Nibble – was ist das?

Die Com­pu­ter­tech­no­lo­gie ent­wi­ckelt sich laufend weiter. Um sie nutzen zu können, benötigen Un­ter­neh­men und Anwender immer größere Ka­pa­zi­tä­ten für Da­ten­spei­che­rung und -über­tra­gung. Gängige Spei­cher­me­di­en sind stan­dard­mä­ßig bereits so groß, dass In­for­ma­ti­ons­ein­hei­ten wie Mega- und Gigabyte all­täg­lich sind. Auch bei der Da­ten­über­tra­gung begegnen uns Angaben wie Mbit/s – das ent­spricht einer Über­tra­gung von 1.000.000 Bits pro Sekunde.

Um zu verstehen, welche Da­ten­men­gen sich hinter diesen Begriffen verbergen, ist es notwendig, die kleinsten Bausteine zu kennen. Während Bits und Bytes vielen Nutzern ein Begriff sind, ist das Nibble eher unbekannt. Dabei war diese Einheit in den 1970er-Jahren der Anfang einer Ent­wick­lung, die eine schnel­le­re Da­ten­ver­ar­bei­tung er­mög­lich­te. Wir stellen das Nibble sowie seine Bedeutung vor und erklären, wie die Um­rech­nung in andere In­for­ma­ti­ons­ein­hei­ten funk­tio­niert.

Der Begriff „Nibble“ lässt sich von dem eng­li­schen Verb to nibble ableiten, was übersetzt „an­knab­bern“ bedeutet. Seltener ist der Begriff auch in den Schreib­wei­sen „Nybble“ und „Nyble“ zu finden, die auf die Einheit „Byte“ Bezug nehmen. Bei einem Nibble handelt es sich um die zweit­kleins­te In­for­ma­ti­ons­ein­heit für Da­ten­über­tra­gung und -spei­che­rung. Die eng­lisch­spra­chi­ge Be­zeich­nung deutet mit einem Wortspiel darauf hin, dass es sich bei einem Nibble um den Bruchteil eines Bytes handelt. Genauer gesagt ent­spricht ein Nibble der Hälfte eines Bytes und damit vier Bits.

Die Einheit Nibble ent­wi­ckel­te sich gemeinsam mit dem BCD-Code (engl.: Binary Coded Decimal), bei dem vier Bits jeweils eine Ziffer zwischen 0 und 9 re­prä­sen­tie­ren. Diese vier Bits ent­spre­chen einem Nibble. Durch das Zu­sam­men­fas­sen mehrerer Bits arbeiten Computer und Pro­zes­so­ren schneller. Bereits zu Beginn der 1970er-Jahre waren so­ge­nann­te 4-Bit-Mi­kro­pro­zes­so­ren in Ver­wen­dung. Bei diesen besteht jene Da­ten­men­ge, die der Prozessor in einem Schritt ver­ar­bei­tet, aus vier Bits bzw. einem Nibble. Dieses System er­mög­lich­te die Ent­wick­lung von leis­tungs­fä­hi­ge­ren Pro­zes­so­ren. Später fassten diese zuerst 8, dann 32 und schließ­lich 128 Bit zusammen.

Ein Bit ist die kleinste binäre In­for­ma­ti­ons­ein­heit, die den Zustand 0 oder 1 abbildet. Dieses Maß lässt sich nicht weiter un­ter­tei­len. Dafür gibt es eine große Anzahl anderer Einheiten, die Vielfache eines Bits dar­stel­len. Einer der be­kann­tes­ten Vertreter ist das Byte, das aus acht Bits besteht. Da ein Bit zwei ver­schie­de­ne Zustände (0 und 1) einnehmen kann, ergeben sich für ein Byte bereits 2⁸ Mög­lich­kei­ten. Ein Byte ent­spricht der kleinst­mög­li­chen Da­ten­men­ge, die vor allem bei Spei­cher­grö­ßen von Bedeutung ist.

Ein Nibble ent­spricht genau der Hälfte eines Bytes und besteht daher aus vier Bits. Daraus ergibt sich auch die al­ter­na­ti­ve Be­zeich­nung „Halbbyte“. Über die Jahr­zehn­te bestand ein Nibble jedoch nicht immer aus vier Bits. Eine Software der Firma Apple fasste bei­spiels­wei­se zuerst fünf und dann später sechs Bits zu einem Nibble zusammen. Mitt­ler­wei­le steht der Begriff fast aus­nahms­los nur noch für die ur­sprüng­li­che Bedeutung. Um die De­fi­ni­ti­on zu ver­deut­li­chen, verwenden einige Bereiche un­miss­ver­ständ­li­che Be­zeich­nun­gen wie „Semi-Oktett“, „Quadbit“ oder „Quartett“.

Ein Nibble kann 16 (2⁴) ver­schie­de­ne Werte von 0 bis 15 einnehmen. In binären Zahlen ent­spricht dies den Werten 0000 und 1111 sowie jede mögliche Kom­bi­na­ti­on daraus. Die In­for­ma­ti­ons­ein­heit findet vor allem bei Mi­kro­con­trol­lern, Kom­mu­ni­ka­ti­ons­pro­to­kol­len oder As­sem­bler­spra­chen Ver­wen­dung.

Kleine In­for­ma­ti­ons­ein­hei­ten wie Bit, Nibble und Byte eignen sich heut­zu­ta­ge nicht mehr, um übliche Da­ten­men­gen und Spei­cher­ka­pa­zi­tä­ten leserlich dar­zu­stel­len. Daher gibt es ver­schie­de­ne Einheiten, die die Viel­fa­chen eines Bits dar­stel­len. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über gängige Da­ten­men­gen und ihren Um­rech­nungs­fak­tor.

Der Begriff „Nibble“ entstand ver­mut­lich im Jahr 1958 durch eine scherz­haf­te Bemerkung des späteren Pro­fes­sors David B. Benson. Gegenüber einem Pro­gram­mie­rer der Los Alamos Sci­en­ti­fic La­bo­ra­to­ry nutzte Benson das englische Wortspiel to take half a bite. An diese Aussage erinnerte sich der Professor, als er die Dar­stel­lung einer Ziffer durch vier Bits benannte und damit das Nibble in die In­for­ma­ti­ons­tech­no­lo­gie einführte.