I ricercatori IBM sono riusciti a raggiungere una densità di registrazione pari a 123 miliardi di bit non compressi per pollice quadrato su nastro magnetico, un’innovazione che rappresenta l’equivalente di una cartuccia nastro pari a 220 terabyte che sta nel palmo di una mano.
Per fare un confronto, 220 terabyte di dati sono paragonabili a 1,37 trilioni di sms o al testo di 220 milioni di libri, per i quali servirebbe una libreria lunga 2.200 chilometri da Las Vegas a Houston nel Texas.
Questo nuovo record dimostra che il nastro per computer – un supporto di memorizzazione inventato nel 1952 con una capacità iniziale pari a circa 2 megabyte per bobina – continua a essere una tecnologia ideale non solo per memorizzare grandi quantità di dati di back-up e di archiviazione, ma anche per nuove applicazioni per i Big Data e il cloud computing. Questo record porta a un miglioramento pari a 88 volte quello della cartuccia LTO6, il prodotto standard di settore più recente, e un miglioramento pari a 22 volte quello dell’attuale nastro di classe enterprise di IBM.
Secondo Coughlin Associates, un’azienda di consulenza informatica, oggi, più di 500 esabyte di dati risiedono in sistemi di memorizzazione su nastro.
Il record è stato stabilito utilizzando un nuovo prototipo avanzato di nastro sviluppato da FUJIFILM Corporation (Giappone) in collaborazione con i ricercatori IBM. È la quarta volta in meno di 10 anni che IBM Research e FUJIFILM collaborano per realizzare un’impresa simile.
ETH Zurich, un’università internazionale leader con sede a Zurigo, utilizza la tecnologia su nastro di IBM per il back-up dei dati centrali e i servizi di ripristino.
"La velocità media di trasferimento dei dati è aumentata notevolmente nel corso degli anni raggiungendo i 60 terabyte circa al giorno e la nostra libreria nastro ha raggiunto più di 5,5 petabyte di capacità. Nonostante i progressi nella tecnologia di memorizzazione globale, il nastro è sempre un supporto promettente per le grandi quantità di dati, per la sua capacità di trasferire i dati in applicazioni Linear Tape File System e per i suoi bassi consumi energetici", ha affermato il Dr. Tilo Steiger, Deputy Head of ITS System Services, ETH Zurich".
"Con questa dimostrazione, confermiamo ancora una volta che il nastro continuerà ad avere un ruolo importante nella gerarchia di memorizzazione negli anni a venire", ha aggiunto il Dr. Evangelos Eleftheriou, Ricercatore IBM. "Questo nuovo risultato riafferma ancora una volta l’impegno e la leadership di IBM nella tecnologia su nastro magnetico".
Se il nastro viene di solito utilizzato in sede per l’archiviazione di video, i file di back-up, le copie per il disaster recovery e la conservazione delle informazioni, sono sempre piu’ numerose le applicazioni fuori sede sul cloud che consentono di avere bassi costi, in media pochi centesimi per gigabyte.
I ricercatori IBM di Zurigo stanno studiando l’integrazione della tecnologia su nastro con gli attuali sistemi di memorizzazione di oggetti sul cloud come OpenStack Swift. Questo consentirebbe la memorizzazione di oggetti su nastro e permetterebbe agli utenti una migrazione senza problemi dei dati utilizzati meno frequentemente ad un tier di memorizzazione basato sul cloud estremamente durevole e a costi molto contenuti per il back-up o l’archiviazione. Un prototipo di ricerca di questa tecnologia sarà presentato la prossima settimana al 2015 National Association Broadcasters Show presso lo stand di IBM N5223.
Ulteriori dati tecnici saranno presentati durante la conferenza Intermag 2015 (dall’11 al 15 maggio) a Pechino e alla conferenza IBM EDGE (dall’11 al 15 maggio) a Las Vegas.
Per raggiungere i 123 miliardi di bit per pollice quadrato, i ricercatori di IBM hanno sviluppato diverse nuove tecnologie tra cui:
– una serie di tecnologie per il controllo del posizionamento della testina di lettura/scrittura del nastro ad alta precisione ottimizzati per la velocità del nastro: insieme consentono di posizionare la testina con una precisione superiore a 6 nanometri. Questo consente una densità di traccia pari a 181.300 tracce per pollice, pari a un aumento superiore a 39 volte quello dell’LTO6;
– una tecnologia migliorata della testina di scrittura che consente l’uso di particelle di ferrite di bario (BaFe) molto più sottili;
– algoritmi di elaborazione del segnale innovativi per il canale dati, in base a principi di rilevazione predittivi dei disturbi che consentono un funzionamento affidabile con un lettore magnetoresistivo (GMR) amplificato ultra sottile da 90nm di larghezza.
Dal 2002, IBM collabora con FUJIFILM, in particolare per l’ottimizzazione del suo nastro magnetico a doppio rivestimento con particelle di ferrite di bario (BaFe). I risultati di tale collaborazione hanno portato a diversi miglioramenti tecnologici. Tra questi, un drastico miglioramento nella precisione del controllo della posizione delle testine di lettura-scrittura che ha portato a un aumento del numero di tracce che possono essere memorizzate in un nastro da mezzo pollice.
I ricercatori hanno inoltre sviluppato nuovi metodi di rilevazione avanzati per migliorare la precisione di lettura delle microscopiche particelle di materiale ferro-magnetico, ottenendo un aumento nella densità di registrazione lineare superiore al 76% rispetto all’LTO6 e consentendo nel contempo l’uso di un lettore di soli 90nm di larghezza.
Molte delle tecnologie sviluppate e utilizzate nelle dimostrazioni di densità areale vengono poi inserite nei nastri IBM. Due esempi degni di nota del 2007 comprendono in particolare un canale avanzato di lettura NPML e un nastro BaFe di prima generazione.
IBM vanta una lunga tradizione di innovazione nella memorizzazione di dati su nastro magnetico. Il suo primo nastro commerciale, il 726 Magnetic Tape Unit, risale a più di 60 anni fa. Questo tipo di nastro utilizzava bobine con una larghezza del nastro di mezzo pollice ciascuna, ed una capacità di circa 2 megabyte. La dimostrazione della densità areale presentata oggi può far raggiungere un potenziale aumento nella capacità pari a 110.000.000 di volte rispetto al primo nastro di IBM.
