Hard drive mendekati batas perkembangannya, dan film ini semakin baik seiring berjalannya waktu.
Lembaga keuangan mewajibkan perusahaan untuk menyimpan lebih banyak data dan periode waktu yang lebih lama. Jumlah data yang harus disimpan
tumbuh sebesar 30-40 persen
setiap tahun dibandingkan dengan tahun sebelumnya. Kapasitas hard drive juga tumbuh, tetapi dengan laju setengahnya. Untungnya, semua informasi ini tidak memerlukan akses instan, jadi film adalah solusi yang sangat baik untuk masalah ini.
Secara umum, banyak informasi di dunia disimpan dalam rekaman: data ilmiah tentang fisika partikel, data astronomi, arsip nasional, warisan budaya,
sebagian besar film , data perbankan, dan sebagainya. Ada profesional (spesialis materi, insinyur, fisikawan) yang tugasnya adalah meningkatkan metode penyimpanan data pada film.
Selama beberapa dekade, film telah berevolusi tidak kurang dari hard drive atau transistor. Film pertama untuk menyimpan informasi dalam bentuk digital -
model IBM
726 - dapat menyimpan 1,1 MB per reel. Saat ini, 1 koil mampu menyimpan 15 terabyte data, dan satu penyimpanan film robot adalah 278 petabyte.
Tentu saja, film ini tidak memungkinkan membaca informasi secepat hard drive atau memori semikonduktor. Tapi dia punya kelebihan sendiri. Film ini hemat energi: jika data sudah direkam, film tidak perlu daya untuk menyimpannya. Film ini dapat diandalkan: probabilitas kesalahan saat menulis atau membaca adalah 4-5 urutan besarnya lebih rendah daripada hard drive. Film ini aman: tidak seperti disk, yang biasanya terhubung ke komputer secara permanen, kartrid dengan gulungan dapat disimpan tanpa menghubungkan ke perangkat, yang melindungi data pada film agar tidak dibaca atau dimodifikasi oleh penyusup atau dari kesalahan karena faktor manusia.
Pada 2011, karena kesalahan dalam perangkat lunak pada server
Google, ia secara tidak sengaja menghapus email di 40.000 kotak surat. Penghapusan terjadi pada semua cadangan pada hard drive, karena operasi yang salah melewati mereka dalam sebuah rantai, tetapi surat-surat itu pulih dari kaset. Setelah kejadian ini, untuk pertama kalinya diketahui bahwa Google membuat cadangan dalam rekaman, dan kemudian Microsoft mengonfirmasi bahwa layanan cloud mereka Azure
menggunakan peralatan film IBM .
Pita magnetik pertama kali digunakan untuk merekam data komputer Univac pada tahun 1951.Menyimpan data pada film adalah 6 kali lebih murah daripada pada hard drive, sehingga digunakan di mana-mana ketika datang ke sejumlah besar informasi. Karena film ini hampir menghilang dari pasar konsumen, sebagian besar tidak tahu seberapa cepat itu berkembang dan akan berkembang di masa mendatang.
Film ini bertahan karena dapat diabaikan dan lebih murah dari waktu ke waktu. Kita dapat berasumsi bahwa, karena kompresi perekaman data pada hard disk menghilang, hal yang sama berlaku untuk film, karena menggunakan teknologi yang kira-kira sama (hanya yang lebih lama). Ini seperti "Hukum Moore," tetapi untuk film magnetik. Tetapi tidak demikian: selama bertahun-tahun, tingkat pemadatan rekaman pada film tidak menurun, tetapi tetap sekitar 33% per tahun. Artinya, penggandaan jumlah data yang direkam pada film terjadi kira-kira setiap 2-3 tahun.
Secara fisik, teknologi untuk merekam pada hard disk dan film adalah sama: data direkam pada permukaan yang bermagnet di trek sempit, di mana polaritasnya diaktifkan. Informasi dicatat dalam urutan bit. Sejak munculnya film dan hard drive di tahun 50-an, pabrikan keduanya telah berjuang untuk kepadatan yang lebih besar, kecepatan dan biaya rendah, sehingga biaya penyimpanan dalam dolar per gigabyte telah berkurang oleh pesanan besarnya. Karena fakta bahwa mereka mencoba mengurangi biaya produksi maka kepadatan rekaman per milimeter persegi meningkat.
Semakin banyak dana untuk penelitian dan pengembangan diterima oleh perusahaan yang memproduksi media magnetik, jelas, semakin banyak kemajuan media ini. Sekarang pada hard drive paling canggih Anda dapat merekam informasi 100 kali lebih banyak daripada pada area film yang sama. Tetapi karena ada lebih banyak area ini pada film di gulungan,
hingga 15 TB data ditempatkan di dalamnya, yang lebih dari pada disk yang ada di pasar. Pada saat yang sama, dimensi kartrid dengan gulungan film dan hard drive kira-kira sama.
Di luar dan di dalam: Kartrid modern berisi satu koil. Setelah memasang kartrid, film secara otomatis diumpankan ke pembaca atau penulis.Selain kapasitas, film dan hard drive memiliki perbedaan lain: kecepatan akses ke data. Dalam gulungan adalah pita magnetik yang panjangnya beberapa ratus meter, waktu akses data rata-rata adalah 50 hingga 60 detik. Untuk hard drive, kali ini dari 5 hingga 10 milidetik. Namun, kecepatan perekaman pada kaset dua kali lebih tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, laju perekaman pemadatan pada disk telah menurun dari 40% menjadi 15% per tahun. Alasannya adalah fisika dasar. Untuk merekam lebih banyak data di area yang sama, Anda perlu mengurangi area untuk merekam setiap bit. Akibatnya, ini mengurangi kekuatan sinyal saat membaca data. Jika kekuatan sinyal berkurang terlalu banyak, itu dapat bercampur dengan noise magnetik dari butiran magnetik tetangga yang menutupi permukaan disk. Kebisingan dapat dikurangi dengan membuat butiran itu sendiri lebih kecil. Tetapi butiran itu akan menjadi sangat kecil sehingga sulit mempertahankan keadaan magnetisasinya secara stabil. Ukuran granul terkecil yang cocok untuk perekaman magnetik telah dicapai, dalam bidang profesional disebut
batas supermagnetik .
Sampai saat ini, pencapaian batas ini tetap tidak terlihat oleh konsumen, karena produsen menambahkan disk tambahan dan kepala untuk menulis dan membaca bagian dalam wadah, membuat hard drive ukuran yang sama tetapi lebih besar. Namun, sekarang sudah sulit untuk menambahkan lebih banyak disk di dalam wadah, menjaga ukurannya, sehingga batasnya menjadi lebih terlihat.
Ada metode alternatif untuk merekam pada permukaan magnetik yang secara teoritis dapat mengatasi batas supermagnetik.
Rekaman ini
, disertai dengan pemanasan butiran , dan
rekaman microwave . Tetapi sulit dalam aspek teknik dan keuangan. Western Digital telah mengumumkan hard drive dengan metode perekaman gelombang mikro, yang
rencananya akan dirilis pada 2019 . Inovasi semacam itu diharapkan dapat mempertahankan rekor tingkat pemadatan sekitar 15% per tahun.
Pada saat yang sama, penyimpanan pada film masih jauh dari mencapai batas supermagnetik, oleh karena itu, film dapat berkembang selama beberapa dekade tanpa bertumpu pada "hukum Moore" dan keterbatasan fisika dasar.
Film ini memiliki sifat yang licik. Mengganti kartrid dengan gulungan pada peralatan rekaman, bahan polimer tipis, perekaman paralel pada 32 trek - semua ini menimbulkan kesulitan dalam desain pembawa informasi ini.
Pada 2015, IBM, bekerja sama dengan
FujiFilm Corporation
, menemukan bahwa ketika merekam menggunakan partikel magnetik barium-ferrite ultra-kecil yang
tegak lurus dengan permukaan film , kerapatan 12 kali lebih tinggi daripada teknologi lain dapat dicapai. Dan pada tahun 2017, bekerja sama dengan
Sony, adalah mungkin untuk mencapai kepadatan 20 kali lebih tinggi daripada tape drive paling modern. Di masa depan, perusahaan film, misalnya, akan memungkinkan untuk menyimpan semua materi film beranggaran tinggi hanya pada satu gulungan dan bukannya selusin.
Membanjiri data: penyimpanan film modern mengandung ratusan petabyte data, dan model 726 IBM, diperkenalkan pada tahun 1952, hanya dapat menyimpan beberapa megabyte.Untuk mencapai kemajuan ini, para insinyur mengadaptasi kepala untuk membaca dan menulis untuk bergerak di sepanjang trek yang sangat sempit pada film - lebar sekitar 100 nanometer. Selain itu, perlu untuk membuat kepala membaca lebih sempit - lebar sekitar 50 nanometer. Saat membaca, sinyal ke tingkat kebisingan juga menurun, jadi saya harus memanipulasi ukuran dan posisi butiran magnet dan kehalusan permukaan film, serta untuk meningkatkan pemrosesan sinyal dan kesalahan pembacaan.
Untuk memastikan keandalan data yang direkam selama beberapa dekade, para insinyur telah mengembangkan kepala rekaman baru yang menghasilkan medan magnet yang jauh lebih kuat daripada yang konvensional.
Menggabungkan semua perkembangan ini, para insinyur IBM berhasil mencapai kerapatan perekaman 818.000 bit per inci linier (pengukuran kerapatan tersebut telah dikembangkan secara historis). Teknologi baru ini memungkinkan 246.200 trek rekaman untuk muat di satu inci dan menyediakan ruang untuk 201 gigabit per inci persegi. Kartrid dengan 1140 meter film per reel dapat menyimpan informasi 330 terabyte. Ini dapat dibandingkan dengan seluruh keranjang hard drive.
Sebuah konsorsium industri penyimpanan , yang meliputi HP, IBM, Oracle, Quantum dan beberapa kelompok penelitian, pada 2015 merilis dokumen tentang rencana pengembangan penyimpanan film. Menurut perkiraan konsorsium, pada tahun 2025 kepadatan rekaman per inci persegi akan meningkat menjadi 91 gigabita, dan pada 2028 hingga 200 gigabita.
Para penulis dokumen secara profesional tertarik pada ramalan optimis seperti itu, tetapi cukup realistis. Laboratorium IBM mengatakan 200 gigabytes per inci persegi adalah tujuan yang layak untuk dekade berikutnya.
Film ini adalah pembawa informasi, yang akan ditekan oleh "Hukum Moore" pada akhirnya. Oleh karena itu, manfaat menyimpan data pada tape dibandingkan dengan hard drive akan meningkat di tahun-tahun mendatang.
Penulis artikel, Mark Lanz, bekerja sebagai manajer di laboratorium IBM di Zurich dan berurusan dengan masalah dengan menyimpan data pada film.
Artikel ini awalnya diterbitkan dalam bentuk cetak di bawah judul "Tape Storage Mounts a Comeback", dan kemudian diterbitkan di situs web Konsorsium IEEE . Terjemahan menggunakan foto dari artikel asli.