Bytes und Bits

Die kleinste Einheit: Das Bit

Jede Information, die ein Computer speichert, besteht aus winzigen elektrischen Signalen, die entweder an oder aus sind. Wir stellen diese als 1 (an) und 0 (aus) dar. Jede einzelne 1 oder 0 nennt man ein Bit – kurz für Binary Digit (Binärstelle).

Ein einzelnes Bit kann nur zwei mögliche Werte speichern: 0 oder 1. Das klingt zunächst wenig, aber wenn man viele Bits zusammenfasst, lassen sich riesige Mengen an Informationen darstellen.

Bits zu Bytes zusammenfassen

Acht Bits zusammen ergeben ein Byte. Ein Byte kann 2⁸ = 256 verschiedene Werte darstellen (0 bis 255).

Ein einzelnes Byte reicht aus, um zu speichern:

• Ein einzelnes Textzeichen (zum Beispiel den Buchstaben A)
• Eine Zahl zwischen 0 und 255
• Einen Farbkanal eines Pixels

Größere Dateneinheiten

Je größer Dateien und Speichergeräte wurden, desto mehr brauchte man größere Einheiten. So skalieren sie:

*Es gibt zwei Konventionen: Der SI-Standard verwendet 1 KB = 1.000 Bytes, viele Betriebssysteme verwenden jedoch 1 KB = 1.024 Bytes (Kibibyte, KiB). Deshalb wirkt eine 500-GB-Festplatte im Computer kleiner als angegeben!

Wie viele Werte kann man mit N Bits speichern?

Die Formel ist einfach: 2ⁿ Werte, wobei n die Anzahl der Bits ist.

• 1 Bit → 2 Werte (0 oder 1)
• 2 Bits → 4 Werte (00, 01, 10, 11)
• 8 Bits → 256 Werte
• 16 Bits → 65.536 Werte
• 32 Bits → über 4 Milliarden Werte

Deshalb konnten ältere Computer nur kleinere Zahlen und Speicheradressen verwalten – sie hatten einfach weniger Bits zur Verfügung.

Bits vs. Bytes bei Internetgeschwindigkeiten

Internetgeschwindigkeiten werden in Bits pro Sekunde (bps) gemessen, nicht in Bytes. Eine Verbindung mit „100 Mbit/s" überträgt also 100 Megabits – das sind nur 12,5 Megabyte – pro Sekunde. Deshalb dauert das Herunterladen einer 50-MB-Datei bei 100 Mbit/s einige Sekunden.