Сегодня 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 ТБ, который легко помещается на ладони.
В качестве сравнения, 220 ТБ данных сопоставимы с 1,37 трлн. мобильных сообщений или текстов 220 млн. книг, для размещения которых потребовались бы книжные полки общей длиной в 2 200 километров. Примерно столько же составляет расстояние от Лас Вегаса до Хьюстона (штат Техас).
Осуществленный прорыв доказывает, что ленточная технология, первый продукт которой был представлен в 1952 году с изначальной емкостью 2 Мб 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.
По словам аналитика Coughlin Associates, сегодня более 500 экзабайт данных хранится на ленточных носителях.
Достигнутый результат стал возможен благодаря использованию усовершенствованного прототипа магнитной ленты, который был совместно разработан японской корпорацией FUJIFILM и учеными IBM. Это уже четвертое крупное открытие, сделанное менее чем за 10 лет сотрудничества IBM Research и FUJIFILM.
Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе (ETH Zurich), использует ленточную систему хранения данных IBM для резервного копирования и восстановления информации.
«Средняя скорость передачи данных на магнитную ленту резко возросла за последние годы и составляет около 60 ТБ за день. Кроме того, размер нашей ленточной библиотеки превысил 5,5 Петабайт, – говорит д-р Тило Штейгер, заместитель руководителя ITS System Services в Швейцарском технологическом институте в Цюрихе. – Однако, 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».
«Сегодняшняя демонстрация является еще одним доказательством того, что магнитная лента и в последующие годы сохранит за собой важное место в иерархической структуре систем хранения данных, – отметил ведущий сотрудник IBM Евангелос Элевтериу, обладающий почетным статусом IBM Fellow. – Такой успех вновь подтверждает лидерство IBM в области ленточных технологий хранения информации».
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. Экспериментальный образец этой технологии будет продемонстрирован на следующей неделе в рамках Конгресса Национальной ассоциации телерадиовещателей на стенде IBM N5223.
Дополнительные технические детали демонстрации будут представлены на конференции Intermag 2015 (11-15 мая) в Пекине и на конференции IBM EDGE (11-15 мая) в Лас-Вегасе.
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-нанометровой «сверхмагниторезистивной» головкой чтения/записи.
С 2002 года IBM тесно сотрудничает с FUJIFILM, 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.
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 нанометров.
Многие технологии, разработанные и используемые на демонстрациях плотности записи данных, позже внедряются в ленточные накопители IBM. В 2007 году так произошло с усовершенствованным каналом чтения данных с максимально точным прогнозом ошибок чтения/записи и первым поколением ленточных носителей с покрытием из частиц феррита бария.
История IBM включает долгие годы инноваций в области систем хранения данных 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 МБ. 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. Таким образом, представленное сегодня решение является еще одним подтверждением неизменного лидерства IBM в области ленточных технологий хранения информации.
