「记者爆料」您的硬盘已达到极限。磁带是未来可靠的存储设备吗?

编者注本文是Spectrumieee原创文章的编辑版本,题为“为什么数据存储的未来仍然是磁带”,作者为MarkLantz。


由于大数据和人工智能技术的最新进展,公司在整个业务中产生大量数据。金融监管机构要求机构保留数据更长时间。因此,企业和机构正在存储越来越多的数据。


根据研究报告,存储的数据每年以30-40%的速度增长。与此同时,硬件容量也在增加,但速度却减半。幸运的是,许多信息不需要立即访,而磁带是存储此类数据的完美选择。


你在开玩笑吧?卷尺?当您想到磁带时,您可能会想到计算机世界或博士计算机世界,其中您有一个笨重的主机,旁边有一个旋转磁带。您可能会想到像《奇爱博士》这样的老电影。这可不是说笑。磁带也不甘落后。


事实上,磁带上存储着大量的数据,包括粒子物理、射电天文学等基础科学数据、人类文化遗产、国家档案、重要电影、银行、保险、石油勘探等数据。一群人正在寻找增加磁带存储容量的方法。


事实上,磁带已经存在很长时间了,而且磁带技术也在不断发展。另一方面,与硬盘、晶体管一样,磁带技术在过去几十年里也得到了快速发展。


第一个商用数字磁带存储设备是IBM开发的Model726,它可以在单个磁带上存储11MB的数据。当今的现代磁带可以存储15TB的数据,磁带库最多可以存储278PB的数据。如果将如此大量的数据存储在CD盘上,则需要397亿张光盘,并且光盘的高度将超过476公里。它是如何转换的?278PB相当于291504128GB。普通CD的容量约为700MB,即约397亿张CD。


与硬盘或固态存储设备相比,磁带访速度实际上要慢得多。然而,磁带作为存储介质有很多优点。首先,磁带更加节能。一旦数据写入磁带,它就会被放置在磁带库中并安静地存储,而不消耗电力。其次,磁带非常可靠,发生故障的概率比其他存储设备低4到5倍。再次强调,胶带非常安全。除非将磁带插入驱动器,否则数据将无法访且无法修改。如今网络攻击盛行,数据不断被盗。这个功能相当吸引人。


1951年,计算机首次使用磁带来记录数据。


有时软件存在漏洞,可能会损害您的数据。磁带具有离线功能,可以提高您的防御能力。例如,2011年,Google由于软件升级意外删除了40,000封Gmail帐户电子邮件。尽管谷歌将数据存储在硬盘和多个数据中心中,但信息仍然会丢失。幸运的是,数据也存储在磁带上,谷歌能够从备份中恢复它。


2011年Gmail事件告诉我们云服务提供商Google正在使用磁带。近日,微软向外界透露,其AzureArchiveStorage系统采用IBM磁带存储设备。


虽然它有各种优点,但企业使用胶带的最大原因是因为它便宜。在硬盘上存储相同数量的数据的成本是磁带的六倍,因此只要需要存储大量数据,就会使用磁带。每个人都认为胶带已经消失,因为它不再出现在消费品中。近年来,磁带存储技术取得了长足的进步,并且在可预见的未来还将继续发展。


简而言之,磁带已经存在了几十年,并且在未来几十年内不会消失。你为什么这么确定?请继续阅读。


磁带寿命长的原因主要是因为它们价格便宜。事实上,磁带正变得越来越便宜。


最新LTO磁带


您可能会认为,一旦人类无法再将更多数据放入磁盘上,磁带也将无法做到这一点,因为它们使用与磁盘本质上相同的技术。但现实让我们大吃一惊。磁带容量正在增加,并且没有停止的迹象。33%的年增长率是历史数据,而且这个速度很可能会持续下去。这意味着磁带容量每两到三年就会翻一番。您可以将其视为磁带的“摩尔定律”。


数据正在爆炸式增长,在保持存储预算的同时增加磁带容量是个好消息。为了更好地了解磁带的潜力,请了解一下硬盘驱动器以及磁带和硬盘驱动器的演变过程。


磁带和硬盘使用相同的物理技术来存储数据。简单地说,磁性材料薄膜有许多很窄的磁道,磁性材料的磁性在两种极性之间切换。信息被编码为二进制位,由轨道中特定点的磁跃迁表示。磁带和硬盘出现在20世纪50年代,制造商走上了“更密集、更快、更便宜”的道路。最终,这两款产品的每GB成本降低了——美元。


由于每平方毫米的磁盘基板可以存储更多的数据,因此成本显着降低。磁记录密度由两个因素决定。一是磁道中存储的数据密度,二是磁道的垂直密度。


1952年发布的IBM726只能存储几兆字节的数据。


最初,磁带和磁盘的磁记录密度大致相同。由于硬盘销量更多、市场更大,企业可以加大研发投入,从而可以带动硬盘市场更快的发展。当今大容量硬盘的磁记录密度大约是新磁带的100倍。


然而,由于磁带具有更大的存储表面积,高端磁带的存储容量可达15TB,远高于大容量硬盘。当您考虑到这两种设备占用的体积相似时,优势就变得更加明显。


除了容量之外,磁带和硬盘的特性也有很大不同。磁带很长,一般有数百米,因此访数据的平均时间约为50-60秒,而硬盘只有5-10毫秒。然而,将数据写入磁带的速度大约是写入硬盘的速度的两倍。


过去,硬盘上的磁记录密度每年以40%的速度增长,但最近已下降至10-15%左右。为什么?这主要是由于物理学的。给定区域中存储的数据越多,可以分配给每位的空间就越少。这会削弱读取数据时的信号。如果信号太弱,它可能会被噪声淹没,而且由于盘片涂有磁性颗粒,因此它本身就有噪声。


减小颗粒尺寸并降低背景噪音是完全可能的。然而,一旦颗粒达到一定尺寸,在保持磁稳定性的同时继续收缩就变得非常困难。磁记录的最小尺寸称为超顺磁极限。现在硬盘制造商已经达到了极限。


不久前,消费者几乎没有看到放缓的迹象,因为硬盘驱动器制造商能够通过在单个设备中添加更多磁头和盘片来进一步扩大相同尺寸驱动器的容量。现在怎么办?空间有限,增加磁头和盘片成本更高,制造商无法获得高利润,而且这些越来越明显。


制造商正在开发多种技术来帮助克服硬盘驱动器的超顺磁性。一种技术是热辅助磁记录,另一种是微波辅助磁记录。地区。


然而,这些新技术增加了成本并带来了巨大的工程挑战。即使成功,大规模生产也成为题。例如,西部数据最近宣布将于2019年发布MAMR硬盘。据估计,采用MAMR技术,磁记录密度每年将增加15%。


当今的磁带库可以存储数百PB的数据。


回顾磁带,目前的磁记录密度距离超顺磁极限还很远。因此,磁带的“摩尔定律”可以毫无题地继续存在10年以上。


不要以为磁带技术很简单。不像那样。磁带本质上是可擦除的,采用超薄聚合物基质,可以同时并行记录多达32个磁道,这给设计人员带来了巨大的挑战。这导致IBM团队探索不同的方法来增加磁带容量,有时通过引入硬盘技术,有时通过探索新方法。


2015年,IBM与富士胶片合作,将超小钡铁氧体颗粒在磁带上垂直排列,从而能够记录更多数据,磁记录密度比当前商业技术高出12倍以上。最近,IBM与SonyStorageMediaSolutions合作,采用了一种新的数据记录方法,其磁记录密度约为当前磁带的20倍。如果这项新技术投入商业应用,制片厂需要十几盘磁带才能制作一部大片,而在未来,它们都可以放在一盘磁带上。


要实现这一目标,必须克服一些技术障碍。例如,随着磁带磁道变得越来越窄,读写头需要改进。新技术使轨道宽度减少至约100纳米。


研究人员还需要将目前以微米为单位测量的数据读取器的宽度减少到50纳米以下。这时,如果用超小型读取器读取信号,就会产生大量噪声。我应该怎么办?这可以通过提高信噪比、改变磁性颗粒的尺寸和方向、改变其成分以及改变磁带表面的光滑度和厚度来改善。未来可能会引入信号处理技术和纠错技术,进一步提升性能。


随着新产品上市,我们需要确保数据能够保存数十年而不丢失。为了实现这一目标,研究人员将对记录层中的磁性粒子进行优化,使数据更加可靠。然而,这会带来副作用,首先使数据记录变得更加困难,以至于常规磁带传感器无法将数据写入新介质。因此,研究人员需要开发新的磁头,能够产生更强的磁场,以便写入数据。


通过结合多种新技术,研究人员开发出了线密度为每英寸818,000位的实验系统。由于历史原因,磁带工程师用每英寸数据密度来描述磁带存储能力。随着新技术的引入,每英寸可以有246,200个磁道,相当于每平方英寸存储201GB的数据。假设磁带长1140米,一盘磁带可以存储330TB的数据。


2015年,信息存储行业协会联合多家研究机构发布报告预测,到2025年磁带的磁记录密度将达到每平方英寸91GB。如果趋势继续下去,到2028年它将超过200GB。


报告对磁带存储的未来持乐观态度。实验证明,达到每平方英寸200GB是完全可能的。因此,磁带技术将在未来十年继续发展。


在信息技术领域,未来十年或许只有磁带技术会遵循摩尔定律同样的发展轨迹。与硬盘和其他存储技术相比,磁带已经具有成本优势,而且这些优势在未来只会越来越大。虽然磁带很少见,只在老电影中出现,但磁带技术确实没有过时,并且在未来很多年都将保持不变。


由我们的编辑团队制作。


方法一确保驱动安装正确


首先,您需要确保计算机上正确安装了驱动程序。如果驱动程序安装不正确,打印机将无法正常工作。您可以通过打开设备管理器检查驱动程序是否安装正确。如果您确定驱动程序安装不正确,则需要重新安装驱动程序。您可以从富士施乐网站下载最新版本的驱动程序,并按照安装向导进行安装。


方法2确保您的设备连接正确


如果确认驱动程序安装正确,但打印机仍无法正常工作,则需要确保设备连接正确。您需要确保打印机已连接到计算机并且连接稳定。如果使用USB连接,应检查USB接口是否松动或损坏。如果您使用网络连接方式,必须检查网络连接是否正常。


方法3确保打印机已设置为默认打印机


如果计算机上有多台打印机,则必须将FujiXerox打印机设置为默认打印机。您可以通过打开“设备和打印机”来检查您的富士施乐打印机是否已设置为默认打印机。如果您的FujiXerox打印机未设置为默认打印机,则必须将其设置为默认打印机。


方法4检查是否需要更新驱动程序


如果打印机驱动程序已正确安装且设备连接正常,但打印机仍无法正常工作,则应检查是否需要更新驱动程序。您可以通过从富士施乐网站下载最新版本的驱动程序并按照安装向导中的说明进行更新。


一、富士驱动器报警代码?

富士驱动器警报代码


如果富士伺服驱动器出现ol1错误报警代码,则表示过载错误报警。出现该错误报警时,请按如下方式检查和处理


1、检查驱动板上的小电容是否损坏,输出电压是否平衡。


2、检查主板或电热量表是否有缺陷、电源模块是否有题、相间短路等。


3、检查电机四根电缆是否连接错误。如果正确,请尝试更换驱动程序。


4、检查抱闸接头是否接触不良或负载是否短路。确保ENABLE端子连接到24V电源。


二、富士驱动器rH|报警?

由于您的题缺乏背景和细节,我们无法肯定地回“”题是否已解决。请提供更多上下文信息,例如错误详细信息、解决步骤等。如果题涉及显示rH|警报的Fuji驱动器,这通常表明驱动器温度过高。过热可能是由于环境温度高、驱动器散热不良或驱动器负载过大造成的。解决此题需要采取措施解决过热题,例如将驱动器移至较低温度的环境、优化驱动器的冷却解决方案以及减少驱动器的负载。应仔细阅读产品手册和技术文献,因为每个品牌和型号的驱动器都有不同的故障信息、解决能力和设备软件。


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