IBM Forscher erzielen neuen Rekord in Magnetband-Speichertechnologie

Rüschlikon – Wissenschaftler von IBM Research haben in Zusammenarbeit mit dem japanischen Unternehmen FUJIFILM erstmals Daten mit einer Speicherdichte von 123 Gigabits pro Quadratzoll (rund 6,45 cm²) auf einem weiterentwickelten Barium-Ferrit-Magnetband geschrieben. Mit der neuen Technologie könnte eine einzelne LTO-Kassette 220 Terabyte unkomprimierter Daten speichern.

Dies entspricht der 88-fachen Kapazität einer heutigen Bandspeicherkassette im Industriestandard Linear Tape-Open der sechsten Generation (LTO6) oder einer 22-fachen Steigerung gegenüber dem neuesten IBM Tape-Produkt. Darüber hinaus bereiten IBM Forscher eine der zuverlässigsten, energieeffizientesten und kostengünstigsten Datenspeichertechnologien den Weg für den Einsatz in der Cloud.

Interessant für Big Data und Cloud Computing
Nach Angaben des IT-Analysten Coughlin Associates werden heute mehr als 500 Exabyte an Daten in Bandspeichersystemen gespeichert. Während die Technologie bisher vorwiegend für die lokale Datensicherung in den Rechenzentren, für Disaster-Recovery-Lösungen oder zur Einhaltung gesetzlicher Auflagen zur Datenaufbewahrung verwendet wurde, werden weitere Anwendungen im Bereich von Big Data oder die externe Nutzung in der Cloud dank der geringen Kosten von wenigen Rappen pro Gigabyte und der Langlebigkeit des Mediums immer interessanter. Wissenschaftler vom IBM Forschungszentrum in Rüschlikon erforschen daher die Integration der Bandspeichertechnologie in aktuelle Cloud-Object-Storage-Systeme, wie zum Beispiel OpenStack Swift. Ziel ist es, Object-Storage auf Bandspeichern zu ermöglichen, so dass wenig genutzte Daten-Objekte nahtlos auf eine sehr billige, langlebige und cloud-basierte Speichereinheit verschoben werden können. Ein Prototyp wird nächste Woche an der National Association Broadcasters Show in Las Vegas, U.S.A., am IBM Stand (N5223) vorgestellt.

Tape bleibt wegen geringen Stromverbrauchs vielversprechendes Medium für grosse Datenmengen
Die ETH Zürich nutzt IBM Bandspeichertechnologie für den zentralen Daten-Backup und Wiederherstellungs-Service. „Die durchschnittliche Datenübertragungsrate auf Bandspeicher hat in den letzten Jahren stark zugenommen – heute auf etwa 60 Terabyte täglich und unsere Magnetbandbibliothek umfasst insgesamt mehr als 5,5 Petabyte“, sagt Dr. Tilo Steiger, Stellvertretender Leiter des ITS System Service der ETH Zürich. „Trotz der Fortschritte in der gesamten Speichertechnologie bleibt Tape auf Grund der Übertragbarkeit der Daten im LTFS-Anwendungsfall und des geringen Stromverbrauchs weiterhin ein vielversprechendes Medium für grosse Datenmengen.“

Neuartiges Prototyp-Magnetspeicherbandes von FUJIFILM Corporation
Ein weiterer wichtiger Schritt in dieser Hinsicht ist die nun demonstrierte massive Steigerung der Speicherdichte auf Magnetband. Möglich wurde der Rekord durch den Einsatz eines neuartigen Prototyp-Magnetspeicherbandes von FUJIFILM Corporation. Um eine Speicherdichte von 123 Millionen Bits pro Quadratzoll zu erzielen, entwickelten die IBM Wissenschaftler darüber hinaus verschiedene wichtige Technologien für Bandspeichersysteme weiter. So ermöglicht eine verbesserte Schreibkopftechnologie die Nutzung noch feinerer Barium-Ferrit-Partikel auf dem Magnetband. Eine verfeinerte Steuertechnik erlaubt eine sehr hohe Präzision bei der Positionierung des Lese- und Schreibkopfes mit einer Genauigkeit von weniger als 6 Nanometer und ermöglicht damit eine Spurdichte von 181 300 parallelen Spuren pro Zoll. Dies entspricht einer bis zu 39-mal höheren Spurdichte im Vergleich zum heute kommerziell erhältlichen LTO6 Format. Innovative Signalverarbeitungs-Algorithmen ermöglichen eine zuverlässige Datendetektion trotz Einsatz eines extrem schmalen, nur 90nm breiten, magnetoresistiven (GMR) Lesekopfes.

Detaillierte technische Informationen zur vorliegenden Arbeit finden Sie unter folgendem Link: www.research.ibm.com/labs/zurich/sto/tape/arealdensity.html

IBM Bandspeicherprodukte
IBM hat eine lange Geschichte von Innovationen im Bereich der Datenspeicherung auf Magnetband. Das erste kommerzielle Tape-Produkt, die 726 Magnetic Tape Unit, kam vor über 60 Jahren auf den Markt. Die verwendeten Spulen mit einem halben Zollbreiten Magnetband hatten eine Speicherkapazität von 2 Megabyte. Die in dieser Mitteilung angekündigte Datendichte bedeutet somit eine potentielle Steigerung der Kapazität um das 110 000 000 im Vergleich zu IBMs erstem Tape-Produkt. Diese Ankündigung bestätigt erneut IBMs kontinuierliches Engagement und Führerschaft in der Magnetbandspeichertechnologie. Weiterführende Informationen über die Geschichte und Entwicklung von Magnetbandspeichern bei IBM finden Sie unter: http://www.ibm.com/ibm/history/ibm100/us/en/icons/tapestorage/

Über IBM Research – Zürich
IBM Research – Zürich ist der europäische Zweig von IBM Research, die mit weltweit rund 3000 Mitarbeitenden und 12 Zentren eine der grössten und weltweit führenden industriellen IT-Forschungsorganisationen darstellt. IBM Forscher leisten einen wesentlichen Beitrag zur bereits seit 22 Jahren bestehenden ungebrochenen Patentführerschaft der IBM in den USA, die in 2014 mit 7534 Patenten einen neuen Rekord erreichte. Vier Nobelpreise, darunter zwei aus dem Zürcher Forschungszentrum, 10 U.S. National Medals of Technology, fünf U.S. National Medals of Science, sechs Turing Awards, 19 Ernennungen in die U.S. National Academy of Sciences und 20 in die U.S. National Inventors Hall of Fame zählen zu den bedeutendsten Auszeichnungen, die IBM Forscher für ihre herausragenden technischen Innovationen und wissenschaftlichen Leistungen erhalten haben. IBM Research – Zürich wurde 1956 als erstes IBM Labor ausserhalb der USA gegründet. Das Spektrum der Forschungsaktivitäten reicht von der Nanotechnologie über die Entwicklung künftiger Generationen von Computersystemen und Speichertechnologien bis hin zu Cloud Computing, Schutz von Daten und Privatheit, Supercomputing und Simulation, Big-Data-Analytik und Cognitive Computing. www.zurich.ibm.com

Über FUJIFILM
Fujifilm ist in vielen Bereichen von Digitalkameras bis zum Kinofilm und von Computermedien bis zur medizinischen Bilderfassung aktiv, um Ihnen bessere Produkte zu bieten, komplexe Probleme zu lösen und unsere Umwelt zu schützen. www.fujifilm.com