330TB!IBM 再创磁带存储新记录

  IBM 研究院近日再次创下新的磁带存储世界纪录,这是自2006 年以来第5次突破该记录。

  

  这项新的记录使存储密度大增,每平方英寸的磁带可以存储201 GB的数据,即每盘磁带330TB的原始容量,这一记录是在索尼存储介质解决方案 (Sony Storage Media Solutions) 公司研发的溅射磁带原型上实现的。

  2017 年 8 月 2 日,IBM科学家在第二十八届磁记录会议 (TMRC 2017) 上展示了这一成果。

  磁带存储目前是最安全、最节能、性价比最高的存储方式,适用于大容量备份、档案资料存储以及大数据和云计算等新的应用存储。

  

图注:IBM 的磁带密度记录发展历程

  相当于三亿三千万本书的内容,一盒磁带可存放

  新的存储密度是类似IBM TS1155 企业级磁带驱动器这样的当今顶级商用磁带产品的存储密度的20 多倍。在此密度下,可将330 TB 的未压缩数据*存放在一个可用手掌握住的磁带盒中。

  330 TB 数据相当于三亿三千万本书的内容,如果用书架来摆放,其长度将超过日本领土东北角到西南角的距离。

  目前,磁带数据存储的发展进入了一个复兴时期。IBM科学家创造了新的磁带存储记录,这向人们展示了磁带在未来十年能够持续发展,前景十分可观。

  IBM 合伙人 Evangelos Eleftheriou 表示,“以往,磁带用来存储音像资料、备份文件,作为灾难恢复的备份,以及存储本地部署的信息。而如今,磁带行业已将磁带的用途扩展至云端外部应用。虽然溅射磁带制造成本可能略高于目前的亚铁酸钡 (BaFe) 商用磁带,但是溅射磁带可具备超高容量,这样一来,每 TB 的成本实际大大降低了,因而将该项技术应用于云端冷存储成为一个可行的方案。”

  多项创新技术促成每平方英寸201GB存储密度

  为了实现每平方英寸 201 GB的密度,IBM 研究院开发出了多项新的技术,包括:

  • 独具创新的数据信道信号处理算法。该算法基于噪声预测探测原理,具备 48纳米 超窄穿隧式磁阻 (TMR) 读写器,支持磁带存储器在 818,000 比特线性密度下稳定运行。

  • 一系列组合式高级伺服控制技术。该技术结合磁带存储技术,可实现超过 7 纳米的磁头定位精度。与之匹配的 48纳米 超窄 (TMR) 硬盘驱动器读磁头支持每英寸 246,200 条磁轨的超高磁轨密度,是目前顶级驱动器 TS1155 密度的 13 倍。

  • 全新低摩擦磁头技术。该技术使得超平滑磁带媒介的使用成为可能。IBM 与 索尼存储介质解决方案(Sony Storage Media Solutions)公司紧密合作多年,一直致力于提升磁带的存储密度。IBM 与 Sony 强强联合,取得了多项介质技术进步成果,比如长溅射磁带高级卷对卷制造技术,以及更高效润滑技术,实现了更稳定的磁带功能。

  一般来说,溅射工艺的原理是使用高能粒子(例如非反应性氩气离子)对目标材料进行轰击,进而将原子从靶源剥离,然后积淀在基底上。该工艺在一个真空室内完成;从靶源喷射的原子需要吸附到基底等载体上,确保重新达到热力学平衡。

  就 IBM 的最新磁带产品具体来说,所用的溅射工艺是采用溅射积淀的方法在磁带基底上形成 IBM 所谓的纳米颗粒磁性层。

  

  IBM 科学家、马克·兰特斯(MarkLantz)博士,

  他手上拿着的是一平方英寸规格的原型磁带。

  磁带存储技术有着稳固的未来

  IBM 随后会将开发及用于存储密度的多项技术应用到未来的磁带产品中。值得注意的是,早在 2007 年,IBM 便已成功将噪声预测最大可能读取通道和第一代亚铁酸钡 (BaFe) 磁带介质技术应用于商用产品。

  IBM 院士 Evangelos Eleftheriou 曾在录制某档节目时介绍说,“尽管相比目前使用亚铁酸钡 (BaFe) 制造的商业磁带产品,溅射磁带的成本略高,但它在容量方面的潜力非常大,单位 TB 的存储成本会因此而降低,因此非常适于在云端的冷存储中使用。”

  IBM 专注于磁带数据存储技术创新数十载。早在 60 多年前,IBM 便发布了首款商用磁带产品 726 Magnetic Tape Unit。这款产品采用半英寸磁带卷,每盒磁带具有2 MB 的存储容量。与之相比,如今发布的存储密度样品可拥有165,000,000 倍的存储容量。IBM公布的此项技术突破, 再次证明了对磁带存储技术的不懈追求,也再次确立了在磁带技术领域的领先地位。

  IBM认为,新技术的出现预示着磁带技术路线图在未来 10 年里必定会稳步发展。同时,IBM也有信心在未来的 8 到 9 年里,将 LTO Ultrium 的容量路线图突破至 LTO-12 及 190+ TB。

  不过,磁带技术的发展还有很长的路要走,我们仍需努力。

  * 假设格式成本与 TS1155 格式相同,并将更薄样带支持的6.4% 的磁带长度增加考虑在内。一个形状因数为 4.29 in. x 4.92 in. x 0.96 in. (109.0 mm x 125 mm x 24.5 mm) 的 TS1155 JD 磁带可存储 15 TB 未压缩数据。

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