Bit und Byte (Einheiten in der IT)
Die kleinste Einheit in der Informationsverarbeitung ist das Bit und dient zur Messung von Kommunikation und Speicherkapazität. Das Wort "Bit" ist die Abkürzung von "Binary Digit" und stammt von Claude Shannon.
Die Informationsmenge eines Bit entspricht der Antwort auf eine Frage, die nur zwei Möglichkeiten zulässt. Zum Beispiel JA/NEIN, AN/AUS oder wahr/falsch. Ein Bit kann also nur zwei Zustände annehmen.
Zur Darstellung der Information werden typischerweise die Symbole „1“ und „0“ verwendet. Man kann aber auch jede andere Zeichenkombination verwenden. Gängig sind „H“ und „L“ für „High“ und „Low“ oder „T“ und „F“ für „true“ und „false“.
Physikalisch wird ein Bit in Form einer elektrischen Ladung (in einem Kondensator oder Transistor), in Form einer elektrischen Spannung (an einem Widerstand) oder durch Magnetisierung (an einer bestimmten Stelle) dargestellt.
Bitfolgen
Zur einfacheren Verarbeitung und Übertragung von Daten in und zwischen digitalen Systemen, weisen die Daten bestimmte Strukturen auf. Dabei handelt es sich um einzelne Zustände in Form von "0" oder "1" oder eben Gruppen von solchen Zuständen. Einzelne Zustände werden als Bit bezeichnet. Eine Gruppe von Zuständen wäre eine Bitfolge, die man zum Beispiel Byte oder Datenwort nennt.
- Bit: Das Bit ist die kleinste Informationseinheit in der Informations- und Kommunikationstechnik. Es kann zwei Zustände annehmen und stellt eine Speicherstelle dar.
- Byte: 8 Bit werden zu einem Byte zusammengefasst und repräsentiert oft ein Zeichen. Wobei es sich um eine angenommene und nicht um eine standardisierte Konvention handelt. Die einzige richtige Bezeichnung für 8 Bit ist das Oktett.
- Halbbyte/Nybble: 4 Bit werden zu einem Halbbyte oder Nybble zusammengefasst.
- Word: Das Word kommt aus dem Englischen womit ein Wort gemeint ist. Ein Wort besteht aus mindestens 2 Buchstaben. Daher besteht ein Wort aus 2 Byte, was insgesamt 16 Bit entspricht.
- DWord: Das DWord ist das Doppelwort, das aus 2 Wörtern besteht. Das sind 32 Bit oder 4 Byte.
Wie viel Bit ein Byte, ein Wort oder ein Doppelwort umfassen ist nicht in jedem Fall festgelegt. So kann es Systeme geben, die von der üblichen Anzahl von Bits abweichen.
Byte (Bitfolge)
Eine Bitfolge von 8 Bit bezeichnet man typischerweise als Byte. Ein Byte hat aber nicht zwingend 8 Bit. Es gibt Anwendungen und Protokolle, bei denen ein Byte zwischen 7 und 12 Bit variieren kann. Sicher ist nur, dass ein Oktett 8 Bit sind.
Ein Bitfolge von 4 Bit bezeichnet man als Nibbel oder Halbbyte. Wobei das Byte die übliche Verarbeitungseinheit ist.
- 8 Bit (1 x 8 Bit) = 1 Byte
- 16 Bit (2 x 8 Bit) = 2 Byte
- 24 Bit (3 x 8 Bit) = 3 Byte
- 32 Bit (4 x 8 Bit) = 4 Byte
- 48 Bit (6 x 8 Bit) = 6 Byte
- 64 Bit (8 x 8 Bit) = 8 Byte
- 128 Bit (16 x 8 Bit) = 16 Byte
- ...
- 1024 Bit (128 x 8 Bit) = 128 Byte
Datenwort (Bitfolge)
In der Regel stehen die einzelnen Bits in einer Bitfolge in einem Zusammenhang. Dann bezeichnet man die Bitfolge auch als Datenwort. Die Länge von Datenworten entspricht meist einem Vielfachen von 8. Zum Beispiel 8, 16, 24, 32, 48, 64, 128 usw.
Die Datenwortbreite bzw. -länge wird meist von der Verarbeitungsbreite des Rechners bzw. des Systems festgelegt.
Zur Übertragung zwischen Verarbeitungseinheiten existieren dann mehrere parallel verlaufende Leiterbahnen (Signalwege für je ein Bit). Entsprechend der Menge, wie das Datenwort breit ist. Bei 8 Bit sind es 8 Leiterbahnen, 16 Bit sind es 16 Leiterbahnen, usw.
Beispiel: 16-Bit-Rechner
- Wort: 16 Bit / 2 Byte (Datentyp: Word)
- Doppelwort: 32 Bit / 4 Byte (Datentyp: DWord)
- Vierfachwort: 64 Bit / 8 Byte
- Halbwort: 8 Bit / 1 Byte
Beispiel: 32-Bit-Rechner
- Wort: 32 Bit / 4 Byte (Datentyp: Word)
- Doppelwort: 64 Bit / 8 Byte (Datentyp: DWord)
- Vierfachwort: 128 Bit / 16 Byte
- Halbwort 16 Bit / 2 Byte
Bit oder Byte?
Es stellt sich die Frage, wann man Bit oder Byte verwendet. Welche Einheit genau zur Anwendung kommt hängt davon ab, was der Wert ausdrückt oder auf was er sich bezieht. Übertragungsgeschwindigkeiten werden typischerweise in Bit angegeben. Bei Speicherkapazitäten und Dateigrößen typischerweise Byte. Verarbeitungsgeschwindigkeiten in Form einer Frequenz werden in der Einheit Hertz (Hz) angegeben.
Es gibt aber auch Ausnahmen und entsprechend viele weitere Einheiten.
Einheiten in der IT
Bit und Byte bekommen zusätzlich Präfixe vorangestellt, wenn die Bit- oder Byte-Werte 1.000er oder 1.024er Vielfache überschreiten.
- Einheiten in der IT
- Speicherkapazität
- Übertragungsgeschwindigkeit und Übertragungsbandbreite
- Verarbeitungsgeschwindigkeit und Verarbeitungsbandbreite
- Frequenzen
Quantenbit (QuBit)
Ein Quantenbit (Quantum Bit), kurz QuBit, ist die Grundeinheit in einem Quantencomputer. Quantenbits können im Gegensatz zu binären Bits nicht nur 0 oder 1 sein, sondern gleichzeitig beide Zustände einnehmen.
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