Vom Bit bis zum Yottabyte: Kilobyte, Kibibyte und warum deine Festplatte schrumpft

Du kaufst eine Festplatte mit „1 TB“, schließt sie an und der Rechner zeigt weniger an. Nichts davon ist defekt oder geschummelt: Zwei Zählweisen treffen aufeinander, und einmal verstanden, ist die Sache erstaunlich einfach.

Das Bit: die kleinste Einheit

Ein Bit ist eine einzige Ja-Nein-Entscheidung, geschrieben als 0 oder 1. Mehr kann ein Bit nicht. Alles, was ein Computer speichert, ob Text, Foto oder Video, besteht am Ende aus langen Reihen solcher Nullen und Einsen. Ein Bit für sich sagt wenig, deshalb fasst man sie zu Gruppen zusammen.

Das Byte: acht Bit ergeben ein Zeichen

Ein Byte besteht aus acht Bit. Damit lassen sich 2⁸ = 256 verschiedene Werte darstellen, genug für ein Buchstaben- oder Zeichenschema mit Umlauten und Satzzeichen. Einfache Texte brauchen deshalb grob ein Byte pro Zeichen. Bei Sonderzeichen und Emojis in modernen Kodierungen können es mehrere Bytes pro Zeichen sein.

Die Abkürzungen sind ein häufiger Stolperstein: Das große B steht für Byte, das kleine b für Bit. „MB“ und „Mb“ liegen also um den Faktor acht auseinander.

Kilo, Mega, Giga: die Vorsätze aus dem Dezimalsystem

Die Vorsätze Kilo, Mega und Giga stammen aus dem internationalen Einheitensystem (SI). Dort bedeutet Kilo immer tausend, so wie beim Kilometer. Ein Kilobyte (kB) sind demnach 1.000 Byte, ein Megabyte (MB) 1.000.000 Byte, und so weiter in Tausenderschritten. Wer den Kilometer nicht als 1.024 Meter kennt, hat damit auch keine Überraschung zu erwarten.

Kibi, Mebi, Gibi: die Zweierpotenzen

Computer rechnen binär, und für Speicherchips ist es natürlich, in Zweierpotenzen zu bauen. 2¹⁰ ist 1.024, und das liegt bemerkenswert nah an 1.000. Deshalb wurde „Kilo“ in der Informatik lange großzügig für 1.024 verwendet. Das führte zu einer Doppelbedeutung: Ein „Kilobyte“ konnte 1.000 oder 1.024 Byte meinen, je nachdem, wer sprach.

Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) hat das 1998 aufgeräumt und eigene Vorsätze für die Zweierpotenzen eingeführt: Kibi, Mebi, Gibi und so fort, abgeleitet von „kilo binary“. Ein Kibibyte (KiB) sind exakt 1.024 Byte. Das „i“ in der Mitte ist das Erkennungszeichen.

Die Tabelle: von Kilo bis Yotta

Der Abstand zwischen beiden Spalten wächst mit jeder Stufe. Bei Kilo sind es 2,4 Prozent Unterschied, bei Giga schon etwa 7,4 Prozent, bei Tera rund 10 Prozent. Bei Yotta liegen die Werte um gut 20 Prozent auseinander. Nebenbei: 2022 sind mit Ronna und Quetta zwei weitere SI-Vorsätze oberhalb von Yotta dazugekommen, im Alltag begegnen sie dir aber nicht.

Warum deine 1-TB-Festplatte „schrumpft“

Hersteller von Festplatten und SSDs rechnen dezimal: 1 TB sind 1.000.000.000.000 Byte. Das ist korrekt nach SI und obendrein die größere Zahl, was dem Marketing nicht schadet, aber auch nicht gelogen ist.

Manche Betriebssysteme, unter Windows etwa der Datei-Explorer, teilen diese Byte-Zahl dagegen durch Zweierpotenzen und schreiben trotzdem „GB“ dahinter. Rechnest du 10¹² durch 2³⁰, kommst du auf rund 931 Gibibyte, angezeigt als „931 GB“. Es fehlt nichts: 931 GiB und 1 TB sind derselbe Speicherplatz, nur anders gezählt. Zusätzlich verbraucht das Dateisystem selbst ein wenig Platz für Verwaltungsdaten, das ist aber ein anderer, meist kleinerer Effekt.

Andere Systeme zählen dezimal. macOS zeigt eine 1-TB-Platte seit Jahren mit rund einem Terabyte an, und viele Linux-Werkzeuge lassen dich zwischen beiden Schreibweisen wählen. Die Diskrepanz siehst du also nur, wenn zwei Programme unterschiedlich zählen.

Arbeitsspeicher, Dateigrößen und Datenraten

Arbeitsspeicher wird aus technischen Gründen in Zweierpotenzen gebaut. Ein Riegel mit „16 GB“ hat deshalb tatsächlich 16 Gibibyte, auch wenn die Aufschrift das nicht trennt. Bei Speichermedien und Übertragungsraten gilt dagegen meist dezimal.

Bei Internetanschlüssen kommt die Bit-Byte-Falle dazu. Anbieter geben Geschwindigkeiten in Megabit pro Sekunde an (Mbit/s), Downloads werden aber in Megabyte pro Sekunde angezeigt. Teile die Anschlusszahl durch acht, und du hast die theoretische Obergrenze in MB/s. Bei 100 Mbit/s sind das höchstens 12,5 MB/s, in der Praxis meist etwas weniger, weil Protokolle Verwaltungsdaten mitschicken.

Was das für deine Website bedeutet

Bei Webhosting steht oft „10 GB Speicherplatz“. Ob dezimal oder binär gerechnet wird, spielt selten eine Rolle, weil der Unterschied kleiner ist als die Schwankung bei den Datenmengen deiner Bilder. Wichtiger ist eine realistische Einschätzung, was du ablegst. Wie du dazu ein passendes Paket findest, steht im Beitrag Webhosting auswählen.

Dateigrößen wirken sich direkt auf die Ladezeit aus. Ein Foto direkt aus der Kamera hat schnell mehrere Megabyte, auf einer Webseite braucht es meist nur einen Bruchteil davon. Warum das gerade auf Smartphones zählt, erklärt Responsive Webdesign erklärt.

Ein Rechenbeispiel zum Nachvollziehen

Nimm eine Datei, die dir dein Rechner mit „250 MiB“ anzeigt. In Byte sind das 250 × 1.048.576, also 262.144.000 Byte. Ein Dezimal-Programm würde daraus etwa „262 MB“ machen. Beide Angaben beschreiben dieselbe Datei, nur mit unterschiedlichem Maßstab. Wenn du also einen Upload-Grenzwert von „256 MB“ vor dir hast, lohnt der Blick in die Fußnote oder den Fehlertext, welche Zählweise gemeint ist. Im Zweifel bleibst du mit deiner Datei deutlich darunter, dann spielt der Unterschied keine Rolle mehr.

Kurz zum Merken

• 8 Bit = 1 Byte; großes B ist Byte, kleines b ist Bit.
• kB, MB, GB, TB rechnen in Tausendern; KiB, MiB, GiB, TiB in 1.024ern.
• Hersteller rechnen dezimal, manche Betriebssysteme binär und schreiben trotzdem „GB“. Daher die 931 statt 1.000.
• Internettempo in Mbit/s durch acht ergibt MB/s.