儘管早已非常少能在黑白老電影以外見到錄音帶的影子了,但這一歷史悠久的資料儲存方法也許才算是資料儲存的將來。你很有可能會傳出疑惑:是真是假?錄音帶?

這一念頭很有可能會使你想到一些在老影片中的攝像鏡頭:在一個極大的伺服器邊上,卷輪在時斷時續地轉動,好像《電腦風雲(DeskSet)》或《奇愛博士(Dr.Strangelove)》。
殊不知實情是:錄音帶,從沒消退!

1957年新上映電影:電腦上風雲錄(Deskset)敘述了技術工程師與電腦上的談戀愛,看了文章內容是否有像我一樣很像去看見這部影片?

事實上,全世界絕大多數資料資訊依然保存在錄音帶上,包含基礎學科資料資訊,如粒子物理和射電天文學,人們財產和國家檔案,關鍵影片,金融機構,商業保險,油氣田等領域。乃至也有一群人(包含我,在管理科學,工程項目或物理學層面接納過學習培訓),而這些人的工作中便是不斷完善錄音帶儲存的特性。

錄音帶確實早已存有較長一段時間了,但即便是那樣,此項技術性都沒有被時間鎖定而終止發展趨勢。正好相反,像電腦硬碟和晶體三極管一樣,錄音帶過去幾十年中獲得了巨大進步。

第一個IBM的商業資料錄音帶分散式存儲Model726能夠在一卷錄音帶上儲存大概1.1百萬位元組數。

時迄今日,當代磁帶盒可容下15TB。一個機器人磁帶庫數最多可包括278PB的資料資訊。儲存那樣的信息量將消耗超出3.97億次光碟,假如把這種硬碟層疊則將產生超出476千米的高樓。

磁碟機已經做到極限(顯著缺乏活力了),但錄音帶的特性越來越愈來愈強。

資料分析和人工智慧技術的迅速發展趨勢為公司出示了強勁的激勵制度,公司能夠運用這種技術性來剖析其業務流程各個方面的資訊內容。如今,財務法規規定企業和組織務必保存紀錄的時間比以往更長。因此 各式各樣的企業和組織儲存的資料資訊都越來越愈來愈繁雜。

科學研究表明,紀錄的信息量每一年提升30%至40%。但此外,普遍用於儲存資料資訊的當代電腦硬碟的容積年增長率還達不上這一速率的一半。但是幸運的是,絕大多數資訊內容不用馬上流覽,必須時毫找secure delivery service取回來錄音帶讀取記錄就可以。針對這類狀況,應用錄音帶儲存資料資訊是極致的解決方法。

的確,錄音帶不可以出示電腦硬碟或半導體記憶體的桌面搜索速率。但是,錄音帶的優點也是有許多。

最先,錄音帶儲存更環保節能:一旦紀錄了全部資料資訊,磁帶盒便會清靜地放到磁帶庫的擴充槽中,壓根不耗費一切用電量;

隨後,錄音帶也十分靠譜,差錯率比電腦硬碟低四到五個量級;

最終,錄音帶十分安全性,具備內嵌的動態性資料加密和物質自身出示的附加安全防範措施。終究,假如錄音帶未安裝在控制器中,則無法打開或改動資料資訊。由於根據駭客攻擊造成的資料資訊盜取率持續提高,這類“磁密”(暗喻錄音帶優點)具備強勁的誘惑力。

錄音帶的線下特點還為有缺點的手機軟體出示了附加的防禦。

比如,在2011年,系統更新中的一個缺點造成Google出現意外刪除了大概40,000個Gmail帳號中儲存的電子郵箱。雖然在好幾個大資料中心的磁碟機上儲存了好幾個資料資訊團本,但那樣的損害仍然發生了。幸運的是,資料資訊另外紀錄在了錄音帶上,Google最後能夠從該電腦磁帶儲存備份資料中修復全部遺失的資料資訊。

2011年的Gmail事情是雲服務供應商應用錄音帶開展實際操作的初次公佈資訊內容之一。近期,微軟也公佈了它的Azure存檔儲存應用IBM錄音帶儲存設備的資訊內容。

即便如此,企業應用錄音帶的關鍵緣故一般 是由於錄音帶較為便宜。

錄音帶儲存的成本費是硬碟上儲存同樣信息量所需付款的六分之一,這就是為何你基本上能夠在一切儲存很多資料資訊的地區尋找錄音帶系統軟體的緣故。但因為錄音帶如今徹底從消費級商品中消退,大部分人都不清楚它的存有,更別說錄音帶視頻錄製技術性近些年獲得的巨大進步,並將在可預料的將來再次發展趨勢。

錄音帶存有這麼多年的直接原因取決於:它很便宜,並且它一直在越來越愈來愈划算。

但它是將來的發展趨勢嗎?

您很有可能會覺得,假如將大量資料資訊塞進硬碟的工作能力已經降低,那麼針對應用同樣存儲系統但更老的錄音帶而言儲存工作能力也應當降低。殊不知讓人詫異的是,針對錄音帶來講,這類容積的擴張並沒有表明出變緩的徵兆。實際上,它應當會以每一年約33%的歷史時間速率不斷很多年,這代表著你能預估大概每兩到三年便會增加一倍的容積。因此 能夠把它想像成錄音帶的顛覆性創新(相近電腦上發展趨勢基本定律)。

針對這些務必解決資料儲存費用預算可燃性提高的人而言它是個喜訊。要掌握錄音帶依然具備相對性於磁碟機的發展潛力,就需要考慮到錄音帶和磁碟機的發展趨勢方法。

兩者都取決於同樣的基礎物理學體制來儲存資料資訊。他們以永磁材料塑膠薄膜中的窄路軌為移動存放裝置,在其中帶磁在二種光性情況中間轉換。該資訊內容被編號為一系列比特,由沿路軌的特殊點處的磁場的存有或不會有來表明。自二十世紀50年代引進錄音帶和磁碟機至今,二者的生產商一直遭受“更聚集,更快,更划算”的口頭語的迫使。結果,以每千百萬位元組容積測算的二者的成本費早已降低了好幾個量級。

這種成本費的減少是磁基鋼板每立方毫米上可紀錄的資訊內容相對密度呈指數增長的結果,面密度是沿資料資訊路軌的相對密度和豎直方位上這種路軌的相對密度的相乘。

初期,錄音帶和磁碟機的面密度類似。但因為的市場容量和電腦硬碟營業收入的提升,為更規模性的產品研發工作中出示了資產,這促使她們的生產商可以更積極地擴張存取時間。因而,大空間磁碟機的當今面密度約為全新磁帶驅動器的100倍。

殊不知,因為錄音帶有更高的面積可用以紀錄,最優秀的錄音帶系統軟體出示了達到15tb的該設備容積——比銷售市場上最大容積的磁碟機都需要大。它是確實,雖然二種機器設備佔有的室內空間都類似。

VictorPradoInside當代線形錄音帶敞開式(LTO)磁帶盒由單獨秘藥構成。插進盒式磁帶後,錄音帶全自動送進驅動器組織內嵌的秘藥。

除容積外,錄音帶和磁碟機在性能參數上也是有非常大差別。盒式磁帶中的長帶-一般 為數百米–相匹配的均值資料資訊流覽時間為50到60秒,而磁碟機的均值資料資訊流覽時間僅為5到10ms。

但令人驚訝的是,就資料資訊載入的速率看來,載入錄音帶的速度是載入硬碟速率的二倍多。

過去兩年中,電腦硬碟上資料資訊總面積相對密度的均值增速已從均值每一年約40%變緩至10%至15%。往往有那樣的狀況,與一些物理原理離不開:要想在給出地區中紀錄大量資料資訊,就必須為每一個比特分派一個較小的地區。但那樣相反會降低載入時得到的資料信號。假如你降低的資料信號過多,它便會消退在雜訊中,雜訊來自於遮蓋在硬碟上的帶磁顆粒物的顆粒物特性。

根據降低這種顆粒物能夠降低情況雜訊。可是難以保證將帶磁顆粒物變小到一定的規格又不危害他們以平穩的方法維持帶磁情況的工作能力。“超順磁極限”是紀錄帶磁顆粒物享有其特性規定標準下最少的規格。現階段,硬碟生產商所生產製造的商品早已做到了這一水準。

對顧客而言,硬碟容積增速的變緩並不顯著,由於生產商能夠根據為每一個模組加上大量的磁帶機和硬碟來填補增速的不夠。可是如今,不論是能用室內空間,還是提升磁帶機和磁碟的成本費,都限定了驅動器生產商能夠得到的盈利。提高變緩這一狀況早已逐漸越來越愈來愈顯著。

包含熱輔助磁記錄(HAMR)和微波加熱輔助磁記錄(MAMR)等已經開發設計的技術性能夠使磁碟機的拓展超過現如今的超順磁極限。這種技術性可以應用更小的顆粒物,進而容許硬碟的更小地區被被磁化。但一樣的,應用這種技術性方式會使成本上升,而且也會產生繁雜的工程項目挑戰。

即便她們成功了,依據生產商的叫法,她們出示的經營規模很有可能依然比較有限。比如,西數企業(WesternDigitalCorp.)近期公佈它將在2019年逐漸交貨MAMR電腦硬碟,預估該技術性將使面密度每一年僅提升約15%(仍小於以前的年均值40%的年增長率)。

比較之下,錄音帶儲存設備現階段的地區相對密度遠小於超順磁極限。因而,錄音帶的摩爾基本定律能夠不斷十年或更長期,而不容易碰到基礎物理學層面的阻礙。

錄音帶是依然一種繁雜的技術性。它的拆式性,應用薄的高聚物基鋼板而不是剛度盤,並行處理另外紀錄高達32個路軌,為設計方案工作人員產生了重特大阻礙。這就是為何我還在IBMResearch-Zurich試驗室的科學研究精英團隊一直在勤奮找尋可以根據調節電腦硬碟技術性或創造發明全新升級方式來完成錄音帶不斷拓展方式的關鍵緣故。

2015年,大家和FujiFilm企業的合作方表明,根據應用垂直平分膠布的定項袖珍型鋇鐵氧體磁芯顆粒物,能夠將資料資訊紀錄為現如今商業服務技術性可做到的相對密度的12倍之上。近期,在與索尼儲存新聞媒體解決方法單位的協作中,大家展現了以面密度紀錄資料資訊的概率,該相對密度是現階段最優秀磁帶驅動器標值的20倍。舉例來說,假如此項技術性取得成功商業化的,那麼如今必須十幾個磁帶盒來歸檔大費用預算作用的資料部件的影片個人工作室將可以將全部這種物品融合到一個錄音帶當中。

為了更好地完成這類水準的拓展,大家務必從技術上完成一系列的發展。最先,大家提升了讀寫磁頭追隨錄音帶上的長細磁片的工作能力,在大家全新的演試中,磁片僅有100納米上下。

大家還務必減少資料資訊讀取器的總寬,用以回讀紀錄的資料資訊路軌的磁電式感應器-從其當今的μm級規格到低於50nm。但結果是大家用那麼小的SD讀卡器獲得的資料信號十分噪雜。因此 大家根據提升物質原有的頻率穩定度來賠償,它是帶磁顆粒物的規格和趨向、他們的構成、錄音帶表層的光澤度和光澤度的涵數一同決策的作用。為了更好地進一步提高實際效果,大家改善了機器設備所選用的信號分析和改錯計畫方案。

為保證大家的新原形物質可以長期地保存紀錄資料資訊,大家更改了紀錄層中帶磁顆粒物的特性,使其更為平穩。可是這類更改促使初次紀錄資料資訊越來越更為艱難,以致於一般的錄音帶感應器沒法靠譜地為互聯網媒體載入資料資訊。因而,大家應用了一種獨特的磁帶機,載入時能夠造成比傳統式磁帶機強得多的電磁場。

融合這種技術性,大家可以在大家的實驗室系統中以每英尺818,000位元的線形相對密度載入和載入資料資訊。(因為歷史時間緣故,世界各國的錄音帶技術工程師以英尺為企業精確測量資料資訊相對密度)融合新技術應用能夠解決的每英尺246,200磁片,大家的原形模組的面密度做到了每平方英寸201千兆網卡位元。

假定一個盒式磁帶能夠容下1,140米的膠布-充分考慮大家應用的新錄音帶物質的薄厚將減少,這是一個有效的假定-這類面密度相匹配於達到330TB的印表機墨水匣容積。這代表著單獨磁帶盒能夠紀錄與放滿電腦硬碟的小推車一樣多的資料資訊。

2015年,包含惠普集團、IBM、甲骨文字和Quantum以內的資訊內容儲存產業聯盟及其一系列科學研究團隊公佈了“國際性錄音帶儲存路線地圖”。該預測分析稱到2025年,錄音帶儲存的面密度將做到每平方英寸91Gb。依照此發展趨勢推論,到2028年面密度將超出每平方英寸200Gb。

該路線地圖的創作者們對錄音帶儲存將來的開朗心態是非常值得堅信的,依照我和的朋友近期開展的試驗室試驗,每平方英寸200Gb是徹底很有可能的。因而,我認為,使錄音帶在當今速度上提高最少十年是徹底很有可能的。

事實上,錄音帶可能是遵照摩爾基本定律經營規模拓展的最終幾類資訊科技之一。這類不斷發展趨勢會提升錄音帶相對性於磁碟機和別的存儲系統的成本費優點。

因而,儘管很有可能你非常少在黑白老電影以外見到錄音帶的影子,但錄音帶也會在未來兩年出現在我們的日常生活當中。