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Neues Leben für Magnetbänder
Musikliebhaber haben sie vielleicht schon lange im Stich gelassen, aber Magnetbänder sind nach wie vor die Königsklasse, wenn es darum geht, riesige Mengen digitaler Daten zu speichern. Und neue Forschung von IBM und Fujifilm könnte dafür sorgen, dass Tape über Jahre hinweg das Massenspeichermedium der Wahl bleibt, und zwar mindestens ein Jahrzehnt lang.
Kasettenspieler: Das Lese-Schreib-Gerät diente zur Demonstration einer neuen Magnetbandtechnologie, die von IBM und Fujifilm entwickelt wurde.
In den Zurich Research Laboratories von IBM in der Schweiz haben Forscher ein neues Bandmaterial und eine neuartige Bandlesetechnologie entwickelt. In Kombination können sie 29,5 Milliarden Bits pro Quadratzoll speichern, was einer Kassette entspricht, die etwa 35 Terabyte an Daten aufnehmen kann – mehr als das 40-fache der derzeit verfügbaren Kassetten und ein Vielfaches der Kapazität einer Festplatte vergleichbarer Größe.
Die Forscher verwendeten ein relativ neues magnetisches Medium, das Bariumferrit genannt wird. In Zusammenarbeit mit Forschern aus den Fujifilm-Labors in Japan haben sie die magnetischen Bariumferrit-Partikel so ausgerichtet, dass ihre Magnetfelder nicht in Längsrichtung, sondern senkrecht aus dem Band ragen. Dies bedeutet, dass mehr Bits in einen bestimmten Bereich gequetscht werden können und die Magnetfelder stärker sind. Darüber hinaus ermöglichen diese Partikel die Verwendung dünnerer Bänder, was bedeutet, dass 12 Prozent mehr Band auf einer einzigen gespulten Kassette aufbewahrt werden können.
Die Erhöhung der Datendichte, die auf einem Band gespeichert werden kann, macht es schwieriger, Informationen zuverlässig zu lesen. Dies ist bereits ein Problem aufgrund elektromagnetischer Interferenzen und weil die Köpfe selbst einen gewissen Restmagnetismus von den Messwerten behalten. Um dies zu überwinden, hat die IBM-Gruppe neue Signalverarbeitungsalgorithmen entwickelt, die gleichzeitig Daten verarbeiten und die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf nachfolgende Messwerte vorhersagen.
Festplatten können auf einer bestimmten Oberfläche mehr Daten speichern als Magnetbänder, und die Daten auf einer Platte können schneller gelesen werden. Da jedoch Hunderte von Metern Band auf einer einzigen Kassette gespoolt werden können, ist die volumetrische Gesamtdatendichte des Bandes höher, sagt Evangelos Eleftheriou , Leiter der Gruppe Storage Technologies bei IBM Zürich.
Entscheidend ist, dass die Bandspeicherung auch viel billiger ist. Am wichtigsten seien die Kosten pro Gigabyte, sagt Eleftheriou. Solid State Drives kosten zwischen 3 und 20 US-Dollar pro Gigabyte. Im Gegensatz dazu kostet es weniger als einen Cent pro Gigabyte, Informationen auf Magnetband zu speichern. Im dritten Quartal 2009 betrug der Wert des weltweiten Tape-Marktes mehr als eine halbe Milliarde Dollar.
Die Verlängerung der Lebensdauer der Magnetbandtechnologie könnte die Einführung neuer Speichertechnologien, insbesondere der holografischen Speicherung, verzögern. Experimentelle holografische Disks, die Lichtinterferenzmuster verwenden, um mehrere Daten an einem einzigen Punkt zu speichern, können bereits mehrere hundert Gigabyte an Daten speichern. Es wird erwartet, dass die Technologie es schließlich ermöglicht, Terabytes an Daten auf einer Disc zu speichern.
Tape gewinnt immer noch, aber nur bei sehr hohen Datenmengen, sagt James Hamilton , Vizepräsident und angesehener Ingenieur im Webservices-Team von Amazon in Bellevue, WA. Band eignet sich am besten für Cold Storage, wenn nicht häufig auf Daten zugegriffen wird. Aber die Menge der zu speichernden digitalen Daten nimmt rapide zu. Hamilton sagt, dass es dringend erforderlich ist, mehr aus dem Band herauszuholen.
Bis die neue Tape-Technologie marktreif ist, könnten weitere fünf Jahre vergehen, räumt Eleftheriou ein. Aber wir haben gezeigt, dass noch mindestens 10 weitere Lebensjahre drin sind, sagt er.