Byte
Einheit außerhalb des SI · Größe: Informationsmenge
01 · Definition
Das Wort erfand der IBM-Ingenieur Werner Buchholz 1956, indem er bite absichtlich verfälschte, damit es nicht mit bit verwechselt würde. Acht Bit im Byte setzten sich erst mit System/360 1964 durch.
Ein Byte sind acht Bit, also 256 unterscheidbare Zustände. Es ist die kleinste adressierbare Speicherzelle in jedem heutigen Prozessor: ein einzelnes Bit lässt sich nicht lesen, gelesen wird die ganze Zelle. Die Acht wurde nicht von der Physik gewählt, sondern von der Bequemlichkeit: eine Zweierpotenz, sie reicht für das lateinische Alphabet mit Ziffern und Zeichen und zerfällt in zwei hexadezimale Ziffern. Ein Byte hält ein ASCII-Zeichen, aber keinen kyrillischen Buchstaben in UTF-8 — dort braucht es zwei, und ein Emoji nimmt vier.
In UTF-8 nimmt ein lateinischer Buchstabe ein Byte ein, ein kyrillischer zwei, ein Schriftzeichen drei, ein Emoji vier. Ein Zeichen ist also kein Byte: die Länge einer Zeichenkette in Zeichen und ihre Länge in Bytes sind verschiedene Zahlen, und ihre Verwechslung ist die häufigste Ursache zerbrochenen Textes.
02 · Umrechnung
Geben Sie ein Volumen ein — das Blatt rechnet um
Das Byte hat sein doppeltes Vorsatzsystem vom Bit geerbt. Das dezimale Kilobyte sind tausend Byte, das binäre Kibibyte 1024. Plattenhersteller zählen in dezimalen, Betriebssysteme in binären — daher die «fehlenden» Gigabyte auf jedem neuen Laufwerk.
Platten arbeiteten jahrzehntelang mit Sektoren zu 512 Byte, heutige mit 4096. Ein Dateisystem liest nicht weniger als einen Sektor, und so belegt auch eine Datei von einem Byte einen ganzen.
| Einheit | Name | Wert | Wo es vorkommt |
|---|---|---|---|
| B | Byte, acht Bit | 1000 | die Hauptschreibung |
| bit | Bit | 8000 | Kanal, Geschwindigkeit |
| kB | Kilobyte, 1000 Byte | 1 | dezimaler Vorsatz |
| MB | Megabyte, 10⁶ Byte | 0,001 | Dateien, Aufnahmen |
| GB | Gigabyte, 10⁹ Byte | 1·10⁻⁶ | Platten, Datenträger |
| TB | Terabyte, 10¹² Byte | 1·10⁻⁹ | Speicher |
| KiB | Kibibyte, 1024 Byte | 0,9766 | Speicher, Dateisysteme |
| MiB | Mebibyte, 1024 Kibibyte | 9,537·10⁻⁴ | Arbeitsspeicher |
| GiB | Gibibyte, 1024 Mebibyte | 9,313·10⁻⁷ | Betriebssysteme |
| TiB | Tebibyte, 1024 Gibibyte | 9,095·10⁻¹⁰ | Plattenverbünde |
| B6 | sechsbittiges Byte | 1333 | vor System/360 |
| B | Byte | 1000 | die heutige Schreibung |
Dezimale Vorsätze nehmen tausend, binäre 1024 und werden mit «i» geschrieben: KiB, MiB, GiB. Eine Platte von einem Terabyte fasst 10¹² Byte, und das System zeigt sie als 931 GiB: beide Seiten rechnen richtig, nur in verschiedenen Vorsätzen.
03 · Größenordnungen
vom Zeichen bis zum RechenzentrumEine Fotografie — 4 MB
04 · Messgeräte
Womit Bytes gezählt werden
Die Kapazität auf der Verpackung zählt man in dezimalen Gigabyte, das Dateisystem zählt in binären. Keine Seite betrügt, aber der Käufer sieht eine kleinere Zahl als die auf dem Etikett.
Hier sind die binären Vorsätze ehrlich: ein Modul von 16 GB enthält genau 16 Gibibyte, weil die Adressierung stets in Zweierpotenzen erfolgt.
Der Anbieter verkauft Megabit, der Downloader zeigt Megabyte. Teilen Sie durch acht: 100 Mbit/s geben etwa 12 MB/s.
Er zeigt die Datei Byte für Byte: links die Codes, rechts die Zeichen. So liest man Formate ohne Dokumentation und findet heraus, wo der Kopf endet.
05 · Schreibregeln
B groß, das k im Kilobyte klein
Das dezimale Kilobyte schreibt man kB mit kleinem k, wie alle SI-Vorsätze unterhalb von Mega. Das große B ist das Byte, das kleine b das Bit, und der Unterschied zwischen ihnen ist achtfach. Die binären Vorsätze schreibt man mit «i» und großem Anfangsbuchstaben: KiB, MiB, GiB.
Im Russischen ändert sich das Wort für Byte im Plural nach einem Zahlwort nicht: man schreibt 512 byte, nie die Pluralform. Auch das Zeichen B nimmt keine Kasusendung an — es ist ein Zeichen und keine Abkürzung.
06 · Benachbarte Einheiten
Das Byte steht auf dem Bit und lebt in Gruppen: ein Nibble aus vier Bit entspricht einer hexadezimalen Ziffer, zwei Byte einer kurzen Zahl, vier einer Adresse, acht einer langen. Das Maschinenwort ist eine ganze Zahl von Bytes, und ihre Anzahl verrät die Architektur.
Vier Byte geben vier Milliarden Zustände — das reichte für alle Adressen von IPv4, und genau deshalb sind sie ausgegangen.
07 · Historischer Teil
Bytes, die keine acht Bit waren
Auf der Maschine, wo das Wort entstand, gab der Befehl die Länge des Bytes vor: von einem bis acht Bit. Die Acht war nur das Höchstmaß.
Es reichte für große lateinische Buchstaben, Ziffern und Zeichen — kleine Buchstaben gab es in diesen Systemen gar nicht. Ein Wort aus 1 Bit zerfiel in sechs solche Zeichen.
Die ursprüngliche Kodierung war siebenbittig: 128 Zeichen. Die achte Stelle diente der Paritätsprüfung und wurde erst später Teil des Codes, was Platz für nationale Alphabete gab.
Maschinen mit 36-Bit-Wort teilten es bisweilen in vier Teile zu neun Bit. Der Standard System/360 verdrängte nach und nach alle Varianten.
Acht Bit wählte nicht die Physik, sondern die kaufmännische Entscheidung einer Firma
Vor 1964 war das Byte alles Mögliche: sechs Bit bei CDC, sieben in Fernschreibern, neun auf Maschinen mit 36-Bit-Wort, beliebige Länge auf der IBM Stretch. Bei der Wahl der Größe für System/360 entschied sich IBM für acht — eine Zweierpotenz, sie passt in zwei hexadezimale Ziffern und reicht sowohl für das lateinische Alphabet samt Steuerzeichen als auch für einen Vorrat an nationalen Zeichen. Der Erfolg der Reihe machte die Acht zum De-facto-Standard, und die IEC hielt sie erst 2008 fest, vierundvierzig Jahre später. Formal gibt es in den Normen für «genau acht Bit» ein eigenes Wort — das Oktett —, und in Netzspezifikationen schreibt man genau dieses, um jede Zweideutigkeit auszuschließen.
Katalog · Maßeinheiten
Ein Datenblatt für jede Größe
Sieben SI-Basiseinheiten, zweiundzwanzig abgeleitete mit eigenen Namen und daneben Einheiten außerhalb des Systems. Jede hat ihr eigenes Blatt: Definition, Dimension, Umrechnung, Geräte, Schreibregeln. In 14 Sprachen.