Speicher-Maßeinheiten fürs Genaue

Was sind Gibi-, Mebi- und Kibibyte?

| Autor / Redakteur: Ariane Rüdiger / Ulrike Ostler

Zebibyte oder Yobibyte - das klingt niedlich, ist es aber nicht. Vielmehr geht es im Cloud-Zeitalter um harte Größen für die Verrechnung von Speichervolumina.
Zebibyte oder Yobibyte - das klingt niedlich, ist es aber nicht. Vielmehr geht es im Cloud-Zeitalter um harte Größen für die Verrechnung von Speichervolumina. (Bild: © djama - stock.adob.com)

Jeder kennt die gängigen Abkürzungen Giga-, Mega- und Kilobyte sowie ihre großen Vettern bis hin zum Zettabyte. Doch was sind Gibibytes und andere Mengeneinheiten, die so ähnlich klingen? Ein Verschreiber? Mitnichten.

Ein paar Bits hin oder her – das ist doch egal? Dass das nicht der Fall ist, zeigt die Beschäftigung mit den im Titel genannten Begriffen und ihren Verwandten in höheren Dimensionen. Sie heißen Zebibyte oder Yobibyte. Die Kurzbezeichungen der Speichermengenbezeichungen für die bitgenaue i-Reihe (Kibibyte, Mebibyte, Gebibyte, Tebibyte…) haben sämtlich schlicht ein i in der Mitte, also KiB, MiB, GiB, TiB und so weiter.

Ein bisschen Zahlensystemkunde

Aber fangen wir vorn an. Wie man mehr oder weniger als erstes bei der Beschäftigung mit der IT lernt, dreht sich hier alles um Bits und Bytes. Zur Erinnerung: Die Einheit des digitalen Rechnens ist das mathematische Dualsystem, in dem es als Ziffern nur 0 und 1 gibt. Die Zahl 16 würde man im Dualsystem deshalb als "1000" darstellen (ein Sechzehner, null Achter, Vierer, Zweier).

Mit jeder Ziffernstelle steigt die Zahl der Werte, die sich darstellen lassen, um eine Zweierpotenz: Also lassen sich mit einer Zahl im Dualsystem, die nur zwei Stellen hat, nur vier Werte, nämlich die von 0 bis 3 darstellen (01, 10, 00, 11).

Mehr schafft das Zehnersystem, weil es über neun Ziffern und die Null verfügt. Hier passen in zwei Stellen 100 (102) Werte, bekanntlich die von 0 bis 99. Das Zehnersystem ist also eigentlich praktischer und wird meist verwendet, vielleicht auch, weil wir nun mal zehn Finger haben.

Aus Nullen und Einsen wird: kein Strom, Strom fließt

Im Digitalcomputer wird wegen des An-Aus von Stromimpulsen als physikalischem Ereignis, das man zum Rechnen benutzt, das Zweiersystem angewandt. Wegen dieser Tatsache wird beispielsweise das Volumen von Speichern in Computern als Wert höherer Zweierpotenzen gespeichert: 16, 32, 64, 128, 256 und 516 Byte tauchen zusammen mit entsprechenden Einheiten (KByte/MByte) gern als Angaben für Speichervolumina auf, etwa bei Arbeitsspeicher.

Das gleiche gilt für Register und andere Funktionsbausteine, die sich dem Zweiersystem anpassen. Register sind also etwa acht, 16, 32 oder 64 Bit breit, Befehle entsprechend lang.

Storage-Volumina: Zehner- und Zweiersystem in Kollision

Weil wir aber im Alltag mit dem Zehnersystem rechnen und „die paar Bit“ häufig nicht so wichtig sind, berechnet man Speichervolumina trotzdem der Einfachheit halber ab etwa 1 Kilobyte (Kbyte) nach dem Zehnersystem. Also: Eigentlich hat ein KByte 1024 (210) Bytes, wir sprechen aber nur von 1000 (103), die restlichen 24 werden schlicht weggelassen.

Megabyte (MB) sind bei dieser Betrachtungsweise folgerichtig nicht etwa 220, sondern nur 1.0004 Bit. Dasselbe gilt für Petabytes und alle größeren Einheiten. Das führt, je höher die Potenzen sind, zu immer größeren Abweichungen zwischen den beiden Maßeinheiten.

Von der Festplatte zum Cloud-Provider

Festplattenherstellern ist das meist gleichgültig, sie geben ja auch kleinere reale Speichermengen an, wenn sie ihr Datenblatt mit MB/GB/TB/PB-Werten Werten füllen. Das hat sich einfach als praktisch erwiesen, und zählen wird die Bits hier meist sowieso keiner.

Anders sieht es aus, wenn Cloud-Provider an jedem Bit und Byte verdienen wollen. Aus ihrer Sicht zahlt sich buchstäblich jede Speicherzelle aus. Deshalb wohl hat sich AWS bei seinen Online-Speichern von der „a“-Diktion verabschiedet hat und kalkuliert seinen Speicher in den Werten mit dem „i“. So geht es wirklich genau zu.

Das ist hier sinnvoll, denn schon beim Gibibyte ergibt sich ein beträchtlicher Unterschied. Das GiB ist nämlich 1,074 GByte groß – und der Unterschied steigt mit den höheren Einheiten.

Fazit: Die Mengenangaben GB, TB, PB und ihre großen Verwandten reichen für den Alltagsgebrauch und Hardwarehersteller meistens aus. Genauer aber sind GiB, TiB, PiB unf so weiter... Man sollte also genau darauf achten, welche Einheit angegeben wird – ganz besonders, wenn es um genaue Kalkulationen von Storage-Services geht.

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