Unità di misura, conversioni, multipli, sottomultipli ed esercizi svolti

In questa lezione vedremo le unità di misure utilizzate in informatica, il concetto di bit, la logica binaria ed i principali dispositivi in grado di memorizzare dati.

Cosa imparerai in questa lezione

• le unità di misura in informatica
• cos’è un bit
• cos’è un byte
• convertire da Megabyte a Gigabyte e viceversa
• conoscere i principali dispositivi di memorizzazione

Unità di misura in Informatica

Qual è la dimensione di un file? Quanti dati possono essere memorizzati in un disco? Per rispondere a queste domande è necessario definire una specifica unità di misura, che vedremo nel dettaglio.

Iniziamo col dire che l’insieme di tutti i circuiti elettronici di un computer funziona grazie ai segnali elettrici che li percorrono, la sua presenza o assenza stabilisce uno stato specifico, da questo semplice concetto nasce la logica binaria.

L’informazione minima che può essere elaborata da un PC è rappresentata da due elementi (0 ed 1), che viene definita bit (Binary Digit). Se mettiamo insieme 8 bit formiamo un byte.

Unità di misura

Cosa sono il bit ed il byte? Possiamo rispondere velocemente che sono le unità di misura dell’informazione. Dalla definizione di informatica come quella scienza che studia i modi per trasmettere e per manipolare l’informazione, sicuramente la prima cosa da fare è quella di stabilire qual è l’unità minima di informazione, rappresentata appunto dal bit.

Una sequenza di 8 bit viene definita byte, una quantità di spazio sufficiente per memorizzare un singolo carattere (una lettera), prendendo in esame un documento di testo, se hai scritto un paragrafo con 1000 caratteri, richiederebbero circa 1000 byte di spazio di archiviazione. Questo esempio ci porta al nostro prossimo termine, infatti 1000 byte è definito come kilobyte, in realtà c’è da precisare che il Kb è 1.024 byte poiché l’archiviazione digitale usa il sistema binario e tutto è espresso in potenze di due (2^10 = 1024).

Possiamo pensare ad un kilobyte come a mille byte (in realtà sono 1024) in modo del tutto simile a come un chilogrammo rappresenta 1000 grammi o un chilometro è 1000 metri.

Andiamo ora ad inserire altri multipli alle unità di misura dell’informazione. Passiamo quindi al Megabyte ossia esattamente 1024 kilobyte. Il Megabyte è abbreviato in Mb, 1 Mb è uno spazio sufficiente per contenere una foto, negli anni ’80 il floppy disk aveva una dimensione di 1,44 Mb

1024 Megabyte sono un Gigabyte (abbreviato in Gb). Un Gb è uno spazio sufficiente per contenere un migliaio di foto o quindici ore di musica.

Arriviamo ai Terabyte che sono esattamente 1024 Gigabyte, dopo ci sono altri multipli del Byte e sono Petabyte (1024 Terabyte), Exabyte che sono 1024 Petabyte, Zettabyte (1024 Exabyte) e Yottabyte che corrispondono a 1024 Zettabyte.

Conversioni unità di misura

Vediamo ora come convertire le unità di misura attraverso la tabella di conversione. Un semplice schema con multipli sottomultipli.

Come convertire da Gigabyte a Megabyte? Se guardiamo la tabella sopra notiamo che i Gigabyte si trovano sopra i Megabyte. La freccia ci indica che il valore in Gb va moltiplicato per 1024 per portarlo in Mb.

Bisogna controllare se si va nel verso della freccia a destra o a sinistra della figura. Ogni volta che si converte un valore dall’alto verso l’alto si deve dividere per 1024, se invece si sale si deve moltiplicare.

Per convertire ad esempio da Megabyte a Gigabyte basta dividere per 1024.

Esercizi di conversione

Di seguito una serie di esercizi sulle conversioni.

Esercizio 1

Conversione da Gb a Tb. Converti 150 Gb in Terabyte

Soluzione

Per convertire 150 Gb in Terabyte basta dividere il valore in Gb per 1024

150 Gb = 150 : 1024 = 0,1464 Tb

Esercizio 2

Converti da Mb a Gb

11287 Mb = ?

Soluzione

La conversione da Megabyte a Gigabyte prevede una divisione del valore per 1024, abbiamo quindi:

11287 Mb = 11287 / 1024 = 11,0225 Gb

Esercizio 3

Converti da Tb a Mb
3,2 Tb = ?

Soluzione

In questo caso bisogna effettuare il passaggio intermedio da Terabyte a Gigabyte per poi convertire il risultato in Megabyte.

3,2 Tb = 3,2 * 1024 = 3.276,8 Gb

3.276,8 Gb = 3.276,8 * 1024 = 3.355.443,2 Mb

Abbiamo quindi 3,2 Tb = 3.355.443,2 Mb

Esercizio 4

Converti da Tb a Gb

12 Tb = ?

Soluzione

12 Tb = 12 * 1024 = 12.288 Gb

Esercizio 5

Il mio Smartphone ha 3 Gb di memoria libera. Supponendo che ogni foto ha una dimensione di 3,5 Mb, quante foto può contenere il mio smartphone?

Soluzione

Per svolgere correttamente l’esercizio bisogna riportare nelle stesse unità di misura sia la quantità di memoria libera che la dimensione delle foto.

3 Gb = 3 * 1024 = 3.072 Mb (Memoria libera in Mb)

basta quindi dividere la memoria libera per 3,5 (3.072 / 3,5 = 877,71) ed otteniamo il risultato.

Il nostro smartphone può contenere al massimo 877 foto della dimensione di 3,5 Mb.

Esercizio 6

Ho la necessità di memorizzare sul mio pc 1530 files di dimensione fissa (135 Mb), qual è la dimensione minima dell’ Hard disk da acquistare (espressa in Gb)?

Soluzione

Lo spazio di archiviazione è dato dal prodotto tra il numero di files e la loro dimensione

1530 * 135 = 206.550 Mb

Effettuiamo la conversione in Gb: 206.550 Mb = 206.550 / 1024 = 201,71 Gb

L’Hard Disk dovrà avere una dimensione minima di 201,71 Gb.

Dispositivi di memorizzazione

Dopo ave visto le unità di misura dell’informazione, diamo uno sguardo ai principali supporti di memorizzazione. Analizzandoli attraverso la piramide dei dispositivi di memorizzazione.

La piramide al suo vertice vede quelle memorie di piccola capacità ma che hanno una velocità elevata. Alla base invece ci sono quei supporti di memorizzazione di grande capacità ma con alti tempi di accesso.

I principali dispositivi di memorizzazione sono:

• I registi della CPU hanno una capacità di memorizzazione molto bassa ma tempi di accesso al dato estremamente veloce inferiore al nanosecondo.
• La memoria cache arrivano ad una capacità di qualche Kilobyte, con velocità di accesso che va da 1 a 10 nanosecondi.
• La RAM ha una capacità di qualche Gigabyte e tempi di accesso tra i 50 ed i 100 ns.
• I dischi a stato solido (SSD) arrivano a contenere dati dell’ordine del Terabyte, ed hanno dei tempi di accesso intorno ai 5/10 millisecondi.
• Gli Hard Disk (HDD) hanno una elevata capacità di memorizzazione, più bassa dei nastri ma più grande dei dischi SSD. Gli HDD memorizzano i dati in modo permanente, anche senza alimentazione riescono a conservare l’informazione.
• I nastri sono utilizzati per effettuare per backup, hanno una capacità di memorizzazione dell’ordine di molti Terabyte.

Mappa concettuale

Di seguito la mappa concettuale della lezione di oggi sulle unità di misura.

Puoi stampare o effettuare il download della mappa concettuale semplicemente cliccando qui.

Nelle altre lezioni

In questa serie di approfondimenti, vedremo insieme:

• Concetti di base della tecnologia dell’informazione
• Hardware e Software. Input, output e fasi di lavoro di un PC
• Principali componenti di un PC. Tipi di computer e la loro evoluzione
• Unità di misura e dispositivi di memorizzazione
• Sistemi di numerazione, binario, decimale ed esadecimale. Esercizi di conversione
• Codifica delle informazioni, testi, immagini, video, suoni
• Il software: sistemi operativi e software operativi
• Reti informatiche, tipologia, topologia e componenti principali