Fujifilm намечает картридж с магнитной лентой объемом 400 ТБ

Компания Fujifilm считает, что она может построить картридж с магнитной лентой емкостью 400 ТБ, используя носители Strontium Ferrite (SrFe). Это в 33 раза больше, чем нынешний картридж LTO-8, что обеспечивает увеличение емкости на четыре поколения LTO до 2028 года и далее.

Мы были проинформированы Fujifilm о недавнем пресс-туре IT. Fujifilm является одним из двух производителей носителей на основе магнитной ленты (второй — Sony). LTO — это доминирующий формат на основе магнитной ленты, который используется для хранения больших объемов данных. Магнитная лента является предпочтительным носителем для хранения архивов по причине того, что обыкновенный жесткий диск стоит слишком дорого. Но потребность в хранении данных продолжают расти. Отсюда и необходимость в увеличении емкости.

В 2017 году IBM и Sony продемонстрировали плотность записи 201Gb/in² и 246 200 дорожек на дюйм. Это означает, что теоретически возможно использование ленточных картриджей емкостью 330 ТБ — при том, что сегодняшние ленты LTO-8 вмещают 12 ТБ.

Текущие магнитные ленты покрыты ферритом бария (BaFe), и каждое поколение LTO использует более мелкие частицы, сформированные в более узкие дорожки данных. Это приводит к большей емкости записи данных на катушку ленты внутри картриджа. Но если частицы BaFe станут слишком малы, головка ленты для чтения/записи больше не сможет надежно считывать значения битов [магнитная полярность] на ленте. Соотношение сигнал/шум недостаточное.

Шагом вперед являются носители с магнитной лентой на основе феррита стронция (Strontium Ferrite, SrFe), обеспечивающие плотность записи около 224 Гбит/в² и емкость 400 ТБ. В нем говорится, что «большинство магнитных свойств SrFe превосходят свойства BaFe, что позволит нам достичь более высокого уровня производительности при одновременном дальнейшем уменьшении размера частиц».

Если мы посмотрим на таблицу поколений лент LTO, то увидим, что в настоящее время мы находимся на 8-м поколении (LTO-8) с необработанными картриджами емкостью 96 ТБ. Последующие поколения лент LTO, как правило, имеют двойную емкость. Поток вперед на LTO-12, и у нас есть картриджи 192TB.

Поколения ленты LTO передаются на LTO-12. Мы предусматриваем возможные поколения ЛТО-13 и ЛТО-14.
Fujifilm ожидает, что в лентах ЛТО-11 и ЛТО-12 будут использоваться носители SrFe.

 

Разрыв в генерации ЛТО

Время от времени консорциум LTO объявляет о расширении дорожной карты. Форматы LTO-7 и LTO-8 были объявлены в 2010 году. В 2014 году, когда LTO-6 осуществляла перевозки, консорциум объявил LTO поколения 9 и 10. Реестр предусматривал LTO-11 в 2015 году, а фактические LTO-11 и LTO-12 поколений были объявлены в октябре 2017 года.

Мы ожидаем, что консорциум LTO к концу 2021 года расширит свою дорожную карту за пределы LTO-12, основываясь на истории расширения этой дорожной карты. Продолжая удвоение мощности на одно поколение, которое мы наблюдали до сих пор, потенциальная мощность LTO-13 составит 384 ТБ.

Предполагаемая мощность LTO-14 составит 768 ТБ, превысив медиа-картридж SrFE Fujifilm емкостью 400 ТБ. Если мы захотим спроектировать дальше, то LTO-15 будет иметь емкость 1.53 Петабайт.

По мнению специалистов, Fujifilm может понадобиться пост-стронцевая ферритовая технология на одно поколение раньше LTO-13.

Когда это будет? Предположим, от двух до трех лет; скажем, 2,5 года между поколениями ЛТО с отгрузкой ЛТО-8 в 2019 году. Мы увидим LTO-12 в 2030 году и LTO-13, если это произойдет, в 2032/33.

 

Как далеко может зайти увеличение плотности записи на магнитной ленте?

В качестве точки отсчета мы будем использовать жесткие диски, поскольку эта технология также хранит намагниченные биты в записывающем среднем слое, нанесенном на подложку; тарелку в отличие от ленты.

Максимальная плотность записи на жесткие диски составляет 700 Гбит/кв. дюйм или больше, при этом некоторые диски имеют гораздо более высокую плотность записи. Искусственный диск Seagate Skyhawk AI достигает 867 Гбит/дюйм2. 2,5-дюймовый диск MQ01 компании Toshiba сохраняет данные с более высокой плотностью записи — 1,787 Тбит/дюйм2 . Другими словами, биты жесткого диска намного меньше, чем биты ленты.

Это означает, что улучшение плотности записи на магнитную ленту имеет значительный запас места, прежде чем они достигнут текущего состояния воспроизведения в дисковом материале для записи мультимедиа.

Фактическая технология головки чтения-записи примерно эквивалентна между диском и лентой. Так как дисковые головки чтения/записи могут читать и записывать такие маленькие биты, то теоретически ленточные головки чтения и записи могут делать то же самое. Таким образом, мы можем продолжать скидывать все больше и больше старых данных в архивы на основе магнитных лент, и технология будет идти в ногу со временем.