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Datenspeicher-Einheiten und Umrechnungen

Rechnen Sie zwischen Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte und Terabyte um und erfahren Sie mehr über den Unterschied zwischen dezimaler und binärer Basis.

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  • Byte0,125 B
  • Kibibit0,0009765625 Kibit
  • Mebibit0,0000009536743 Mibit
  • Gibibit9,31323E-10 Gibit
  • Tebibit9,09495E-13 Tibit
  • Kilobit0,001 kbit
  • Megabit0,000001 Mbit
  • Gigabit0,000000001 Gbit
  • Terabit1E-12 Tbit
  • Kilobyte0,000125 KB
  • Megabyte0,000000125 MB
  • Gigabyte1,25E-10 GB
  • Terabyte1,25E-13 TB
  • Petabyte1,25E-16 PB
  • Kibibyte0,0001220703 KiB
  • Mebibyte0,0000001192093 MiB
  • Gibibyte1,16415E-10 GiB
  • Tebibyte1,13687E-13 TiB

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Kurz erklärt: datenspeicher-einheiten und umrechnungen

Eine Dateneinheit gibt an, wie viel Information in einem Computersystem gespeichert oder verarbeitet wird. Die grundlegendste Einheit ist das Bit; acht Bit zusammen bilden ein Byte.

Beim Sprechen über Speicherplatz und Internetgeschwindigkeit begegnen einem sowohl dezimale (auf 1000 basierende) Einheiten wie Kilobyte, Megabyte, Gigabyte und Terabyte als auch binäre (auf 1024 basierende) Einheiten wie Kibibyte, Mebibyte und Gibibyte, die von Betriebssystemen verwendet werden -- der Unterschied zwischen diesen beiden Systemen ist der Hauptgrund, warum eine gekaufte Festplatte scheinbar 'weniger' Speicherplatz bietet als angegeben.

Kleinste Einheit
Bit (0 oder 1)
Basiseinheit
Byte = 8 Bit
Dezimales (SI-)System
1 KB = 1000 Byte, 1 MB = 1000 KB
Binäres (IEC-)System
1 KiB = 1024 Byte, 1 MiB = 1024 KiB
Unterschied 1000 zu 1024
≈7,4 % Unterschied zwischen 1 GB (dezimal) und 1 GiB (binär)

Was sind Bit und Byte?

Ein Bit (binary digit) ist die kleinste Informationseinheit, die ein Computer verarbeiten kann, und kann nur zwei Werte annehmen: 0 oder 1. Acht Bit ergeben ein Byte; ein Byte kann 256 (2⁸) verschiedene Werte darstellen -- ausreichend, um zum Beispiel ein Textzeichen zu kodieren.

Bit wird üblicherweise mit kleinem 'b' abgekürzt, Byte mit großem 'B'; diese Unterscheidung führt besonders bei Internetgeschwindigkeiten (Mbit/s = Megabit pro Sekunde) im Vergleich zu Dateigrößen (MB = Megabyte) zu Verwirrung -- eine Internetverbindung mit 100 Mbit/s entspricht theoretisch einer Downloadgeschwindigkeit von etwa 12,5 MB pro Sekunde (100 ÷ 8).

Warum gibt es zwei verschiedene Einheitensysteme?

Da Computer binär arbeiten, ist die Speicheradressierung naturgemäß mit Zweierpotenzen (wie 1024, 1.048.576) verknüpft. Deshalb meinte die Softwarewelt historisch mit 'Kilobyte' eigentlich 1024 Byte.

Festplattenhersteller bevorzugen dagegen aus Marketing- und Rechengründen die dezimale (auf 1000 basierende) SI-Vorsilbe -- eine vom Hersteller als '1 TB' bezeichnete Festplatte hat tatsächlich genau 1.000.000.000.000 Byte, doch da das Betriebssystem auf Basis von 1024 rechnet, zeigt es eine kleinere Zahl wie '931 GB' an.

Der IEC-Standard: KiB, MiB, GiB

Um diese Verwirrung zu beseitigen, standardisierte die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) 1998 eigene Namen (Kibibyte, Mebibyte, Gibibyte, Tebibyte) und Symbole (KiB, MiB, GiB, TiB) für binär basierte Einheiten.

Nach diesem Standard sollten herkömmliche Vorsilben wie KB/MB/GB nur im dezimalen (1000er) Sinn verwendet werden, während für auf 1024 basierende Werte die 'binären' Vorsilben KiB/MiB/GiB bevorzugt werden sollten. Im Alltagsgebrauch und in vielen Programmen wird diese Unterscheidung jedoch weiterhin nicht konsequent umgesetzt.

Warum wird der Unterschied zwischen 1000 und 1024 größer?

Auf Kilobyte-Ebene (1000 gegenüber 1024) beträgt der Unterschied nur etwa 2,4 %, doch dieser Unterschied wächst mit jeder größeren Einheit: auf Megabyte-Ebene etwa 4,9 %, auf Gigabyte-Ebene etwa 7,4 % und auf Terabyte-Ebene erreicht er etwa 10 %.

Deshalb wird bei großen Speicherkapazitäten (wie einer 1-TB-Festplatte) der Unterschied zwischen dezimaler und binärer Berechnung so groß, dass Nutzer ihn als deutlich 'fehlenden Speicherplatz' wahrnehmen (ein Unterschied von etwa 90 GB).

Bit-basierte Dateneinheiten: Kilobit, Megabit, Gigabit

Internetanbieter geben die Verbindungsgeschwindigkeit meist in bit-basierten Einheiten an (Kilobit pro Sekunde, Megabit pro Sekunde, Gigabit pro Sekunde); dies ist eine historische Tradition der Netzwerktechnik.

Da Nutzer die Downloadgeschwindigkeit meist in Byte erwarten (MB pro Sekunde), kann die Unkenntnis, dass eine '100-Mbit/s'-Verbindung tatsächlich rund 12,5 MB/s entspricht, fälschlich den Eindruck erwecken, die Verbindung sei 'langsam'.

Datenmengen im Alltag

Ein Textdokument (eine Seite) ist typischerweise wenige Kilobyte groß, ein komprimiertes Foto (JPEG) einige Megabyte, eine komprimierte Musikdatei (MP3) im Schnitt 3 bis 5 Megabyte.

Ein Film in Standardauflösung (HD) belegt etwa 1 bis 4 Gigabyte, ein Film in 4K-Auflösung dagegen etwa 15 bis 25 Gigabyte; diese Unterschiede hängen von Auflösung und Kompressionsverfahren ab.

Geschichte der Dateneinheit

Die erste von IBM 1956 vorgestellte Festplatte (RAMAC 305) hatte eine Kapazität von etwa 3,75 Megabyte und füllte einen ganzen Raum. Heute kann eine microSD-Karte ein Vielfaches dieser Kapazität in Handflächengröße fassen.

Dieser enorme Kapazitätszuwachs hängt eng mit dem technologischen Fortschritt der Speichertechnik (etwa dem Wechsel von Magnetplatten zu Flash-Speicher) sowie mit den stetig sinkenden Kosten pro Speichereinheit zusammen.

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Quellen

  1. BIPM: The International System of Units (SI Brochure)
  2. NIST: Definitions of the SI Units: The Binary Prefixes
  3. NIST: Guide to the SI — Conversion Factors

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