| Referenz | Bit (bit) | Kibioktett (Kio) |
|---|---|---|
| A plain text message (160 characters) | 1280 bit | 0.15625 Kio |
| A three-minute MP3 | 24000000 bit | 2929.69 Kio |
| A smartphone photo | 32000000 bit | 3906.25 Kio |
| A high-definition film | 3.2 × 1010 bit | 3906250 Kio |
| A dual-layer Blu-ray disc | 4 × 1011 bit | 48828125 Kio |
Das Bit ist die Grundeinheit der Information. Sein Zeichen ist bit, und sein Name ist eine Verkürzung des englischen binary digit, Binärziffer, geprägt vom Statistiker John Tukey und von Claude Shannon 1948 in seiner Abhandlung Eine mathematische Theorie der Kommunikation gedruckt — der Arbeit, die die Informationstheorie begründete.
Ein Bit ist die Menge an Information, die eine einzige Wahl zwischen zwei gleich wahrscheinlichen Möglichkeiten trägt. Eine Münze, die Kopf oder Zahl fällt, ein Schalter offen oder geschlossen, eine Spannung hoch oder niedrig: Jedes davon entscheidet ein Bit. Diese Festlegung macht das Bit zu einer Einheit und nicht bloß zu einer Schreibgewohnheit. Sie misst, wie viel Ungewissheit eine Antwort beseitigt, und zwar unabhängig davon, wovon die Frage handelte.
Shannons Einsicht war, dass sich das zählen lässt. Eine Nachricht aus einem Zeichenvorrat von zweiunddreißig gleich wahrscheinlichen Zeichen trägt fünf Bit je Zeichen, denn zweiunddreißig ist zwei hoch fünf. Sind die Zeichen nicht gleich wahrscheinlich — wie die Buchstaben einer Sprache es nicht sind —, sinkt der Mittelwert, und dieser Abstand zwischen naiver Zählung und wahrem Mittel ist genau das, was die Verdichtung ausnutzt. Eine gut gepackte Datei ist eine, aus der die überflüssigen Bit entfernt wurden.
In der Technik ist das Bit ein körperlicher Zustand: eine Ladung, gefangen auf einem schwebenden Gatter im Flash-Speicher, die Richtung der Magnetisierung eines Bezirks auf der Scheibe einer Festplatte, eine Grube oder Fläche auf einer optischen Scheibe, ein Lichtpuls vorhanden oder nicht in einer Faser. Alle verschlüsseln dieselbe abstrakte Größe, und deshalb wandern Daten verlustfrei zwischen ihnen.
Beim Speichern werden Bit fast nie einzeln gezählt. Sie werden zu Oktetten von acht gebündelt, und der Fassungsraum wird in Oktetten oder deren Vielfachen genannt. Die Übertragung ist etwas anderes: Netz- und Schnittstellenraten stehen in Bit je Sekunde, sodass eine Verbindung mit 100 Megabit je Sekunde etwa 12,5 Megaoktett je Sekunde liefert. Beides zu verwechseln ist der häufigste Rechenfehler des ganzen Fachs.
Wo einzelne Bit wirklich gezählt werden, ist bei Angaben zu Feinheit und Umfang. Ein Farbkanal mit 8 Bit fasst 256 Stufen, einer mit 10 Bit 1024. Ton mit 16 Bit je Abtastwert hat etwa 96 Dezibel Dynamik, mit 24 Bit etwa 144. Eine 64-Bit-Adresse kann rund 18 Trillionen Plätze benennen. In jedem Fall verdoppelt jedes hinzugefügte Bit das Unterscheidbare.
Ein Bit entspricht 0,125 Oktett, 0,001 Kilobit oder etwa 0,0009766 Kibibit.
Das Kibioktett ist eine Einheit digitaler Information von 1024 Oktetten, also 8192 Bit. Sein Zeichen ist Kio. Es ist das binäre Gegenstück zum Kilooktett, und obwohl die beiden sich nur um 2,4 Prozent unterscheiden, wird in dieser Einheit ein großer Teil des inneren Aufbaus eines Rechners tatsächlich gemessen.
Das wichtigste Beispiel ist die Speicherseite. Prozessoren verwalten Speicher nicht Oktett für Oktett, sondern in Blöcken fester Größe, und auf beinahe jeder gebräuchlichen Bauart umfasst dieser Block 4 Kibioktett. Jede Zuteilung, die ein Programm vornimmt, wird auf ein Vielfaches davon aufgerundet, jeder Eintrag in den Seitentabellen beschreibt eine solche, und die Geschwindigkeit eines Programms hängt oft davon ab, wie gut sein Zugriffsmuster in dieses Vier-Kibioktett-Gitter passt.
Plattensektoren erzählen Ähnliches. Festplatten benutzten jahrzehntelang Sektoren von 512 Oktett, heutige benutzen 4 Kibioktett, passend zur Speicherseite, sodass eine Seite in einem einzigen Vorgang gelesen oder geschrieben werden kann. Dateisysteme teilen den Raum dann in Blöcken zu, die selbst Zweierpotenzen sind, meist 4 Kibioktett, und darum verbraucht eine Datei von einem Oktett vier Kibioktett auf der Platte.
Auch Netzprotokolle gebrauchen die Einheit. Puffergrößen, Fenstergrößen und die Höchstgröße vieler Protokollstrukturen sind Zweierpotenzen, und die Grenze von 64 Kibioktett kehrt immer wieder: Sie ist der größte Wert, den ein 16-Bit-Längenfeld ausdrücken kann, und begrenzt daher ein UDP-Datagramm, ein IP-Paket und mehrere ältere Dateiformate.
Das ist das allgemeine Muster: Wo eine Grenze aus der Breite eines binären Feldes stammt, ist die Grenze eine Zweierpotenz, und die redliche Schreibweise dafür ist ein binärer Vorsatz. 64 KB für die Datagrammgrenze zu schreiben ist nicht sehr falsch, doch 64 KiB ist genau richtig und sagt, woher die Zahl kommt.
Im Alltag ist der Unterschied unsichtbar. Eine Datei von 200 Kilooktett und eine von 200 Kibioktett liegen 4,8 Kibioktett auseinander, was niemand bemerkt. Der Wert der Unterscheidung liegt darin, dass sie die Rechnung hinter einer Zahl lesbar macht, und das zählt umso mehr, je größer die Zahlen werden.
Ein Kibioktett entspricht 1024 Oktett, 8192 Bit, 8 Kibibit oder 1,024 Kilooktett.