編程必備基礎知識|計算機組成原理篇(05):計算機的計量單位


計算機基礎方面的知識,對於一些非科班出身的同學來講,一直是他們心中的痛,而對於科班出身的同學,很多同學在工作之后,也意識到自身所學知識的不足與欠缺,想回頭補補基礎知識。關於計算機基礎的課程很多,內容繁雜,但無論是相關書籍還是大學課程,都有點脫離工作。特別地,計算機基礎知識體系龐雜,想要從零學習或者復習都耗時耗力。

有鑒於此,本系列文章將帶你更快的補足編程必備基礎知識,涵蓋計算機領域三大基礎知識:計算機組成原理、操作系統、計算機網絡,這些都是大學計算機課程里面最重要的內容。文章對這些內容做了提煉和總結,摒棄了作為程序員不需要掌握的知識。

目的是:

  • 幫助大家形成計算機知識的結構體系
  • 幫助大家理解計算機底層原理
  • 幫助大家在工作實踐中借鑒其中的優秀設計

本篇是計算機組成原理之計算機的計量單位。

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容量單位

在日常生活中,我們常說,200M的光盤、8G的內存、2T的硬盤,這里的M、G、T就是容量單位,那么它們各自代表着什么含義以及它們之間是如何換算的呢?

在計算機的物理層面,用高低電平記錄信息,高電平代表1,低電平代表0,計算機只認識0和1兩種狀態,這里的0或1我們就稱為一個bit(比特位),但是0/1能夠表示的內容太少了,需要更大的容量表示方法,因此人們用8個比特位來表示一個字節(byte),一個字節等於八個比特位。隨着計算機的發展,存儲容量越來越大,用字節來表示容量也顯得很不方便了,於是,出現了更高的容量單位。

上圖是現在常見常使用的計算機容量單位,可以看到,1Byte=8bit,1KB=1024Byte,1MB=1024KB ... ...

速度單位

這部分內容包括:網絡速度和CPU頻率。

網絡速度

裝寬帶的時候,我們常說50M寬帶、100M寬帶,這里的M不是容量單位,而是網絡速度——帶寬,單位是Mbps(兆位/秒),前面只是省略了bps。

CPU頻率

CPU的速度一般體現為CPU的時鍾頻率,也稱為主頻,單位為赫茲(Hz),是評定CPU性能的重要指標,主流CPU的時鍾頻率都在2GHz以上。

赫茲是國際單位制中頻率的單位,是每秒中的周期性變動重復次數的計量,當用來描述計算機的CPU時,表達的是高低電平每秒鍾變換的次數,主頻越高,一個時鍾周期里面完成的指令數也越多,2GHz,就是說每秒高低電平變換20億次。

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