|
|
|
L'informatique, comme les autres sciences, doit définir des grandeurs qui lui sont propres. Cette page vous en présente les principales et vous donne les ordres de grandeurs de leurs usages sur les équipements personnels.
L'ordinateur manipule des informations qui sont numériques, c'est à dire des nombres et les nombres sont constitués de chiffres.
Nous, humains, disposons de 10 chiffres, de 0 à 9 (nous utilisons la base 10, le décimal).
L'ordinateur représente les nombres avec uniquement deux "chiffres" 0 et 1, il travaille en base 2 : le binaire.
En savoir plus...
En décimal (base 10), un nombre est représenté par le polynôme des puissances de 10; Par exemple le nombre 105 est formé ainsi :
1x103 + 0x102 + 5x100
Il en est de même en binaire mais il s'agit des puissances de 2, par exemple 1101001 est formé par :
1x26 + 1x25 + 0x24 + 1x23 + 0x22 + 0x21 + 1x20
Sachant que (en décimal) :
26= 64
25= 32
24= 16
23= 8
22= 4
21= 2
20= 1
1x64 + 1x32 + 0x16 + 1x8 + 0x4 +0x2 + 1x1 = 64 + 32 + 8 + 1 = 105.
On pourrait considérer que le système de numération n'a pas beaucoup d'importance pour l'utilisateur de l'ordinateur mais, cette "base 2" a une incidence sur tout le système d'unités en informatique comme on va le voir par la suite.
Ainsi cet élément ne pouvant prendre que deux valeurs (0 ou 1) est l'élément numérique de base de l'informatique, il est nommé "élément binaire" ou "bit" (abréviation de binary digit. Comme son étendue est assez restreinte, souvent on utilise un groupement de 8 bits que l'on nomme "octet" (en anglais "Byte"). C'est une unité essentielle de l'informatique, elle est très utilisée pour les tailles des volumes de données.
L'octet contenant donc 8 bits prend 256 valeurs (28).
Ce n'est pas par hasard que l'octet a été choisi comme autre unité essentielle. En effet, non seulement 8 est une puissance de 2 (23), on peut coder dans un octet un caractère (lettre, chiffre ou symbole).
En savoir plus...
L'octet est aussi la taille de données traitées par les microprocesseurs du début de l'informatique personnelle (vers 1978) . En 2011, les microprocesseurs traitent les données par groupe de 32 bits (4 octets) ou 64 bits (8 octets).
En vérité, Byte indique un ensemble de bits, pas nécessairement 8. Mais l'usage fait que le Byte est presque toujours confondu avec l'octet;
L'abréviation du bit (élément binaire) est "b" minuscule en français comme en anglais.
L'abréviation de l'octet est "o" minuscule. En anglais celle de Byte est "B" majuscule.
Dans le système décimal lorsque les ordres de grandeurs sont élevés, on utilise les multiples du Système International (SI) : kilo pour mille (103), méga pour million (106), etc.
Il en va de même en informatique avec une petite différence car on est dans un système utilisant la base 2. Comme 210 = 1024, proche de 1000 on utilisera souvent "kilo" mais ce kilo là vaut 1024. Pour éviter cette confusion la Commission Electrotechnique Internationale (CEI) préconise d'autres préfixes lorsque la base 2 est utilisée. Cela n'est pas vraiment entré dans la pratique.
Voici un tableau des multiples :
| SI (décimal) | CEI (binaire) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| grandeur | multiple | abréviation | valeur | multiple | abréviation | valeur |
| Millier | Kilo | K | 103=1 000 | Kibi | Ki | 210=1 024 |
| Million | Méga | M | 106=1 000 000 | Mébi | Mi | 220=1 048 576 |
| Milliard | Giga | G | 109 | Gibi | Gi | 230=1 073 741 824 |
| Billion | Téra | T | 1012 | Tébi | Ti | 240=1 099 511 627 776 |
| Billiard | Péta | P | 1015 | Pébi | Pi | 250=1 125 899 906 842 624 |
| Trillon | Exa | E | 1018 | Exbi | Ei | 260≈1 152 921 504 606 850 000 |
| Trilliard | Zetta | Z | 1021 | Zébi | Zi | 270≈1 180 591 620 717 410 000 000 |
| Quatrillion | Yotta | Y | 1024 | Yobi | Yi | 280≈1 208 925 819 614 630 000 000 000 |
C'est déjà beaucoup, pour la suite on attendra que l'informatique progresse encore....
Pour les données, l'octet est l'unité élémentaire et ses multiples lui sont associés.
On verra quelques exemples de volumes de données selon leur nature et les tailles des supports usuels conservant ces données.
| Page A4 de texte brut | environ 2 Kio |
| Livre de poche simple | environ 1 Mio |
| 3 minutes de musique sur CD audio | 26 Mio |
| 3 minutes de musique en MP3 128 Kb/s | 2,9 Mio |
| Photo 10 Mégapixels compressée JPEG " fin " | environ 4 Mio |
| Film de 2h sur DVD (MPEG2) | environ 4 Gio |
| Film de 2h sur Blu-ray (HD MPEG2) | environ 25 Gio |
| Film de 2h en DivX | environ 700 Mio |
| Disquette standard | 1,44 Mio |
| CD-ROM | de 650 à 900 Mio |
| DVD-ROM | de 4,3 à 8,5 Gio |
| Blu-ray | 25 à 50 Gio |
| Disque dur (grand public) | de 100 Gio à 8 Tio (en 2017) |
| Carte mémoire flash et clé USB | 4 Gio à 2 Tio (en 2017) |
Ce sont les débits de transmission entre deux dispositifs informatiques. Que ces dispositifs soient proches ou éloignés les débits sont habituellement donnés en bits par seconde (et multiples) , pour obtenir des octets par seconde, il faut donc diviser par 8.
Les informations données ici sont les maxima théoriques. Comme les données traversent plusieurs dispositifs, la vitesse réelle est fixée par le plus lent.
| Interface | Mb/s | Mo/s |
|---|---|---|
| SCSI -3 Ultra 640 (professionnel) | 5 120 | 640 |
| IDE ou PATA 133 (obsolète) | 1 064 | 133 |
| SATA I | 1 200 (théorique 1 500) | 150 |
| SATA II | 2 400 (théorique 3 000) | 300 |
| SATA III | 4 800 (théorique 6 000) | 600 |
| Interface | Mb/s | Mo/s |
|---|---|---|
| USB 1 (obsolète) | 12 | 1,5 |
| USB 2 | 480 | 60 |
| USB 3 / USB 3.1 Gen 1 | 5 000 | 625 |
| USB 3.1 / USB 3.1 Gen 1/2) | 10 000 | 1 250 |
| USB 3.2 Gen 2 | 20 000 | 2 500/td> |
| IEEE 1394a ou Firewire ou I.Link | de 100 à 400 | de 12,5 à 50 |
| IEEE 1394b | de 800 à 3 200 | de 100 à 400 |
| Bluetooth (sans fil) v1.2 (*) | 1 | 0,125 |
| Bluetooth (sans fil) v2 (*) | 2 | 0.250 |
| Bluetooth (sans fil) v3 HS (*) | 24 | 3 |
(*) Pour le Bluetooth, ne pas confondre les versions (vitesse) avec les classes qui indiquent la portée maximum (distance).
| Interface | Mb/s | Mo/s |
|---|---|---|
| Ethernet (IEEE 802-3) 10baseT à 10 gigabit | 10 à 10 000 | 1,25 à 1250 |
| Wi-Fi (IEEE 802-11) sans fils | 11 (802-11-b) à 450 (802-11-n) | 1,375 à 56.25 |
| Wi-Fi (IEEE 802-11ac) sans fils | 1 300 | 162,5 |
| Interface | Mb/s | Mo/s |
|---|---|---|
| ADSL | < 8,128 | < 1 |
| ADSL 2+ | < 20 | < 2,5 |
| VDSL | < 50 | < 6,25 |
| VDSL 2, VDSL 3 | < 100 | < 12,5 |
| FTTF fibre optique résidentielle | < 1000 | < 125 |
| Interface | Mb/s | Mo/s |
|---|---|---|
| GPRS (2,5G) téléphonie mobile | < 0,021 | < 0,0026 |
| EDGE (2.75G) téléphonie mobile | < 0,384 | < 0,048 |
| UMTS (3G) téléphonie mobile | < 1,920 | < 0,24 |
| HSDPA (3.5G) téléphonie mobile | < 14,4 | < 1,8 |
| HSPA+ (3G++) téléphonie mobile | < 42 | < 5,375 |
| LTE (3.9G fausse 4G ) téléphonie mobile | < 300 | < 37,5 |
| LTE Advanced (4G ) téléphonie mobile | < 1 000 | < 125 |
| WiMAX (IEEE 802-16) sans fils | < 21 | < 2,6 |
Souvent est donnée comme indication de vitesse, la fréquence de l'horloge rythmant le processeur.
Pour les ordinateurs personnels on a vu, d'années en années, une augmentation régulière de cette fréquence : d'un maximum de 300 MHz en 1995 à 3 GHz en 2006 (théoriquement 10 fois plus rapide en 10 ans). Mais depuis cette date, il y a peu d'augmentation de fréquence du fait de contraintes physiques.
En revanche, la rapidité des machines continue d'augmenter par l'utilisation de processeurs multi-cœurs qui peuvent exécuter plusieurs instructions en même temps.
Par conséquent, l'utilisation de la fréquence d'horloge comme indication de rapidité est assez illusoire. Cela d'autant que d'autres facteurs interviennent comme les temps d'accès à la mémoire et aux périphériques.
Il est donc plus judicieux de consulter les comparatifs publiés dans la presse et sur le web afin de comparer des ordinateurs exécutant les programmes qui nous concernent.