Grundlegende Maßeinheiten in Computern

Bit ist die Abkürzung für Binärziffern (Binary Digit) , die Basiseinheit zur Messung der Informationsmenge in einem Computer und zur Berechnung der Speicherkapazität (z. B. Festplatte, USB-Stick, Speicherkarte, RAM). Bit bezeichnet den kleinsten Teil des Computerspeichers, der einen von zwei Informationszuständen speichern kann: 0 oder 1 (entspricht dem Ein- oder Aus-Zustand des Transistors im Computer). Um die grundlegenden Maßeinheiten von Computern besser zu verstehen, lesen Sie bitte den folgenden Artikel.

Normalerweise werden auf Computern folgende Einheiten verwendet: Byte, Kilobyte, Megabyte, Gigabyte, Terabyte . Die übrigen Einheiten werden selten oder gar nicht verwendet, da sie zu groß oder zu klein sind.

Megabyte (MB), Gigabyte (GB), Terabyte (TB) usw. sind in der Computerbranche verwendete Begriffe zur Beschreibung von Festplattenspeicher, Datenspeicherplatz und Systemspeicher. Vor einigen Jahren wurde Festplattenspeicher oft mit dem Begriff MB beschrieben, heute sind GB und TB die gebräuchlichsten Begriffe, wenn es um Festplattenkapazität geht. Was genau bedeuten diese Begriffe? Es ist schwer zu sagen, was genau diese Begriffe bedeuten, da es in der Branche unterschiedliche Definitionen gibt.

• Laut IBM Computer Dictionary entspricht 1 MB 1.000.000 Bytes in Dezimalschreibweise, wenn es um die Speicherkapazität eines Festplattenlaufwerks geht. Bei der Angabe von MB für physischen Speicher, virtuellen Speicher und Kanalkapazität ist jedoch 2^20 bzw. 1.048.576 Bytes korrekt.
• Laut dem Computerwörterbuch von Microsoft entspricht 1 MB 1.000.000 Bytes oder 1.048.576 Bytes.
• Laut dem Wörterbuch von The New Hacker sind 1 MB immer 1.048.576 Bytes, basierend auf dem Argument, dass Bytes in Zweierpotenzen gezählt werden sollten.

Welche Definition verwenden wir also normalerweise?

Festplattenhersteller verwenden bei der Angabe von Speicherplatz in MB den Standard 1 MB = 1.000.000 Byte. Das bedeutet, dass Sie beim Kauf einer 250-GB-Festplatte insgesamt 250.000.000.000 Byte Speicherplatz erhalten. Diese Zahl ist verwirrend, da Windows den 1.048.576-Byte-Standard verwendet. Sie werden also feststellen, dass eine 250-GB-Festplatte nur 232 GB verfügbaren Speicherplatz bietet, eine 750-GB-Festplatte nur 698 GB und eine 1-TB-Festplatte nur 931 GB. Verstehen Sie, was ich meine?

Da alle drei Definitionen akzeptiert werden, versucht Quantrimang.com in diesem Artikel, den Lesern den einfachsten Ansatz zu bieten. 1000 kann durch 1024 ersetzt werden und ist bei Verwendung akzeptabler Standards immer noch korrekt. Beide Standards sind korrekt, abhängig vom jeweiligen Speichertyp.

Festplattenkapazität, Arbeitsspeicher (HDD, SSD, RAM...)

• 1 Bit = Binärziffer

• 8 Bits = 1 Byte

• 1024 B (Bytes) = 1 KB (Kilobyte)

• 1024 KB (Kilobyte) = 1 MB (Megabyte)

• 1024 MB (Megabyte) = 1 GB (Gigabyte)

• 1024 GB (Gigabyte) = 1 TB (Terabyte)

• 1024 TB (Terabyte) = 1 PB (Petabyte)

• 1024 PB (Petabyte) = 1 EB (Exabyte)

• 1024 EB (Exabyte) = 1 ZB (Zettabyte)

• 1024 ZB (Zettabyte) = 1 YB (Yottabyte)

• 1024YB (Yottabyte) = 1BB (Brontobyte)

• 1024BB (Brontobytes) = 1GeB (Geopbytes)

Festplattenspeicher

• 1 Bit = Binärziffer

• 8 Bits = 1 Byte

• 1000 B (Bytes) = 1 KB (Kilobyte)

• 1000 KB (Kilobyte) = 1 MB (Megabyte)

• 1000 MB (Megabyte) = 1 GB (Gigabyte)

• 1000 GB (Gigabyte) = 1 TB (Terabyte)

• 1000 TB (Terabyte) = 1 PB (Petabyte)

• 1000 PB (Petabyte) = 1 EB (Exabyte)

• 1000 EB (Exabyte) = 1 ZB (Zettabyte)

• 1000 ZB (Zettabyte) = 1 YB (Yottabyte)

• 1000 YB (Yottabyte) = 1 BB (Brontobyte)

• 1000BB (Brontobytes) = 1GeB (Geopbytes)

Definition grundlegender Maßeinheiten in Computern

Hier ist eine detaillierte Definition der grundlegenden Maßeinheiten in Computern:

1. Bit

Ein Bit ist die kleinste Einheit im Computerspeicher, die einen von zwei Zuständen speichern kann: Ja oder Nein. Der Zustand wird durch einen einzelnen Binärwert, üblicherweise 0 oder 1, dargestellt. Er kann aber auch durch Ja/Nein, Ein/Aus oder Wahr/Falsch dargestellt werden. Bits werden mithilfe elektrisch geladener Kondensatoren im Speicher gespeichert. Die Ladung bestimmt den Zustand jedes Bits und damit seinen Wert.

Obwohl Computer Daten auf Bitebene untersuchen und bearbeiten können, verarbeiten und speichern die meisten Systeme Daten in Bytes. Ein Byte ist eine Folge von 8 Bits, die als Einheit betrachtet werden. Computerspeicherangaben erfolgen immer in Bytes. Beispielsweise entspricht ein Gerät, das 1 Terabyte (TB) Daten speichern kann, 1.000.000 Megabyte (MB). 1 MB entspricht 1 Million Bytes oder 8 Millionen Bits. Das bedeutet, dass ein 1-TB-Laufwerk 8 Billionen Bits Daten speichern kann.

Jedem Bit in einem Byte ist ein bestimmter Wert zugewiesen, der als Positionswert bezeichnet wird. Die Positionswerte eines Bytes dienen dazu, die Bedeutung des gesamten Bytes anhand der einzelnen Bits zu bestimmen. Mit anderen Worten: Bytewerte geben an, welches Zeichen diesem Byte zugeordnet ist.

Jedem Bit werden Positionswerte der Reihe nach von rechts nach links zugewiesen, beginnend mit 1 und mit zunehmendem Wert, indem dieser Wert für jedes Bit verdoppelt wird, wie in dieser Tabelle beschrieben.

Positionswerte werden zusammen mit Bitwerten verwendet, um die Gesamtbedeutung des Bytes zu ermitteln. Zur Berechnung dieses Wertes werden die Positionswerte jedes Bits addiert. Diese Summe entspricht einem Zeichen im jeweiligen Zeichensatz. Ein einzelnes Byte kann bis zu 256 Zeichen enthalten, beginnend mit Byte 00000000 und endend mit Byte 11111111. Verschiedene Kombinationen von Bitmustern ergeben einen Bereich von 0 bis 255, sodass jedes Byte bis zu 256 Bitmuster enthalten kann.

2. Bytes

1 Byte entspricht 8 Bits. 1 Byte kann 256 Informationszustände darstellen, z. B. Zahlen oder Zahlen mit Buchstaben kombiniert. 1 Byte kann nur ein Zeichen darstellen. 10 Bytes können ein Wort darstellen. 100 Bytes können einen Satz mittlerer Länge darstellen.

3. Kilobyte

1 Kilobyte sind ungefähr 1.000 Bytes , per Definition entspricht 1 Kilobyte jedoch 1.024 Bytes . 1 Kilobyte entspricht einem kurzen Absatz, 100 Kilobyte entsprechen einer A4-Seite.

4. Megabyte: 1 Megabyte entspricht etwa 1.000 Kilobyte . Als Computer erstmals auf den Markt kamen, galt 1 Megabyte als unglaublich große Datenmenge. Heute sind auf einem Computer mit einer Festplatte 500 Gigabyte normal, ein Megabyte bedeutet also nichts mehr.

Eine 3,5-Zoll-Diskette hatte eine Kapazität von 1,44 Megabyte , was etwa der Größe eines kleinen Buches entspricht. Auf 100 Megabyte konnten mehrere Enzyklopädien gespeichert werden . Ein CD-ROM- Laufwerk hatte eine Kapazität von 600 Megabyte.

5. Gigabyte

1 Gigabyte entspricht etwa 1.000 Megabyte . 1 Gigabyte ist ein heutzutage gebräuchlicher Begriff für Speicherplatz. Ein Gigabyte ist eine große Datenmenge, etwa doppelt so viel wie eine CD-ROM . Die Kapazität einer 3,5-Zoll-Diskette beträgt jedoch nur etwa das Tausendfache. 1 Gigabyte reicht für den Inhalt eines etwa 10 Meter langen Buches, das in einem Regal gestapelt ist. 100 Gigabyte reichen für den Inhalt eines ganzen Bibliotheksstockwerks.

6. Terabyte

1 Terabyte entspricht etwa einer Billion (Billiarde) Bytes oder 1.000 Gigabyte . Diese Menge ist so groß, dass sie noch nicht als allgemein gebräuchlicher Begriff gilt. Auf 1 Terabyte lassen sich etwa 3,6 Millionen Fotos (300 Kilobyte) oder etwa 300 Stunden Videomaterial in guter Qualität speichern . Auf 1 Terabyte lassen sich 1.000 Exemplare der Encyclopedia Britannica speichern . Auf 10 Terabyte lässt sich eine ganze Bibliothek speichern. Das sind eine Menge Daten.

7. Petabyte

1 Petabyte entspricht etwa 1.000 Terabyte oder einer Million Gigabyte . Es ist schwer vorstellbar, wie viele Daten ein Petabyte speichern kann. Auf einem Petabyte lassen sich etwa 20 Millionen Aktenschränke voller Dokumente speichern. Es bietet Platz für 500 Milliarden Seiten gedruckten Text in Standardgröße. Für diese Datenmenge wären etwa 500 Millionen Disketten erforderlich.

8. Exabyte

1 Exabyte entspricht etwa 1000 Petabyte . Anders ausgedrückt: 1 Petabyte entspricht etwa 10 hoch 18 Bytes oder 1 Milliarde Gigabyte . Ein Exabyte lässt sich nur schwer vergleichen . Man sagt, dass 5 Exabyte eine Wortmenge enthalten, die dem gesamten Wortschatz der Menschheit entspricht.

9. Zettabyte

1 Zettabyte sind ungefähr 1.000 Extabyte . Es gibt nichts Vergleichbares zu 1 Zettabyte , aber um es darzustellen, wären viele Einsen und Nullen erforderlich.

10. Yottabyte

1 Zottabyte sind ungefähr 1.000 Zettabyte . Es gibt nichts Vergleichbares zu 1 Yottabyte.

11. Brontobyte

1 Brontobyte sind ungefähr 1.000 Zottabyte . Das Einzige, was man über die Größe von 1 Brontobyte sagen kann , ist, dass nach der 1 27 Nullen stehen!

12. Geobyte

1 Geopbyte entspricht ungefähr 1.000 Brontobyte. Ich frage mich, ob wir jemals eine 1-Geopbyte-Festplatte sehen werden, denn 1 Geopbyte entspricht 152.676.504.600.228.322.940.124.967.031.205.376 Bytes! (Größe: 152 Millionen 676 Tausend 504 Milliarden Milliarden Bytes (ich bin mir nicht sicher, ob ich das richtig gelesen habe @@)).

CPU-Geschwindigkeit

Die CPU-Geschwindigkeit, auch Taktfrequenz genannt, ist ein Maß für die Leistung einer CPU. Im Allgemeinen bedeutet eine höhere Taktfrequenz eine schnellere CPU.

Die CPU Ihres Computers verarbeitet pro Sekunde zahlreiche Anweisungen (einfache Berechnungen wie Arithmetik) aus verschiedenen Programmen. Die Taktfrequenz gibt die Anzahl der Zyklen an, die Ihre CPU pro Sekunde ausführt, gemessen in GHz (Gigahertz).

Ein Maschinenzyklus ist technisch gesehen ein von einem internen Oszillator synchronisierter Impuls. Für uns ist er jedoch eine grundlegende Einheit zum Verständnis der Geschwindigkeit einer CPU. Während jedes Zyklus werden Milliarden von Transistoren in einem Mikroprozessor ein- oder ausgeschaltet.

Beispielsweise führt eine CPU mit einer Taktfrequenz von 3,2 GHz 3,2 Milliarden Zyklen pro Sekunde aus. Früher, als CPUs noch nicht so schnell waren wie heute, lauteten die Maßeinheiten Megahertz (MHz), Kilohertz (kHz) usw.

Vor dem Aufkommen von Multi-Core-CPUs galt die Taktfrequenz als wichtigster Parameter für den Vergleich von Single-Core-Prozessoren. Heute wird sie zusammen mit anderen Parametern wie der Anzahl der Kerne, dem CPU-Cache und dem Stromverbrauch berücksichtigt.

Bus

In der Computertechnik ist Bus die Abkürzung für „Omnibus“, was sich auf ein System zur Kommunikation und Datenübertragung zwischen Hardwarekomponenten bezieht.

Der Speicherbus besteht aus drei Komponenten: dem Datenbus, dem Adressbus und dem Steuerbus. Darüber hinaus verfügt RAM auch über einen eigenen Bus.

• Der Datenbus ist für die Informationsübertragung zwischen Speicher und Chipsatz zuständig. Je größer der Datenbus, desto leistungsfähiger ist das Gerät, da er in der gleichen Zeit mehr Daten übertragen kann (Datenbandbreite).
• Der Adressbus kommuniziert mit dem System, wo bestimmte Informationen lokalisiert oder gespeichert werden können, wenn Daten in den Speicher gelangen oder ihn verlassen.
• Der Steuerbus überträgt Anweisungen von der CPU und gibt Statussignale von Geräten zurück.
• RAM-Bus oder RAM-Bus ist die Einheit, die die Größe des Datenübertragungskanals innerhalb des RAM darstellt. Je größer der RAM-Bus, desto mehr Daten werden verarbeitet.

Anhand des RAM-Busses können wir die Bandbreite des RAM mit der Formel berechnen: Bandbreite = (Busgeschwindigkeit x Busbreite)/8.

Darüber hinaus unterscheidet sich der RAM-Bus je nach RAM-Generation (gekennzeichnet durch DDR-Symbole) und steigt in der Regel mit der RAM-Generation an. Das bedeutet: Je neuer die RAM-Generation, desto höher der RAM-Bus. Die Details finden Sie unten:

SDR SDRAM:

• PC-66: 66-MHz-Bus
• PC-100: 100-MHz-Bus
• PC-133: 133-MHz-Bus

DDR SDRAM:

• DDR-200: auch bekannt als PC-1600. 100-MHz-Bus mit 1600 MB/s Bandbreite.
• DDR-266: auch bekannt als PC-2100. 133-MHz-Bus mit 2100 MB/s Bandbreite.
• DDR-333: auch bekannt als PC-2700. 166-MHz-Bus mit 2667 MB/s Bandbreite.
• DDR-400: auch bekannt als PC-3200. 200-MHz-Bus mit 3200 MB/s Bandbreite.

DDR2 SDRAM:

• DDR2-400: auch bekannt als PC2-3200. 100 MHz Takt, 200 MHz Bus mit 3200 MB/s Bandbreite.
• DDR2-533: auch bekannt als PC2-4200. 133 MHz Takt, 266 MHz Bus mit 4267 MB/s Bandbreite.
• DDR2-667: auch bekannt als PC2-5300. 166 MHz Takt, 333 MHz Bus mit 5333 MB/s Bandbreite.
• DDR2-800: auch bekannt als PC2-6400. 200 MHz Takt, 400 MHz Bus mit 6400 MB/s Bandbreite.

DDR3 SDRAM:

• DDR3-1066: auch bekannt als PC3-8500. 533 MHz Takt, 1066 MHz Bus mit 8528 MB/s Bandbreite.
• DDR3-1333: auch bekannt als PC3-10600. 667 MHz Takt, 1333 MHz Bus mit 10664 MB/s Bandbreite.
• DDR3-1600: auch bekannt als PC3-12800. 800 MHz Takt, 1600 MHz Bus mit 12800 MB/s Bandbreite.
• DDR3-2133: auch bekannt als PC3-17000. 1066 MHz Takt, 2133 MHz Bus mit 17064 MB/s Bandbreite.

DDR4 SDRAM:

• DDR4-2133: auch bekannt als PC4-17000. 1067 MHz Takt, 2133 MHz Bus mit 17064 MB/s Bandbreite.
• DDR4-2400: auch bekannt als PC4-19200. 1200 MHz Takt, 2400 MHz Bus mit 19200 MB/s Bandbreite.
• DDR4-2666: auch bekannt als PC4-21300. 1333 MHz Takt, 2666 MHz Bus mit 21328 MB/s Bandbreite.
• DDR4-3200: auch bekannt als PC4-25600. 1600 MHz Takt, 3200 MHz Bus mit 25600 MB/s Bandbreite.

Jetzt haben Sie ein ziemlich gutes Verständnis für Computer-Maßeinheiten, nicht wahr?

Viel Spaß!

Siehe auch:

• 5 Möglichkeiten, einen langsamen Computer zu reparieren
• 4 Möglichkeiten, Windows in den ursprünglichen Zustand zurückzusetzen
• So beheben Sie einen Computer, der häufig einfriert