TB in TiB umrechnen

Ein Terabyte ist eine Billion Byte. Eine als 1 TB verkaufte Platte hat genau das — der scheinbar fehlende Platz ist eine Meinungsverschiedenheit über Einheiten, kein Mangel.

Ein Tebibyte sind 1.024 Gibibyte. Der Abstand zum Terabyte wächst mit jeder Stufe: 2,4 % bei Kilo, 4,9 % bei Mega, 7,4 % bei Giga, 10 % bei Tera.

Der Faktor ist 0,909495, und den trägt praktisch niemand mit sich herum. Auf 0,91 gerundet liegt er um 0,06 % daneben — bei kleinen Zahlen unsichtbar, bei etwa 10.000 TB wird daraus eine ganze Einheit.

Genau das ist die Zahl, die man vor dem Runden wissen will: nicht der Fehler selbst, sondern ab wann er aufhört, egal zu sein. Darunter ist der kurze Faktor der vernünftige; darüber nimm das Feld oben, das erst beim Ausgeben rundet.

Ein TiB sind 1.024 der Einheit darunter, ein TB sind 1.000. Auf dieser Seite ist das der Unterschied zwischen 1,0995 TB und 1 TB — 10 % —, und der Abstand wächst mit jeder Stufe. Bei einem Foto ist er ein Rundungsfehler, bei einer Festplatte ein sichtbares Stück.

Darin besteht das Rätsel um den fehlenden Speicherplatz vollständig. Eine Platte, die als TB verkauft wird, enthält exakt das, was draufsteht; Windows teilt anschließend durch 1.024 statt durch 1.000, behält den dezimalen Namen bei und zeigt deshalb eine kleinere Zahl an. macOS rechnet seit Version 10.6 in den dezimalen Einheiten und zeigt die Zahl von der Verpackung — dieselbe Platte, zwei Rechner, zwei Größen, und verloren geht dabei nichts.

Eine als 4 TB verkaufte Festplatte enthält vier Billionen Byte, und genau das meint der Hersteller. Windows nimmt dieselben vier Billionen Byte, teilt sie durch 1.099.511.627.776, weil es das einen Tebibyte nennt — aber TB beschriftet, und erhält 3,638. Nach der Formatierung, die noch einmal einen Bruchteil eines Prozents kostet, zeigt der Explorer 3,63 TB an. Jedes Byte ist vorhanden und zählbar; nur die Einheit über den Bytes hat gewechselt, ohne den Namen zu wechseln.

Zehn Prozent sind groß genug, dass ein Defekt oder eine nicht angelegte Partition naheliegend vermutet werden. Beides ist es nicht, und die Prüfung ist schnell gemacht: Die exakte Bytezahl in den Laufwerkseigenschaften sollte bei oder knapp über vier Billionen liegen. Ist das der Fall, ist die Platte so groß, wie sie verkauft wurde, und nur die Zusammenfassungszeile widerspricht dem.

Die Abweichung ist eine einzige Ersetzung — 1.024 statt 1.000 — die einmal pro Stufe der Größenskala angewendet wird. Eine Stufe ergibt 2,4 Prozent, zwei ergeben 4,9, drei ergeben 7,4 und vier ergeben 10. Ein Terabyte liegt vier Stufen über einem Byte, trägt die Ersetzung also vierfach — und deshalb streitet niemand über Kilobyte, während sich bei Terabyte fast jeder wundert.

Das bedeutet auch, dass die Lücke weiterwächst. Die nächste Stufe, Petabyte gegen Pebibyte, liegt bei 12,6 Prozent, und ein in der einen Einheit ausgeschriebenes und in der anderen bereitgestelltes Speicherarray liegt um ein Achtel daneben, bevor überhaupt etwas darauf gespeichert wurde. Die Rechnung hat sich seit den 1960er-Jahren nicht geändert — nur die Größenordnung, in der Menschen ihr begegnen.

Deutsche Festplattenkartons und Produktseiten tragen fast durchgängig einen Fußnotenhinweis, der 1 TB als eine Billion Byte definiert — eine Formulierung, die auch hierzulande regelmäßig Gegenstand von Verbraucherberichten und technischer Fachpresse wie c't ist, gerade weil die Differenz zur Windows-Anzeige so verlässlich für Rückfragen sorgt. Diese Fußnote ist der zuverlässigste Satz auf der Verpackung: Sie nennt die gekaufte Kapazität in der einzigen Einheit mit nur einer Bedeutung. Vergleicht man Laufwerke anhand der Bytezahl, verschwindet die Frage vollständig.

Was die Fußnote nicht ändern kann, ist die Anzeige danach. Windows teilt weiterhin viermal durch 1.024 und beschriftet das Ergebnis mit TB, sodass eine 4-TB-Platte dauerhaft rund 3,63 zeigt, eine 8-TB-Platte 7,27 und eine 18-TB-Platte 16,37. Vor dem Kauf einplanen statt danach überrascht sein: die angegebene Zahl mit 0,909 multiplizieren ergibt, was der Explorer später zeigen wird.

Ein kleiner Teil der Kapazität geht tatsächlich verloren, und es lohnt sich, ihn von der Einheitenfrage zu trennen, damit keiner der beiden Effekte dem anderen angelastet wird. Ein Dateisystem muss seine eigenen Strukturen speichern — bei NTFS die Master File Table, bei ext4 Inode-Tabellen und Journal, bei APFS die Metadaten-Container — und das sind reale Byte, die für Dateien nicht mehr verfügbar sind. Auf einem Mehrfach-Terabyte-Volumen macht das einen Bruchteil eines Prozents aus.

Ein zweiter, subtilerer Verlust entsteht, sobald Dateien tatsächlich geschrieben werden: Alles wird in ganzen Blöcken abgelegt, typischerweise 4 KiB, sodass eine 100-Byte-Datei 4.096 Byte belegt. Auf einer Platte mit einer Million kleiner Dateien summiert sich dieses Aufrunden in den Gigabyte-Bereich. Keiner der beiden Effekte kommt annähernd an den Einheitenunterschied heran, aber beide sind der Grund, warum die Anzeige der freien Kapazität auf einer benutzten Platte nie ganz die glatte Zahl der Umrechnung oben zeigt.

Wer mehrere solcher Platten in einem NAS oder Server zu einem RAID-Verbund zusammenschaltet, trifft die Umrechnung ein zweites Mal. Acht Platten zu 4 TB sind dezimal 32 TB, was der Verbund vor jeder Redundanz als 29,1 TiB meldet, und eine einfache Parität nimmt anschließend die Kapazität einer Platte weg, sodass 25,5 TiB nutzbar bleiben. Ein in dezimalen Terabyte geplantes Vorhaben, gegen einen in Tebibyte gemeldeten Pool geprüft, fällt an beiden Stellen zu knapp aus.

ZFS fügt eine dritte Abzugsstelle hinzu, weil es darauf ausgelegt ist, über freien Speicherplatz informiert zu werden und bei Kapazitätsmangel schlecht funktioniert. Die übliche Praxis ist, einen Pool deutlich unter voll zu halten statt ihn auszureizen, wodurch die real planbare Kapazität noch einmal sinkt. Nichts davon ist die Einheitendifferenz, aber alles baut auf ihr auf — und ein Pool, dessen Größe an der Zahl auf den Festplattenkartons bemessen wurde, ist von den dreien meist der knappste.

Die Regel, die jede Herstellerangabe übersteht, ist, vor jedem Vergleich alles in Byte umzurechnen. Ein NAS, das 16 TB Rohkapazität bewirbt, und ein Backup-Dienst, der 16 TiB Kontingent nennt, bieten nicht dasselbe an — der Unterschied liegt bei 1,6 TB, also einer ganzen Festplatte. Byte sind die einzige Größe, auf die sich beide Seiten gleich verstehen, und jede Spezifikation lässt sich am Ende darauf zurückführen.

Die zweite Regel ist, einer nackten TB-Angabe zu misstrauen und einer mit einem i darin zu vertrauen. TiB kann nur 1.099.511.627.776 Byte bedeuten; TB bedeutet eine Billion, wenn ein Hersteller es schreibt, und 1.099.511.627.776, wenn Windows es anzeigt. Verwendet ein Dokument TiB, hat es die verwendete Konvention bereits offengelegt — verlässlicher als jede Vermutung über die Art des Anbieters, der es geschrieben hat.

Ist die Einheit einmal berücksichtigt, hat ein echter Fehlbetrag meist eine von drei Ursachen, und alle drei zeigen sich in der Datenträgerverwaltung. Ein nicht zugewiesener Bereich am Ende der Platte bedeutet, dass die Partition kleiner als die Platte angelegt wurde; eine Platte, die trotz größerer Kapazität als 2 TB angezeigt wird, hat meist eine MBR-Partitionstabelle bekommen, die darüber hinaus nichts adressieren kann; und eine Kapazität, die genau ein glatter Bruchteil der erwarteten ist, deutet auf einen Defekt oder, seltener, auf eine gefälschte Platte hin.

Die entscheidende Prüfung ist die exakte Bytezahl gegen die Herstellerangabe, nicht die gerundete Zusammenfassung. Meldet der Rohdatenträger vier Billionen Byte und das Volumen darauf deutlich weniger, liegt das Problem an der Partition und lässt sich ohne Datenverlust beheben. Meldet bereits der Rohdatenträger zu wenig, ist diese Umrechnung nicht die Erklärung, und die Platte gehört zurückgeschickt — am besten geprüft, bevor sie mit einem Backup gefüllt ist, denn eine Kapazitätsprüfung dauert an einer leeren Platte eine Minute und an einer vollen einen Nachmittag.