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Was sind Gigabyte (GB) und Petabit (Pbit)?

In der digitalen Datenspeicherung gehören Einheiten wie Gigabyte (GB) und Petabit (Pbit) zu zwei verschiedenen Systemen:

  1. Dezimalsystem (SI-System): Folgt dem Internationalen Einheitensystem, wobei Präfixe wie Giga- und Peta- Potenzen von 10 darstellen.

    • 1 Gigabyte (GB) = 10910^9 Bytes = 1 000 000 000 Bytes.
    • 1 Petabit (Pbit) = 101510^{15} Bits = 1 000 000 000 000 000 Bits.

  2. Binärsystem (IEC-Standard): Verwendet das Zweierpotenzsystem, wobei Präfixe wie Gibi- und Pebi- Potenzen von 2 darstellen.

    • 1 Gibibyte (GiB) = 2302^{30} Bytes = 1 073 741 824 Bytes.
    • 1 Pebibit (Pibit) = 2502^{50} Bits = 1 125 899 906 842 624 Bits.

Verwirrung entsteht, weil Betriebssysteme und Speicherhersteller oft GB verwenden, um GiB darzustellen, was zu Diskrepanzen bei den angegebenen Datengrößen führt.

Formeln für Umrechnungen

Dezimalsystem (SI)-Umrechnungen

  • Gigabyte in Petabit:
Petabit (Pbit)=Gigabyte (GB)×8×10−6\text{Petabit (Pbit)} = \text{Gigabyte (GB)} \times 8 \times 10^{-6}

Erklärung: Da 1 Byte = 8 Bits und 1 Pbit = 101510^{15} Bits ist, teilen wir durch 1015(8×109)\frac{10^{15}}{(8 \times 10^9)} = 10−6×810^{-6} \times 8.

  • Petabit in Gigabyte:
Gigabyte (GB)=Petabit (Pbit)×10158×109=Pbit×125 000\text{Gigabyte (GB)} = \text{Petabit (Pbit)} \times \frac{10^{15}}{8 \times 10^9} = \text{Pbit} \times 125\,000

Binärsystem (IEC)-Umrechnungen

  • Gibibyte in Pebibit:
Pebibit (Pibit)=Gibibyte (GiB)×8×2−20\text{Pebibit (Pibit)} = \text{Gibibyte (GiB)} \times 8 \times 2^{-20}

Erklärung: 1 GiB = 2302^{30} Bytes = 8×2308 \times 2^{30} Bits. Um in Pibit (2502^{50} Bits) umzurechnen, teilen wir durch 250(8×230)\frac{2^{50}}{(8 \times 2^{30})} = 8×2−208 \times 2^{-20}.

  • Pebibit in Gibibyte:
Gibibyte (GiB)=Pebibit (Pibit)×2508×230=Pibit×131 072\text{Gibibyte (GiB)} = \text{Pebibit (Pibit)} \times \frac{2^{50}}{8 \times 2^{30}} = \text{Pibit} \times 131\,072

Beispiele

Beispiel 1: Umrechnung von 500 GB in Petabit (SI)

500 GB×8×10−6=0,004 Pbit500\, \text{GB} \times 8 \times 10^{-6} = 0,004\, \text{Pbit}

Anwendung: Eine 500-GB-SSD speichert 0,004 Pbit an Daten.

Beispiel 2: Umrechnung von 1024 GiB in Pebibit (IEC)

1024 GiB×8×2−20=1024×8×0,000000953674316=0,0078125 Pibit1024\, \text{GiB} \times 8 \times 2^{-20} = 1024 \times 8 \times 0,000000953674316 = 0,0078125\, \text{Pibit}

Anwendung: Ein 1024-GiB-RAM-Modul enthält 0,0078 Pibit.

Beispiel 3: Umrechnung von 1,5 TB in beide Systeme

  • SI-Einheiten:
    1,5 TB=1500 GB1,5\, \text{TB} = 1500\, \text{GB} 1500 GB×8×10−6=0,012 Pbit1500\, \text{GB} \times 8 \times 10^{-6} = 0,012\, \text{Pbit}
  • IEC-Einheiten:
    1,5 TiB=1536 GiB1,5\, \text{TiB} = 1536\, \text{GiB} 1536 GiB×8×2−20=0,01171875 Pibit1536\, \text{GiB} \times 8 \times 2^{-20} = 0,01171875\, \text{Pibit}

Hinweis: Der Unterschied zwischen 0,012 Pbit (SI) und 0,0117 Pibit (IEC) zeigt die Auswirkungen der verschiedenen Einheitensysteme.

Hinweise

  1. Einheitenbezeichnungen sind wichtig: Stellen Sie immer sicher, ob die Werte dem SI- (Dezimalsystem) oder IEC-Standard (Binärsystem) folgen.
  2. Speicher vs. Übertragung: Speichergeräte (z. B. Festplatten) verwenden oft IEC-Einheiten, beschriften sie aber als SI (z. B. “GB” statt “GiB”). Netzwerkbandbreiten verwenden typischerweise SI-Einheiten.
  3. Präzision in der Datenverarbeitung: RAM und Betriebssysteme verwenden häufig Binäreinheiten, während Datenübertragungsraten Dezimaleinheiten nutzen.

Häufig gestellte Fragen

Wie viele Petabit sind in 10.000 Gigabyte?

Mit der SI-Formel:

10 000 GB×8×10−6=0,08 Pbit10\,000\, \text{GB} \times 8 \times 10^{-6} = 0,08\, \text{Pbit}

Antwort: 10.000 GB entsprechen 0,08 Pbit.

Was ist der Unterschied zwischen Pbit und Pibit?

  • Pbit (Petabit): 101510^{15} Bits (SI).
  • Pibit (Pebibit): 2502^{50} Bits (IEC).
    Beispiel: 1 Pibit ≈ 1,1259 Pbit, also ~12,59 % größer.

Warum gibt es zwei Einheitensysteme?

Das SI-System vereinfacht dezimalbasierte Berechnungen (z. B. Netzwerkgeschwindigkeiten). Der IEC-Standard adressiert binärbasierte Berechnungen (z. B. Speicherchips) und reduziert Mehrdeutigkeiten.

Wie rechne ich 5 Pibit in Gibibyte um?

Mit der IEC-Formel:

5 Pibit×131 072=655 360 GiB5\, \text{Pibit} \times 131\,072 = 655\,360\, \text{GiB}

Antwort: 5 Pibit entsprechen 655.360 GiB.

Ist 1 GB gleich 1 GiB?

Nein. 1 GB = 1.000.000.000 Bytes (SI), während 1 GiB = 1.073.741.824 Bytes (IEC) ist.

1 GiB=1,073741824 GB1\, \text{GiB} = 1,073741824\, \text{GB}

Historischer Kontext

Die IEC führte 1998 binäre Präfixe (z. B. Kibi-, Mebi-) ein, um Verwirrung durch die falsche Verwendung von SI-Präfixen für binäre Werte zu beseitigen. Dennoch bezeichnen viele Software-Tools GiB fälschlicherweise als GB.

Praktische Anwendungen

  1. Cloud-Speicher: Ein 1-TB-Tarif (SI) bietet 1.000 GB, aber Ihr Betriebssystem zeigt ~931 GiB an.
  2. Internetgeschwindigkeit: Eine 1-Gbit/s-Verbindung überträgt 10910^9 Bits/Sekunde (SI), nicht 2302^{30} Bits.
  3. Rechenzentren: Ein 10-Pbit-Netzwerk-Backbone (SI) verarbeitet 10.000.000.000.000.000 Bits pro Sekunde.

Häufige Fehler, die zu vermeiden sind

  • Die Annahme, dass 1 GB = 1 GiB ist.
  • Die Verwendung von SI-Formeln für speicherbezogene Berechnungen.
  • Das Vernachlässigen des 8x-Multiplikators bei der Umrechnung von Bytes in Bits.

Durch das Verständnis dieser Konzepte können Benutzer Speicherkapazitäten, Bandbreiten und Speichergrößen plattformübergreifend genau vergleichen.

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