211service.com
Nyt liv til magnetbånd
Musikelskere har måske længe forladt dem, men magnetbånd regerer stadig, når det kommer til lagring af enorme mængder digitale data. Og ny forskning fra IBM og Fujifilm kunne sikre, at tape forbliver det foretrukne masselagringsmedium i de kommende år i mindst et årti.
Tape deck: Læse-skrive-maskinen blev brugt til at demonstrere en ny magnetbåndteknologi udviklet af IBM og Fujifilm.
På IBM's Zurich Research Laboratories i Schweiz har forskere udviklet et nyt båndmateriale og en ny båndlæseteknologi. I kombination kan de lagre 29,5 milliarder bits pr. kvadrattomme, hvilket svarer til en patron, der er i stand til at indeholde omkring 35 terabyte data - mere end 40 gange kapaciteten af patroner, der er tilgængelige i øjeblikket, og flere gange mere end en harddisk af sammenlignelig størrelse.
Forskerne brugte et relativt nyt magnetisk medium, kaldet bariumferrit. I samarbejde med forskere fra Fujifilms laboratorier i Japan orienterede de de magnetiske bariumferritpartikler, så deres magnetfelter stikker vinkelret ud fra båndet i stedet for på langs. Det betyder, at flere bits kan proppes ind i et givet område, og magnetfelterne er stærkere. Desuden tillader disse partikler at bruge tyndere tape, hvilket betyder, at 12 procent mere tape kan opbevares på en enkelt spolepatron.
Forøgelse af tætheden af data, der kan lagres på et bånd, gør det vanskeligere at læse information pålideligt. Dette er allerede et problem på grund af elektromagnetisk interferens, og fordi hovederne selv vil tilbageholde en vis mængde resterende magnetisme fra aflæsninger. For at overvinde dette udviklede IBM-gruppen nye signalbehandlingsalgoritmer, der samtidig behandler data og forudsiger den effekt, som elektromagnetisk støj vil have på efterfølgende aflæsninger.
Harddiske kan lagre flere data på et givet overfladeareal end magnetbånd, og dataene på en disk kan læses hurtigere. Men fordi hundredvis af meter bånd kan spooles på en enkelt patron, er den samlede volumetriske datatæthed for båndet højere, siger Evangelos Eleftheriou , leder af Storage Technologies-gruppen hos IBM Zürich.
Afgørende er, at båndopbevaring også er meget billigere. Det vigtigste er prisen per gigabyte, siger Eleftheriou. Solid state-drev koster mellem $3 og $20 pr. gigabyte. Derimod koster det mindre end en cent per gigabyte at gemme information på magnetbånd. I tredje kvartal af 2009 var det globale båndmarked mere end en halv milliard dollars værd.
Forlængelse af magnetbåndteknologiens levetid kan forsinke ankomsten af nye lagringsteknologier, især holografisk lagring. Eksperimentelle holografiske diske, som bruger mønstre af lysinterferens til at holde flere stykker data på et enkelt punkt, kan allerede indeholde flere hundrede gigabyte data. Teknologien forventes i sidste ende at tillade terabytes af data at blive opbevaret på en disk.
Tape vinder stadig, men kun ved meget høje datamængder, siger James Hamilton , en vicepræsident og en fremtrædende ingeniør på Amazons webserviceteam i Bellevue, WA. Tape er mest velegnet til kold opbevaring – når der ikke er adgang til data ofte. Men mængden af digitale data, der skal lagres, stiger hurtigt, så Hamilton siger, at der er et reelt behov for at prøve at presse mere ud af båndet.
Det kan tage yderligere fem år, før den nye båndteknologi er klar til markedet, erkender Eleftheriou. Men vi har vist, at der stadig er mindst 10 års levetid i det, siger han.