Speicherkapazität

Die Speicherkapazität ist der insgesamt verfügbare Speicherplatz einer Datenstruktur oder eines Speichermediums.

Speicherkapazität in der Datenverarbeitung

Der Umfang von Daten oder Informationen im Sinne der Informationstheorie wird in der Einheit Bit gemessen. 8 Bit werden zur Grundeinheit Byte (ursprünglich stand Byte für eine systemabhängige Zahl von Bits, 8 Bits wurden als Oktett bezeichnet, jedoch sind heute fast nur noch 7- und 8-Bit-Bytes gebräuchlich, 7-Bit-Bytes auch nur in der Datenübertragung. Meistens wird mit Byte 1 Oktett, also 8 Bit, zusammengefasst, auf der die nächsthöheren Einheiten aufbauen. Auf Grund der ursprünglichen Definition eines Kilobytes mit 1.024 statt 1.000 Bytes kann es zu unterschiedlichen Zählweisen kommen (siehe unter Byte).

Bit

1 Bit - (2 mögliche Zustände) Ja/Nein-Information
5 Bit - (2⁵ = 32 mögliche Zustände) Ein Großbuchstabe des lateinischen Alphabetes

Byte (8 Bit)

1 Byte - (2⁸ = 256 mögliche Zustände) ein Schriftzeichen (erweitertes lateinisches Alphabet)
2 Byte - (2¹⁶ = 65536 mögliche Zustände) ein Schriftzeichen im Unicode-Format
4 Byte - (2³² = etwa 4,3 Milliarden mögliche Zustände)

Kilobyte (10³ = 1.000 Bytes)

0,5 KB Eine Buchseite als Text
1440 Kilobytes - eine High Density 3,5 Zoll Diskette

Megabyte (10⁶ = 1.000.000 Bytes)

5 MB Die Bibel als Text
650 bis 700 Megabyte - eine CD-ROM

Gigabyte (10⁹ = 1.000.000.000 Bytes)

5 GB - Ein komprimierter Spielfilm

Terabyte (10¹² = 1.000.000.000.000 Bytes)

20 TB Textumfang der Bestände der Library of Congress mit rund 20 Millionen Büchern (1963 - dürfte inzwischen bei bis zu 80 TB liegen)

Petabyte (10¹⁵ = 1.000.000.000.000.000 Bytes)

Die Speicherkapazitäten der weltweit größten Rechenzentren lagen Ende 2002 bei 1 bis 10 Petabyte

Exabyte (10¹⁸ = 1.000.000.000.000.000.000 Bytes)

Die Gesamtheit aller gedruckten Werke wird auf 0,2 Exabyte geschätzt

Zettabyte (10²¹ Bytes)

Yottabyte (10²⁴ Bytes)

1 Yottabyte sind etwa doppelt so viele Bytes, wie Teilchen in einem Mol vorhanden sind (zum Beispiel sind 12 Gramm Kohlenstoff ¹²C genau 1 Mol)

Die folgenden Bezeichnungen sind im Dezember 1998 im IEC-Standard 60027-2 veröffentlicht worden (bi steht für binary), haben sich jedoch im praktischen Gebrauch bislang noch nicht durchgesetzt:

1 Kibibyte [KiB] = 1024 (2¹⁰) Byte
1 Mebibyte [MiB] = 1 048 576 (2²⁰) Byte
1 Gibibyte [GiB] = 1 073 741 824 (2³⁰) Byte
1 Tebibyte [TiB] = 1 099 511 627 776 (2⁴⁰) Byte
1 Pebibyte [PiB] = 1 125 899 906 842 624 (2⁵⁰) Byte
1 Exbibyte [EiB] = 1 152 921 504 606 846 976 (2⁶⁰) Byte
1 Zebibyte [ZiB] = 1 180 591 620 717 411 303 424 (2⁷⁰) Byte
1 Yobibyte [YiB] = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 (2⁸⁰) Byte
1 Nobibyte [NiB] = 1 237 940 039 285 380 274 899 124 224 (2⁹⁰) Byte
1 Dogbibyte [DiB] = 1 267 650 600 228 229 401 496 703 205 376 (2¹⁰⁰) Byte

Im EDV-Bereich werden die Symbole "MB", "GB" ... fast immer für 2²⁰, 2³⁰, ... Byte benutzt, z.B. beim Arbeitsspeicher. Oft findet man für 2¹⁰ auch das Symbol [KB], das (ohne standardisiert worden zu sein) in der EDV-Literatur zur Unterscheidung von [kB] (1000 Bytes) dient. In Wikipedia wird konsequent die korrekte Bezeichnung "KiB" etc verwendet.

Leider treten durch die "implizite" Verwendung von Binärpräfixen Probleme auf, etwa wenn von "64 kbit/s" die Rede ist (Datenrate eines ISDN-Basiskanals) ist 64000 bit/s und nicht 65536 bit/s (=64 kibit/s) gemeint.

Datenträger

Bei der Kapazitätsangabe von Festplatten werden von den Herstellern in der Regel 10-er-Potenzen benutzt. Dies geschieht jedoch nicht, um gültige SI-Standards einzuhalten, sondern eher um höhere Zahlenwerte zu erreichen. Doch da die Festplattengrößen von Programmen und Betriebssystemen üblicherweise in (binären) Gigabyte angegeben werden, treten oft Verwirrungen auf. So wird z.B. eine 20 GB große Festplatte vom Betriebssystem als nur 18,6 "GB" groß angezeigt, denn 20 GB sind ungefähr 18,6 GiB. Daher sollten in neuen Programmen entweder stets die binären Vorsilben und ihre Abkürzungen benutzt werden, oder es sollten beide Angaben dargestellt werden. Zu beachten ist ferner, dass die Größe des tatsächlich in einem Computer verfügbaren Speichers vom jeweiligen Dateisystem abhängt.

Als "historischen Unglücksfall" kann man die üblichen Größenangaben bei Disketten bezeichnen: Auf eine 720-KiB-Diskette passen 720*1024 Byte. Als die Kapazität dann verdoppelt wurde, nannte man diese jedoch nicht "1440-KB-Diskette", sondern fälschlich "1,44-MB-Diskette". Da ihre Kapazität hingegen 1,44*1000*1024 Byte beträgt, handelt es sich hier also weder um 1,44 Megabyte noch um 1,44 Mebibyte, sondern eher um 1,44 "Kilokibibyte".

Weblink

Umrechnung Bits und Bytes

siehe auch: Datenkompression (Ausnutzung von Redundanz), Liste der Vorsilben für Maßeinheiten