Bytes, bytes, en nog eens bytes

Dat een byte uit 8 bits bestaat (waarbij een bit ofwel een nul ofwel een één is) is voor de meesten vrij onduidelijk
en eerlijk gezegd ook niet zo belangrijk voor een algemeen begrip.

Het enige onveranderlijke in de computerindustrie is de verandering zelf. Het onderwerp van vandaag is opslag:
meer bepaald, hoeveel en hoe we het noemen.

maxresdefault.jpg


Zetabytes? Petaflops? Gigahertz? Verwarrende termen voor de steeds toenemende capaciteit en snelheid van onze computers.

Ik voel me alsof ik net onder een steen vandaan ben gekropen of zo. Blijkbaar heeft Seagate nieuwe schijven uitgebracht​
met... zetabytes aan opslagruimte? Er zijn terabytes, dat weet ik, zo sla ik dingen op, maar nu zijn er petabytes en zetabytes?​
In communicatie met iemand bij Seagate, vertellen ze me dat de CIA een computer heeft met petaflops aan rekenkracht?​
Ik weet wat GHZ is, maar wat is een petaflop, of nog belangrijker, hoeveel gigahertz is een petaflop? Kun je dit spul zelfs kopen?​
Of is dit voorbehouden aan grote bedrijven. Als je hier wat meer duidelijkheid over zou kunnen verschaffen,​
zou ik dat zeer op prijs stellen, bedankt.​

Het enige onveranderlijke in de computerindustrie is de verandering zelf. Het onderwerp van vandaag is opslag: specifiek, hoeveel
en hoe we het noemen.
Laten we eens kijken naar een paar termen die te maken hebben met grootte, en ook een paar termen die te maken hebben met snelheid.

De verschillende termen met betrekking tot bytes zijn metingen van opslag. Kilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte, petabyte, exabyte,​
zettabyte, en yottabyte worden gewoonlijk gebruikt om toenemende machten van 1024 aan te duiden. Hertz en FLOPS zijn twee​
verschillende metingen van de rekensnelheid of het rekenvermogen, die respectievelijk de snelheid van de ingangsklok en het​
vermogen om drijvende komma getallen te verwerken meten.​

Bytes, bytes, en nog eens bytes
Een byte stelt meestal 1 karakter voor. Het woord "supercalifragilisticexpialidocious", bijvoorbeeld, neemt 34 bytes in beslag,
één voor elk karakter. De klare-tekstversie van de Bijbel van Project Guttenberg heeft 5.218.805 bytes opslagruimte nodig.

Een kilo-byte, of kilobyte, is 1024 bytes, waarbij "kilo" het voorvoegsel is voor 1000. Computers denken graag in machten
van twee, dus gebruiken we 1024. Dat bijbelbestand is dan ongeveer 5 megabyte.

Elk veelvoud van 1024 heeft zijn eigen term. (Dit wordt controversieel, zoals we zo dadelijk zullen zien.)

BytesGewone naamGrootteRelatieJuiste naam
1,024​
kilobyte (KB)thousand1024 bytes (10241)kibibyte
1,048,576​
megabyte (MB)million1024 kilobytes (10242)mebibyte
1,073,741,824​
gigabyte (GB)billion1024 megabytes (10243)gibibyte
1,099,511,627,776​
terabyte (TB)trillion1024 gigabytes (10244)tebibyte
1,125,899,906,842,624​
petabyte (PB)quadrillion1024 terabytes (10245)pebibyte
1,152,921,504,606,846,976​
exabyte (EB)quintillion1024 petabytes (10246)exbibyte
1,180,591,620,717,411,303,424​
zettabyte (ZB)sextillion1024 exabytes (10247)zebibyte
1,208,925,819,614,629,174,706,176​
yottabyte (YB)septillion1024 zettabytes (10248)yobibyte


Merk op dat ik zowel een "gewone naam" als een "correcte naam" kolom heb.

Hier is de controverse: "gewone naam" is de naam die we allemaal plegen te gebruiken.
Als je er maar één onthoudt, onthoud dan deze kolom.

Technisch gezien verwijzen deze namen echter specifiek naar machten van 1000, en niet naar machten van 1024, zoals
u hierboven ziet staan. Heel technisch gezien is een megabyte precies 1 miljoen bytes, maar wij gebruiken het allemaal
om 1.048.576 bytes aan te duiden. De kolom "juiste naam" bevat de werkelijke juiste naam voor de machten van 1024
namen. 1048.576 bytes, of 1024 in het kwadraat, is een mebabyte.

Bytes en schijven

Op dit moment is de grootste schijf die ik online kan vinden voor persoonlijk computergebruik ongeveer 18TB (terabytes).
Dat is een traditionele harde schijf met draaiende media, gemaakt door Seagate. De grootste solid-state drive (SSD) is 8TB.

Aan de andere kant, als je veel geld hebt - en dan bedoel ik ook veel - heb ik melding gezien van een 100TB SSD,
die ruwweg 40.000 dollar kost.

Er zullen waarschijnlijk altijd grotere schijven in ontwikkeling zijn. Maar het zou me verbazen als die op dit moment meer
dan 10 tot 100 keer groter zouden zijn. Ik speculeer daarom dat de grootste harde schijven aan de horizon in de orde van
grootte van 100 TB tot 1 PB zullen liggen, met SSD's in dezelfde orde van grootte of hoger.

Het is vermeldenswaard dat de meeste datacenters niet de allergrootste schijven gebruiken die beschikbaar zijn.
Zij bereiken hun hoogste capaciteit door meer, kleinere schijven te gebruiken met een bekende staat van dienst - vaak veel, veel meer.

Maar ik zit niet te wachten op schijven van zettabyte.

Van FLOPS en Hertz

Hoewel het niets te maken heeft met waar ik het tot nu toe over heb gehad - bytes tellen - wil ik het hebben over de andere
termen die in de vraag worden genoemd: FLOPS en Hertz.

FLOPS en Hertz zijn verschillende manieren om te meten hoe snel een CPU zijn functies uitvoert. Wat belangrijk is om te begrijpen
is dat ze twee verschillende dingen meten.

Een hertz is de snelheid van de klok van een computer - zie het als een eenvoudige puls die op een bepaalde snelheid loopt
en de werking van de CPU aanstuurt. Een 1 GHz-computer heeft een klok die loopt op 1 gigahertz, of 1 miljard hertz.
Die puls komt een miljard keer per seconde, dus in theorie kan de computer een miljard bewerkingen per seconde uitvoeren.
In de praktijk is dat niet helemaal waar: sommige bewerkingen duren langer dan één "klokcyclus", terwijl bepaalde processorspecifieke
optimalisaties meer dan één bewerking tegelijk kunnen laten plaatsvinden.

"FLOP" is de afkorting van Floating-point Operation. FLOPS staat voor Floating-point Operations per Second
(drijvende-kommabewerkingen per seconde).

CPU's werken het best op gehele getallen. Bijvoorbeeld, die miljard bewerkingen per seconde die ik hierboven
noemde zou het optellen van twee gehele getallen kunnen zijn - gehele getallen tussen 0 en 18.446.744.073.709.551.616
op een 64bit processor2.

Zwevende komma getallen zijn getallen met een decimaal punt. 3,141592653589, of Pi, is een drijvend-kommagetal,
net als 2,5, 100,3, enzovoort. Bewerkingen op drijvende-komma getallen zijn a) meer werk, en b) worden door sommigen
beschouwd als een betere maatstaf voor rekenkracht, omdat ze vaak zwaar worden gebruikt in wetenschappelijk werk.
Een voorbeeld van een bewerking met drijvende komma is het optellen of vermenigvuldigen van twee getallen met drijvende komma.

De "petaflop" die u noemde, betekent gewoon een quadriljoen floating-point bewerkingen per seconde.

Het ontwerp van verschillende processoren betekent dat hun vermogen om drijvende-kommabewerkingen uit te voeren sterk
varieert, zelfs als ze op dezelfde snelheid in gigahertz draaien. Grafische bewerkingen met hoge resolutie, met name die welke
worden gebruikt in realtime virtuele realiteit en video-intensieve gaming, maken bijvoorbeeld intensief gebruik van dit soort
bewerkingen. Grafische kaarten hebben dan ook vaak processoren die ontworpen zijn voor hoge FLOPS.

Het nettoresultaat is dat er geen omrekening is van FLOPS naar gigahertz.
Ze meten twee verschillende soorten van de snelheid van een computer.

U kunt veel, veel meer lezen over FLOPS en floating-point bewerkingen in het FLOPS Wikipedia artikel.

Bron:
 
Bovenaan Onderaan