尽管磁带已经从我们的日常生活中消失，但它却在海量存储领域秘密地蓬勃发展。到目前为止，这是唯一能够支持人类产生的数据量爆炸式增长的可行解决方案。我们会见了 IBM 的一位有关该主题的专家。
这是一个科技“祖母”拯救孩子的故事。奶奶是磁带，孩子是盘片硬盘和SSD。因为，尽管看起来令人惊讶，这两种技术现在和将来都无法满足我们对数据存储的过度需求，尤其是长期的需求。
磁带从我们的生活中消失了，无论是在汽车（啊，盒式汽车收音机！）、我们的卧室、我们的客厅（谁真的后悔不得不倒带电影？），磁带已经悄悄地进入了企业、政府的安静氛围中。和数据中心。
两年前，IBM 和 Fujifilm 推出了 580 TB 磁带原型，并宣布了一个对普通人来说令人惊讶的路线图……但对专业人士来说却不然：
«您的 Gmail 电子邮件都备份在磁带上，法国公司 OVH 最近发布了一段安装我们的磁带存储系统的视频“，马克·兰茨博士解释道。
这位拥有 20 年经验（其中 15 年在磁带存储技术领域）的研究人员是在苏黎世 IBM 实验室的 IBM 研究人员和媒体举办的研讨会上会面的，他围绕该技术和一般数据问题提出了一系列令人震惊的数字。 。
«世界每天产生 2.5 百亿字节，到 2025 年，人类将产生 175 泽字节”，五十岁的人平静地解释道。是的，有很多 MP3。人们担心的是，除非技术出现重大飞跃（目前还看不到），否则硬盘驱动器将无法吸收这一容量。
«目前，硬盘存储密度每年增长 8%，而磁带存储密度每年增长 40%。然而，数据量每年增长50%！而且，如果数据量爆炸，其价值也不会增加太多。一部 4K 电影消耗的存储空间是全高清电影的八倍，但售价却不是全高清电影的八倍。», 工程师解释。
因此，人们对磁带的兴趣在于，它发展得更快，仍然有更多的潜力并且成本更低。但要小心，我们不是在谈论爸爸的 VHS 和其他 80 年代的数据磁带，现代磁带都是怪物。在很多方面。
磁带上一公里，它存储，它存储！
忘掉千比特甚至小兆比特的读取速度，把千兆字节抛在脑后：磁带专业人士不会选择 2021 年的磁带。数据中心无缘无故。
«目前，好的磁带每盒容量为 20 TB 或以上，读取速度为 400 MB/s», 兰茨博士的发展。
如何将如此多的数据装入磁带？有很多技巧，从化学到如何写入数据，再到读写头的大小。但也有带子的厚度。
«人类头发的平均厚度为 100 微米。墨盒带薄了 20 倍，尺寸约为 5 微米。这项细度方面的工作使得显着提高密度成为可能，因为磁带盒现在可以承载 1,100 米的磁带。“，兰茨博士用最简单的语言描述了这一点。
它们具有大容量和相当快的流速，位于链条的末端。 SSD 适用于最热门的数据、访问最频繁且非常需要极高速度的数据。
然后是硬盘驱动器，目前在数据中心中占大多数。然后，一旦延迟不再是关键因素，磁带就会迅速取代“较冷”的海量存储。最重要的是，它比其他介质能带来更大的密度改进。
技术进步有保障
«盒式磁带是存储密度发展潜力最大的介质“，兰茨博士解释道。
«根据我们的估计，未来几年我们将转向存储容量为 580 TB（即半拍字节）的磁带。没有任何竞争技术能够提供这样的潜力»，IBM 首席工程师说道。
IBM 既不生产磁带，也不生产盒式磁带。
«我们与索尼和富士胶片携手合作，验证他们的系统。除了这些掌握媒介的技能（表面上数据如何组织、冗余等编者注），我们的专业知识在于实施带有机械臂和软件接口的完整系统»。
而且，这是相当令人惊讶的，在对未来的相当精确的愿景中。
«我们看到存储密度在二十年内的强劲发展是有限的。即便如此，我们也看到了 MAMR 类型技术的使用（从硬盘借用，编者注）。”
速度较慢，但更安全
经过 20 世纪 80 年代至 2010 年间硬盘容量的爆炸式增长以及 2010 年闪存的出现，磁带最终从我们的日常生活中消失。尽管它在十年前还不太受欢迎，但它仍然是某些用途的一项重要技术，例如存储某些公司或政府部门的敏感和/或长期数据。
对于这些所谓的“机构”客户来说，磁带的优点之一是未经授权访问其内容更加困难。的打击“由于对访问权限的误解，这种情况可能会发生”由于该技术固有的“气隙”，磁带中不存在这种现象。
要明白，只要机械臂没有将磁带插入读卡器，其中包含的数据就会与外界隔绝，不会加载到内存中，无法访问。
«而在这方面，我们甚至正在研究如何耦合量子技术，以进一步增强这一优势。»，研究人员解释道。
除了这种访问安全性之外，还包括可持续性。
«这种类型的介质估计有几十年的寿命»，马克·兰茨平静地说。
尽管经典的 SSD 和硬盘通常会在几年内被刷新！这并不是说乐队是完美的。除了不再适合“热”存储的速度之外，磁带还面临着挑战。
«长期存储的主要威胁是兼容驱动器的可用性，因为磁带和磁头技术（读/写，编者注）发展得非常快。几年后，我们不能保证我们能够生产甚至修复阅读器。»，兰茨先生脾气暴躁。 “这就是为什么我们的客户通常将其整个数据从一代磁带存储迁移到下一代磁带存储。»
决定性优势：成本
发票金额显然是企业关注的主要因素。这就是磁带发挥决定性作用的地方。
«TCO，也就是说总拥有成本 （成本考虑了所有组件，编者注）乐队的主要论点是»，兰茨博士保证道。
«虽然所有 SSD 和 HDD 都有自己的电子设备、组件等，但在磁带系统中，多个磁带共享一个驱动器»。
盒式磁带是惰性物体，其生产成本比其他介质便宜得多。而且制作动画的成本更低。
因为这个材料部分只是成本问题的两个组成部分之一。第二个在日常工作中同样重要：能源账单。
«一旦硬盘驱动器或 SSD 进入系统，它就会接收电力并消耗电力。全球有超过 500 个亿亿级数据中心，还有 150 多个正在建设中。到 2025 年，硬盘数据中心的能源费用预计将增加两倍»，他补充道。
因此，在不访问数据时不会消耗任何资源的盒式磁带是对减少数据中心能源过剩的尝试的一部分。
但请注意，不要误解磁带技术的这些成本优势：它们只与企业有关。首先，您将再也不会在客厅里看到新一代磁带。
«如果说每 TB 磁带的成本比硬盘低，那是因为数十个磁带共享电子部件，即读取器。在家庭使用中，对于没有这些存储容量需求的个人来说，阅读器的成本太高了。”
你我不可能有理由购买一个能够管理一百个 20 TB 磁带盒的机器人！
那么磁带之后呢？
如果磁带存储密度的提高还需要二十多年的时间，IBM 自然会对未来感兴趣，因为未来在某种程度上是其核心业务。
他引用了在石英晶体上雕刻数据作为第一个途径。
«它是一种基于飞秒激光器的光学技术，在大规模归档方面具有良好的潜力。但目前该技术非常昂贵且速度非常慢“，兰茨博士描述道。
但对于 IBM 来说，最有前途的技术仍然是 DNA 存储。今天已经应用了这一原则，但其局限性是巨大的。
«从数字来看，DNA 对我们来说是终极存储技术。我们这里讨论的是每克数百 PB！但目前这项技术速度很慢，而且比磁带贵一百万倍。需要真正的技术范式转变才能看到它的出现。如果他来了。», 科学家预测。
预测“第一个投入运营的产品至少需要十年，距离首次商业应用至少还需要几十年”。
与此同时，为了将我们的数字生活存储在 DNA 中，我们将信任我们的旧磁带。
我们致力于瑞士 IBM 研究实验室的系列：
–IBM 有望最早在 2023 年引领量子优势的革命性道路
–海量存储的未来写在比头发细 20 倍的磁带上
2022 年 3 月 4 日更正：本文的前一个版本称 IBM 并未生产磁带驱动器，这是不正确的。正如一位 IBM 高管向我们传达的那样，该公司在墨西哥的工厂生产一些产品，我们感谢他的澄清。
