磁带非但没被淘汰，容量还比硬盘大了？

一盘磁带可以存储580TB的数据？？？

那不是废话。已经发生了。

IBM和fujifilm的一项技术突破表明，他们已经找到了一种将单个磁带的容量增加到580TB的方法。

这大约相当于12万张DVD的存储容量。如果放在256GB的SD存储卡上，可以装满2320张DVD。这个数字刷新了磁带存储密度的世界纪录，相关研究已经发表在IEEE Transactions on Magnetism上。

很多人的印象是磁带分AB面，加起来要两部分才能存下一张港台专辑。容量连CD都比不上，再加上速度慢，体积大的缺点，相信很多00后都没见过。

而不是被淘汰，怎么会突然存储这么多数据？

新材料叠加纳米级分布缓冲器

根据RD团队披露的信息，超细锶铁氧体磁性颗粒用于磁带介质。

这种物质的化学式为SrFe O (19)，是一种黑色物质，具有永久磁性。它通常用于微波器件、记录介质、磁光介质、电信和电子工业。

过去，磁带在存储介质上覆盖另一种物质，钡铁氧体颗粒。

读取时，让磁头接触磁带，磁带上的磁性材料发生变化，形成电磁感应，然后将数据读入系统。

相反，在写入时，磁头施加强磁场，改变磁带上磁粉的磁场分布。

资料来源:hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/

在新的成果中，研究人员将这种材料变成了锶铁氧体。

其颗粒比原料小60%，使其均匀排列在磁带介质上，可以提高存储密度，实现纳米级读取和更高的信噪比。

细晶粒磁性材料不仅可以存储更高密度的信息，还可以使磁带介质表面更加光滑。

研究人员使用40μm × 40μm原子力显微镜观察锶铁氧体和钡铁氧体磁带的表面。新材料胶带表面更光滑，平均粗糙度Ra为1.1nm，而原材料Ra为2nm。

除了更新材料，研究团队还改进了生产设备，使材料在磁性层和非磁性层上分布更加均匀，表面光洁度得到提高。

磁头也被切割成斜面，读取部分增加了20mm的空气轴承，进一步减少摩擦。

团队对上述改进后的系统进行测试后发现，在宽度为29nm的超窄TMR传感器读取时，其线密度可以达到702Kbpi，在电流为22 mA时信噪比达到最大值:

此外，团队还使用了一套伺服控制器，保证了读取时磁头在磁带表面的相对位置能够准确定位，运算精度达到了3.2nm。

借助上述技术，当磁带打开读取时，以15km/h的速度穿越整个磁带表面介质，但磁头仍能准确找到1.5倍DNA分子宽度的读取位置。

为了降低误码率，研究团队在一个定制的FPGA面板上实现了四个通道的同时读取，然后进行平均。其结构如下:

基于上述系统，研究团队对约600万样本数据进行了测试，编解码的错误率随着线密度的提高而增加。使用64态D3-NPML检测器可以获得最佳性能。

在这种情况下，750kbpi线密度的误码率为4.5e-2，刚好不高于设定的阈值。当线密度为702kbpi时，误码率为2.8e-2。

值得一提的是，在此线密度下，除了EPR4探测器外，其他探测器的误码率也满足设定要求:

关于未来的应用，研究团队认为该成果具有成本更低、长期耐用、低能耗、安全等优势，将成为科技巨头、学术机构和超大规模数字基础设施公司数据归档的首选，尤其是在安全要求高、数据量巨大的混合云领域。

但在何时启动量产的问题上，参与者之一的富士胶片认为需要十年左右的时间。

磁带的无声发展

在大多数人看来，盒式磁带淡出我们的视野已经有20年左右的时间了，但在很多看不见的子领域，它依然在使用。

以互联网行业为例，由于磁盘读写依靠电磁感应，存储不需要通电，自然处于网络离线状态，使得这种介质安全性很高，断电也无所谓。它总是被用来备份数据，包括谷歌和微软Azure。

2011年，谷歌的一次软件更新意外导致Gmail中的4万个账户邮件被删除。幸运的是，他们使用磁带备份来恢复这些数据。

去年一些省份缺电，有咨询机构建议大公司考虑把一些数据转移到磁带上存储，可以保存30年。

磁带的另一大优点是耐操作，不易损坏。磁带从高处坠落对其数据存储几乎没有影响。相比之下，硬盘等介质的环境适应性较差。

在石油和天然气勘探领域，如地震，仍然有相当数量的数据存储在磁带上，然后传输回数据中心进行处理和分析。因此，许多子领域的IT工程师仍在开发磁带资源管理系统。

来源:IBM

有需求就有供给。IBM、索尼、富士胶片、量子等科技公司多年来一直支持着磁带的发展和产品推广。

即使在最近几年，磁带容量仍以每年约33%的速度增长，两到三年翻一番。业内有人称之为摩尔胶带定律，这些公司是幕后黑手。

当然，蓝色巨人IBM在其中扮演了突出的角色。

90年代末，IBM与惠普、数据存储公司希捷组成LTO联盟，推出更开放的格式打开终端市场。

2015年，他们与富士胶片合作，使用超小钡铁氧体颗粒，实现了12倍于商业产品的信息密度存储记录。

2018年与索尼合作，他们将倍数扩大到20倍。

到目前为止，IBM最新的LTO-9磁带磁盘的原始存储容量已经达到了18TB。

这些升级一方面来自于磁性材料的升级，同时也来自于读写磁道的增加、卡带和读取设备的结构升级、控制精度的优化。

来源:IBM

虽然磁带还在发展，每GB存储成本更低，但我们普通人还用不上。

主要是读写设备太贵了，设备价格至少上万人民币。此外，由于单盘磁带仍处于线性读写模式，其数据传输速度相对较低，更适用于公共或机械硬盘等存储设备。

IBM磁带机设备

最后，我想问，你看好胶带的未来吗？

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