Lagringsteknologi

Magnetbånd lever i beste velgående: Snart kan du kanskje lagre 580 terabyte på ett bånd

Utsikten til høye strømregninger og ondsinnede cyberangrep gir et fornyet fokus på magnetbånd som alternativ til roterende harddisker og SSD-er. Nå har IBM og Fujifilm vist at de kan lagre 580 terabyte på ett enkelt magnetbånd.

Lagring av enorme mengder med forskningsdata kan være lite økonomisk å gjøre på harddisk. Bildet viser et eldre, magnetbåndbasert lagringssystem hos CERN.
Lagring av enorme mengder med forskningsdata kan være lite økonomisk å gjøre på harddisk. Bildet viser et eldre, magnetbåndbasert lagringssystem hos CERN. (Foto: Claudia Marcelloni/CERN)

Utsikten til høye strømregninger og ondsinnede cyberangrep gir et fornyet fokus på magnetbånd som alternativ til roterende harddisker og SSD-er. Nå har IBM og Fujifilm vist at de kan lagre 580 terabyte på ett enkelt magnetbånd.

Den umettelige appetitten på data stiller ikke bare nye krav til regnekraft i framtiden prosessorer. For hvordan lagrer man best de nye, store datamengdene, som skal bevares i mange år, uten å strømregningen eksploderer? 

Mens mange i dag har øynene stivt rettet mot teknologiske framskritt innenfor roterende harddisker og «solid state»-enheter (SSD), så jobber IBM og Fujifilm videre med utviklingen av magnetbånd, noe som første gang kom på markedet på slutten av 1950-tallet. 

Konkret har IBM og Fujifilm demonstrert at de kan lagre 317 Gbit/in2 (gigabit per kvadrattomme, tilsvarende 6,45 kvadratcentimeter) på ett magnetbånd.

Dette er ifølge IBM 27 ganger mer enn de magnetbåndene som er på markedet i dag. Det gir et lagringspotensial på 580 terabyte på ett enkelt bånd. 

Vokser for sakte

Ifølge Mark Lantz, som leder utviklingen av magnetbåndteknologier hos IBM Zürich, er det to primære trender som tyder på at magnetbånd har en rolle innen lagring av data. Dette skriver han i et ferskt blogginnlegg hos IBM. (Dessverre har IBM bygd om hele nettstedet siden over nyttår, slik at blogginnlegget ikke lenger er tilgjengelig. Men en kopi finnes her.)

Veksten i lagringstetthet på nyutviklede magnetbånd fra IBM mellom 2006 og 2020.
Veksten i lagringstetthet på nyutviklede magnetbånd fra IBM mellom 2006 og 2020. Illustrasjon: IBM

For mens de globale mengder med data vokser eksponentielt, så har den teknologiske utviklingen av roterende harddisker bremset opp, når man ser på hvor tett man kan lagre data magnetisk. Ifølge Lantz forbedres tettheten i nye, roterende harddisker i dag med under 8 prosent i året, og det står i skjærende kontrast til de voksende datamengdene, som øker med mer enn 60 prosent i året, slik at den globale datamengde forventes å passere 175 zetabytes i 2025. 

IBM og Fujifilm opplyser at de har lykkes med å forbedre tettheten på magnetbåndene ved å erstatte grunnstoffet barium med mindre mengder av grunnstoffet strontium. 

Energi og utslipp

En undersøkelse fra Veritas Technologies viste i fjor at ubrukte data bidrar til voksende energiforbruk og et tilsvarende energiavtrykk. Her er vurderingen at ubrukte data i 2020 vil være årsaken til et ekstra utslipp på 6,4 millioner tonn CO2 globalt. Det tilsvarer knapt 10 prosent av det danske CO2-utslippet og er kanskje i seg selv ikke et sjokkerende stort tall. 

Men interessant er selve budskapet fra Veritas Technologies om at gjennomsnittlig 52 prosent av alle data som er lagret i virksomheter over hele verden, betraktes som «mørke». Dette fordi de som administrerer dem, ikke er oppmerksomme på deres innhold eller verdi. 

Krever ikke strøm

Fordi utviklingen av roterende harddisker har bremset opp, forventes det at prisen for å lagre en gigabyte med data på harddisker vil stige i de kommende år, spesielt fordi det brukes det brukes energi til strømforsyning og kjøling. Her har de klassiske magnetbåndene, som sitter i en båndsystem, og kun blir tatt fram når det er bruk for dem, en fordel. De krever ikke strømforsyning eller kjøling. 

De fleste disksystemer skrus i dag ikke av harddiskene, men reduserer i beste fall rotasjonshastigheten til disker som ikke er i bruk. De bruker derfor hele tiden strøm og utvikler varme. 

Det er heller ikke umiddelbart noen utsikt til at SSD-ene skal utgjøre et teknologisk alternativ for de store mengdene med arkivdata som daglig skapes, for eksempel forskningsdata eller medieinnhold fra tv og radio.

For selv om SSD løpende får forbedret lagringstetthet, så krever de også kontinuerlig tilførsel av strøm. Magnetbånd er altså opplagt til bruk for de typer data som sjelden skal anvendes og mest fungerer som arkiv. 

I tillegg til de klassiske magnetbåndene, jobbes det også med mer eksperimentelle lagringsteknologier for oppbevaring av data. Microsoft har demonstrert at man systematisk kan lagre og hente data i DNA (for abonnenter), mens forskere ved Southampton University har funnet opp en metode som gjør dem i stand til å manipulere molekylene i et stykke glass, og på den måten lagre data. Ved å bytte om på atomene, kan de endre lysets bane gjennom glasset og avlese dette slik man avleser informasjons lagret på for eksempel CD-er i dag. 

Trusselen fra hackere

I slutten av november ble den danske nyhetstjenesten Ritzau rammet av et omfattende ransomware-angrep, noe som innebar at Ritzau mistet tilgangen til mer enn 100 servere. Omkring en firedel av dem ble skadd i angrepet. Nettopp den stigende cybersikkerhetstrusselen kan få mange til å vende blikket mot fysiske backupsystemer som magnetbånd, som kan plasseres i sikkerhetsskap og ikke være tilgjengelige online.

IBM vurderer at det i dag er lagret rundt 345.000 exabyte med data i båndbaserte lagringssystemer globalt. Én exabyte tilsvarer en milliard gigabyte.

Den nye typen magnetbånd er inntil videre bare en prototyp, og IBM sier ingenting om tidsperspektivet for når teknologien blir kommersielt tilgjengelig. 

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren. Den er tilgjengelig på norsk gjennom vår samarbeidsavtale.

Les også

Kommentarer (1)

Kommentarer (1)
Til toppen