[情報] 利用鍶鐵氧體磁性粒子，現在一捲磁帶可以儲存580 TB的資料

看板PC_Shopping作者 (ilinker)時間1年前 (2022/11/01 23:36), 1年前編輯推噓33(34推 1噓 27→)
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利用鍶鐵氧體磁性粒子，現在一捲磁帶可以儲存580 TB的資料 量子位 量子位 發表於 2022年10月24日 13:00 收藏此文 580 TB資料能存一捲盤磁帶上？沒開玩笑，這是已經是事實了。 IBM和富士軟片一項技術突破顯示，他們已找到方法將單盒磁帶容量提升到580 TB。 這大約相當於12萬張DVD儲存量，如果要存在256GB的SD記憶卡上，那得拿來2320張。這個數字一舉刷新了磁帶儲存密度的世界紀錄，且相關研究已發表於《IEEE磁學彙刊》。 https://i.imgur.com/gbv4amR.jpg
在不少人印象中，磁帶分AB面，得兩部分加起來才存得下一張音樂專輯，容量連CD也沒法比，再加上速度慢體積大等缺點，2000年出生的人，大概沒看過這東西了。 而磁帶為什麼不僅沒被淘汰，反而突然能存這麼多資料了？ 新材料疊加奈米級分布Buff 根據研發團隊披露資訊，磁帶介質應用了超細鍶鐵氧體磁性顆粒。 該材料化學式為SrFe(12)O(19)，是一種黑色具備永久磁性的物質，常用於微波裝置、記錄介質、磁光介質、電訊和電子工業。 https://i.imgur.com/lZcqBld.png
以往磁帶是將另一種物質，鋇鐵氧體顆粒，塗覆在儲存介質上。 開啟讀取時，讓磁頭（一塊電磁鐵）接觸磁帶，帶上磁性物質變化形成電磁感應，進而變成資料被讀取進系統裡。反之，寫入則由磁頭施加強磁場，改變磁帶上磁粉的磁性分布。 https://i.imgur.com/E6tSCzY.png
新成果中，研究人員將材料改換成了鍶鐵氧體。 其顆粒比原材料小60%，使之均勻排列在磁帶介質上，可提升儲存密度，實現奈米等級讀取及更高訊號雜訊比。 下圖為電子顯微鏡下，鍶鐵氧體與鋇鐵氧體顆粒大小對比： https://i.imgur.com/rGCFnN9.jpg
更細顆粒的磁性材料不僅可儲存更高密度資訊，也讓磁帶介質表面更光滑。 研究者使用40μm × 40μm原子力顯微鏡觀察鍶鐵氧體與鋇鐵氧體磁帶表面，新材料磁帶面更為光滑，平均粗糙度Ra為1.1nm，原材料Ra為2nm。 https://i.imgur.com/xtXzInR.png
更新材料之外，研究團隊還改進生產設備，讓材料更均勻分布在磁性層與非磁性層上，提升表面光滑度。 磁頭也經過切割處理，變成一個斜面，再在讀取部分加入一個20毫米的空氣軸承，進一步減小摩擦力。 對上述改進系統進行測試，團隊發現，當使用超窄的29nm寬度TMR感測器讀取時，其線性密度可達702Kbpi，在電流為22毫安培時，訊號雜訊比（SNR）數值達到最大： https://i.imgur.com/N4qXZda.png
此外，團隊還用上了一套伺服控制器，該設備保證了磁頭在讀取時，可在磁帶面進行相對位置的精確定位，操作精細度達3.2nm。 https://i.imgur.com/1JxQVde.jpg
在上述幾種技術加持下，當磁帶開啟讀取，整個帶面介質以15km/h速度劃過，但磁頭仍可精準找到DNA分子1.5倍寬度的讀取位置。 為減小誤碼率，研究團隊在一塊定制FPGA面板上，實現了四個通道同時讀取，然後對其求平均，結構如下： 研究團隊基於上述系統，測試了大約600萬個樣本資料，編解碼錯誤率隨著更高線性密度而增高，使用64態D3-NPML檢測器可得最佳性能。 該情況下，750kbpi線性密度位元錯誤率（BER）為4.5e-2，正好不高於設定閾值，當線性密度為702kbpi，BER為2.8e-2。 值得一提的是，除了EPR4檢測器外，其他檢測器錯誤率在該線性密度下，誤碼率也均滿足設定要求： https://i.imgur.com/E1Nai0W.jpg
關於未來應用，研究團隊認為，此項成果成本更低、長期耐用、能耗低更安全，將成為技術巨頭、學術機構及超大規模數位基礎設施公司資料歸檔的首選，尤其在安全要求高、資料量龐大的混合雲領域。 不過在何時量產進入實用階段，參與方之一的富士軟片認為，還需十年左右。 磁帶的默默發展 多數人眼中，卡式磁帶淡出我們的視野也已約20年，但它仍在很多我們看不見細分領域得以應用。 就拿網路行業來說，由於磁片讀寫依靠電磁感應，且儲存無需通電，天生處於網路離線狀態，這使得該介質安全性高，斷電也無所謂，常備用於備份資料，包括Google及微軟Azure。 2011年，Google一個軟體更新意外導致Gmail中4萬個帳戶電子郵件被刪除，所幸的是，他們使用了磁帶備份，這些資料得以恢復。 也有諮詢機構建議大型公司考慮將部分資料轉移到磁帶上儲存，存放時間可達30年。 磁帶另一大好處是耐操不易損壞，一捲磁帶從高處落下不太會影響其資料儲存，相比之下，硬碟等介質的環境適應性較差。 油氣地震等野外勘探領域中，還有相當數量的資料被存在磁帶上，再運回資料中心處理分析。相應地，不少細分領域IT工程師仍在做磁帶資源管理系統開發。 有需求自然有供給，IBM、索尼、富士軟片、昆騰等技術公司支撐了磁帶這些年來發展與產品推廣。 即使近些年，磁帶容量仍以大約每年33%速度增長，大約兩到三年翻一倍，業內也有人將其稱為磁帶摩爾定律，背後都是這些公司在發力。 當然，藍色巨人IBM在其中扮演了突出角色。 90年代後期，IBM就和惠普及資料儲存公司希捷成立了LTO聯盟，推出了一種更開放的格式，打開終端市場。 2015年他們又與富士軟片合作，使用超小鋇鐵氧體顆粒，實現了商業產品12倍的資訊密度儲存紀錄。 2018年在和索尼合作中，他們將倍數擴大到20倍。 發展至今，在IBM最新LTO-9格式磁帶上，其原始儲存量已可達18TB。 這些升級一方面來自於磁性材料升級，也源於讀寫軌道增加，磁帶盒內及讀取設備的結構升級及控制精度最佳化。 磁帶雖說仍在發展，且單位GB的儲存成本更低，但我們普通人目前還用不到。 其原因主要在於讀取寫入設備過於昂貴，而且單捲磁帶仍是線性讀寫方式，其資料傳輸速度相對較低，對大眾來說，還是機械硬碟等存放裝置更合適。 https://tinyurl.com/bdfzktpv 普通人還是買個NAS組RAID就好了，磁帶這東西現在只有企業玩得起。畢竟磁帶就只適合 作為冷儲存的儲存裝置 -- 作者 mindstack31 (mindmind) 看板 PC_Shopping 標題 Re: [情報] AMD Threadripper NDA解禁 時間 Thu Aug 10 21:33:16 2017 ───────────────────────────────────────
推
08/10 21:57,
今天是電蝦黑暗的一天
08/10 21:57
-- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.171.105.28 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1667316992.A.60D.html ※ 編輯: hn9480412 (1.171.105.28 臺灣), 11/01/2022 23:37:39
推
11/01 23:48, 1年前 , 1F
嗯嗯跟我想的差不多
11/01 23:48, 1F
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11/01 23:49, 1年前 , 2F
還以為我走錯板
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推
11/01 23:49, 1年前 , 3F
以前還有相對便宜的磁帶　現在都沒了
11/01 23:49, 3F
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11/01 23:49, 1年前 , 4F
磁帶機
11/01 23:49, 4F
推
11/01 23:55, 1年前 , 5F
現在磁帶都在商用冷儲存吧
11/01 23:55, 5F
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11/01 23:55, 1年前 , 6F
資料的最後保險
11/01 23:55, 6F
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11/01 23:56, 1年前 , 7F
溫馨提醒：IBM
11/01 23:56, 7F
推
11/01 23:56, 1年前 , 8F
那要去哪裡買呢？
11/01 23:56, 8F
推
11/01 23:57, 1年前 , 9F
磁帶沒很貴 機器超級貴
11/01 23:57, 9F
推
11/02 00:15, 1年前 , 10F
適合循序讀寫, 但不適合隨機存取.
11/02 00:15, 10F
推
11/02 00:17, 1年前 , 11F
我喜歡這篇文章。電子稽核的第一個問題都是離線備份怎
11/02 00:17, 11F
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11/02 00:17, 1年前 , 12F
麼做，磁帶加異地
11/02 00:17, 12F
推
11/02 00:23, 1年前 , 13F
太棒了 一卷就可以保存所有的A片傳給子子孫孫
11/02 00:23, 13F
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11/02 00:27, 1年前 , 14F
儲存用的磁帶不是錄影帶大小的?
11/02 00:27, 14F
推
11/02 00:40, 1年前 , 15F
磁帶會發霉，以前我偷看錄影帶就有經驗了
11/02 00:40, 15F
推
11/02 00:42, 1年前 , 16F
10年後可能都進化到16K了
11/02 00:42, 16F
推
11/02 00:47, 1年前 , 17F
讀取寫入速度一定很鳥
11/02 00:47, 17F
推
11/02 00:55, 1年前 , 18F
只能循序讀寫而已，隨機倒帶到等到天荒地老
11/02 00:55, 18F
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11/02 01:10, 1年前 , 19F
就是專門備份用的啊XD
11/02 01:10, 19F
推
11/02 01:32, 1年前 , 20F
抓到了 IBM藏外星科技 外星人又洩密給IBM
11/02 01:32, 20F
推
11/02 01:36, 1年前 , 21F
猛
11/02 01:36, 21F
推
11/02 02:07, 1年前 , 22F
錯誤率超高，至少還要少四個零才能用
11/02 02:07, 22F
推
11/02 02:15, 1年前 , 23F
磁頭會不會因為太近 划傷磁帶阿?
11/02 02:15, 23F
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11/02 03:01, 1年前 , 24F
超近 所以早就絕緣消費級 商用要場地 裝貴貴的專用設備管理
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11/02 03:13, 1年前 , 25F
已上市的LTO或3592規格 線性讀寫都有3百以上MB/s
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11/02 03:13, 1年前 , 26F
但家用環境條件...真的有必要不用HDD就好嗎...
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推
11/02 04:07, 1年前 , 27F
我還以為是Ferroelectric material
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推
11/02 06:08, 1年前 , 28F
只提到容量大小卻不講讀寫速度，感覺應該會很悲劇
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推
11/02 07:27, 1年前 , 29F
磁帶讀寫速度悲劇幾十年前就知道了…
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11/02 07:35, 1年前 , 30F
冷儲存讀寫速度不是重點吧，能穩定又大容量省空間才是
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11/02 07:35, 1年前 , 31F
商業backup需要的
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11/02 08:27, 1年前 , 32F
冷儲存好阿 可以多儲幾帶
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11/02 08:28, 1年前 , 33F
會用磁帶本來就是最後的資料復原手段 當你東西全毀 你就不
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11/02 08:28, 1年前 , 34F
會去在意速度了
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推
11/02 08:39, 1年前 , 35F
富士好強喔 難怪可以存活下來
11/02 08:39, 35F
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11/02 08:45, 1年前 , 36F
怎麼可能不在意速度 災難復原有訂目標時間 時間內資
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11/02 08:45, 1年前 , 37F
料倒不回來的方案就直接否決了
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推
11/02 08:53, 1年前 , 38F
好猛==
11/02 08:53, 38F
推
11/02 08:57, 1年前 , 39F
是隨機讀寫速度慢又不是讀取速度慢
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11/02 08:59, 1年前 , 40F
看到還有人在大驚小怪 真的覺得老了
11/02 08:59, 40F
推
11/02 09:14, 1年前 , 41F
密度如此高的情況下，不曉得安定性如何，會不會受環境影響
11/02 09:14, 41F
推
11/02 09:41, 1年前 , 42F
磁帶都是收在恆溫濕櫃的.......
11/02 09:41, 42F
推
11/02 09:55, 1年前 , 43F
冷儲存的好東西
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噓
11/02 10:38, 1年前 , 44F
資料還原不在意速度是真的
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推
11/02 10:41, 1年前 , 45F
操作精細度達3.2nm...
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推
11/02 10:44, 1年前 , 46F
這就冷儲存，幹嘛特別提讀寫速度
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11/02 10:44, 1年前 , 47F
冷儲存建議去讀一下是什麼意思
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11/02 11:14, 1年前 , 48F
磁帶住的地方可能比你各位家裡還舒適.....
11/02 11:14, 48F
推
11/02 11:56, 1年前 , 49F
這報導是paper入門嗎XD
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推
11/02 11:57, 1年前 , 50F
"當磁帶開啟讀取，整個帶面介質15km/h速度劃過，但磁頭仍可
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11/02 11:57, 1年前 , 51F
精準找到DNA分子1.5倍寬度的讀取位置。" 好厲害！換言之讀
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11/02 11:57, 1年前 , 52F
取速度也加快了
11/02 11:57, 52F
推
11/02 12:38, 1年前 , 53F
說速度悲劇的 是活在用磁帶聽音樂的年代嗎？
11/02 12:38, 53F
推
11/02 15:56, 1年前 , 54F
噓的是有啥問題？資料還原速度當然不重要啊。系統備份才需
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11/02 15:56, 1年前 , 55F
要顧慮速度，系統常常改東改西容易出事。
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11/02 15:57, 1年前 , 56F
資料備份，可靠性跟成本才是重點。
11/02 15:57, 56F
推
11/04 17:21, 1年前 , 57F
新的磁帶機有1tb的速度...慢是慢在找資料
11/04 17:21, 57F
推
11/04 17:24, 1年前 , 58F
很多大資料用網路傳太慢 存到磁帶裡面用express包裹
11/04 17:24, 58F
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11/04 17:24, 1年前 , 59F
寄送的速度比用網路下載還快
11/04 17:24, 59F
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11/04 17:25, 1年前 , 60F
需要資料的人越多磁帶越有優勢 一堆人輪流下載資料
11/04 17:25, 60F
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11/04 17:25, 1年前 , 61F
等老半天 磁帶已經複製好好幾份同時寄出了
11/04 17:25, 61F
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11/04 17:28, 1年前 , 62F
我這裡說的是好幾PB計算的資料量
11/04 17:28, 62F
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