Vorstoß in neue Dimensionen: Was heißt Exa, Yotta, was Femto und Atto?
Die Menschheit dringt im Kleinen wie im Großen in immer neue Dimensionen vor. Ein Proton misst etwa 1.100 Attometer. Der globale Datenberg wird bis 2030 voraussichtlich schon jenseits der Zettabyte dann Yotta als Vorsilbe haben. Aber was heißen diese Präfixe eigentlich?
Cloud Computing, Big Data Analytics, das Internet of Things (IoT) und künstliche Intelligenz sind maßgebliche Treiber, dass der globale Datenbestand jedes Jahr massiv wächst. 2010 waren es laut Statista schon rund 2 Zettabyte oder 2⁷⁰ Byte. Die Prognosen für 2030 reichen weit auseinander. IDC rechnet bis 2030 mit einer Verzehnfachen der Datenmenge von 2020 auf 570 Zettabyte. Der chinesische Mobilfunkriese Huawei geht sogar davon aus, dass dann bereits die Yottabyte-Grenze überschritten sein wird.
Dazu sollte man wissen, dass ein Kilobyte zum Beispiel nicht genau 1.000 oder 10³ Byte, sondern 2¹⁰ oder 1.024 Byte entspricht. In der Fachsprache spricht man auch nicht von Zetta- oder Yottabyte (ZB oder YB, 10²¹ oder 10²⁴ Byte), sondern von Zebibyte und Yobibyte (ZiB und YoB), was genauer gesagt 2⁷⁰ und 2⁸⁰ oder 1.180.591.620.717.411.303.424 und 1.208.925.819.614.629.174.706.176 Byte entspricht. Aber bei so großen Datenmengen sollte man sich auch nicht mit Spitzfindigkeiten aufhalten.
Gleichzeitig dringen Forschende auch in immer kleinere Dimensionen vor, wo Piko- oder Nanometer längst nicht mehr ausreichen, um die teilweise schon subatomare Winzigkeit von bestimmten Dingen zu beschreiben. Dazu sollte man wiederum wissen, dass ein Millimeter zum Beispiel ein Tausendstel oder 10⁻³ oder 0,001 Meter sind. Ein Nanometer, die Dimension, in der heute bei der Chipfertigung gemessen wird, ist 10⁻⁹ oder 0,000000001 Meter.
Der Exponent bei der Schreibweise gibt die Zahl der Nullen an. Bei negativen Exponenten oder Hochzahlen muss man die ganzzahlige Null vor dem Komma mitrechnen, womit hinter dem Komma Nullen stehen. Bei einem positiven Exponenten folgen auf die 1 dagegen Nullen.
Das ist wichtig, um folgende Tabelle mit den Präfixen und Multiplikatoren zu verstehen:
| Präfixe und Zehnerpotenzen | ||||
| Präfix | Symbol | Zehnerpotenz | Name | Zweierpotenz |
| Ronto- | r | 10⁻²⁷ | Quadrilliardstel | |
| Yuko- | y | 10⁻²⁴ | Quadrillionstel | – |
| Zepto- | z | 10⁻²¹ | Trilliardstel | – |
| Atto | a | 10⁻¹⁸ | Trillionstel | – |
| Femto- | f | 10⁻¹⁵ | Billiardstel | – |
| Piko- | p | 10⁻¹² | Billionstel | – |
| Nano- | n | 10⁻⁹ | Milliardstel | – |
| Mikro- | µ | 10⁻⁶ | Millionstel | – |
| Milli- | m | 10⁻³ | Tausendstel | – |
| – | 10⁰ | Einerstelle | 2⁰ | |
| Zenti- | c | 10⁻² | Hundertstel | – |
| Dezi- | d | 10⁻¹ | Zehntel | – |
| Deka- | da | 10¹ | Zehn/Zig | – |
| Hekto- | h | 10² | Hundert | – |
| Kilo- | k | 10³ | Tausend | 2¹⁰ |
| Mega- | M | 10⁶ | Million | 2²⁰ |
| Giga- | G | 10⁹ | Milliarde | 2³⁰ |
| Tera- | T | 10¹² | Billion | 2⁴⁰ |
| Peta- | P | 10¹⁵ | Billiarde | 2⁵⁰ |
| Exa | E | 10¹⁸ | Trillion | 2⁶⁰ |
| Zetta- | Z | 10²¹ | Trilliarde | 2⁷⁰ |
| Yotta- | Y | 10²⁴ | Quadrillion | 2⁸⁰ |
| Ronna- | R | 10²⁷ | Quadrilliarde | 2⁹⁰ |
Die Tabelle mit Präfixen zeigt die Zehnerpotenzen und (wo vorhanden) die Zweierpotenzen sowie die Namen der Zahlen in deutscher Schreibweise. Auf der kurzen Skala wie in den englischsprachigen Ländern wäre ein Gigabyte eine Billion Byte, weil es da keine -iarde gibt.
Soweit ein Überblick über die wichtigsten Bezeichnungen und Präfixe für winzig kleine bis ganz große Dinge, wie sie unter anderem Computerweekly.de zusammengetragen hat. Zur Geschichte von Kilo, Mega und anderen Einheiten erfährt man da, dass Kilo (1.000) als Präfix schon zwischen 1865 und 1870 eingeführt wurde. Giga (von griechisch riesig) folgte 80 Jahre später, Peta und Exa wurden vom Internationalen Einheitensystem (SI) erst 1975 hinzugefügt.
SI bezeichnet bei Maßeinheiten den metrischen Standard im Gegensatz zu dem in den USA noch geltenden ursprünglich englischen imperialen, wo etwa noch in Fuß und Zoll (foot and inch) gemessen und gerechnet wird – und damit auch duodezimal. Denn 1 Fuß sind 12 Zoll, ein Pfund (pound) sind im imperialen Maßsystem 12 Unzen (ounces).
Zurück zu Yottabyte. Genauer wären das nicht 1.000 Zettabyte, sondern 2¹⁰ oder 1.024 Zettabyte. Und wenn man ganz genau sein will, eben die oben genannte Zahl von 1.208.925.819.614.629.174.706.176 Byte. Die 2 kommt daher, dass Computer binär rechnen und im Prinzip nur Nullen und Einsen kennen. Die genannte Zahl als Binär- oder Dualzahl wäre aber viel zu lang und unübersichtlich. Als Hexadezimalzahl mit der 16 statt der 2 oder 10 als Basis wird die Zahl als 16²⁰ oder 1 0000 0000 0000 0000 000016 viel überschaubarer als eine 1 mit viermal so vielen oder 20 Nullen dran. Daher zählt und rechnet man in der Welt der Informatik lieber mit Hexadezimalzahlen.
