quella misura rappresenta una frazione notevole del bilancio per le apparecchiature.
In bit, un tebiottetto al secondo è 8 tebibit al secondo, e in termini decimali circa 1,1 terottetti al secondo. Esprimere la stessa velocità in quattro modi diversi è ordinaria amministrazione a questo livello, perché l’industria dell’archiviazione, quella della memoria, quella delle reti e gli enti di normazione ne preferiscono ciascuno un altro.
Per il confronto quotidiano, un tebiottetto al secondo riempirebbe un grosso disco rigido di consumo in una ventina di secondi. Nessuna interfaccia esterna lo trasporta; la cifra descrive movimento fra componenti dentro un solo sistema, dove i fili sono corti e ve ne sono moltissimi che lavorano in parallelo.
I processori grafici hanno portato questo ritmo alla portata di un solo componente. Una pila di memoria a larga banda saldata direttamente al chip consegna assai più di un tebiotteto al secondo al processore che la usa, e una scheda che ne porta parecchie ne raggiunge alcuni. È quella larghezza di banda, e non la nuda velocità aritmetica, a limitare l’addestramento dei grandi modelli: le unità di calcolo restano inerti se la memoria non riesce a nutrirle. Lo stesso ragionamento spiega perché i progettisti di supercalcolatori dedichino altrettanta cura ai percorsi fra memoria e processore quanta ai processori stessi, e perché il ritmo si citi in unità binarie quando la memoria descritta è indirizzata in potenze di due.
Un tebiottetto al secondo equivale a 1024 gibiottetti al secondo, a 1 099 511 627 776 ottetti al secondo o a circa 1,100 terottetti al secondo.