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Grundlagen von Datenspeichereinheiten

Datenspeichereinheiten messen digitale Informationen, aber sie existieren in zwei verschiedenen Systemen: dem SI-System (Internationales Einheitensystem) und dem binären IEC-System (International Electrotechnical Commission).

SI-System (Basis-10)

Das SI-System verwendet Potenzen von 10 zur Definition der Einheiten:

  • Petabyte (PB): 1 PB=1015 Bytes1 \text{ PB} = 10^{15} \text{ Bytes}
  • Yottabyte (YB): 1 YB=1024 Bytes1 \text{ YB} = 10^{24} \text{ Bytes}

IEC-binäres System (Basis-2)

Das IEC-System verwendet Potenzen von 2 und wurde für Computeranwendungen entwickelt:

  • Pebibyte (PiB): 1 PiB=250 Bytes1 \text{ PiB} = 2^{50} \text{ Bytes}
  • Yobibyte (YiB): 1 YiB=280 Bytes1 \text{ YiB} = 2^{80} \text{ Bytes}

Der Hauptunterschied liegt in den Präfixen: SI-Einheiten (PB, YB) verwenden Dezimalwerte, während IEC-Einheiten (PiB, YiB) Binärwerte nutzen.

Formel zur Umrechnung von PB in YB und PiB in YiB

SI-System-Formel

Um Petabyte (PB) in Yottabyte (YB) umzurechnen:

YB=PB×10−9\text{YB} = \text{PB} \times 10^{-9}

Beispiel: Umrechnung von 5 PB5 \text{ PB} in YB:

5 PB=5×10−9 YB=0,000000005 YB5 \text{ PB} = 5 \times 10^{-9} \text{ YB} = 0,000 000 005 \text{ YB}

IEC-binäres System-Formel

Um Pebibyte (PiB) in Yobibyte (YiB) umzurechnen:

YiB=PiB×2−30\text{YiB} = \text{PiB} \times 2^{-30}

Beispiel: Umrechnung von 1000000 PiB1 000 000 \text{ PiB} in YiB:

1000000 PiB=1000000×2−30 YiB≈0,000931 YiB1 000 000 \text{ PiB} = 1 000 000 \times 2^{-30} \text{ YiB} \approx 0,000 931 \text{ YiB}

Praktische Beispiele für PB-zu-YB- und PiB-zu-YiB-Umrechnungen

Beispiel 1: Globaler Internetverkehr

Im Jahr 2023 wurde der globale Internetverkehr auf 3,4 ZB3,4 \text{ ZB} (Zettabyte) geschätzt. Um dies in YB umzurechnen:

3,4 ZB=3,4×10−3 YB=0,0034 YB3,4 \text{ ZB} = 3,4 \times 10^{-3} \text{ YB} = 0,003 4 \text{ YB}

In PiB, Korrektur:

1 ZB≈887617 PiB(unter Verwendung von 1 ZB=1021 Bytes und 1 PiB=250 Bytes)1 \text{ ZB} \approx 887 617 \text{ PiB} \quad \text{(unter Verwendung von } 1 \text{ ZB} = 10^{21} \text{ Bytes und } 1 \text{ PiB} = 2^{50} \text{ Bytes)}

Beispiel 2: Skalierung von Cloud-Speicher

Ein Cloud-Anbieter speichert 50000 PB50 000 \text{ PB}. Umrechnung in YB:

50000 PB=50000×10−9 YB=0,00005 YB50 000 \text{ PB} = 50 000 \times 10^{-9} \text{ YB} = 0,000 05 \text{ YB}

In binären Begriffen entsprechen 50000 PiB50 000 \text{ PiB}:

50000×2−30 YiB≈0,0000466 YiB50 000 \times 2^{-30} \text{ YiB} \approx 0,000 046 6 \text{ YiB}

Historischer Kontext von Datenspeichereinheiten

Die SI-Präfixe (Kilo-, Mega-, Giga-) wurden 1960 formalisiert, aber mit dem exponentiellen Wachstum der Datenspeicherung führte die IEC 1998 binäre Präfixe (Kibi-, Mebi-, Gibi-) ein, um Verwirrung zu reduzieren. Zum Beispiel:

  • 1 TB=1000000000000 Bytes1 \text{ TB} = 1 000 000 000 000 \text{ Bytes} (SI)
  • 1 TiB=1099511627776 Bytes1 \text{ TiB} = 1 099 511 627 776 \text{ Bytes} (IEC)

Der Begriff “Yottabyte” wurde 1991 in das SI-System aufgenommen, während “Yobibyte” mit dem IEC-Standard eingeführt wurde.

Hinweise zur Genauigkeit der Einheitenumrechnung

  1. Abweichungen zwischen SI und IEC: Eine 1 PB1 \text{ PB}-Festplatte, die mit SI-Einheiten vermarktet wird, enthält 1×1015 Bytes1 \times 10^{15} \text{ Bytes}, aber in IEC-Begriffen entspricht dies etwa 0,888 PiB0,888 \text{ PiB}.
  2. Praktische Anwendungen: Betriebssysteme zeigen Speicher oft in IEC-Einheiten an. Beispielsweise wird eine 1 TB1 \text{ TB}-Festplatte in Windows als 931 GiB931 \text{ GiB} angezeigt.
  3. Klärung zu Zettabyte:
    • 1 ZB=1021 Bytes1 \text{ ZB} = 10^{21} \text{ Bytes} (SI)
    • 1 ZiB=270 Bytes≈1,1805916×1021 Bytes1 \text{ ZiB} = 2^{70} \text{ Bytes} \approx 1,180 591 6 \times 10^{21} \text{ Bytes} (IEC)

Häufig gestellte Fragen

Wie viele PB sind in einem YB?

Es gibt 1000000000 PB1 000 000 000 \text{ PB} in 1 YB1 \text{ YB}.

Berechnung:

1 YB=1024 Bytes,1 PB=1015 Bytes1 \text{ YB} = 10^{24} \text{ Bytes}, \quad 1 \text{ PB} = 10^{15} \text{ Bytes} 10241015=109=1000000000 PB\frac{10^{24}}{10^{15}} = 10^{9} = 1 000 000 000 \text{ PB}

Warum gibt es zwei Systeme (SI und IEC)?

SI-Einheiten werden für Einfachheit in Marketing und allgemeinen Kontexten verwendet, während IEC-Einheiten die binäre Natur von Computersystemen widerspiegeln.

Wie kann man PiB manuell in YiB umrechnen?

Verwenden Sie die Formel:

YiB=PiB1073741824\text{YiB} = \frac{\text{PiB}}{1 073 741 824}

Beispiel: Umrechnung von 5000000 PiB5 000 000 \text{ PiB} in YiB:

50000001073741824≈4,6566 YiB\frac{5 000 000}{1 073 741 824} \approx 4,656 6 \text{ YiB}

Werden Yottabyte in der realen Datenspeicherung verwendet?

Stand 2024 ist Yottabyte-Speicher theoretisch. Die globale Datensphäre soll bis 2030–2040 1 YB1 \text{ YB} erreichen.

Was ist der Unterschied zwischen YB und YiB?

  • 1 YB=1024 Bytes1 \text{ YB} = 10^{24} \text{ Bytes}
  • 1 YiB=280 Bytes≈1,2089258×1024 Bytes1 \text{ YiB} = 2^{80} \text{ Bytes} \approx 1,208 925 8 \times 10^{24} \text{ Bytes}

Das YiB ist etwa 20,89%20,89 \% größer als das YB.

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