Kigeuzi cha Hifadhi ya Data
Kigeuzi cha Uhifadhi wa Data — KB, MB, GB, KiB, MiB, GiB & Vitengo 42+
Badilisha vitengo vya uhifadhi wa data katika makundi 5: baiti za desimali (KB, MB, GB), baiti za binary (KiB, MiB, GiB), biti (Mb, Gb), media za uhifadhi (CD, DVD, Blu-ray), na vitengo maalum. Elewa tofauti kati ya desimali na binary!
Misingi ya Uhifadhi wa Data
Baiti za Desimali (SI)
Mfumo wa msingi-10. KB, MB, GB, TB kwa kutumia vipeo vya 1000. 1 KB = baiti 1000, 1 MB = 1000 KB. Hutumiwa na watengenezaji wa diski kuu, Watoa Huduma za Intaneti, masoko. Hufanya nambari zionekane kubwa zaidi!
- 1 KB = baiti 1000 (10^3)
- 1 MB = 1000 KB (10^6)
- 1 GB = 1000 MB (10^9)
- Watengenezaji wa diski hutumia hii
Baiti za Binary (IEC)
Mfumo wa msingi-2. KiB, MiB, GiB, TiB kwa kutumia vipeo vya 1024. 1 KiB = baiti 1024, 1 MiB = 1024 KiB. Hutumiwa na mifumo ya uendeshaji, RAM. Hisabati halisi ya kompyuta! ~7% kubwa kuliko desimali.
- 1 KiB = baiti 1024 (2^10)
- 1 MiB = 1024 KiB (2^20)
- 1 GiB = 1024 MiB (2^30)
- OS & RAM hutumia hii
Biti dhidi ya Baiti
biti 8 = baiti 1. Kasi za intaneti hutumia biti (Mbps, Gbps). Uhifadhi hutumia baiti (MB, GB). Intaneti ya 100 Mbps = upakuaji wa 12.5 MB/s. Herufi ndogo b = biti, Herufi kubwa B = Baiti!
- biti 8 = baiti 1
- Mbps = megabiti/sekunde (kasi)
- MB = megabaiti (uhifadhi)
- Gawanya biti kwa 8 kupata baiti
- Desimali: KB, MB, GB (msingi 1000) - masoko
- Binary: KiB, MiB, GiB (msingi 1024) - OS
- 1 GiB = 1.074 GB (~7% kubwa zaidi)
- Kwa nini '1 TB' inaonekana kama 931 GiB katika Windows
- Biti kwa kasi, Baiti kwa uhifadhi
- Herufi ndogo b = biti, Herufi kubwa B = Baiti
Mifumo ya Uhifadhi Imefafanuliwa
Mfumo wa Desimali (SI)
Vipeo vya 1000. Hisabati rahisi! 1 KB = 1000 B, 1 MB = 1000 KB. Kiwango cha diski kuu, SSD, vikomo vya data za intaneti. Hufanya uwezo uonekane mkubwa zaidi katika masoko.
- Msingi-10 (vipeo vya 1000)
- KB, MB, GB, TB, PB
- Hutumiwa na watengenezaji
- Inafaa kwa masoko!
Mfumo wa Binary (IEC)
Vipeo vya 1024. Asili ya kompyuta! 1 KiB = 1024 B, 1 MiB = 1024 KiB. Kiwango cha mifumo ya faili ya OS, RAM. Inaonyesha uwezo halisi unaoweza kutumika. Daima ni ~7% kubwa zaidi katika kiwango cha GB.
- Msingi-2 (vipeo vya 1024)
- KiB, MiB, GiB, TiB, PiB
- Hutumiwa na OS & RAM
- Hisabati halisi ya kompyuta
Media & Maalum
Media za uhifadhi: Disketi (1.44 MB), CD (700 MB), DVD (4.7 GB), Blu-ray (25 GB). Maalum: nibble (biti 4), neno (biti 16), kizuizi (512 B), ukurasa (4 KB).
- Uwezo wa media za kihistoria
- Viwango vya diski za macho
- Vitengo vya CS vya kiwango cha chini
- Vitengo vya kumbukumbu & diski
Kwa Nini Diski Yako Inaonyesha Nafasi Chache
Hadithi ya Uhifadhi Uliopotea
Unanunua diski ya 1 TB, Windows inaonyesha 931 GiB. SIYO utapeli! Mtengenezaji: 1 TB = 1000^4 baiti. OS: inahesabu kwa 1024^4 baiti (GiB). Baiti zilezile, lebo tofauti! 1 TB = 931.32 GiB hasa.
- 1 TB = baiti 1,000,000,000,000
- 1 TiB = baiti 1,099,511,627,776
- 1 TB = 0.909 TiB (91%)
- HAIJAPOTEA, ni hisabati tu!
Pengo Linakua
Katika kiwango cha KB: tofauti ya 2.4%. Kwenye MB: 4.9%. Kwenye GB: 7.4%. Kwenye TB: 10%! Uwezo wa juu zaidi = pengo kubwa zaidi. Diski ya 10 TB inaonekana kama 9.09 TiB. Fizikia haijabadilika, ni vitengo tu!
- KB: tofauti ya 2.4%
- MB: tofauti ya 4.9%
- GB: tofauti ya 7.4%
- TB: tofauti ya 10%!
Biti kwa Kasi
Intaneti: 100 Mbps = 100 megaBITI/sekunde. Upakuaji unaonyesha MB/s = megaBAITI/sekunde. Gawanya kwa 8! 100 Mbps = 12.5 MB/s kasi halisi ya upakuaji. Daima tumia herufi ndogo b kwa biti!
- Mbps = megabiti kwa sekunde
- MB/s = megabaiti kwa sekunde
- Gawanya Mbps kwa 8
- 100 Mbps = 12.5 MB/s
Ulinganisho wa Desimali dhidi ya Binary
| Kiwango | Desimali (SI) | Binary (IEC) | Tofauti |
|---|---|---|---|
| Kilo | 1 KB = 1,000 B | 1 KiB = 1,024 B | kubwa kwa 2.4% |
| Mega | 1 MB = 1,000 KB | 1 MiB = 1,024 KiB | kubwa kwa 4.9% |
| Giga | 1 GB = 1,000 MB | 1 GiB = 1,024 MiB | kubwa kwa 7.4% |
| Tera | 1 TB = 1,000 GB | 1 TiB = 1,024 GiB | kubwa kwa 10% |
| Peta | 1 PB = 1,000 TB | 1 PiB = 1,024 TiB | kubwa kwa 12.6% |
Mfuatano wa Wakati wa Media za Uhifadhi
| Mwaka | Media | Uwezo | Dondoo |
|---|---|---|---|
| 1971 | Disketi 8" | 80 KB | Disketi ya kwanza |
| 1987 | Disketi 3.5" HD | 1.44 MB | Disketi ya kawaida zaidi |
| 1994 | Zip 100 | 100 MB | Diski ya Iomega Zip |
| 1995 | CD-R | 700 MB | Kiwango cha diski ya macho |
| 1997 | DVD | 4.7 GB | Tabaka moja |
| 2006 | Blu-ray | 25 GB | Diski ya macho ya HD |
| 2010 | USB Flash 128 GB | 128 GB | Inayobebeka ya hali dhabiti |
| 2023 | microSD 1.5 TB | 1.5 TB | Fomu ndogo zaidi |
Matumizi ya Ulimwengu Halisi
Kasi za Intaneti
Watoa Huduma za Intaneti wanatangaza kwa Mbps (biti). Upakuaji unaonyesha MB/s (baiti). Intaneti ya 'gigabit' 1000 Mbps = 125 MB/s kasi ya upakuaji. Upakuaji wa faili, utiririshaji wote hutumia baiti. Gawanya kasi iliyotangazwa kwa 8!
- Mtoa Huduma: Mbps (biti)
- Upakuaji: MB/s (baiti)
- 1 Gbps = 125 MB/s
- Gawanya kwa 8 daima!
Upangaji wa Uhifadhi
Unapanga uhifadhi wa seva? Tumia binary (GiB, TiB) kwa usahihi. Unanunua diski? Zinauzwa kwa desimali (GB, TB). 10 TB ghafi inakuwa 9.09 TiB inayoweza kutumika. Mzigo wa ziada wa RAID unapunguza zaidi. Panga daima na TiB!
- Upangaji: tumia GiB/TiB
- Ununuzi: angalia GB/TB
- 10 TB = 9.09 TiB
- Ongeza mzigo wa ziada wa RAID!
RAM & Kumbukumbu
RAM daima ni binary! stika ya 8 GB = 8 GiB halisi. Anwani za kumbukumbu ni vipeo vya 2. Usanifu wa CPU unategemea binary. DDR4-3200 = 3200 MHz, lakini uwezo uko katika GiB.
- RAM: daima ni binary
- 8 GB = 8 GiB (sawa!)
- Vipeo vya 2 ni vya asili
- Hakuna mchanganyiko wa desimali
Hisabati ya Haraka
TB hadi TiB
Zidisha TB kwa 0.909 ili kupata TiB. Au: TB x 0.9 kwa makadirio ya haraka. 10 TB x 0.909 = 9.09 TiB. Hiyo ndiyo 10% 'iliyopotea'!
- TB x 0.909 = TiB
- Haraka: TB x 0.9
- 10 TB = 9.09 TiB
- Haijapotea!
Mbps hadi MB/s
Gawanya Mbps kwa 8 kwa MB/s. 100 Mbps / 8 = 12.5 MB/s. 1000 Mbps (1 Gbps) / 8 = 125 MB/s. Haraka: gawanya kwa 10 kwa makadirio.
- Mbps / 8 = MB/s
- 100 Mbps = 12.5 MB/s
- 1 Gbps = 125 MB/s
- Haraka: gawanya kwa 10
Hisabati ya Media
CD = 700 MB. DVD = 4.7 GB = CD 6.7. Blu-ray = 25 GB = CD 35 = DVD 5.3. Disketi = 1.44 MB = disketi 486 kwa kila CD!
- 1 DVD = CD 6.7
- 1 Blu-ray = CD 35
- 1 CD = disketi 486
- Mtazamo wa kihistoria!
Jinsi Ubadilishaji Unavyofanya Kazi
- Hatua ya 1: Tambua mfumo (desimali dhidi ya binary)
- Hatua ya 2: Zidisha kwa kipeo kinachofaa
- Hatua ya 3: Biti? Gawanya kwa 8 kwa baiti
- Hatua ya 4: Media ina uwezo thabiti
- Hatua ya 5: Tumia TiB kwa OS, TB kwa masoko
Ubadilishaji wa Kawaida
| Kutoka | Kwenda | Kizidisho | Mfano |
|---|---|---|---|
| GB | MB | 1000 | 1 GB = 1000 MB |
| GB | GiB | 0.931 | 1 GB = 0.931 GiB |
| GiB | GB | 1.074 | 1 GiB = 1.074 GB |
| TB | TiB | 0.909 | 1 TB = 0.909 TiB |
| Mbps | MB/s | 0.125 | 100 Mbps = 12.5 MB/s |
| Gb | GB | 0.125 | 8 Gb = 1 GB |
| baiti | biti | 8 | baiti 1 = biti 8 |
Mifano ya Haraka
Matatizo Yaliyofanyiwa Kazi
Fumbo la Uhifadhi Uliopotea
Nimenunua diski ya nje ya 4 TB. Windows inaonyesha 3.64 TiB. Uhifadhi ulienda wapi?
Hakuna kilichopotea! Mtengenezaji: 4 TB = baiti 4,000,000,000,000. Windows hutumia TiB: 4 TB / 1.0995 = 3.638 TiB. Hisabati kamili: 4 x 0.909 = 3.636 TiB. Daima kuna tofauti ya ~10% katika kiwango cha TB. Yote ipo, ni vitengo tofauti tu!
Uhalisia wa Kasi ya Upakuaji
Mtoa huduma wa intaneti anaahidi intaneti ya 200 Mbps. Kasi ya upakuaji inaonyesha 23-25 MB/s. Je, ninatapeliwa?
Hapana! 200 Mbps (megaBITI) / 8 = 25 MB/s (megaBAITI). Unapata hasa ulicholipia! Watoa huduma wanatangaza kwa biti (inaonekana kubwa zaidi), upakuaji unaonyesha kwa baiti. 23-25 MB/s ni kamili (mzigo wa ziada = 2 MB/s). Gawanya daima Mbps iliyotangazwa kwa 8.
Upangaji wa Uhifadhi wa Seva
Nahita kuhifadhi data ya 50 TB. Diski ngapi za 10 TB katika RAID 5?
50 TB = 45.52 TiB halisi. Kila diski ya 10 TB = 9.09 TiB. RAID 5 yenye diski 6: 5 x 9.09 = 45.45 TiB inayoweza kutumika (diski 1 kwa usawa). Unahitaji diski 6 x 10 TB. Panga daima kwa TiB! Nambari za TB za desimali zinapotosha.
Makosa ya Kawaida
- **Kuchanganya GB na GiB**: 1 GB ≠ 1 GiB! GB (desimali) ni ndogo zaidi. 1 GiB = 1.074 GB. OS inaonyesha GiB, watengenezaji hutumia GB. Hiyo ndiyo sababu diski zinaonekana ndogo zaidi!
- **Biti dhidi ya Baiti**: Herufi ndogo b = biti, Herufi kubwa B = Baiti! 100 Mbps ≠ 100 MB/s. Gawanya kwa 8! Kasi za intaneti hutumia biti, uhifadhi hutumia baiti.
- **Kudhania tofauti ni ya mstari**: Pengo linakua! Kwenye KB: 2.4%. Kwenye GB: 7.4%. Kwenye TB: 10%. Kwenye PB: 12.6%. Uwezo wa juu zaidi = tofauti kubwa ya asilimia.
- **Kuchanganya vitengo katika hesabu**: Usichanganye! GB + GiB = makosa. Mbps + MB/s = makosa. Badilisha kwanza kuwa kitengo kimoja, kisha hesabu.
- **Kusahau mzigo wa ziada wa RAID**: RAID 5 inapoteza diski 1. RAID 6 inapoteza diski 2. RAID 10 inapoteza 50%! Panga kwa ajili ya hili unapopima ukubwa wa safu za uhifadhi.
- **Mchanganyiko wa RAM**: RAM inauzwa kama GB lakini kwa kweli ni GiB! stika ya 8 GB = 8 GiB. Watengenezaji wa RAM hutumia vitengo sawa na OS (binary). Diski hazifanyi hivyo!
Mambo ya Kufurahisha
Ukubwa Halisi wa Disketi
Uwezo wa disketi ya 3.5" 'iliyofomatiwa': 1.44 MB. Haijafomatiwa: 1.474 MB (zaidi ya 30 KB). Hiyo ni baiti 512 kwa kila sekta x sekta 18 x nyimbo 80 x pande 2 = baiti 1,474,560. Imepotea kwa metadata ya uumbizaji!
DVD-R dhidi ya DVD+R
Vita vya fomati! DVD-R na DVD+R zote ni 4.7 GB. LAKINI DVD+R safu-mbili = 8.5 GB, DVD-R DL = 8.547 GB. Tofauti ndogo. Plus ilishinda kwa uoanifu, minus ilishinda kwa uwezo. Sasa zote zinafanya kazi kila mahali!
Fumbo la Dakika 74 za CD
Kwa nini dakika 74? Rais wa Sony alitaka Symphony No. 9 ya Beethoven itoshee. dakika 74 x 44.1 kHz x biti 16 x chaneli 2 = baiti 783,216,000 ≈ 747 MB ghafi. Kwa usahihishaji wa makosa: 650-700 MB inayoweza kutumika. Muziki uliamuru teknolojia!
Kiwango cha IEC cha Binary
KiB, MiB, GiB ni rasmi tangu 1998! Tume ya Kimataifa ya Ufundi wa Umeme (IEC) ilisanifisha viambishi awali vya binary. Kabla ya hapo: kila mtu alitumia KB kwa 1000 na 1024. Mchanganyiko kwa miongo kadhaa! Sasa tuna uwazi.
Kiwango cha Yottabyte
1 YB = baiti 1,000,000,000,000,000,000,000,000. Data yote duniani: ~60-100 ZB (kufikia 2020). Ingehitaji 60-100 YB kwa DATA YOTE ambayo wanadamu wamewahi kuunda. Jumla: yottabaiti 60 za kuhifadhi kila kitu!
Mageuzi ya Diski Kuu
1956 IBM 350: 5 MB, uzito tani 1, gharama $50,000/MB. 2023: 20 TB SSD, uzito 50g, gharama $0.025/GB. Mara milioni nafuu zaidi. Mara bilioni ndogo zaidi. Data ileile. Sheria ya Moore + uchawi wa utengenezaji!
Mapinduzi ya Uhifadhi: Kutoka Kadi za Matundu hadi Petabaiti
Enzi ya Uhifadhi wa Kimakanika (1890-1950)
Kabla ya uhifadhi wa kimagneti, data iliishi kwenye media za kimwili: kadi za matundu, tepu za karatasi, na mifumo ya relay. Uhifadhi ulikuwa wa mikono, wa polepole, na ulipimwa kwa herufi, si baiti.
- **Kadi ya Matundu ya Hollerith** (1890) - safu 80 x mistari 12 = biti 960 (~baiti 120). Sensa ya Marekani ya 1890 ilitumia kadi milioni 62! Zenye uzito wa tani 500.
- **Tepu ya Karatasi** (miaka ya 1940) - herufi 10 kwa inchi. Programu za ENIAC zilikuwa kwenye tepu za karatasi. Rola moja = KB chache. Dhaifu, ufikiaji wa mfuatano tu.
- **Tubu ya Williams** (1946) - RAM ya kwanza! biti 1024 (baiti 128) kwenye CRT. Isiyo thabiti. Ilibidi irefreshwe mara 40/sekunde la sivyo data ingepotea.
- **Kumbukumbu ya Mstari wa Ucheleweshaji** (1947) - Mistari ya ucheleweshaji ya zebaki. Mawimbi ya sauti yalihifadhi data! biti 1000 (baiti 125). Kompyuta ya akustisk!
Uhifadhi ulikuwa kikwazo. Programu zilikuwa ndogo kwa sababu uhifadhi ulikuwa haba. Programu 'kubwa' ingetoshea kwenye kadi 50 za matundu (~6 KB). Dhana ya 'kuhifadhi' data haikuwepo—programu ziliendeshwa mara moja tu.
Mapinduzi ya Uhifadhi wa Kimagneti (1950-1980)
Kurekodi kwa kimagneti kulibadilisha kila kitu. Tepu, ngoma, na diski zingeweza kuhifadhi megabaiti—mara maelfu zaidi ya kadi za matundu. Ufikiaji wa nasibu uliwezekana.
- **IBM 350 RAMAC** (1956) - Diski kuu ya kwanza. 5 MB kwenye sahani 50x 24". Yenye uzito wa tani 1. Gharama $35,000 ($50,000/MB kwa dola za 2023). Ufikiaji wa nasibu chini ya sekunde 1!
- **Tepu ya Kimagneti** (miaka ya 1950+) - Rola-kwa-rola. 10 MB kwa kila rola mwanzoni. Ufikiaji wa mfuatano. Hifadhi rudufu, kumbukumbu. Bado inatumika kwa uhifadhi baridi leo!
- **Disketi** (1971) - disketi ya 8": 80 KB. Media ya kwanza ya kimagneti inayobebeka. Unaweza kutuma programu kwa barua! 5.25" (1976): 360 KB. 3.5" (1984): 1.44 MB.
- **Diski ya Winchester** (1973) - Sahani zilizofungwa. 30 MB. Msingi wa HDD zote za kisasa. "30-30" (30 MB isiyobadilika + 30 MB inayoweza kuondolewa) kama bunduki ya Winchester.
Uhifadhi wa kimagneti ulifanya kompyuta binafsi iwezekane. Programu zingeweza kuwa >100 KB. Data ingeweza kudumu. Hifadhidata ziliwezekana. Enzi ya 'hifadhi' na 'pakia' ilianza.
Enzi ya Uhifadhi wa Macho (1982-2010)
Leza zikisoma mashimo madogo kwenye diski za plastiki. CD, DVD, Blu-ray zilileta gigabaiti kwa watumiaji. Mageuzi kutoka kwa kusoma-tu → kuandikwa → kuandikwa-upya.
- **CD (Compact Disc)** (1982) - 650-700 MB. dakika 74-80 za sauti. uwezo wa disketi mara 5000! Iliua disketi kwa usambazaji wa programu. $1-2/diski kileleni.
- **CD-R/RW** (miaka ya 1990) - CD zinazoweza kuandikwa. Kurekodi nyumbani. Mchanganyiko wa CD, kumbukumbu za picha. Enzi ya '$1 kwa 700 MB'. Ilionekana kutokuwa na mwisho ikilinganishwa na disketi za 1.44 MB.
- **DVD** (1997) - 4.7 GB safu-moja, 8.5 GB safu-mbili. uwezo wa CD mara 6.7. Video ya HD iliwezekana. Vita vya fomati: DVD-R dhidi ya DVD+R (zote zilisalia).
- **Blu-ray** (2006) - 25 GB safu-moja, 50 GB safu-mbili, 100 GB safu-nne. Leza ya buluu (405nm) dhidi ya nyekundu ya DVD (650nm). Urefu wa wimbi mfupi = mashimo madogo = data zaidi.
- **Kupungua** (2010+) - Utiririshaji uliua media za macho. Viendeshi vya USB flash ni nafuu, haraka zaidi, vinaweza kuandikwa upya. Laptop ya mwisho yenye kiendeshi cha macho: ~2015. Pumzika kwa amani media za kimwili.
Uhifadhi wa macho ulifanya faili kubwa ziwe za kidemokrasia. Kila mtu alikuwa na kichomea CD. Mchanganyiko wa CD, kumbukumbu za picha, hifadhi rudufu za programu. Lakini utiririshaji na wingu viliua. Uhifadhi wa macho sasa ni wa kumbukumbu tu.
Mapinduzi ya Kumbukumbu ya Flash (1990-Sasa)
Uhifadhi wa hali dhabiti bila sehemu zinazosonga. Kumbukumbu ya flash ilitoka kilobaiti mwaka 1990 hadi terabaiti ifikapo 2020. Kasi, uimara, na msongamano vililipuka.
- **Kiendeshi cha USB Flash** (2000) - mifano ya kwanza ya 8 MB. Ilibadilisha disketi mara moja. Kufikia 2005: 1 GB kwa $50. Kufikia 2020: 1 TB kwa $100. Punguzo la bei la mara 125,000!
- **Kadi ya SD** (1999) - 32 MB mwanzoni. Kamera, simu, droni. microSD (2005): ukubwa wa ukucha. 2023: 1.5 TB microSD—sawa na disketi milioni 1!
- **SSD (Solid State Drive)** (2007+) - SSD za watumiaji zinafika. 2007: 64 GB kwa $500. 2023: 4 TB kwa $200. Mara 10-100 haraka kuliko HDD. Hakuna sehemu zinazosonga = kimya, sugu kwa mshtuko.
- **NVMe** (2013+) - SSD za PCIe. Kasi ya kusoma ya 7 GB/s (dhidi ya 200 MB/s ya HDD). Upakiaji wa mchezo: sekunde badala ya dakika. OS inawaka chini ya sekunde 10.
- **QLC Flash** (2018+) - biti 4 kwa kila seli. Nafuu lakini polepole kuliko TLC (biti 3). Inawezesha SSD za watumiaji za terabaiti nyingi. Biashara: uimara dhidi ya uwezo.
Flash imeshinda. HDD bado zinatumika kwa uhifadhi mwingi (faida ya gharama/GB), lakini uhifadhi wote wa utendaji ni SSD. Inayofuata: SSD za PCIe 5.0 (14 GB/s). Kumbukumbu ya CXL. Kumbukumbu inayoendelea. Uhifadhi na RAM vinaungana.
Enzi ya Wingu & Hyperscale (2006-Sasa)
Viendeshi vya kibinafsi < 20 TB. Vituo vya data vinahifadhi exabaiti. Amazon S3, Google Drive, iCloud—uhifadhi ukawa huduma. Tuliacha kufikiria juu ya uwezo.
- **Amazon S3** (2006) - Huduma ya uhifadhi ya kulipia-kwa-GB. Uhifadhi wa kwanza 'usiokuwa na kikomo'. $0.15/GB/mwezi mwanzoni. Sasa $0.023/GB/mwezi. Iliugeuza uhifadhi kuwa bidhaa.
- **Dropbox** (2008) - Sawazisha kila kitu. 'Sahau kuhusu kuhifadhi.' Hifadhi rudufu ya kiotomatiki. 2 GB bure ilibadilisha tabia. Uhifadhi ukawa hauonekani.
- **Kuporomoka kwa Bei ya SSD** (2010-2020) - $1/GB → $0.10/GB. Mara 10 nafuu zaidi kwa muongo mmoja. SSD zilitoka kuwa anasa hadi kuwa za kawaida. Kila laptop inasafirishwa na SSD ifikapo 2020.
- **SSD za 100 TB** (2020+) - SSD za biashara zinafikia 100 TB. Kiendeshi kimoja = disketi milioni 69. $15,000 lakini $/GB inaendelea kushuka.
- **Uhifadhi wa DNA** (majaribio) - 215 PB kwa kila gramu. Onyesho la Microsoft/Twist Bioscience: ficha 200 MB katika DNA. Imara kwa miaka 1000+. Hifadhi ya siku zijazo?
Sasa tunakodisha uhifadhi, hatumiliki. '1 TB iCloud' inaonekana kama nyingi, lakini ni $10/mwezi na tunaitumia bila kufikiri. Uhifadhi umekuwa huduma kama umeme.
Kiwango cha Uhifadhi: Kutoka Biti hadi Yottabaiti
Uhifadhi unachukua safu isiyoeleweka—kutoka biti moja hadi jumla ya maarifa yote ya binadamu. Kuelewa viwango hivi kunaweka mapinduzi ya uhifadhi katika muktadha.
Chini ya Baiti (biti 1-7)
- **Biti Moja** - Washa/zima, 1/0, kweli/uongo. Kitengo cha msingi cha habari.
- **Nibble (biti 4)** - Nambari moja ya heksadesimali (0-F). Nusu ya baiti.
- **Boolean + Hali** (biti 3) - Hali za taa za barabarani (nyekundu/njano/kijani). Sprites za michezo ya awali.
- **ASCII ya biti 7** - Usimbaji asili wa herufi. herufi 128. A-Z, 0-9, alama za uakifishaji.
Kiwango cha Baiti (baiti 1-1000)
- **Herufi** - baiti 1. 'Hello' = baiti 5. Tweet ≤ herufi 280 ≈ baiti 280.
- **SMS** - herufi 160 = baiti 160 (usimbaji wa biti 7). Emoji = baiti 4 kila moja!
- **Anwani ya IPv4** - baiti 4. 192.168.1.1 = baiti 4. IPv6 = baiti 16.
- **Aikoni Ndogo** - pikseli 16x16, rangi 256 = baiti 256.
- **Maagizo ya Msimbo wa Mashine** - baiti 1-15. Programu za awali: mamia ya baiti.
Enzi ya Kilobaiti (1-1000 KB)
- **Disketi** - 1.44 MB = 1440 KB. Ilifafanua usambazaji wa programu za miaka ya 1990.
- **Faili ya Maandishi** - 100 KB ≈ maneno 20,000. Hadithi fupi au insha.
- **JPEG ya Ubora wa Chini** - 100 KB = ubora mzuri wa picha kwa wavuti. pikseli 640x480.
- **Virusi vya Sekta ya Boot** - baiti 512 (sekta moja). Virusi vya kwanza vya kompyuta vilikuwa vidogo sana!
- **Commodore 64** - 64 KB RAM. Michezo mizima ilitoshea chini ya 64 KB. Elite: 22 KB!
Enzi ya Megabaiti (1-1000 MB)
- **Wimbo wa MP3** - 3-5 MB kwa dakika 3-4. Enzi ya Napster: nyimbo 1000 = 5 GB.
- **Picha ya Ubora wa Juu** - 5-10 MB kutoka kwa kamera ya simu ya kisasa. RAW: 25-50 MB.
- **CD** - 650-700 MB. Inastahili disketi 486. Ilikuwa na sauti ya dakika 74.
- **Programu Iliyosakinishwa** - Programu za rununu: 50-500 MB kawaida. Michezo: 1-5 GB.
- **Doom (1993)** - 2.39 MB kwa shareware. Mchezo kamili: 11 MB. Ilifafanua michezo ya miaka ya 90 kwenye uhifadhi mdogo.
Enzi ya Gigabaiti (1-1000 GB)
- **Filamu ya DVD** - 4.7 GB safu-moja, 8.5 GB safu-mbili. Filamu ya HD ya saa 2.
- **DVD** - 4.7 GB. Inastahili CD 6.7. Iliwezesha usambazaji wa video za HD.
- **Blu-ray** - 25-50 GB. Filamu za 1080p + za ziada.
- **Mchezo wa Kisasa** - 50-150 GB kawaida (2020+). Call of Duty: 200+ GB!
- **Uhifadhi wa Simu mahiri** - 64-512 GB kawaida (2023). Mfano wa msingi mara nyingi ni 128 GB.
- **SSD ya Laptop** - 256 GB-2 TB kawaida. 512 GB ni mahali pazuri kwa watumiaji.
Enzi ya Terabaiti (1-1000 TB)
- **HDD ya Nje** - 1-8 TB kawaida. Diski za kuhifadhi nakala. $15-20/TB.
- **NAS ya Eneo-kazi** - diski 4x 4 TB = 16 TB ghafi, 12 TB inayoweza kutumika (RAID 5). Seva ya media ya nyumbani.
- **Filamu ya 4K** - 50-100 GB. 1 TB = filamu 10-20 za 4K.
- **Data ya Kibinafsi** - Mtu wa kawaida: 1-5 TB (2023). Picha, video, michezo, nyaraka.
- **SSD ya Biashara** - diski moja ya 15-100 TB. Farasi wa kazi wa kituo cha data.
- **Safu ya RAID ya Seva** - 100-500 TB kawaida. Safu ya uhifadhi wa biashara.
Enzi ya Petabaiti (1-1000 PB)
- **Raki ya Kituo cha Data** - 1-10 PB kwa kila raki. diski 100+.
- **Picha za Facebook** - ~300 PB hupakiwa kwa siku (makadirio 2020). Inakua kwa kasi.
- **CERN LHC** - 1 PB kwa siku wakati wa majaribio. Mkondo wa data wa fizikia ya chembe.
- **Maktaba ya Netflix** - ~100-200 PB jumla (makadirio). Katalogi nzima + tofauti za kikanda.
- **Google Photos** - ~4 PB hupakiwa kwa siku (2020). Mabilioni ya picha kila siku.
Exabaiti & Zaidi (1+ EB)
- **Trafiki ya Intaneti ya Kimataifa** - ~150-200 EB kwa siku (2023). Utiririshaji wa video = 80%.
- **Uhifadhi Wote wa Google** - Inakadiriwa 10-15 EB (2020). Huduma zote zimejumuishwa.
- **Data Yote ya Binadamu** - ~60-100 ZB jumla (2020). Kila picha, video, waraka, hifadhidata.
- **Yottabyte** - 1 YB = baiti 1 septilioni. Kinadharia. Ingehifadhi data yote ya Dunia mara 10,000.
SSD moja ya 1 TB leo inahifadhi data nyingi kuliko intaneti nzima mwaka 1997 (~3 TB). Uhifadhi huongezeka maradufu kila baada ya miezi 18-24. Tumepata uwezo mara bilioni 10 tangu 1956.
Uhifadhi Katika Utendaji: Kesi za Matumizi ya Ulimwengu Halisi
Kompyuta Binafsi & Simu
Mahitaji ya uhifadhi wa watumiaji yamelipuka kwa picha, video, na michezo. Kuelewa matumizi yako kunazuia kulipia kupita kiasi au kuishiwa na nafasi.
- **Simu mahiri**: 64-512 GB. Picha (5 MB kila moja), video (200 MB/dakika 4K), programu (50-500 MB kila moja). 128 GB inahifadhi ~picha 20,000 + programu 50 GB.
- **Laptop/Desktop**: 256 GB-2 TB SSD. OS + programu: 100 GB. Michezo: 50-150 GB kila moja. 512 GB inatosha watumiaji wengi. 1 TB kwa wachezaji/waumbaji.
- **Hifadhi Rudufu ya Nje**: 1-4 TB HDD. Hifadhi rudufu kamili ya mfumo + kumbukumbu. Kanuni ya jumla: mara 2 ya uwezo wako wa diski ya ndani.
- **Uhifadhi wa Wingu**: 50 GB-2 TB. iCloud/Google Drive/OneDrive. Usawazishaji wa kiotomatiki wa picha/nyaraka. Kawaida $1-10/mwezi.
Uundaji wa Maudhui & Uzalishaji wa Media
Uhariri wa video, picha za RAW, na uonyeshaji wa 3D vinahitaji uhifadhi na kasi kubwa sana. Wataalamu wanahitaji uhifadhi wa kufanyia kazi wa kiwango cha TB.
- **Upigaji picha**: Faili za RAW: 25-50 MB kila moja. 1 TB = 20,000-40,000 za RAW. JPEG: 5-10 MB. Hifadhi rudufu ni muhimu!
- **Uhariri wa Video wa 4K**: 4K60fps ≈ 12 GB kwa dakika (ProRes). Mradi wa saa 1 = 720 GB ya picha ghafi. Kiwango cha chini cha 2-4 TB NVMe SSD kwa kalenda ya matukio.
- **Video ya 8K**: 8K30fps ≈ 25 GB kwa dakika. Saa 1 = 1.5 TB! Inahitaji safu ya RAID ya 10-20 TB.
- **Uonyeshaji wa 3D**: Maktaba za muundo: 100-500 GB. Faili za mradi: 10-100 GB. Faili za akiba: 500 GB-2 TB. Vituo vya kazi vya terabaiti nyingi ni vya kawaida.
Michezo & Ulimwengu wa Mtandaoni
Michezo ya kisasa ni mikubwa sana. Ubora wa muundo, uigizaji wa sauti katika lugha nyingi, na sasisho za moja kwa moja huongeza ukubwa.
- **Ukubwa wa Michezo**: Indies: 1-10 GB. AAA: 50-150 GB. Call of Duty/Warzone: 200+ GB!
- **Uhifadhi wa Konso**: PS5/Xbox Series: 667 GB inayoweza kutumika (kati ya 825 GB SSD). Inahifadhi michezo 5-10 ya AAA.
- **Michezo ya Kompyuta**: Kiwango cha chini cha 1 TB. Inapendekezwa 2 TB. NVMe SSD kwa nyakati za upakiaji (mara 5-10 haraka kuliko HDD).
- **Sasisho**: Viraka: 5-50 GB kila kimoja. Baadhi ya michezo huhitaji kupakua upya 100+ GB kwa sasisho!
Ukusanyaji wa Data & Uwekaji Kumbukumbu
Wengine huhifadhi kila kitu: filamu, vipindi vya televisheni, seti za data, Wikipedia. 'Wakusanyaji wa data' hupima kwa makumi ya terabaiti.
- **Seva ya Media**: Plex/Jellyfin. Filamu za 4K: 50 GB kila moja. 1 TB = filamu 20. Maktaba ya filamu 100 = 5 TB.
- **Vipindi vya Televisheni**: Mfululizo kamili: 10-100 GB (SD), 50-500 GB (HD), 200-2000 GB (4K). Breaking Bad kamili: 35 GB (720p).
- **Uhifadhi wa Data**: Dampo la maandishi ya Wikipedia: 20 GB. Hifadhi ya Intaneti: 70+ PB. /r/DataHoarder: watu binafsi wenye safu za nyumbani za 100+ TB!
- **Safu za NAS**: NAS ya 4-bay: 16-48 TB kawaida. 8-bay: 100+ TB. Ulinzi wa RAID ni muhimu.
Biashara & Miundombinu ya Wingu
Biashara zinafanya kazi kwa kiwango cha petabaiti. Hifadhidata, hifadhi rudufu, uchanganuzi, na kufuata sheria vinasababisha mahitaji makubwa ya uhifadhi.
- **Seva za Hifadhidata**: Hifadhidata ya miamala: 1-10 TB. Uchanganuzi/ghala la data: 100 TB-1 PB. Data ya moto kwenye SSD, baridi kwenye HDD.
- **Hifadhi Rudufu & Urejeshaji baada ya Maafa**: Kanuni ya 3-2-1: nakala 3, aina 2 za media, 1 nje ya eneo. Ikiwa una data ya 100 TB, unahitaji uwezo wa hifadhi rudufu wa 300 TB!
- **Ufuatiliaji wa Video**: Kamera ya 1080p: 1-2 GB/saa. 4K: 5-10 GB/saa. Kamera 100 24/7 = 100 TB/mwezi. Uhifadhi: 30-90 siku kawaida.
- **Uhifadhi wa VM/Kontena**: Mashine za mtandaoni: 20-100 GB kila moja. Uhifadhi uliogawanywa: 10-100 TB kwa kila kundi. SAN/NAS ni muhimu.
Utafiti wa Kisayansi & Data Kubwa
Jenomiki, fizikia ya chembe, uundaji wa hali ya hewa, na unajimu huzalisha data haraka kuliko inavyoweza kuchanganuliwa.
- **Jenomu ya Binadamu**: jozi bilioni 3 za besi = 750 MB ghafi. Pamoja na maelezo: 200 GB. Mradi wa Jenomu 1000: 200 TB!
- **CERN LHC**: 1 PB kwa siku wakati wa operesheni. Migongano milioni 600 ya chembe kwa sekunde. Changamoto ya uhifadhi > changamoto ya kompyuta.
- **Mifano ya Hali ya Hewa**: Uigaji mmoja: matokeo ya 1-10 TB. Mbio za pamoja (matukio 100+): 1 PB. Data ya kihistoria: 10+ PB.
- **Unajimu**: Safu ya Kilomita za Mraba: 700 TB kwa siku. Kipindi kimoja cha darubini: 1 PB. Maisha yote: exabaiti.
Matukio Muhimu katika Historia ya Uhifadhi
Vidokezo vya Kitaalamu
- **Bainisha vitengo daima**: Usiseme 'diski ya 1 TB inaonyesha 931 GB'. Sema '931 GiB'. Windows inaonyesha GiB, si GB. Usahihi ni muhimu!
- **Panga uhifadhi kwa TiB**: Kwa seva, hifadhidata, safu za RAID. Tumia binary (TiB) kwa usahihi. Ununuzi hutumia TB, lakini upangaji unahitaji TiB!
- **Mgawanyiko wa kasi ya intaneti**: Mbps / 8 = MB/s. Haraka: gawanya kwa 10 kwa makadirio mabaya. 100 Mbps ≈ 10-12 MB/s upakuaji.
- **Angalia RAM kwa makini**: stika ya RAM ya 8 GB = 8 GiB halisi. RAM hutumia binary. Hakuna mchanganyiko wa desimali/binary hapa. Tofauti na diski!
- **Ubadilishaji wa media**: CD = 700 MB. DVD = CD 6.7. Blu-ray = DVD 5.3. Hisabati ya haraka ya akili kwa media!
- **Herufi ndogo dhidi ya Herufi kubwa**: b = biti (kasi), B = Baiti (uhifadhi). Mb ≠ MB! Gb ≠ GB! Ukubwa wa herufi ni muhimu katika uhifadhi wa data.
- **Nukuu ya kisayansi ya kiotomatiki**: Thamani ≥ baiti bilioni 1 (1 GB+) au < baiti 0.000001 huonyeshwa kiotomatiki katika nukuu ya kisayansi (k.m., 1.0e+9) kwa usomaji rahisi!
Units Reference
Desimali (SI) - Baiti
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| baiti | B | 1 byte (base) | Commonly used |
| kilobaiti | KB | 1.00 KB | Commonly used |
| megabaiti | MB | 1.00 MB | Commonly used |
| gigabaiti | GB | 1.00 GB | Commonly used |
| terabaiti | TB | 1.00 TB | Commonly used |
| petabaiti | PB | 1.00 PB | Commonly used |
| eksabaiti | EB | 1.00 EB | Commonly used |
| zetabaiti | ZB | 1.00 ZB | — |
| yotabaiti | YB | 1.00 YB | — |
Nambari jozi (IEC) - Baiti
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| kibibaiti | KiB | 1.02 KB | Commonly used |
| mebibaiti | MiB | 1.05 MB | Commonly used |
| gibibaiti | GiB | 1.07 GB | Commonly used |
| tebibaiti | TiB | 1.10 TB | Commonly used |
| pebibaiti | PiB | 1.13 PB | — |
| eksbibaiti | EiB | 1.15 EB | — |
| zebibaiti | ZiB | 1.18 ZB | — |
| yobibaiti | YiB | 1.21 YB | — |
Biti
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| biti | b | 0.1250 bytes | Commonly used |
| kilobiti | Kb | 125 bytes | Commonly used |
| megabiti | Mb | 125.00 KB | Commonly used |
| gigabiti | Gb | 125.00 MB | Commonly used |
| terabiti | Tb | 125.00 GB | — |
| petabiti | Pb | 125.00 TB | — |
| kibibiti | Kib | 128 bytes | — |
| mebibiti | Mib | 131.07 KB | — |
| gibibiti | Gib | 134.22 MB | — |
| tebibiti | Tib | 137.44 GB | — |
Vyombo vya Kuhifadhi
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| floppy disk (3.5", HD) | floppy | 1.47 MB | Commonly used |
| floppy disk (5.25", HD) | floppy 5.25" | 1.23 MB | — |
| diski ya Zip (100 MB) | Zip 100 | 100.00 MB | — |
| diski ya Zip (250 MB) | Zip 250 | 250.00 MB | — |
| CD (700 MB) | CD | 700.00 MB | Commonly used |
| DVD (4.7 GB) | DVD | 4.70 GB | Commonly used |
| DVD safu-mbili (8.5 GB) | DVD-DL | 8.50 GB | — |
| Blu-ray (25 GB) | BD | 25.00 GB | Commonly used |
| Blu-ray safu-mbili (50 GB) | BD-DL | 50.00 GB | — |
Vitengo Maalum
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| nibble (biti 4) | nibble | 0.5000 bytes | Commonly used |
| neno (biti 16) | word | 2 bytes | — |
| neno mara mbili (biti 32) | dword | 4 bytes | — |
| neno mara nne (biti 64) | qword | 8 bytes | — |
| kizuizi (baiti 512) | block | 512 bytes | — |
| ukurasa (4 KB) | page | 4.10 KB | — |
Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara
Kwa nini diski yangu ya 1 TB inaonekana kama 931 GB katika Windows?
Inaonyesha 931 GiB, si GB! Windows inaonyesha GiB lakini inaiita 'GB' (inachanganya!). Mtengenezaji: 1 TB = baiti 1,000,000,000,000. Windows: 1 TiB = baiti 1,099,511,627,776. 1 TB = 931.32 GiB. Hakuna kilichopotea! Ni hisabati tu. Bonyeza-kulia kwenye diski katika Windows, angalia: inaonyesha baiti kwa usahihi. Vitengo vimeandikwa vibaya tu.
Tofauti kati ya GB na GiB ni ipi?
GB (gigabaiti) = baiti 1,000,000,000 (desimali, msingi 10). GiB (gibibaiti) = baiti 1,073,741,824 (binary, msingi 2). 1 GiB = 1.074 GB (~7% kubwa zaidi). Watengenezaji wa diski hutumia GB (inaonekana kubwa zaidi). OS hutumia GiB (hisabati halisi ya kompyuta). Zote zinapima baiti zilezile, njia tofauti ya kuhesabu! Bainisha daima unachomaanisha.
Ninawezaje kubadilisha kasi ya intaneti kuwa kasi ya upakuaji?
Gawanya Mbps kwa 8 ili kupata MB/s. Intaneti inatangazwa kwa megaBITI (Mbps). Upakuaji unaonyesha megaBAITI (MB/s). 100 Mbps / 8 = 12.5 MB/s upakuaji halisi. 1000 Mbps (1 Gbps) / 8 = 125 MB/s. Watoa huduma hutumia biti kwa sababu nambari zinaonekana kubwa zaidi. Gawanya kwa 8 daima!
Je, RAM iko katika GB au GiB?
RAM DAIMA iko katika GiB! Stika ya 8 GB = 8 GiB halisi. Kumbukumbu hutumia vipeo vya 2 (binary). Tofauti na diski kuu, watengenezaji wa RAM hutumia vitengo sawa na OS. Hakuna mchanganyiko! Lakini wanaiita 'GB' wakati kwa kweli ni GiB. Masoko yanapiga tena. Jambo la msingi: uwezo wa RAM ni vile ulivyo.
Nitumie KB au KiB?
Inategemea muktadha! Masoko/mauzo: tumia KB, MB, GB (desimali). Hufanya nambari zionekane kubwa zaidi. Kazi za kiufundi/mfumo: tumia KiB, MiB, GiB (binary). Inalingana na OS. Uprogramishaji: tumia binary (vipeo vya 2). Nyaraka: bainisha! Sema '1 KB (baiti 1000)' au '1 KiB (baiti 1024)'. Uwazi huzuia mchanganyiko.
Ni disketi ngapi zinatoshea kwenye CD moja?
Karibu disketi 486! CD = 700 MB = baiti 700,000,000. Disketi = 1.44 MB = baiti 1,440,000. 700,000,000 / 1,440,000 = disketi 486.1. Hiyo ndiyo sababu CD zilibadilisha disketi! Au: 1 DVD = disketi 3,264. 1 Blu-ray = disketi 17,361. Uhifadhi ulibadilika haraka!
Saraka Kamili ya Zana
Zana zote 71 zinazopatikana kwenye UNITS