💾 Speicher
Inhalt
Wo bleiben eigentlich deine Daten?
Du kennst schon LernSax und das Netzlaufwerk als Speicherorte. Heute schaust du dir an, was Speicher technisch unterscheidet: warum manche Speicher beim Ausschalten alles vergessen, warum eine SSD schneller ist als eine Festplatte, und was Begriffe wie Byte, Kilobyte und Gigabyte eigentlich bedeuten.
⚡ Flüchtig oder nicht-flüchtig?
⚡ Flüchtig (RAM)
Sehr schnell, aber alle Daten sind weg, sobald der Strom ausgeht. Der Arbeitsspeicher hält nur das bereit, womit der Computer gerade arbeitet.
💾 Nicht-flüchtig (SSD, HDD, USB-Stick)
Langsamer als RAM, aber die Daten bleiben auch ohne Strom erhalten. Deshalb speicherst du hier dauerhaft.
🏎️ SSD vs. HDD
Eine klassische Festplatte (HDD) speichert Daten mechanisch auf rotierenden Magnetscheiben, ein Lesekopf bewegt sich dafür hin und her. Eine SSD (Solid State Drive) hat keine beweglichen Teile, sie speichert rein elektronisch, ähnlich wie ein großer USB-Stick. Deshalb ist eine SSD deutlich schneller und unempfindlicher gegen Stöße.
Ob Festplatte oder SSD: Beide erlauben direkten (wahlfreien) Zugriff auf jede beliebige Stelle, anders als zum Beispiel eine alte Kassette, bei der du dich erst durchspulen musst (sequenzieller Zugriff). Wie lange ein Lese- oder Schreibvorgang dabei dauert, nennt man Zugriffszeit, je kürzer, desto schneller der Speicher.
Auch der Prozessor hat einen eigenen, winzigen Zwischenspeicher direkt eingebaut, den Cache. Genau wie der Arbeitsspeicher ist er flüchtig, verliert seinen Inhalt also beim Ausschalten, ist dafür aber noch schneller als RAM.
🔢 Speichereinheiten
Computer rechnen intern nur mit den Ziffern 0 und 1, jede einzelne davon ist ein Bit. Acht Bit zusammen ergeben ein Byte. Für größere Datenmengen gibt es größere Einheiten:
📏 Speichergrößen
| Einheit | Größenordnung |
|---|---|
| Bit | kleinste Einheit, 0 oder 1 |
| Byte | 8 Bit |
| KB Kilobyte | ≈ 1.000 Byte |
| MB Megabyte | ≈ 1.000 KB |
| GB Gigabyte | ≈ 1.000 MB |
| TB Terabyte | ≈ 1.000 GB |
Genau genommen sind es 1024 statt 1000, für die Schule reicht die Faustregel "ungefähr das Tausendfache".
🧮 Umrechner
| Bit | – |
| Byte | – |
| KB | – |
| MB | – |
| GB | – |
| TB | – |
Rechnet mit der Schul-Faustregel (1 KB ≈ 1.000 Byte).
🌐 Lokal oder vernetzt gespeichert?
Speicher kann direkt an deinem Gerät hängen oder über ein Netzwerk erreichbar sein:
💻 Lokal (z. B. Festplatte im Computer)
Vorteile:
- schneller Zugriff
- funktioniert ohne Internetverbindung
Nachteile:
- nur an diesem einen Gerät verfügbar
- bei Geräteverlust oder -defekt sind die Daten weg
☁️ Vernetzt (LernSax, Schullogin, Netzlaufwerk)
Vorteile:
- von mehreren Geräten und Personen gleichzeitig erreichbar
- ideal für Gruppenarbeit, z. B. an eurem Erklärvideo
Nachteile:
- braucht eine Internet- bzw. Netzwerkverbindung
- ohne diese Verbindung kommst du nicht an die Dateien
🃏 Lernkarten
Zum Auswendiglernen: Karte antippen zum Umdrehen.
⭐ Üben
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🎮 Stundenaufgabe
Wähle eine Vertiefung, danach geht es an die praktische Übung:
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Suche nach "Speicher Bit Byte SSD HDD erklärt"
Seite im Fachbuch lesen
"Mega – Giga – Tera", S. 50–51
Mit KI besprechen
Prompt kopieren und in eine KI einfügen
Rolle: Du bist ein geduldiger Informatiklehrer. Aufgabe: Gib mir nacheinander drei Größenangaben (z. B. ein Musikstück mit 4 MB, ein Spielfilm mit 3 GB, ein Textdokument mit 20 KB) und lass mich einschätzen, wie viele davon ungefähr auf einen 64-GB-USB-Stick passen. Rechne danach mit mir zusammen nach. Kontext: Ich bin in Klasse 7 und lerne gerade Speichereinheiten wie Bit, Byte, KB, MB und GB. Stil: Alltagsnah, mit Beispielen aus dem echten Leben.
🎯 Teil 1: Speicher schätzen und nachmessen
Rechteaufgabe für den Schul-PC:
- Suche drei eigene Dateien unterschiedlichen Typs (z. B. ein Textdokument, ein Foto, ein Video oder eine Präsentation) und lass dir ihre Dateigröße anzeigen (Rechtsklick → Eigenschaften).
- Schätze vorher, bevor du nachschaust, ob die Datei eher in KB, MB oder GB gemessen wird.
- Vergleiche: Welcher Dateityp ist bei euch am größten, welcher am kleinsten? Kannst du dir erklären, warum?
- Rechne um: Wie viele der kleinsten Datei würden ungefähr in die größte Datei passen?
💡 Nicht sicher beim Umrechnen? Nutze den Umrechner weiter oben bei "Speichereinheiten".
| Datei | Geschätzte Einheit | Tatsächliche Größe |
|---|---|---|
🖐️ Teil 2: Binär zählen mit den Fingern
Du stellst Zahlen im Binärsystem mit einer Hand dar: ausgestreckter Finger = 1, eingeklappter Finger = 0. Jeder Finger hat einen festen Wert, von rechts nach links immer doppelt so viel:
| Daumen | Zeigefinger | Mittelfinger | Ringfinger | Kleiner Finger |
|---|---|---|---|---|
| 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
Ausgestreckte Finger addierst du zusammen. Beispiel: Daumen und Ringfinger ausgestreckt, alle anderen eingeklappt → 16 + 2 = 18.
- Übe erst allein: Zeige mit einer Hand die Zahlen 5, 11 und 23. Kontrolliere mit der Tabelle oben.
- Partnerübung: Einer nennt eine Zahl zwischen 0 und 31, der andere zeigt sie sofort mit einer Hand. Danach wechseln.
- Profi-Runde: Mit beiden Händen (10 Finger) kommst du sogar bis 1023. Die zweite Hand zählt einfach weiter: 32, 64, 128, 256, 512.
🔐 Teil 3: Geheimschrift mit ASCII
Jeder Buchstabe hat im Computer eine feste Zahl, den ASCII-Code. So werden Texte am Ende zu Bits und Bytes. Mit dieser Tabelle für Großbuchstaben kannst du Geheimnachrichten ver- und entschlüsseln:
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 |
| N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 |
Ein Leerzeichen zwischen zwei Wörtern hat den Code 32.
- Schreibe deinen Namen oder ein Geheimwort nur in Großbuchstaben und wandle jeden Buchstaben in seinen ASCII-Code um, z. B. "MAX" → 77 65 88.
- Tausche deinen Zahlencode mit einer Partnerin oder einem Partner und entschlüsselt euch gegenseitig.
- Profi-Runde: Ein Byte hat genau 8 Bit. Wandle deinen ASCII-Code zusätzlich in 8-Bit-Binärzahlen um. Nutze dafür beide Hände wie in der Profi-Runde von Teil 2: alle 5 Finger der ersten Hand (16, 8, 4, 2, 1) plus die ersten 3 Finger der zweiten Hand (32, 64, 128) — macht zusammen genau 8 Finger für ein ganzes Byte. Die letzten beiden Finger (256, 512) brauchst du hier nicht, ASCII-Codes werden nie größer als 127.
Probier's mal aus: Unter Windows kannst du auch Zeichen eintippen, die auf keiner Taste stehen. Alt-Taste gedrückt halten, den Code auf dem Ziffernblock rechts auf der Tastatur eintippen (NumLock muss an sein), dann Alt loslassen.
| Alt + 1 | Alt + 3 | Alt + 6 | Alt + 13 | Alt + 15 |
|---|---|---|---|---|
| ☺ | ♥ | ♠ | ♪ | ☼ |
Diese Symbole gehören genau genommen zum erweiterten Zeichensatz (Codes über 127), nicht zum klassischen ASCII, funktionieren mit demselben Trick aber genauso.
,--. ( o.o) > ^ < =============