Magnetband für Big Data und Cloud Computing

IBM-Forscher stellen Speicherdichterekord auf

| Autor / Redakteur: Franz Graser / Tina Billo

Das Rekordband: IBM-Wissenschaftler Mark Lantz hält einen Bandschnipsel mit der Fläche von einem Quadratzoll in die Kamera. Auf dieser Fläche lassen sich mit dem aktuell entwickelten Verfahren 201 Gigabyte Daten speichern.
Das Rekordband: IBM-Wissenschaftler Mark Lantz hält einen Bandschnipsel mit der Fläche von einem Quadratzoll in die Kamera. Auf dieser Fläche lassen sich mit dem aktuell entwickelten Verfahren 201 Gigabyte Daten speichern. (Bild: IBM Research)

Wissenschaftler des IBM-Labors in Rüschlikon/Schweiz ist es gelungen, 201 Gigabits auf einem Quadratzoll Magnetbandspeicher (entspricht 6,45 Quadratzentimetern) unterzubringen. Damit wurde die Speicherdichte im Vergleich zu aktuellen kommerziellen Bandlaufwerken um das 20-fache erhöht.

Magnetbandspeicher erleben aktuell eine Renaissance: Erfunden vor mehr als 60 Jahren, sind sie nach wie vor eine der sichersten, energieeffizientesten und kostengünstigsten Technologien zur Speicherung und Archivierung enormer Datenmengen.

Üblicherweise werden sie in der lokalen Datensicherung in Rechenzentren, für Disaster-Recovery-Lösungen oder zur Einhaltung rechtlicher Vorgaben für die Datenaufbewahrung eingesetzt. Die Industrie nutzt sie jedoch auch vermehrt für neue Anwendungen in den Bereichen Big Data oder Cloud Computing.

Enge Zusammenarbeit mit Sony

Mit der nun präsentierten Technik könnte eine Kassette bis zu 330 Terabytes (TB) an unkomprimierten Daten speichern. Diese Datenmenge entspricht der Textmenge von 330 Millionen Büchern, die aneinander gereiht die Entfernung vom südwestlichsten zum nordöstlichsten Punkt Japans übertreffen würden. Mit dem Rekord zeigen die IBM-Wissenschaftler erneut, dass die Skalierung in der Magnetbandspeichertechnologie noch für mindestens ein Jahrzehnt fortgeführt werden kann.

Um die Speicherdichte von 201 Milliarden Bits pro Quadratzoll zu erzielen, nutzen die Wissenschaftler ein von Sony Storage Media Solutions entwickeltes Speicherband, bei dem die Magnetschicht mittels Kathodenzerstäubung (engl. sputter deposition) aufgetragen wurde. Durch dieses Verfahren sind eine extrem feine Verteilung der Magnetpartikel (bis zu 6,6 Nanometer) auf dem Band und damit eine höhere Speicherdichte möglich.

Konkurrenzfähiger Preis

"Im Vergleich zu heutigen kommerziellen Barium-Ferrit-Speicherbändern werden die Kosten für mit dem Sputter-Verfahren hergestellten Magnetbändern voraussichtlich etwas höher sein. Aber dank des sehr hohen Speicherpotenzials werden die Kosten pro Terabyte dennoch konkurrenzfähig mit anderen Speichertechnologien sein", erklärt Evangelos Eleftheriou, IBM Fellow und Leiter des Cloud & Computing Infrastructure Departments im IBM Forschungszentrum in Rüschlikon bei Zürich.

Neue Technologien

Außerdem entwickelten die IBM-Wissenschaftler verschiedene wichtige Technologien für Bandspeichersysteme weiter:

  • Innovative Algorithmen zur Signalverarbeitung im Datenkanal ermöglichen eine zuverlässige und schnelle Datendetektion trotz Einsatz eines extrem schmalen, 48 Nanometer breiten, tunnel-magnetoresistiven (TMR) Lesekopfes bei einer linearen Dichte von 818,000 Bits pro Zoll.
  • Eine verbesserte Servo-Steuertechnik erlaubt eine präzise Positionierung des Lese- und Schreibkopfes mit einer Genauigkeit von weniger als 7 Nanometern und ermöglicht damit eine Spurdichte von 246.200 parallelen Spuren pro Zoll, also dem 13-fachen des derzeit führenden kommerziellen TS1155- Bandlaufwerks. Außerdem erlaubt eine neuartige Technologie für reibungsarme Lese- und Schreibköpfe die Verwendung von extrem glatten Magnetbandoberflächen.

Diesen Beitrag haben wir von unserem Partnerportal Elektronik Praxis übernommen.

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