Ricerca IBM: nuovo record nella densità dei dati su nastro magnetico

22/01/2010 14:25 Pleon

 
 COMUNICATO STAMPA


Milano, 22 gennaio 2010 – I ricercatori IBM hanno annunciato un nuovo record mondiale nella densità di registrazione dei dati su nastro magnetico.  Questo  risultato dimostra che la tecnologia a nastro sarà in grado di aumentare la capacità nei prossimi anni, un elemento  decisivo  dal momento che i sistemi di storage su nastro sono più efficienti in termini di energia ed efficaci in termini di costi dei sistemi di storage su hard disk. Le imprese pubbliche e private utilizzano il nastro magnetico per archiviare, proteggere e accedere a grandi volumi di dati importanti, quali archivi dati e video, file di backup, repliche per il disaster recovery e la conservazione delle informazioni in conformità alle disposizioni di legge.

I ricercatori di Zurigo, in collaborazione con FUJIFILM Corporation of Japan, hanno registrato i dati su un prototipo di nastro avanzato, a una densità di 29,5 miliardi di bit per pollice quadrato – circa 39 volte la densità superficiale dei dati del prodotto a nastro magnetico standard del settore e più diffuso attualmente (*). Per ottenere questo risultato, IBM  ha sviluppato diverse nuove tecnologie critiche e negli ultimi tre anni ha lavorato a stretto contatto con FUJIFILM per ottimizzare il proprio nastro magnetico “dual coat” della prossima generazione, basato su particelle di ferrite di bario (BaFe).

“Questo risultato dimostra che lo storage su nastro è  più vivo e forte che mai e continuerà a fornire agli utenti una protezione dei dati affidabile, mantenendo comunque il suo vantaggio in termini di costi sulle altre tecnologie di storage, quali hard disk e flash”, spiega Cindy Grossman, vice president, IBM Tape and Archive Storage Systems.

Si prevede che queste nuove tecnologie consentiranno di ottenere cartucce in grado di contenere fino a 35 trilioni di byte (terabyte) di dati non compressi (**). Ossia circa 44 volte (***) la capacità della cartuccia LTO Generazione 4 di IBM attuale. Una capacità di 35 terabyte di dati è sufficiente per archiviare il testo di 35 milioni di libri, che richiederebbero 248 miglia (399 km) di scaffali.
 
“Questa dimostrazione di densità dello storage su nastro rappresenta un passo avanti nello sviluppo di tecnologie in grado di raggiungere densità superficiali di registrazione su nastro di 100 miliardi di bit per pollice quadrato e oltre. Tali tecnologie saranno necessarie per tenere il passo con il rapido aumento delle informazioni digitali. ”, spiega Evangelos Eleftheriou, IBM Fellow.

I dati aziendali critici sono spesso contenuti in librerie di nastri automatizzate, dove una o più unità nastro servono fino a decine a migliaia di cartucce. Le librerie di nastri di fascia alta sono in grado di archiviare petabyte – milioni di gigabyte – di informazioni. Per ogni gigabyte, i sistemi a nastro costano attualmente da un quinto a un decimo dei sistemi di storage su hard disk (HDD), a seconda delle dimensioni. Inoltre, le cartucce nastro non consumano energia se non quando vi si accede, a differenza dei dischi che in genere girano ininterrottamente, fornendo un’altra area di risparmio di costi e facendo del nastro di gran lunga una delle tecnologie di storage più efficienti in termini di energia disponibili attualmente.

Negli ultimi anni, i ricercatori del centro di Zurigo hanno aumentato vertiginosamente la precisione di controllo della posizione delle testine di lettura e scrittura, aumentando di oltre 25 volte il numero di tracce inseribili in un nastro da mezzo pollice. Inoltre, hanno sviluppato nuovi metodi avanzati di rilevamento, per migliorare l'accuratezza di lettura dei minuscoli bit magnetici, conseguendo così un aumento della densità di registrazione lineare di oltre il 50 per cento. Un’altra tecnologia di supporto chiave per raggiungere le prestazioni richieste di inseguimento della traccia in questa dimostrazione è stata una nuova testina di lettura e scrittura a basso attrito, sviluppata dal centro di Ricerca  IBM di Almaden, che ha anche collaborato con FUJIFILM per sviluppare i supporti della prossima generazione.
 
IBM ha una lunga tradizione di innovazione nello storage dei dati su  nastro magnetico. Il suo primo prodotto commerciale, il 726 Magnetic Tape Unit, è stato annunciato quasi 60 anni fa. Utilizzava bobine di nastro largo mezzo pollice, ciascuna delle quali aveva una capacità di circa 2 megabyte. La dimostrazione di densità superficiale annunciata oggi rappresenta un potenziale aumento della capacità di 17.500.000 volte, rispetto alla prima unità nastro di IBM.

Man mano che il pianeta diventa più intelligente, integrato e interconnesso, si assisterà a una crescita esplosiva della velocità di creazione dei dati. La maggior parte di questi dati, che possono derivare dai modelli di traffico nei trasporti, dalla catena di fornitura alimentare, da supporti ricchi di immagini, dal settore sanitario e finanziario, ecc. sarà archiviata su nastro.

Dati tecnici.

Il risultato di IBM sfrutta gli importanti miglioramenti in quattro aree del sistema a nastro magnetico

1. Nuovo nastro magnetico a particelle “dual coated”, ad alta densità - Sviluppata da FUJIFILM Corporation in Giappone in stretta collaborazione con i ricercatori  IBM, questa versione della prossima generazione del nastro NANOCUBICâ„¢ utilizza un nuovo supporto magnetico ultrafine, a orientamento perpendicolare, basato su ferrite di bario, che consente la registrazione di dati ad alta densità senza utilizzare costosi metodi di sputtering o rivestimento per evaporazione dei metalli.
2. Tecnologie avanzate di servocontrollo per un posizionamento ultra-accurato della testina - Tre nuove tecnologie di servocontrollo  sviluppate da IBM  portano a un aumento di oltre 25 volte del numero di tracce di dati inseribili sul nastro da mezzo pollice: 1) un nuovo servo-pattern, che consente la generazione di informazioni di posizione su scala nanometrica ad elevata larghezza di banda; 2) un nuovo metodo per rilevare e decodificare le informazioni di posizione codificate nel servo-pattern 3) concezioni avanzate di controllo basato sullo spazio degli stati che, associato alle altre due tecnologie, è culminato nella dimostrazione di prestazioni estremamente precise di inseguimento della traccia di una deviazione standard inferiore a 24 nm dalla posizione della traccia di destinazione. Queste tecnologie sono state fondamentali per ridurre la larghezza della traccia a meno di 0,45 micrometri.
3. Algoritmi innovativi di elaborazione del segnale per il canale dati - Un avanzato canale di lettura dei dati, basato su un nuovo schema di rilevamento DD-NPML (Data-Dependent Noise-Predictive, Maximum-Likelihood), è stato sviluppato dal centro di Ricerca di  Zurigo per consentire un rilevamento accurato dei dati, nonostante la riduzione del rapporto segnale-rumore derivante dall’uso di una testina di lettura dati ultra-stretta da 0,2 µm. Grazie a questa tecnica, che tiene conto anche delle caratteristiche di rumore del supporto BaFe di FUJIFILM, è stato ottenuto un  aumento della densità lineare di oltre il 50 percento rispetto a LTO Generazione 4.
4. Gruppi testina di lettura/scrittura GMR (Giant Magnetoresistive) a basso attrito - Due nuove tecnologie sono state sviluppate dai team di ricerca e sviluppo testine del centro IBM di  Almaden, e precisamente una nuova testina a ridotto attrito, che consente l’uso di nastri magnetici più lisci e un modulo di testina GMR che incorpora servolettori ottimizzati. Queste tecnologie sono risultate cruciali per raggiungere le prestazioni richieste di inseguimento della traccia citate in precedenza.


Note
 
*La dimostrazione è stata eseguita a velocità di nastro a livello di prodotto (2 metri al secondo) e ha ottenuto tassi di errori correggibili mediante tecniche standard di correzione degli errori, per soddisfare le specifiche prestazionali di IBM per i propri prodotti LTO Generazione 4.
**Questo calcolo presume un aumento approssimativo del 12% della lunghezza del nastro, dovuto al ridotto spessore del supporto.
***La cifra è stata arrotondata per eccesso da 43,75 volte.
Per ulteriori informazioni su IBM Research, visitare il sito www.ibm.com/research.


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