硬盘已走到极限磁带才是未来 硬盘和磁带的优缺点
现在的磁带库可以存储几百PB数据
反观磁带,现在它的磁录密度离超顺磁极限还有很远距离。所以说磁带的“摩尔定律”可以继续存活10年甚至更长时间,不会碰到障碍。
不要认为磁带技术就很简单,不是的。磁带天生具有可以擦除的属性,而且使用超薄聚合物基质,以并行方式同时记录的磁道高达32条,这些都给设计师带来很大挑战。正因如此,IBM团队才会寻找各种办法提高磁带容量,有时会引入硬盘技术,有时会寻找新方法。
2022年,IBM与富士胶片合作,让超小钡铁氧体颗粒垂直于磁带排列,这样可以记录更多的数据,相比今天的商用技术,它的磁录密度高出12倍还要多。最近,IBM又与索尼存储媒体解决方案(Sony Storage Media Solutions)合作,用新方法记录数据,磁录密度约为目前磁带的20倍。如果新技术能够商用,电影工作室就可以用得上,它们制作一部大片需要十几个磁带,未来全部装进一个磁带就行了。
想达成目标,有几个技术障碍要跨越。例如,当磁带的磁道变得越来越窄,必须改进读写磁头,新技术显示,磁道的宽度已经可以降到100纳米左右。
1952年推出的IBM 726,只能存储几MB数据
最开始时,磁带和磁盘的磁录密度差不多。因为硬盘销量更多,市场更大,所以企业可以投入更多研发资金,导致硬盘市场进步更快。到了今天,高容量硬盘的磁录密度大约是新磁带的100倍。
尽管如此,因为磁带的存储表面面积更大,所以先进的磁带可以存储最多15TB的容量,比大容量硬盘高很多。考虑到两款装置所占的体积差不多,所以优势更明显。
除了容量,磁带和硬盘的特点也有很大不同。磁带很长,一般有几百米,所以访问数据的平均时间约为50-60秒,而硬盘只有5-10毫秒。不过数据写入磁带的速度约为硬盘写速度的2倍多。
以前,硬盘磁录密度会以每年40%的速度提升,但最近几年却降到了10-15%。为什么?主要是因为受到了物理学的限制:在给定区域存储的数据越多,每一个Bit能调配的空间就会越小。这样一来,当你读取数据时信号就会越弱。如果信号过弱,可能会在噪音中丢失,磁性颗粒涂在盘片上,本来就会有噪音。