Исследователи IBM продемонстрировали технологию записи данных на поверхности линейной магнитной ленты с рекордной плотностью 123 млрд бит несжатых данных на квадратный дюйм при минимальных затратах. Такую емкость можно сравнить с ленточным картриджем объемом 220 Тбайт, который легко помещается на ладони.
Осуществленный прорыв доказывает, что ленточная технология, первый продукт которой был представлен в 1952 г. с изначальной емкостью 2 Мбайт на бобину, продолжает оставаться идеальной системой для хранения огромного количества резервной и архивной информации, а также эффективным решением для новых направлений развития, таких как большие данные и облачные вычисления. Представленная технология в 88 раз превышает емкость картриджа LTO Generation 6, инновационного продукта для хранения данных на магнитной ленте, принятого в качестве отраслевого стандарта. Кроме того, рекордная плотность в 22 раза превосходит показатели доступных ленточных носителей корпоративного уровня от IBM.
Несмотря на успехи, достигнутые в области современных технологий хранения данных, ленточные носители остаются перспективным решением для хранения большого объема информации благодаря возможности интеграции с файловой системой IBM Linear Tape File System и низкого потребления энергии. Традиционно магнитная лента используется для локального хранения архивов видеоматериалов, резервных файлов и копий данных для восстановления в аварийных ситуациях. В то же время появляются облачные решения с крайне низкой стоимостью хранения данных (несколько центов за гигабайт данных). Исследователи IBM Research в Цюрихе в настоящее время изучают интеграцию ленточной технологии с существующими системами облачного хранения, такими как OpenStack Swift, что позволит хранить объекты на магнитной ленте. Кроме того, пользователи смогут легко перемещать «холодные» данные (данные с низкой частотой обращения) на облачные платформы с высокой стабильностью и крайне малой стоимостью хранения, оптимальные для резервного копирования и архивирования последовательности действий.
Достигнутый результат стал возможен благодаря использованию усовершенствованного прототипа магнитной ленты, который был разработан совместно японской корпорацией FUJIFILM и учеными IBM. Это уже четвертое крупное открытие, сделанное менее чем за 10 лет сотрудничества IBM Research и FUJIFILM. IBM тесно сотрудничает с FUJIFILM с 2002 г., в частности в области оптимизации магнитной ленты нового поколения с двусторонним покрытием на основе магнитного слоя из частиц феррита бария (BaFe). Результатами совместной работы стали различные усовершенствованные технологии, среди которых резкое повышение точности управления позиционированием головок чтения/записи, что привело к увеличению количества дорожек на ленте шириной в полдюйма.
Следующие технологии, разработанные исследователями IBM, позволили добиться плотности записи в 123 млрд бит/кв. дюйм:
— набор передовых технологий сервоуправления, в том числе магнитная головка с высокой пропускной способностью, новая модель и канал сервопривода, а также блок управления скоростью ленточной записи на базе оптимизированной системы H-infinity, благодаря которым была значительно повышена точность управления позиционированием головок чтения/записи в пределах максимально допустимого отклонения в 6 нанометров. Кроме того, плотность записи возросла до 181 300 дорожек на дюйм, и по сравнению с LTO6 их количество увеличилось в 39 раз;
— усовершенствованная технология записи данных, которая использует новый сверхтонкий слой, состоящий из частиц феррита бария;
— инновационные алгоритмы обработки сигналов в канале чтения данных для работы с ультратонкой 90-нм «сверхмагниторезистивной» головкой чтения/записи.
Кроме того, ученые разработали новые инновационные методы обнаружения и повышения точности считывания крошечных магнитных битов, обеспечивая тем самым увеличение на 76% линейной плотности записи по сравнению с LTO6 с возможностью использования устройства для чтения шириной в 90 нм.
История IBM включает долгие годы инноваций в области СХД на магнитной ленте. Первый коммерческий ленточный продукт IBM появился почти 60 лет назад. Это была система 726 Magnetic Tape Unit, в которой использовались бобины с магнитной лентой шириной полдюйма (1,27 см) и емкостью около 2 Мбайт. Достигнутое значение показателя плотности поверхностной записи на магнитной ленте, объявленное сегодня, отражает потенциальный рост емкости устройств хранения данных в 110 млн раз по сравнению с первым ленточным накопителем IBM.
Многие технологии, разработанные и используемые на демонстрациях плотности записи данных, позже внедряются в ленточные накопители IBM.
