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.