IBM-Forscher erzielen Rekord-Speicherdichte auf Magnetband

Dieser Meilenstein* zeige, dass eine der ältesten Technologien zur Datenspeicherung das Potential besitzt, weitere Kapazitätssteigerungen für viele Jahre zu bieten, schreibt IBM in einer Mitteilung. «Diese Ankündigung signalisiert unseren Kunden, dass die Bandspeichertechnologie ihren Kostenvorteil gegenüber Festplattenspeichern und Flash weiterhin aufrechterhalten kann und auch künftig bezahlbare und robuste Datensicherung ermöglicht», sagt Cindy Grossmann, Vice President, IBM Bandspeicher- und Archivierungssysteme. 

Neue Datenaufzeichnungstechnologien
Unternehmen nützen Magnetband typischerweise, 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 während drei Jahren intensiv mit Fujifilm an der Optimierung der nächsten Generation dessen zweifach beschichteten, auf Barium-Ferrit-Partikeln basierenden Magnetbands.

Kapazität um Faktor 44 erhöht
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. 

«Wichtiger Schritt»
«Diese Demonstration ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von Bandspeichern mit einer Schreibdichte von 100 Milliarden Bits pro Quadratzoll. Solche Technologien sind notwendig, um mit der Explosion an digitalen Informationen Schritt zu halten», sagt Evangelos Eleftheriou, IBM Fellow und Leiter der Speichertechnologieforschung bei IBM Research ? Zürich. «IBM ist in einer einzigartigen Position, Kunden bei der Sicherung, Aufbewahrung und Analyse von rasant wachsenden Datenmengen zu unterstützen und ihnen damit zu helfen, ihre Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu verbessern.» Denn: Langzeitspeicherung bei verhältnismässig geringen Kosten ist ein absolutes Muss für Anwender geworden. 

Bruchteil der Kosten von Festplattenverwaltungen
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. 

Lese- und Schreibköpfe präziser positioniert
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. Dieser wurde bei IBM Research ? Almaden entwickelt, basierend auf der engen Zusammenarbeit mit Fujifilm bei der Entwicklung neuer Speichermedien. 

Langjährige Erfahrung in Bandspeichertechnologie
IBM hat eine lange Tradition der Innovation in der Bandspeichertechnologie. Das erste kommerzielle IBM Bandspeicherprodukt, die IBM 726 Magnetbandeinheit, wurde vor etwa 60 Jahren angekündigt. Es benutzte ebenfalls Bandrollen mit einer Bandbreite von etwa einem halben Zoll, wobei eine Kapazität von etwa 2 Megabytes erreicht wurde. Die heute angekündigte Bandspeicherdichte würde der 17,5 Millionenfachen Kapazität dieser ersten Bandrolle entsprechen. (ibm/mc/ps)

* Die Rekord-Schreibdichte wurde bei einer heute üblichen Bandgeschwindigkeit von 2 Metern pro Sekunde erzielt, und die erreichten Fehlerraten sind mit Standard-Fehlerkorrekturverfahren korrigierbar und erfüllen IBM?s Spezifikationen für LTO 4 Produkte. 
** Bei dieser Berechnung wurde eine 12-prozentige Steigerung der Bandlänge angenommen, die aus der reduzierten Banddicke resultiert.
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