Ein ganzes Terabyte Speicherplatz auf eine microSD-Karte von der Größe eines Baby-Fingernagels zu packen, ist eine bemerkenswerte Leistung, aber wenn es um Kosten und Zuverlässigkeit geht, ist das Magnetband immer noch die bevorzugte Methode für die Archivierung von Daten seit Jahrzehnten. Und auch wenn die Festplatten immer größer werden, hat die Magnetbandspeicherung immer noch einen soliden Vorsprung, da IBM und Fujifilm einen Weg gefunden haben, die Kapazitäten von Bandkassetten auf 580 TB zu erhöhen.
Dank der Cloud müssen Sie nicht unbedingt ein Vermögen ausgeben, um die Speicherkapazität eines neuen Laptops oder Smartphones auszuschöpfen. Das Streamen von Musik und das Sichern von Fotos und Videos in einem Online-Dienst entlastet die Speicherkapazität Ihrer Geräte, aber die Cloud ist kein magisches Gebilde, das endlos Daten verschlingen kann. In Wirklichkeit handelt es sich um Hunderte von Rechenzentren auf der ganzen Welt mit ständig wachsendem Speicherbedarf, und nicht alle Daten landen auf Festplatten. Für Daten, die nicht sofort benötigt werden, aber auch nicht gelöscht werden können, setzen Rechenzentren immer noch auf ein Speicherformat, das ursprünglich 1928 erfunden und 1952 erstmals für digitale Daten angepasst wurde.
Aber machen Sie sich nicht die Mühe, alle Ihre Backup-Laufwerke durch Bandkassetten zu ersetzen, nur weil Sie 12 TB für etwa 100 Dollar bekommen können. Wenn es um das Lesen und Schreiben von Daten geht, sind Bandkassetten viel langsamer als SSDs und sogar Festplatten. Sie sind hauptsächlich für Daten gedacht, die Sie nicht täglich benötigen, von denen Sie sich aber nicht verabschieden wollen. Außerdem müssen Sie fast 6.000 Dollar für ein Bandkassetten-Lesegerät hinblättern, weshalb das Format eher für große Unternehmen als für Einzelanwender sinnvoll ist.
Magnetbandspeicher basieren derzeit auf dem Linear Tape-Open (LTO)-Format, wobei LTO-8 mit 12 TB pro Kassette die höchste derzeit verfügbare Kapazität darstellt – oder 30 TB, wenn die Daten komprimiert sind, was den gesamten Lese-/Schreibprozess verlangsamt. LTO-9, das in Kürze verfügbar sein soll, wird die Speicherkapazität auf 24 TB pro Kassette verdoppeln, aber Anfang dieses Jahres enthüllte Fujifilm einen Durchbruch, der die Bandspeicherkapazität in einem Jahrzehnt auf atemberaubende 480 TB steigern könnte.
Datenbandtechnologien basieren auf einem Material namens Barium-Ferrit (BaFe) mit mikroskopisch kleinen magnetischen Partikeln, die so ausgerichtet sind, dass sie Daten auf den langen Bandstreifen kodieren, aber wir stoßen an die Grenzen dessen, wie weit Barium-Ferrit verbessert und optimiert werden kann, um die Speicherkapazität zu erhöhen. Aus diesem Grund hat Fujifilm ein neues Material namens Strontium-Ferrit (SrFe) als Alternative erforscht, da dessen Partikel kleiner sind als die des Barium-Ferrits, was eine höhere Dichte und damit eine größere Datenkapazität ermöglicht. Bandkassetten, die 480 TB an Daten fassen, könnten bis 2030 verfügbar sein und im Gegensatz zu Flash-Speicher und Festplatten Daten zuverlässig über 30 Jahre speichern, ohne dass zusätzlicher Strom benötigt wird.
IBM Research hat heute bekannt gegeben, dass es in Zusammenarbeit mit Forschern von Fujifilm das Potenzial von Strontium-Ferrit-Magnetbändern weiterentwickelt hat und es erfolgreich geschafft hat, 317 GB Daten auf einen einzigen Quadratzoll des Materials zu pressen. Bei dieser Dichte könnte eine einzelne Bandkassette potenziell bis zu 580 TB an unkomprimierten Daten enthalten. Der Durchbruch ist nicht nur der neuen magnetischen Beschichtung zu verdanken, sondern auch der Entwicklung neuer reibungsarmer Bandköpfe, die es ermöglichen, dass das Bandmaterial selbst sehr glatt ist, was die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Lese- und Schreibvorgangs verbessert.
Eine wichtige Rolle spielt auch die Entwicklung einer neuen Servo- und Controller-Technologie durch IBM Research. Das sind die kritischen Komponenten, die die Schreib-/Leseköpfe tatsächlich bewegen und ausrichten, damit die mikroskopisch kleinen Datenspuren auf den dünnen Bandstreifen genau gelesen werden können. IBM verspricht jetzt eine Positionsgenauigkeit von 3,2 Nanometern, so dass das Band, wenn es mit 15 km/h an den Köpfen vorbeifliegt, mit einer Genauigkeit positioniert wird, die etwa der 1,5-fachen Breite eines DNA-Moleküls entspricht. So erstaunlich Fujifilms Entwicklung des Strontium-Ferrits auch ist, ohne die unterstützende Hardware, die IBM Research nun parallel entwickelt, ist das Material in der Praxis weitgehend nutzlos.
Wann werden also 580-TB-Bandkassetten kommen? Angesichts der Tatsache, dass Fujifilms früherer Durchbruch frühestens in einem Jahrzehnt als Verbraucherprodukt verfügbar sein wird, ist diese neue Forschung wahrscheinlich auf einer noch längeren Zeitachse anzusiedeln. Es bleibt auch abzuwarten, ob die Verwendung von Strontiumferrit die vorteilhafte Preisgestaltung von Bandkassetten als Langzeitspeichermedium fortsetzen wird, oder ob es die Herstellungskosten und den Preis erhöhen wird. Ein Jahrzehnt ist auch eine lange Zeit, was die technologische Entwicklung angeht, also wer weiß, wie kapazitätsstark Festplatten sein werden, wenn das Jahr 2030 anbricht. Zu diesem Zeitpunkt könnten Bandkassetten nach einem weiteren großen Durchbruch suchen, um weiterhin ein paar Schritte voraus zu sein.
