硬盘已走到极限磁带才是未来 硬盘和磁带的优缺点

将多种新技术结合在一起，研究人员开发出实验系统，它的线密度达到每英寸818000比特（bits）。出于历史原因，磁带工程师会用每英寸数据密度来描述磁带存储能力。引入新技术，每英寸可以有246200条磁道，换算一下，相当于每平方英寸可以存储201GB数据。假设一盒磁带的长度是1140米（这种假设是合理的，因为磁带的厚度会降低），一盒磁带可以存储330TB数据。

2022年，信息存储行业协会（Information Storage Industry Consortium）与众多研究机构发布一份报告，按照预测，2025年之前磁带的磁录密度可以达到每平方英寸91GB。如果趋势能够保持，2028年之前就会超过200GB。

报告对磁带存储的未来很乐观。实验证明，每平方英寸达到200GB是完全可能的。所以说，在未来10年里，磁带技术还会继续进化。

在信息技术领域，可能只有磁带技术还会遵守摩尔定律一样的发展轨迹，在未来10年里继续下去。在硬盘及其它存储技术面前，磁带本来就有成本优势，未来这种优势会进一步扩大。你也许很少看到磁带，只在老电影中看到过，但是磁带技术实际上并没有落伍，未来很多年都不会落伍。

编译组出品。编辑：郝鹏程

数据已经爆炸，在存储预算保持不变的前提下，磁带容量不断提升是一个好消息。如果你想更好理解磁带的潜力，可以看看硬盘，看看磁带与硬盘是怎样进化的。

磁带与硬盘用相同的物理技术存储数据。简单来讲是这样的：在磁性材料薄膜中有许多很窄的轨道，磁性材料的磁性在两种极性之间转换。信息用二进制位编码，在轨道上的某一个特定点通过磁性转换与否来体现。1950年代磁带和硬盘出现，然后制造商就按照“更密、更快、更便宜”的路线前进。最终，两者的成本都下降了很多——按照每GB成本计算。

之所以成本大幅下降，主要是因为我们可以在每平方毫米的磁盘基片上存储更多数据。磁录密度由两个因素决定：一是磁道上存储的数据密度，二是垂直方向的磁道密度。

研究人员还要缩小数据阅读器（它是一个磁阻传感器，用来从磁道上读取已存入的数据）的宽度，目前的宽度用微米计算，有必要降到50纳米之下。到了这一步，我们会用超小阅读器读取信号，此时会有很大的噪音。怎么办？我们可以通过提升信噪比来改进，改变磁性粒子的尺寸和方向、改变组成成份、改变磁带表面的平滑度和厚度来实现。未来，我们还可以引入信号处理技术和纠错技术，进一步提升性能。

一旦新品到来，必须确保数据能够存储几十年不丢失，为此，研究人员会在记录层优化磁颗粒，让它们更稳定。不过这样做会有副作用，它会导致最开始时记录数据变得更困难，从某种程度上说，普通磁带传感器无法将数据写入新介质。所以研究人员需要发明新磁头，能够产生更强的磁场，这样才能写入数据。