Entwicklung der Speicherdichte auf Tape in den letzten zehn Jahren (Bild: IBM Research)Wissenschaftler von IBM Research – Zürich sind derzeit dran, der Bandspeichertechnologie wieder neues Leben einzuhauchen. Wie das Unternehmen mitteilt, wurden kürzlich erstmals Daten mit einer Speicherdichte von 123 Gbit pro Quadratzoll (rund 6,45 qcm) auf einem Barium-Ferrit-Magnetband gespeichert. Der Speicherrekord gelang IBM-Wissenschaftlern in Zusammenarbeit mit Fujifilm. Ein Prototyp soll diese Woche auf der »NAB Show« in Las Vegas gezeigt werden.

Mit der neuen Technologie könnte eine einzelne LTO-Cartrigde 220 TByte unkomprimierter Daten speichern. Dies entspricht der 88-fachen Kapazität einer heutigen Bandspeicherkassette des Industriestandards LTO-6 oder einer 22-fachen Steigerung gegenüber dem neuesten IBM-Tape-Produkt.

Tape einsetzbar ein Cloud-Object-Storage-Systeme?

Mit diesen beträchtlichen Speicherkapazitäten denkt IBM, dass die Bandspeichertechnologie auch für Einsätze in der Cloud denkbar ist. Wissenschaftler des IBM Forschungszentrums in Rüschlikon erforschen daher die Integration der Bandspeichertechnologie in aktuelle Cloud-Object-Storage-Systeme, wie zum Beispiel »OpenStack Swift«. Ziel ist es, Object-Storage auf Bandspeichern zu ermöglichen, so dass wenig genutzte Datenobjekte nahtlos auf eine sehr billige, langlebige und cloud-basierte Speichereinheit verschoben werden können.

Nach Angaben des IT-Analysten Coughlin Associates sind heute mehr als 500 Exabyte an Daten in Bandspeichersystemen gespeichert. Bisher wird die Technologie vorwiegend für die lokale Datensicherung in Rechenzentren, Disaster-Recovery-Lösungen oder zur Einhaltung gesetzlicher Auflagen verwendet. Zunehmend würden aber auch Anwendungen im Kontext von Big Data oder Cloud dank der geringen Kosten von wenigen Cents pro GByte sowie der Langlebigkeit des Mediums immer interessanter. »Mit unseren Forschungsarbeiten zeigen wir, dass Bandspeicher auch weiterhin eine wichtige Rolle in der Speicherhierarchie spielen können«, sagt IBM Fellow Dr. Evangelos Eleftheriou.

ETH Zürich sichert derzeit 5,5 PByte auf Band

Die ETH Zürich nutzt IBM-Bandspeichertechnologie für den zentralen Daten-Backup und Wiederherstellungs-Service. »Die durchschnittliche Datenübertragungsrate auf Bandspeicher hat in den letzten Jahren stark zugenommen: heute auf etwa 60 TByte täglich. Unsere Magnetbandbibliothek umfasst insgesamt mehr als 5,5 PByte«, sagt Dr. Tilo Steiger, Stellvertretender Leiter des ITS System Service der ETH Zürich. »Trotz der Fortschritte in der gesamten Speichertechnologie bleibt Tape auf Grund der Übertragbarkeit der Daten und des geringen Stromverbrauchs weiterhin ein vielversprechendes Medium für große Datenmengen.«

Möglich wurde der jetzige Speicherrekord durch den Einsatz eines neuartigen Prototypen eines Magnetspeicherbandes von Fujifilm. IBM-Wissenschaftler entwickelten darüber hinaus verschiedene wichtige Technologien für Bandspeichersysteme weiter. So ermögliche eine verbesserte Schreibkopftechnologie die Nutzung noch feinerer Barium-Ferrit-Partikel auf dem Magnetband. Eine verfeinerte Steuertechnik erlaube zudem eine sehr hohe Präzision bei der Positionierung des Lese- und Schreibkopfes mit einer Genauigkeit von weniger als sechs Nanometer. Dies ermögliche damit eine Spurdichte von 181-300 parallelen Spuren pro Zoll. Das entspreche einer bis zu 39-mal höheren Spurdichte im Vergleich zum heute kommerziell erhältlichen LTO-6-Format. Innovative Signalverarbeitungs-Algorithmen ermöglichen darüber hinaus eine zuverlässige Datendetektion unter Einsatz eines extrem schmalen, nur 90 nm breiten, magnetoresistiven (GMR) Lesekopfes.

Video über die neue IBM-Entwicklung in der Bandspeichertechnologie

.