Das Speichersystem eines Computers
Informationen können gegenwärtige analog oder digital gespeichert werden.
| analog | digital |
| Speicherung von Schwingungen | Speicherung durch Codierung der Informationen |
| Verluste bei Vervielfältigung und Übertragung | keinerlei Verluste - Vervielfältigung und Übertragung des Originals |
Die digitale Informationsspeicherung hat enorme Vorteile. So ist sie absolut verlustfrei zu transportieren und kann beliebig oft kopiert werden, ohne dass dabei ein Qualitätsverlust auftritt. So ist z. B. nicht die Musik selbst auf einer CD, sondern ihre digitale Codierung. Ein CD-Player bekommt nur Nullen und Einsen geliefert und reproduziert daraus wieder die Musik wie sie bei der Aufnahme geklungen hat. Damit ist eine Verdoppelung einer CD eigentlich keine Kopie im herkömmlichen Sinne, sondern die Vervielfältigung des Originals. Allein durch die Anzahl der gespeicherten Informationen unterscheiden sich digitale Aufzeichnungen in ihrer Qualität.
Im digitalen Speicher gleich welcher Art werden winzige Bereiche definiert, die entweder eine Null oder eine Eins darstellen. Im Arbeitsspeicher sind es kleine Zellen, in denen entweder Strom anliegt oder nicht. Auf einer CD sind es Erhöhungen und Vertiefungen, die die gleiche Funktion erfüllen. Auf einer Festplatte werden winzige "Eisenspäne" magnetisch nach links oder rechts ausgerichtet. Das ist zwar eine sehr vereinfachte Darstellung. Sie genügt jedoch für das Verständnis vollkommen.
Wie wird nun z. B. ein Buchstabe gespeichert? Wie bei einem Morsecode wurde festgelegt, dass jeder Buchstabe z. B. mit 8 Nullen und Einsen verschlüsselt wird. Die Reihenfolge wurde im ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange) festgelegt. Jeder Computer muss sich an diesen Standard halten, wenn er mit den anderen Computern Daten austauschen will.
Dadurch wird die Datenmengen auch genau messbar. Die kleinste Speichereinheit, die also nur Null oder Eins sein kann ist das Bit (Binary Digit). Sie kann also nur zwei Zustände annehmen. Damit ist klar, warum die Zahl Zwei eine so große Rolle spielt.
Acht Bits werden zur Darstellung eines Buchstaben benötigt. Deshalb bilden diese 8 Nullen und Einsen die nächste Speichereinheit - das Byte.
Ab jetzt geht es in der Zweierpotenz weiter.
- 1024 Byte = 1 KByte
- 1024 KByte = 1 MByte
- 1024 MByte = 1 GByte
- 1024 GByte = 1 TByte (Terabyte)
- 1024 TByte = 1 PByte (Petabyte)
- 1024 PByte = 1 EByte (Exabyte)
- 1024 EByte = 1 ZByte (Zettabyte)
- 1024 ZByte = 1 YByte (Yottabyte)
Letztere sind gegenwärtig noch unvorstellbar riesige Datenmengen. Doch wenn man die Entwicklung der Informationstechnik in den letzten Jahren betrachtet, so wird es nicht mehr lange dauern und wir sprechen immer mehr über Terabyte usw.
Für die Arbeit am Computer ist es für jeden Benutzer wichtig, dass er Speichermengen und Datengrößen ungefähr abschätzen kann. Zu Ihrer Orientierung hier ein paar Beispiele:
- Ein schwarz-weiß-Bild ohne Graustufen benötigt für seine Speicherung nur ein Bit pro Bildpunkt.
- Eine reine Textseite benötigt pro Buchstabe ein Byte.
- Ein Foto von einer Digitalkamera belegt je nach Auflösung 1 bis 5 Megabyte.
- Ein Musiktitel durchschnittlicher Länge braucht für seine unkomprimierte Speicherung ca. 40 MByte und komprimiert im mp3-Format ca. 4 MByte.
- Auf eine CD passen ca. 700 MB Daten, auf eine DVD 4,7 GB
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