Du kennst dich vermutlich schon ganz gut mit Datenmengen aus. Falls du mal überlegt hast ob du das neue Smartphone mit 128Gb oder 256Gb kaufen sollst kennst du schon das Konzept von Datenspeichern. Falls mal etwas knapp mit den mobilen Daten unterwegs warst hast du vielleicht eine Vorstellung davon, wieviele Daten für ein Youtube Video benötigt werden.
In diesem Teil des Stoffs wirst du diese Einheiten etwas genauer kennenlernen. Wir schauen uns ausserdem Beispiele aus der echten Welt an um eine Vorstellung für Datenmengen zu bekommen.
Der Raum, welche eine bestimmte Menge an Materie einnimmt, wird als deren Volumen bezeichnet und in Liter oder Kubikmeter gemessen. Analog ist die Datenmenge ist ein Mass für die Anzahl Bits, welche verwendet werden, um bestimmte Daten digital darzustellen.
Dabei kann die gleiche Information je nach Codierung eine unterschiedliche Datenmenge beanspruchen.
Beispiel: Das gleiche Bild (Information) kann also mit unterschiedlichen Codierungen mit mehr oder weniger Bits gespeichert werden.
Die Datenmenge, welche mit zwei Zuständen dargestellt werden kann, nennt man ein Bit. Das ist die kleinste Datenmenge. Ein Bit kann nicht mehr "aufgeteilt" werden.
Für Datenmengen werden die SI-Präfixe des Internationalen Einheitensystems (SI) verwendet, wie sie auch bei anderen Masseinheiten gebräuchlich sind (z.B. ein Kilogramm Brot, eine Megawattstunde, 34 Gigatonnen CO2-Emission pro Jahr).
Datenmengeneinheiten und Beispiele
| Einheit | Definition | Beispiele | Kürzel |
|---|---|---|---|
| Bit (b) | Kleinste Einheit, binärer Wert (0 oder 1) | Ein einzelnes Licht an oder aus, ein Schalterstand | 1 bit |
| Byte (B) | 8 Bits | Ein einzelner Buchstabe in einem Text | 1 B |
| Kilobyte (KB) | 1.000 Bytes (oder 1.024 Bytes binär) | Eine kurze Textdatei oder ein Bild in niedriger Auflösung | 1 KB |
| Megabyte (MB) | 1.000.000 Bytes (oder 1.048.576 Bytes) | Eine Musikdatei in mittlerer Qualität oder eine kleine Videodatei | 1 MB |
| Gigabyte (GB) | 1.000.000.000 Bytes (oder 1.073.741.824 Bytes) | Eine hochauflösende Fotografie oder eine lange Videodatei | 1 GB |
| Terabyte (TB) | 1.000.000.000.000 Bytes (oder 1.099.511.627.776 Bytes) | Die Speicherkapazität einer modernen Festplatte oder SSD | 1 TB |
| Petabyte (PB) | 1.000.000.000.000.000 Bytes (oder 1.125.899.906.842.624 Bytes) | Das gesamte Archiv der Wikipedia oder das Datenvolumen eines großen Unternehmens | 1 PB |
Historische Binärpräfixe
Weil Datenspeicher eine binäre Adressierung verwenden, sind Speicherkapazitäten normalerweise Zweierpotenzen. Dir ist sicherlich auch schon aufgefallen, dass Laptops und Handys immer mit Speichergrössen der 2er Potenzreihe verkauft werden.
Quelle: Apple.ch
Das liegt ganz einfach daran, dass diese Grössen effizienter zu bauen sind und besser in das binäre Schema der Informatik passen.
Aus diesem Grund war es früher auch üblich,
$$
2^{10}=1024 Byte
$$
als Kilobyte oder kB zu bezeichnen, auch wenn ein KB theoretisch genau 1000 Byte sein sollten. 1996 hat die International Electrotechnical Commission (IEC) spezielle Präfixe für Binärpräfixe festgelegt. So wird die grösse 1024 Byte nach diesem Standard Kibibyte genannt (1 kiB). Für den Unterricht musst du diese Kürzel nicht können. Es reicht, wenn dir bewusst ist, warum unter einem Kilobyte manchmal fälschlicherweise 1024 Byte bezeichnet werden.