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R&D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 ，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。

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，编解码的错误率伴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

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。

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。

参考链接:

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