Unidades de Medida do Computador

Toda informação introduzida em um computador precisa ser entendida pela máquina, para que possa corretamente interpretá-la e processá-la. O computador, sendo um equipamento eletrônico, armazena e movimenta as informações internamente sob forma eletrônica, em um valor de voltagem ou de corrente. Para uma maior simplicidade e confiabilidade na representação elétrica da informação, os valores de voltagem, ou de corrente, são gerados e manipulados pelos circuitos em apenas dois valores diferentes, 0 e 1.

Dessa forma, os computadores digitais são totalmente binários. Toda informação introduzida em um computador é convertida para a forma binária. Tornando inclusive mais simples o emprego da lógica booleana para o tratamento da informação.

Assim, a menor unidade de informação armazenável em um computador é o algarismo binário ou dígito binário, conhecido como bit (contração das palavras inglesas binary digit). O bit pode ter então somente dois valores, 0 e 1.

Mas para poder armazenar as informações da linguagem humana, o computador manipula os bits em grupos ordenados. Por definição, instituída pela IBM e atualmente utilizada por praticamente todos os fabricantes de computadores, um caractere da linguagem humana é armazenado em um grupo ordenado de oito bits. Com isso o byte, definido como um grupo ordenado de oito bits, é a menor unidade de armazenamento de informação útil em computadores para nossa linguagem.

Em Dezembro de 1998 a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), líder em padronização mundial de eletrotecnologia, aprovou como um padrão internacional nomes e símbolos para os prefixos dos múltiplos binários usados no campo de processamento e transmissão de dados.

Prefixos binários são nomes ou sí­mbolos que precedem a unidade de medida, para indicar a sua multiplicação por potências de base dois, semelhante aos prefixos padronizados pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), onde a multiplicação se dá por potências de base dez. Os nomes e símbolos dos prefixos binários e suas respectivas potências binárias são mostrados abaixo:

1 Kilobyte  (KB)                   = 2^10 Bytes = 1.024 Bytes
1 Megabyte  (MB) = 1024 Kilobytes  = 2^20 Bytes = 1.048.576 Bytes
1 Gigabyte  (GB) = 1024 Megabytes  = 2^30 Bytes = 1.073.741.824 Bytes
1 Terabyte  (TB) = 1024 Gigabytes  = 2^40 Bytes = 1.099.511.627.776 Bytes
1 Petabyte  (PB) = 1024 Terabytes  = 2^50 Bytes = 1.125.899.906.842.624 Bytes
1 Exabyte   (EB) = 1024 Petabytes  = 2^60 Bytes = 1.152.921.504.606.846.976 Bytes
1 Zettabyte (ZB) = 1024 Exabytes   = 2^70 Bytes = 1.180.591.620.717.411.303.424 Bytes
1 Yottabyte (YB) = 1024 Zettabytes = 2^80 Bytes = 1.208.925.819.614.629.174.706.176 Bytes

Com o passar dos anos e com a acelerada evolução tecnológica dos computadores, torna-se mais comum entre nós o uso dos prefixos de potências maiores. O primeiro computador pessoal padrão IBM tinha apenas 640KB de memória RAM, hoje é comum computadores com 4 GB de RAM. Os primeiros discos rígidos para estes computadores tinham até 10 MB, hoje usamos discos rígidos de 500 GB. As primeiras mídias removíveis armazenavam 180 KB, hoje temos as mídias Blu-ray que armazenam até 93,2 GB.

Por enquanto estamos na era dos Terabytes e Petabytes, pois os maiores bancos de dados do planeta e os mais grandiosos cálculos matemáticos realizados em computadores manipulam quantidades de informações dentro destas faixas. Não se assuste se um dia começar a ver anúncios de câmeras digitais de 5 Exabytes!

O Sistema Internacional de Unidades

A metrologia é a ciência da medição, abrangendo todas as medições realizadas num nível conhecido de incerteza, em qualquer domínio da atividade humana. O desenvolvimento e a consolidação da cultura metrológica vêm-se constituindo em uma estratégia permanente das organizações, uma vez que resultam em ganhos de produtividade, qualidade dos produtos e serviços, redução de custos e eliminação de desperdícios. A construção de um senso de cultura metrológica não é tarefa simples, requer ações duradouras de longo prazo e depende não apenas de treinamentos especializados, mas de uma ampla difusão dos valores da qualidade em toda a sociedade.

A necessidade de medir é muito antiga e remonta à origem das civilizações. Por longo tempo cada país, cada região, teve o seu próprio sistema de medidas, baseado em unidades arbitrárias e imprecisas, como por exemplo, aquelas baseadas no corpo humano: palmo, pé, polegada, braça, côvado.

Em 1789, numa tentativa de resolver o problema, o Governo Republicano Francês pediu à Academia de Ciências da França que criasse um sistema de medidas baseado numa "constante natural". Assim foi criado o Sistema Métrico Decimal. Posteriormente, muitos outros países adotaram o sistema, inclusive o Brasil, aderindo à "Convenção do Metro". O Sistema Métrico Decimal adotou, inicialmente, três unidades básicas de medida: o metro, o litro e o quilograma.

O Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) foi criado pela Convenção do Metro, assinada em Paris em 20 de maio de 1875. Funciona sob a fiscalização exclusiva do Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM), sob autoridade da Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM). O Bureau Internacional, que tem por missão assegurar a unificação mundial das medidas físicas, é encarregado de estabelecer os padrões fundamentais e as escalas das principais grandezas físicas, de efetuar a comparação dos padrões nacionais e internacionais, de assegurar a coordenação das técnicas de medidas correspondentes e de efetuar e de coordenar as determinações relativas às constantes físicas que intervêm naquelas atividades.

Entretanto, o desenvolvimento científico e tecnológico passou a exigir medições cada vez mais precisas e diversificadas. Por isso, em 1960, o sistema métrico decimal foi substituído pelo Sistema Internacional de Unidades - SI, mais complexo e sofisticado, adotado também pelo Brasil em 1962 e ratificado pela Resolução nº 12 de 1988 do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - Conmetro, tornando-se de uso obrigatório em todo o Território Nacional.

As sete unidades de base do SI, fornecem as referências que permitem definir todas as unidades de medida do Sistema Internacional. Com o progresso da ciência e com o aprimoramento dos métodos de medição, torna-se necessário revisar e aprimorar periodicamente as suas definições. Quanto mais exatas forem as medições, maior deve ser o cuidado para a realização das unidades de medida.

As sete grandezas de base, que correspondem às sete unidades de base, são: comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de substância e intensidade luminosa. As grandezas de base e as unidades de base se encontram listadas, juntamente com seus símbolos, na tabela abaixo:

Grandeza de base              Símbolo              Unidade de base       Símbolo

comprimento                   l, h, r, x           metro                 m
massa                         m                    quilograma            kg
tempo, duração                t                    segundo               s
corrente elétrica             I, i                 ampere                A
temperatura termodinâmica     T                    kelvin                K
quantidade de substância      n                    mol                   mol
intensidade luminosa          Iv                   candela               cd

Todas as outras grandezas são descritas como grandezas derivadas e são medidas utilizando unidades derivadas, que são definidas como produtos de potências de unidades de base. Exemplos de grandezas derivadas e de unidades derivadas estão listadas abaixo:

Grandeza derivada             Símbolo              Unidade derivada                Símbolo

área                          A                    metro quadrado                  m²
volume                        V                    metro cúbico                    m³
velocidade                    v                    metro por segundo               m/s
aceleração                    a                    metro por segundo ao quadrado   m/s²

Algumas unidades derivadas recebem nome especial, sendo este simplesmente uma forma compacta de expressão de combinações de unidades de base que são usadas freqüentemente. Alguns exemplos abaixo:

Grandeza derivada             Nome da unidade      Símbolo da unidade   Expressão

angulo plano                  radiano              radiano              m/m = 1
freqüência                    hertz                Hz                   s^-1
força                         newton               N                    m kg s^-2
energia, trabalho, calor      joule                J                    N m = m^2 kg s^-2
potência                      watt                 W                    J/s = m^2 kg s^-2
diferença de potencial        volt                 V                    W/A = m^2 kg s^-3 A^-1

Para mais informações e download dos documentos acesse os sites abaixo:

http://www.inmetro.gov.br/consumidor/unidLegaisMed.asp

http://www.bipm.org/en/si/