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一盘磁带容量竟可达20TB,拆开看看都有哪些技术设计

2021-07-22 hongo 阅读:
“磁带”这种“古董级”技术是不是早就被固态硬盘(SSD)或硬盘驱动器(HDD)内存给淘汰了?其实并非如此。现在的磁带也早已不是老古董的技术,它的容量和速度都也已经进化发展到非常高,比如今天要拆的这种IBM 3592数据磁带在2018年发布的TS1160格式下最大未压缩容量可达20TB,而读写速度也可以达到400MB/s,均超过现在的硬盘……

“磁带”这种“古董级”技术是不是早就被固态硬盘(SSD)或硬盘驱动器(HDD)内存给淘汰了?Pj5ednc

其实并非如此。Pj5ednc

华尔街日报就曾发文表示许多公司为了预防万一,再度将数据储存于磁带上。华尔街日报称“政府、金融服务公司、医疗保险公司以及其他受监管的产业仍然将磁带作为数字记录的备援系统。现在,还有一些公司开始回头寻求磁带技术,因为黑客在渗透其防范措施方面变得越来越厉害了。”(详情:《“古董级”储存技术——LTO/LTFS磁带技术,你用过吗?》;《磁带存储“翻身”,“古董级”储存技术或成未来十年主流》)Pj5ednc

此外,由于在同样的可靠性下,海量的数据存储按单位字节的价格算,磁带当属目前最便宜的存储介质,因此也备受影视行业的青睐。Pj5ednc

当然现在的磁带也早已不是老古董的技术,它的容量和速度都也已经进化发展到非常高,比如今天要拆的这种IBM 3592数据磁带在2018年发布的TS1160格式下最大未压缩容量可达20TB,而读写速度也可以达到400MB/s,均超过现在的硬盘。Pj5ednc

这个容量速度和可靠性的硬盘价格显然会大大超过一盘磁带的价格,而且磁带还有很多其他的优点比如局部损坏不影响其他数据等等,这使得它目前仍是对可靠性和容量有极端需求的单位主要的数据备份和存档介质。Pj5ednc

这两盘就是这次要拆的IBM 3592数据磁带,日本制造,磁带宽度为二分之一英寸(相当于12.7毫米,和重机枪子弹的口径一样,也和VHS家用录像带的宽度是一样的,都是美式标准),长度最大为1163米(长度反而用米了,因为宽度有历史标准,长度没有所以现在用米也没什么事),在这个长度下以TS1160(3592-60F)格式记录的话一盘磁带可以记录20TB的无压缩数据。Pj5ednc

用来拆的是清洗带,一次性使用,所以才能拿来拆啊。清洗带和数据带的结构是完全一样的,唯一的区别是磁带的涂层不同而且清洗带的长度比较短,不会绕满带轮。Pj5ednc

每一盘IBM3592 磁带都有唯一的序列号,用以追溯生产和流通,保证质量:Pj5ednc

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拿出一盘来看,这是底部,有齿槽,用以和磁带机的供带盘耦合进行驱动。这种磁带是长5英寸 x 宽4英寸 x 厚1英寸的方形的外壳,只有供带盘没有收带盘,所以磁带头必须能从磁带盒里抽出,才能绕到磁带机上的收带盘上:Pj5ednc

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下面来看看磁带头是怎么从磁带盒里抽出来的,这里有个白色的塑料门:Pj5ednc

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磁带门是这样打开的,往左移动那个小白色卡子就能打开磁带门:Pj5ednc

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打开磁带门以后就能看到停在这里的磁带头,磁带头上固定着一个不锈钢的导引柱:Pj5ednc

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导引柱可以拉出,从而把磁带头抽出:Pj5ednc

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磁带机里面就有个机械机构,当磁带插入磁带机后就会自动把磁带门打开,然后把导引柱拉出卡在磁带机里的收带轮上完成磁带加载。采用这种特殊结构而不是像普通录音带和录像带那样磁带盒里有供带盘和收带盘两个盘的原因是这样可以把磁带盒的尺寸缩小一半,从而大大提高空间存储密度:Pj5ednc

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拆这种磁带非常容易,底面上有5个螺丝,拆下这些螺丝就可轻松拆开磁带:Pj5ednc

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拆开磁带盒就是这样:Pj5ednc

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这是盖子部分,非常简单:Pj5ednc

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这是磁带盘部分,稍微有点复杂:Pj5ednc

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磁带盘部分下面是刚才看到的那个磁带门,旁边还有个小电路板:Pj5ednc

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这就是那个小电路板,有很多同心的螺旋形走线,这应该是无线通讯的印刷天线:Pj5ednc

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把小电路板拿下来看看,这一面是天线:Pj5ednc

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而另一面是打了胶的芯片,应该是RFID之类的无线通讯芯片,可以通过无线感应告诉磁带机这盘磁带的信息,比如磁带长度、批次、磁性材料性质数据、读写次数等,以便让磁带机能以最优化的模式使用这个磁带:Pj5ednc

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这是磁带门和一些弹簧等小配件:Pj5ednc

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回头再看磁带盘,就是很简单的一个塑料轮盘轴,里面绕着磁带:Pj5ednc

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拿掉磁带盘以后可以看到磁带盘下面的转轴:Pj5ednc

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转轴下面有弹簧,提供合适的压力和扭矩:Pj5ednc

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磁带盘的细节,注意磁带头上的引导柱:Pj5ednc

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侧面看:Pj5ednc

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测量一下磁带的宽度,确实是二分之一英寸:Pj5ednc

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拆开的所有零件的全家福:Pj5ednc

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最后总结一下,这种磁带的设计可以说非常简单,机械部件很少,这保证了可靠性。这种磁带的核心技术应该是在磁带的涂层上,要做到单盘磁带20TB的记录密度涂层技术肯定是高科技,绝不是普通录像带可以相比的。当然磁带机的磁鼓和磁头更是高科技,那个暂时还没有条件拆。Pj5ednc

(本文来源于数码之家,作者:hongo)Pj5ednc

责编:DemiPj5ednc

  • 磁带的容量居然已经能做到20T了,实在令人惊讶。。。
  • 貌似用这样磁带存储的数据都是需要永久保存的数据。
    地址勘探的数据都必须用磁带备份存档。
  • 关键问题是没法随机读取,只能顺序读取
  • 可以对比硬盘的读取面积,硬盘是一个小点,磁带是一小条,而且理论上宽度可以做的很宽。
  • 这个肯定是指的顺序读取速度,转的够快就行。结构决定了随机读取肯定无法实现那么快。
  • 主要是想知道,怎么实现的400MB/s的读取速度
  • 网盘用这个存储一些不经常读取的资料不是很便宜吗
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