Computerhardware - Verständlich vermittelt - Teil 16: Der Speicher

Der Speicher

Da wir uns nun um den Speicher kümmern wollen, müssen wir die Maßeinheiten definieren. Dazu fangen wir ganz klein an, und zwar mit einem Bit. Solange wir noch keine Quantencomputer haben, die drei Zustände pro Bit speichern können, gehen wir davon aus, dass ein Bit genau zwei Zustände haben kann. 0 oder 1. Aus oder an. Kein Strom oder Strom.

Aus dieser kleinsten Einheit bilden wir ein Byte, womit ein normaler Anwender meist mehr anfangen kann. Ein Byte besteht genau aus acht dieser Bits. Mit allen Variationen von Nullen und Einsen dieses Bytes kann man genau 256 verschiedene Kombinationen bilden. Zählen wir das nun Dezimal durch (wir erinnern uns dunkel an die vorangegangenen Artikel), so können wir pro Byte von 0 bis einschließlich 255 zählen. Damit können wir z.B. den erweiterten ASCII-Code abbilden.

Nun wissen wir aus dem allgemeinen Gebrauch von z.B. dem Zusatzwort "Kilo", dass dieses im übertragenen Sinn "mal 1000" bedeutet. 1000 Gramm sind demnach 1 Kilogramm. 1000 Kilogramm sind 1 Megagramm. Ich gebe zu, das Beispiel ist ein wenig unvorteilhaft, denn wir sagen in aller Regel "Tonne". Aber Megagramm wäre nicht falsch. Diese Reihe kann man weiterführen:

Kilo. Mega, Giga, Tera, Peta, Exa, Zetta, Yotta. Ein Yottabyte wären eine Quadrillion Bytes. Anders ausgedrückt: 1.000.000.000.000.000.000.000.000 Bytes. Da sind wir beim PC noch nicht so ganz, wollen uns aber nur diese "Regel" merken.

Der PC kann mit angemessenem Aufwand eben nur Potenzen von 2 darstellen. Also 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, etc. (immer ein Bit mehr). Nun merken wir, dass die 1024 nicht allzu weit von der 1000 entfernt liegt. Das haben damals auch findige Computerspezialisten gemerkt und sich gesagt "was soll's, ist gekauft". Und fortan wurde das "Kilo" im PC-Jargon mit dem "mal 1000" gleichgesetzt, obwohl wir - zumindest in diesen Größenordnungen - marginal abweichen. Als Folge besteht ein Kilobyte also aus 1024 Byte. Ein Megabyte aus 1024*1024, also 1.048.576 Byte usw.

Festplattenhersteller machen sich diese Tatsache gerne zu Nutze. Sie rechnen mit den "normalen" Einheiten und meinen mit einem Terabyte ganz genau 1.000.000.000.000 Bytes. Nach der weitergeführten Rechnung von gerade müsste ein Terabyte aber aus 1024^5 Bytes, also 1.099.511.627.776 Bytes, bestehen. Somit zeigt uns unser Betriebssystem in aller Regel weniger freien Speicher an, als der Hersteller angibt.

Aus diesem Grunde wurden neue Bezeichnungen eingeführt. "Kilo" wird durch "Kibi", "Mega" durch "Mibi", "Giga" durch "Gibi" und "Tera" durch "Tebi" ersetzt. Ein Tebibyte entspricht dann den wirklichen 1.099.511.627.776 Bytes etc.

Leider haben diese Bezeichnungen noch nicht so recht den Durchbruch geschafft. "1 TB" sieht eben besser aus als "909 GiB".

Im nächsten Artikel wird es weiterführend um den Speicher gehen.

Der Autor Michael Sander schreibt in seiner Freizeit ebenfalls Artikel für Seiten, auf denen man z.B. Sofas günstig finden kann.

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