Zu wenig Speicherplatz? Kein Problem—größere Speicherkarten und SD-Karten werden immer günstiger. Doch weiß man mittlerweile ganz genau, dass man nicht die Speicherkapazität bekommt, die auf dem Medium angepriesen wird.
Speichermedien enthalten generell weniger Speicherplatz als auf der Verpackung angegeben. So stehen bei einem 64 GB USB-Stick nur etwa 59,28 GB zur Verfügung. Und der Speicherverlust wird umso größer, desto mehr Kapazität das Medium aufweist. Somit entstehen Verluste von 5 % im MB-Bereich, 7 % im GB-Bereich und ganze 10 % im TB-Bereich.
Dazu gibt es noch weitere Effekte, welche die reale Speicherkapazität von Datenträgern reduzieren. Folgende Tabellen helfen dir dabei, nicht die Katze im Sack zu kaufen.
Reale vs. geworbene Speicherkapazität
Das Problem bei der Bezeichnung von Speicherkapazitäten ist, dass Computer anders rechnen als Menschen. Während die Kapazität auf der Verpackung wie gewohnt in Basis 10 angegeben ist, rechnen Computer mit der Basis 2. Was wir als 1000 MB verstehen sind für den Computer 1049 MB (= 220 Byte). Somit passen die 1049 „Computer-MB“ nicht in die 1000 angegebenen MB rein—es ist weniger Speicherplatz da, als erwartet.
| geworbene Kapazität | reale Kapazität | Differenz [%] |
|---|---|---|
| 1 KB | 0,98 KB | 2,40 |
| 1 MB | 0,95 MB | 4,86 |
| 1 GB | 0,93 GB | 7,37 |
| 8 GB | 7,41 GB | 7,37 |
| 16 GB | 14,82 GB | 7,37 |
| 32 GB | 29,64 GB | 7,37 |
| 64 GB | 59,28 GB | 7,37 |
| 128 GB | 118,56 GB | 7,37 |
| 200 GB | 185,25 GB | 7,37 |
| 256 GB | 237,12 GB | 7,37 |
| 400 GB | 370,50 GB | 7,37 |
| 500 GB | 463,13 GB | 7,37 |
| 512 GB | 474,24 GB | 7,37 |
| 1 TB | 0,90 TB | 9,95 |
| 1,5 TB | 1,35 TB | 9,95 |
| 2 TB | 1,80 TB | 9,95 |
| 3 TB | 2,70 TB | 9,95 |
| 4 TB | 3,60 TB | 9,95 |
| 5 TB | 4,50 TB | 9,95 |
| 8 TB | 7,20 TB | 9,95 |
| 1 PB | 0,87 PB | 12,59 |
| 1 ZB | 0,85 ZB | 15,29 |
Wie zu sehen ist, steigt die Differenz prozentual mit der gewählten Bezeichnung. Selber berechnen kannst du deine effektive Kapazität mit folgender Gleichung:
reale Kapazität = geworbene Kapazität x ( 1000y – ( 1024y – 1000y ) ) / 1000y
mit y = 1 für KB, y = 2 für MB, y = 3 für GB und y = 4 für TB.
Weitere Effekte, welche die Kapazität von Datenträgern verringern
Neben der theoretischen Verringerung der Kapazität durch verschiedene Zahlensysteme spielen auch andere Faktoren eine Rolle.
Defekte Sektoren
So verringert sich der Speicherplatz bei Flash Speichern (z.B. SD-Karten, SSD, …) durch defekte Sektoren, die nicht zur Speicherung von Daten genutzt werden können. In vielen Fällen sind Sektoren schon direkt in der Produktion betroffen, wobei während des Lebenszyklus eines Flash Speichers weitere Defekte hinzukommen.
Um diesen Effekt entgegenzusteuern, sind Flash Speicher in der Regel mit zusätzlichen Sektoren ausgestattet. Treten Defekte auf, werden die defekten Sektoren nicht mehr genutzt und der Kontroller des Speichers weicht auf „frische“, funktionstüchtige Sektoren aus. Das sorgt dafür, dass alle Speicher beim Verkauf die gleiche Kapazität besitzen und während des Lebenszyklus (idealerweise) keinen Speicher verlieren.
Die Art der Formatierung
Um die reale vs. geworbene Speicherkapazität zu prüfen, teste ich einen ca. 10 Jahre alten, relativ häufig genutzten USB-Stick in verschiedenen Formatierungen. Das Resultat ist Folgendes:
| Formatierung | freier Speicher | reale Kapazität |
|---|---|---|
| ideal | 16.000.000.000 Bytes | 14,82 GB |
| NTFS | 15.982.518.272 Bytes | 14,80 GB |
| FAT32 | 16.012.746.752 Bytes | 14,83 GB |
| exFAT | 16.026.173.440 Bytes | 14,84 GB |
Wie zu sehen ist, haben die verschiedenen Formatierungen auch ohne gespeicherte Daten einen Einfluss auf die insgesamt nutzbare Kapazität. Im Vergleich zu anderen Faktoren ist dieser Effekt aber relativ gering.
Die Clustergröße
Dieser Effekt ist vor allem bei der Anhäufung von kleinen Dateien relativ schnell bemerkbar: Jede Datei nimmt mindestens die Größe eines Clusters an. Somit „wachsen“ kleine Dateien auf die Clustergröße an, auch wenn diese in Theorie diesen Speicherplatz gar nicht benötigen.
Der Speicherverlust ist direkt proportional zu der Clustergröße und der Anzahl Dateien auf einem Datenträger. Mit folgender Gleichung lässt sich der durchschnittliche Verlust berechnen:
Speicherverlust = Clustergröße / 2 x Anzahl Dateien
Eine gute Übersicht von Standard-Clustergrößen findest du z.B. bei Microsoft. Da jedem Dateisystem nur eine begrenzte Anzahl an Clustern zugewiesen werden kann, steigt die Mindestclustergröße mit der Speicherkapazität des Datenträgers. Als Beispiel: die meisten Windows-Systeme laufen auf einem NTFS-Dateisystem mit einer Clustergröße von 4 KB.
Folgende Tabelle gibt einen Überblick über den Speicherverlust bei einer Standard-4-KB-Clustergröße an—in Abhängigkeit der vorhandenen Dateien.
| Anzahl Dateien | Speicherverlust |
|---|---|
| 1000 | 2 MB |
| 10.000 | 20 MB |
| 100.000 | 200 MB |
| 704.888 | 1410 MB |
| 1 Millionen | 2000 MB |
Die 704.888 ist die jetzige Anzahl Dateien auf meinem Arbeitsdatenträger (256 GB, 177 GB besetzt). Auch hier ist der Speicherverlust bei den meisten Anwendungsfällen vernachlässigbar klein. Zu beachten ist, dass Datenträger für Medien wie Musik und Film deutlich weniger Dateien aufweisen, als ein Betriebssystem mit einer Reihe an installierten Programmen.
Fazit
Die Speichermedienindustrie will ihre Kundschaft nicht hinters Licht führen—lediglich hat sich ein schlechter Standard zur Beschreibung von Speicherkapazitäten durchgesetzt. Andere Effekte, abgesehen von der Verwirrung durch die irreführende Bezeichnung, sind in den meisten Fällen vernachlässigbar klein.
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