Datenarchivierung : IBM und Fujifilm entwickeln Magnetband mit 220 TB

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Datenarchivierung: IBM und Fujifilm entwickeln Magnetband mit 220 TB
Bild: Robert (CC BY 2.0)

Forscher von IBM haben in Zusammenarbeit mit Fujifilm ein Barium-Ferrit-Magnetband mit einer Datendichte von 123 Gigabit pro Quadratzoll (etwa 6,45 Quadratzentimeter) entwickelt. Eine standardisierte LTO-Kassette (Linear Tape Open) für 1/2-Zoll-Magnetbänder käme damit ohne Kompression auf eine Speicherkapazität von 220 Terabyte.

Das entspricht dem 88-fachen der Speicherkapazität der aktuellen sechsten Band-Generation LTO-6 und immerhin dem 22-fachen der Speicherkapazität von IBMs neuestem Tape-Produkt für den Enterprise-Markt. Den Speicherdichterekord für Magnetbänder, den IBM reklamiert, hat aber nach wie vor Sony inne. Das Unternehmen stellte vor knapp einem Jahr ein Magnetband mit einer Datendichte von 148 Gbit/in² vor, das pro Kassette aber nur eine Speicherkapazität von über 185 Terabyte erreichte.

IBM entwickelt Magnetband mit 123 Gbit/in² Speicherdichte

Bei IBMs aktuellem Entwicklungsfortschritt kam ein neuartiger Magnetband-Prototyp des langjährigen Kooperationspartners Fujifilm zum Einsatz, bei dem noch feinere Barium-Ferrit-Partikel auf dem Magnetband genutzt werden. Um dies ausnutzen zu können, musste IBM verschiedene Technologien weiterentwickeln, darunter auch den Schreibkopf.

Entwicklung der von IBM im Labor erreichten Speicherdichte
2006 2010 2014 2015
Speicherdichte 6,67 Mrd. Bit/in² 29,5 Mrd. Bit/in² 85,9 Mrd. Bit/in² 123 Mrd. Bit/in²
Kapazität einer Kassette 8 TB 35 TB 154 TB 220 TB
Trackbreite 1,5 µm 0,45 µm 0,177 µm 0,140 µm
Lineare Speicherdichte 400.000 Bit/in 518.000 Bit/in 600.000 Bit/in 680.000 Bit/in
Magnetische Partikel Barium-Ferrit
Banddicke 6,1 µm 5,9 µm 4,3 µm
Bandlänge 890 m 917 m 1.255 m

Durch die Verfeinerung der Steuertechnik konnte die Genauigkeit bei der Positionierung des Lese- und Schreibkopfes auf unter sechs Nanometer erhöht werden. Dadurch wird eine Spurdichte von 181.300 Spuren pro Zoll ermöglicht, was einer mehr als 39-fachen Erhöhung im Vergleich zu LTO-6 entspricht. Neue Signalverarbeitungsalgorithmen erlauben außerdem den zuverlässigen Einsatz eines extrem schmalen, nur 90 Nanometer breiten GMR-Lesekopfs.

Dass diese Speicherdichten in absehbarer Zeit außerhalb des Labors erreicht werden, ist allerdings eher unwahrscheinlich. IBMs aktuellste Magnetbandprodukte, die ihrerseits eine viermal so hohe Datendichte aufweisen wie LTO-6-Bänder, erreichen derzeit noch nicht einmal den Speicherdichterekord, den IBM 2006 aufstellte.

Neben der ständigen Erhöhung der Speicherdichte wird bei IBM auch daran geforscht, wie Bandspeichersysteme für ausgesuchte Anwendungen im Cloud- und Big-Data-Bereich genutzt werden können. Aktuell kommen sie aufgrund der geringen Kosten von einigen Cent pro Gigabyte und der Langlebigkeit der Bänder vor allem zur Datensicherung in Rechenzentren, im Bereich Disaster Recovery und bei der Erfüllung gesetzlicher Auflagen zum Speichern von Daten zum Einsatz.

IBMs Forschungszentrum im schweizerischen Rüschlikon arbeitet konkret an der Integration in Cloud-Object-Storage-Systeme wie OpenStack Swift. Ziel ist es, wenig genutzte Daten auf günstige Bandspeichersysteme auszulagern.