Forscher von IBM Research – Zürich haben in Zusammenarbeit mit dem japanischen Unternehmen FUJIFILM 29,5 Gigabit pro Quadratzoll auf ein weiterentwickeltes Test-Magnetband geschrieben. Zum Vergleich: Das entspricht der 39-fachen Speicherdichte des momentan führenden Industriestandards. Eine der ältesten Technologien könnte damit mehr Potential besitzen, als zuvor gedacht. Fotos: IBM Research - Zurich
Unternehmen nutzen Magnetband typischer Weise, um grosse Mengen wichtiger Daten zu sichern, die nicht regelmässig benötigt werden oder keinen Zugriff im Millisekundenbereich erfordern. Dazu gehören Daten- und Videoarchive, Backup-Dateien sowie Sicherungskopien im Rahmen des Katastrophenmanagements oder der Einhaltung gesetzlicher Auflagen.
Um die demonstrierte Rekord-Speicherdichte zu erzielen, entwickelten die IBM Forscher mehrere neue Datenaufzeichnungstechnologien. Darüber hinaus arbeiteten sie drei Jahre intensiv mit FUJIFILM an der Optimierung der nächsten Generation von Magnetbändern - deren zweifach beschichtete Oberflächen auf Barium-Ferrit-Partikeln basieren.
Die Lese- und Schreibmaschine verbuchte in den ersten Tests Spitzenwerte von 29 Gigabyte
Bis zu 35 Terabytes
Eine Bandkassette in der Grösse einer im Industriestandard LTO (Linear Tape Open) spezifizierten Kassette könnte mit den neuentwickelten Technologien und Bändern bis zu 35 Terabytes an unkomprimierten Daten aufnehmen. Dies entspricht ungefähr dem 44-fachen der Kapazität heutiger LTO-Kassetten der vierten Generation, die ungefähr die halbe Grösse einer VHS-Videokassette haben. Zur Veranschaulichung: 35 Terabytes an Daten entsprechen der Textmenge in circa 35 Millionen Büchern. Um diese aufzubewahren, würde man ein Bücherregal in einer Länge von etwa 400 Kilometern benötigen.
Auf Magnetband abgelegte Daten werden häufig in automatisierten Bandbibliotheken aufbewahrt, in denen ein oder einige wenige Bandlaufwerke dutzende bis tausende Bandkassetten verwalten. Bandbibliotheken können heute Petabytes an Daten beinhalten – das entspricht Millionen von Gigabytes. Eine Betrachtung der Kosten pro Gigabyte zeigt, dass die Kosten für die Langzeitspeicherung von Daten auf Bandsystemen, abhängig von ihrer Grösse, gegenwärtig bei einem Fünftel bis einem Zehntel heutiger Festplattenspeichersysteme liegen. Darüber hinaus verursachen Bandkassetten keinen Stromverbrauch, solange nicht auf sie zugegriffen wird, im Gegensatz zu den kontinuierlich rotierenden Festplatten. Dies bietet weiteres Potential für Kosteneinsparungen und macht Bandsysteme zur energie-effizientesten kommerziell verfügbaren Speichertechnologie.
IBM scientist Jens Jelitto next to a stack of various IBM LTO and Enterprise Tape media.
Die aktuelle Speicherdichte-Demonstration basiert auf mehreren wichtigen technischen Verbesserungen. Durch eine präzisere Positionierung der Lese-und Schreibköpfe konnten 25-mal mehr Datenspuren auf dem unverändert 0.5 Zoll breiten Band untergebracht werden. Auch bei der Detektierbarkeit der einzelnen Bits wurde ein grosser Fortschritt erzielt, was eine 50-prozentige Steigerung der linearen Schreibdichte ermöglichte. Ein weiterer entscheidender Faktor war der Einsatz eines neuartigen, reibungsarmen Lese- und Schreibkopfes.