Számítógépes hardver szabványok sebességei
Sok félreértés kering a különböző számítástechnikai adatátviteli, tárolási szabványok sebességével kapcsolatban (pl. USB, SATA, DDR, PCIe, UTP stb.). Ezért készítettem több összefoglaló leírást és táblázatot a főbb szabványokról és a sebességükről.
A számítógépes hardver szabványok teljesítményét gyakran elméleti maximális értékekkel hirdetik, amelyek ideális laboratóriumi körülmények között mérhetők (a gyakorlatban az átvitel korlátozott lehet az eszközök vezérlői, hőmérséklet vagy egyéb szűk keresztmetszett miatt.). Ezek a számok nem feltétlenül tükrözik a valós felhasználási sebességet, de összehasonlításra kiválóan alkalmasak, mert egyértelműen mutatják a technológiai generációk közötti különbségeket.
Ha az adatátvitelt és a tárolási kapacitást szeretnénk összehasonlítani, akkor a byte lehet a közös nevező, mivel minden adat végül byte-ban tárolódik. Ezért az összehasonlításokban minden adatot byte -ban, pontosabban ahol lehetőség volt rá mega byte-ban (MB/s Megabyte per secundum - megabájt per másodperc) is feltüntetek, hogy az adatok egymással jól összevethetők legyenek. Azért MB (1 byte*1024*1024) és nem simán byte, mivel jelenleg a MB a leggyakrabban alkalmazott mértékegység a tárolóeszközök, memóriák és egyéb belső komponensek sebességének mérésénél (pl. 128 MB -os pendrive). Sok helyen az olvashatóság kedvéért erősen kerekítek. Mielőtt megnéznénk az egyes szabványok sebességeit, előtte azért tekintsük át a mértékegységek alapjait.
Adatmennyiségek és felhasználási területeik
Az adatmennyiségek mértékegységei a digitális világ alapját képezik. A legalapvetőbb egység a bit, amely egyetlen bináris értéket (0 vagy 1) tárol. A nagyobb egységek, mint a byte, kilobyte, megabyte, gigabyte, stb., a tárolási kapacitás és adatátvitel mérésére szolgálnak. Az alábbi táblázatban bemutatom a legfontosabb mértékegységeket, azok méretét és gyakori felhasználási területeiket.
| Mértékegység | Rövidítés | Méret (byte) | Felhasználás |
|---|---|---|---|
| Bit | b | 1/8 byte | Adatátvitel (pl. internetsebesség: Mbps) |
| Byte | B | 8 bit | Karakterek tárolása (pl. egy betű egy byte lehet) |
| Kilobyte | KB | 1 024 B | Szöveges fájlok, egyszerű képek |
| Megabyte | MB | 1 024 KB | MP3 fájlok, kisebb programok |
| Gigabyte | GB | 1 024 MB | Filmek, szoftverek, RAM, SSD tárhely |
| Terabyte | TB | 1 024 GB | HDD-k, nagyobb adatbázisok, szerverek |
| Petabyte | PB | 1 024 TB | Nagy adatközpontok, felhőtárhelyek |
| Exabyte | EB | 1 024 PB | Internetes adatmennyiség, globális adattárolás |
Miért 1024 és nem 1000?
A számítástechnikában az adatmennyiségek bináris alapon épülnek fel, mivel a számítógépek kettes számrendszert használnak (0 és 1). Egy bitcsoport mérete így 2 hatványain alapul:
- 1 KB = 2¹⁰ = 1024 B,
- 1 MB = 2²⁰ = 1 048 576 B,
- 1 GB = 2³⁰ = 1 073 741 824 B, és így tovább.
Ez eltér az általános metrikus (SI) rendszertől, ahol 1 kB = 1000 B lenne. A különbség miatt létezik az IEC (Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság) szabvány, amely külön nevet adott a bináris egységeknek, például:
- 1 Kibibyte (KiB) = 1024 B
- 1 Mebibyte (MiB) = 1024 KiB = 1 048 576 B
- 1 Gibibyte (GiB) = 1024 MiB
A legtöbb operációs rendszer és hardvergyártó a régi 1024-es alapú mértékegységeket használja, míg a marketinganyagokban gyakran a metrikus (1000-es) változatot alkalmazzák (pl. merevlemezeknél).
Mit jelent 1000 MB adat?
| Adattípus | 1000 MB nagyjából ennyit jelent |
|---|---|
| MP3 zeneszám (320 kbps, 5 MB/dal) | ~200 dal (~15-20 óra zene) |
| eBook (könyv, EPUB/PDF) (500 KB/könyv) | ~2 000 könyv |
| Fotó (JPEG, 12 MP) (3 MB/kép) | ~333 kép |
| HD film (720p, H.264) (1 000-1 500 MB/óra) | ~40-60 perc film |
| Full HD film (1080p, H.264) (2 000-3 000 MB/óra) | ~20-30 perc film |
| 4K film (HEVC, 7 000-15 000 MB/óra) | ~4-8 perc film |
Felhasználási területek és főbb mértékegységeik
- Adatátvitel: A számítógépes hállózatok sebességét általában bitben (pl. Mbps, Gbps) mérik, mivel az adatfolyam jellemzője a továbbított bitek száma másodpercenként, de a méretezéshez, összehasonlításhoz célszerű ezt is byte-ra átváltani.
- Tárolás: A byte és annak többszörösei (KB, MB, GB stb.) a fájlok, merevlemezek és memóriák kapacitásának mérésére szolgálnak.
- Memória és háttértárak: A RAM és a flash-tárhelyek MB, GB, TB egységekben mérhetők, míg szerverek és adatközpontok PB vagy EB szinten működnek.
Adatátviteli sebességek és másolási idők
| Technológia | Max. sebesség (MB/s) | 1 000 MB | 10 000 MB | 100 000 MB |
|---|---|---|---|---|
| Floppy (1.44 MB) | 0,05 MB/s | ~5,5 óra | ~2,3 nap | ~23 nap |
| CD-ROM (1x) | 0,15 MB/s | ~1,9 óra | ~19 óra | ~8 nap |
| USB 1.1 | 1,5 MB/s | ~11 perc | ~1,8 óra | ~18 óra |
| HDD (IDE, 5400 RPM) | 25 MB/s | ~40 sec | ~7 perc | ~1,1 óra |
| USB 2.0 | 60 MB/s | ~17 sec | ~3 perc | ~28 perc |
| SATA HDD (7200 RPM) | 150 MB/s | ~7 sec | ~1,1 perc | ~11 perc |
| USB 3.0 | 500 MB/s | ~2 sec | ~20 sec | ~3,5 perc |
| SATA SSD | 550 MB/s | ~1,8 sec | ~18 sec | ~3 perc |
| PCIe 3.0 NVMe SSD | 3 500 MB/s | ~0,3 sec | ~3 sec | ~30 sec |
| PCIe 4.0 NVMe SSD | 7 000 MB/s | ~0,15 sec | ~1,5 sec | ~15 sec |
| PCIe 5.0 NVMe SSD | 14 000 MB/s | ~0,07 sec | ~0,7 sec | ~7 sec |
| HBM3 memória sávszélessége | 819 200 MB/s | ~0,0012 sec | ~0,012 sec | ~0,12 sec |
Az alábbi bejegyzésekben részletes táblázatokban bontottam ki a legfontosabb adatátviteli szabványok elméleti, maximális sebességeit valamint rövid ismertetőiket:
- USB, PCIe és AGP csatlakozások sebességei
- SATA, SAS és M.2 csatlakozások sebességéi
- DDR, GDDR, HBM memóriák sebességei
- Wifi és Ethernet hálózatok sebessége