Магнитная лента
Носитель информации Магнитная лента
| |
Магнитная лента 1/2 ″ | |
Общий | |
---|---|
Тип | магнитный |
источник | |
разработчик | Цвета AEG , IG |
Запуск | с 1940 г. |
предшественник | Перфолента , перфокарта |
преемник | CD , жесткий диск |
Магнитная лента представляет собой носитель данных . Обычно он состоит из длинного узкого листа пластика , покрытого намагничивающимся материалом. Лента наматывается на намоточные сердечники (бобины ) или катушки, часто также встроенные в кассеты .
история
Родоначальником технологии магнитных лент является магнитная запись звука на проводе, изобретенная в 1898 году . В этом изобретении звукозаписи хранились на тонкой стальной проволоке. Скорость записи и воспроизведения составляла 610 миллиметров в секунду. При обычной пропускной способности в один час проволока имела длину 2195 метров и из-за небольшой толщины имела место на катушках диаметром несколько сантиметров. Эта технология была быстро вытеснена с появлением коммерческих магнитных магнитофонов. Однако проводные самописцы продолжали использоваться в спутниках и других беспилотных космических аппаратах до 1970-х годов.
Первые магнитные ленты были введены в США еще в 1930-х годах. В Германии AEG и IG Farben разработали соответствующую технологию с 1935 года, которая затем использовалась в 1940-х годах для записи аналоговых аудиосигналов. Сначала они были сделаны из мелованной бумаги или из однородного намагничивающегося материала. Сегодняшняя магнитная лента является разработкой AEG и IG Farben ( BASF ) в период с 1935 по 1940 год. Позже они также послужили основой для магнитных видеозаписей ( Mavicord , лента МАЗ ). Затем они служили носителями данных для электронной обработки данных наряду с барабанной памятью в больших компьютерах 1950-х и 1960-х годов. Магнитные ленты бывают разных форматов и до сих пор используются для цифрового хранения видео, аудио и вообще цифровой информации для электронной обработки данных. Предшественниками магнитных лент были аналоговое звуковое оборудование, пластинка и цилиндр Эдисона , бумажная лента для информационных технологий и перфокарты . Помимо механических и магнитных дисков, ферромагнитные провода также использовались в информационных технологиях. Устройства с цифровой магнитной проволокой появились в 1960-х годах, а записи - еще дольше. Из-за большой площади поверхности, доступной для хранения, магнитные ленты предлагали гораздо более высокую плотность данных и скорость записи и чтения, чем старые технологии. Из-за недостатков, возникающих в результате исключительно последовательного доступа к данным на магнитной ленте, они были, по крайней мере, частично заменены памятью барабана или магнитными дисками, а теперь все чаще жесткими дисками , допускающими произвольный доступ к данным .
Использование магнитных лент в настоящее время сокращается, при этом в аудио секторе преобладают компакт-диски и MP3-плееры на основе полупроводников . В секторе видео и мультимедиа в основном используются оптические носители для хранения данных и, в меньшей степени, полупроводниковые носители. В технологиях обработки данных, особенно в частном секторе, доминирует комбинация уже упомянутых носителей, при этом полупроводниковые USB-накопители и внешние жесткие диски (USB, FireWire, eSATA) также вытесняют технологию магнитных лент. Однако сегодня магнитные ленты также широко используются для профессионального резервного копирования и архивирования, особенно больших архивов данных. Тем временем, однако, системы на основе жестких дисков в виде виртуальных ленточных библиотек также завоевывают долю рынка в этой области .
мировоззрение
Магнитные ленты изначально имели огромное преимущество: они могли вместить много квадратных сантиметров хранилища данных в очень небольшом объеме. Это преимущество было куплено непрактичным методом последовательного доступа. Сегодня это преимущество вряд ли эффективно, потому что современные жесткие диски работают с гораздо более сложными методами записи (например, перпендикулярная запись ), чем ленты, и, таким образом, достигают чрезвычайно высокой плотности записи. В результате жесткие диски уже могут иметь более высокую емкость хранения (на том), чем магнитные ленты, даже без недостатков метода последовательного доступа. При значительно более высокой цене это также относится к существующим полупроводниковым и оптическим запоминающим устройствам.
В области больших архивов данных магнитные ленточные системы по-прежнему имеют преимущества перед системами с жесткими дисками сегодня: с помощью роботов и магнитных лент большие объемы данных могут храниться в так называемой ленточной библиотеке по значительно более низкой цене, чем в ленточной библиотеке. система хранения на жестком диске того же размера. Кроме того, магнитные ленты - по сравнению с жесткими дисками - приходится держать в движении гораздо реже; в результате они более энергоэффективны, выделяют меньше тепла и менее чувствительны к вибрациям и другим механическим воздействиям. В этом отношении магнитные ленты - особенно для длительного хранения редко используемых данных - по-прежнему имеют разрешение и рыночную значимость.
В диспетчере CERN Advanced STORage , где петабайты добавляются каждый месяц , жесткие диски являются всего лишь кешем для десятков тысяч магнитных лент.
технология
Разрешение магнитных лент зависит от чувствительности магнитного слоя, ширины ленты и скорости ее воспроизведения. Соответственно, с течением времени были разработаны самые разные форматы и качества лент. Сложные покрытия стали возможны в 1980-х годах. Вместо оксидов были нанесены высококоэрцитивные слои из чистого металла. Современные ленты видеозаписи от Betacam SP до ленты HD-SR являются высокочувствительными носителями данных для современного телевидения высокой четкости HD TV :
- 1/4-дюймовые ленты для аналоговой записи звука, еще более узкие ленты для аудиокассет, а также для цифровых записывающих устройств DAT
- 2-дюймовые, 1-дюймовые, 3/4-дюймовые, 1/2-дюймовые ленты для аналоговой и цифровой видеозаписи, для цифровых камер сегодня используются даже более узкие форматы в виде кассет
- Перфорированная магнитная пленка 35 мм, 17,5 мм, 16 мм, 8 мм (двухполосная пленка SEPMAG)
- магнитная кромочная дорожка на пленке (так называемая однополосная пленка COMMAG)
Практически все форматы также использовались для цифровой записи компьютерных данных (от 2-дюймовой катушки до набора данных ).
Чтобы сделать самонесущие катушки с лентой более надежными, обратная сторона ленты может быть покрыта. Даже тонкий коврик на спине улучшает намотку.
Тем временем магнитные ленты во многих областях применения были в значительной степени заменены другими носителями данных. Прямыми преемниками были жесткие диски и оптические носители данных, такие как компакт-диски .
Приложения
Лента
Для аналоговой записи и воспроизведения аудиосигналов с помощью аудиомагнитофонов в прошлом (до 1970 г.) были широко распространены кассеты с барабанами, а позднее (после 1970 г.) кассетные магнитофоны с компактными кассетами. Для профессиональных пользователей, таких как радиовещательные компании, на бобби были обычным делом обмотка консольной лентой . В офисе ежедневно, в основном в диктовки , но и в автоответчики пришли микрокассета использовали. С другой стороны, устройства на основе магнитной ленты для цифровой записи или воспроизведения звука никогда не были широко распространены, они не могли победить компакт-диски и особенно перезаписываемые компакт-диски . С распространением форматов MP3 и плееров полупроводниковые запоминающие устройства также получают все большее распространение в аудиосекторе.
Аналоговые форматы магнитной ленты для аудиозаписи:
- Лента (с 1935 г.) (катушечный магнитофон)
- Кассета Fidelipac (с 1956 г.)
- 4-дорожечная кассета, стерео (с 1962 г.)
- Компактная кассета (с 1963 г., стерео с 1967 г.) ( кассетный магнитофон , Walkman )
- DC-International (с 1965 г.)
- 8-дорожечная кассета , стерео (с 1965 г.)
- Мини-кассета ( диктофон )
- Микрокассета (с 1969 г.) ( автоответчик , диктофон )
- Элькасет (с 1976 г.)
Форматы цифровых магнитных лент для аудиозаписи
- Цифровая аудиокассета (с 1983 г.) (привод DAT)
- DCC (с 1992 г.)
- ДТРС (с 1993 г.)
- АДАТ (с 1993 г.)
Видеокассета
Для записи и воспроизведения видеозаписей или фильмов (изображений и звукозаписей) на магнитной ленте практически исключительно используются кассеты . На банке с магнитной записью (сокращенно МАЗ) либо классический аналоговый, либо также цифровой. Существуют различные стандарты, форматы данных и размеры кассет, оптимизированные для использования в различных устройствах. Например, в частном секторе видеомагнитофоны на базе VHS очень часто использовались для аналоговой записи и воспроизведения фильмов . Системы высокого качества, такие как Betacam, были разработаны для профессионального сектора . Более современные системы используют цифровые видеокассеты, например B. Стандарт DV и miniDV, оба являются особенно компактными форматами и оптимизированы для записи с использованием видеокамеры . С появлением DVD-Video , перезаписываемых DVD-дисков и записывающих устройств с жесткими дисками, а также цифровых устройств хранения важность видеокассет также резко снизилась - многие видеомагазины тем временем перешли с кассет VHS на DVD.
Аналоговые форматы магнитной ленты для видеозаписи:
- Квадруплекс : 2-дюймовый МАЗ в формате квадроцикла на шпуле (1956 г.) с 1958 г. также в цвете
- 1 дюйм C : 1 дюймовая дека в формате EV на катушке (1964 г.)
- U-matic (1968)
- Система видеомагнитофона (1971)
- Бетамакс (1976)
- VHS (1976)
- Видео 2000 (1979)
- Betacam (1982)
- VHS-C (1983)
- Видео 8 (1985)
- Супер бета (1985)
- S-VHS (1987)
- Hi8 (1989)
Форматы цифровых магнитных лент для видеозаписи:
- Д-1 (1986)
- D2
- Цифровая Betacam (1993)
- DV (1994)
- MiniDV (1995)
- D-VHS (1998)
- Digital8 (1999) ( DV на кассетах Hi8 )
- HDCAM (1999)
- M2
Носитель данных в информационных технологиях
Магнитные ленты раньше были широко используемым методом хранения данных. По разным причинам (стоимость, неудобство в обращении, недостаточная надежность - особенно в случае дешевых систем) они очень редко используются сегодня в частной сфере и в SoHo, а если и используются, то только для резервного копирования и архивирования данных . Вместо этого сегодня в основном используются записываемые компакт-диски и DVD , а также различные USB- носители или внешние жесткие диски из-за их большей емкости .
Благодаря своей в целом высокой надежности и долговременной стабильности магнитные ленты по-прежнему часто используются для (пакетной) обработки данных, а также для хранения и архивирования данных, в основном в ленточных библиотеках (иногда с несколькими тысячами лент) в профессиональной среде. . Подсистемы профессиональных жестких дисков ( SAN , SAS ) вряд ли предлагают лучший показатель стоимости и поэтому лишь изредка используются в качестве замены лент. Перезаписываемые компакт-диски и DVD, а также различные USB-носители или недорогие внешние жесткие диски для ПК, которые широко распространены в секторе ПК, практически не имеют ценовых преимуществ в профессиональном секторе, потому что они применимы здесь - за исключением гораздо меньшей емкости индивидуальных носителей данных - чем слишком ненадежный.
Список типов носителей данных в информационных технологиях
- ADR (с 1999 г.): ADR-30, ADR-50, ADR-2.60, ADR-2.120
- МТА (с 1996 г.): МТА-1 - МТА-5
- DAT (с 1989 г.): DDS1 - DDS4
- DLT (с 1984 г.): с ленты I на ленту IV, SuperDLT
- Флоппи-лента (с 1989 г.): QIC- 40, QIC-80
- IBM 7-трек ½ «(с 1952 года): 726 до 729 , 7330 и 24xx-7-трек
- IBM 9-Spur (с 1964 г.): 24xx-9-Spur, 3410, 3420, 8809
- IBM 18-трековый (с 1984): 3480, 3490
- IBM Magstar (с 1996 г.): 3570, 3580, 3590
- IBM Jaguar (с 2003 г.): 3592, TS1120, TS1130, TS1140
- Стандарт Канзас-Сити (1975) и набор данных (1977): компакт-кассета
- LTO (с 2000 г.): Ultrium 1, Ultrium 2, Ultrium 3, Ultrium 4, Ultrium 5, Ultrium 6, Ultrium 7
- Мамонт (с 1994 г.): М-1, М-2
- QIC (с 1972 г.): DC600, DC2120, DC6150, DC6525, DC9100, DC9120
- SLR (с 1986): SLR1 - SLR5
- StorageTek Redwood (с 1995 г.): SD-3 (Redwood)
- StorageTek серии T-9xxx (с 1996 г.): от T9840a до T9840d, T9940a, T9940b
- StorageTek серии T-10xxx (с 2006 г.): T10000, T10000B
- Sony Super AIT (SAIT) (с 2003 г.): от SAIT-1 до SAIT-4
- Траван (с 1985): TR-1 - TR-7
- Exabyte VXA (с 1999 г.): от VXA-1 до VXA-4
преимущества
- высокая емкость (в настоящее время более 6000 ГБ на ленту; экспериментально до 185 ТБ на ленту)
- высокая скорость последовательной записи (в настоящее время до 280 МБ / с на диск)
- Гарантированный длительный срок хранения (иногда более 30 лет)
- может быть передан на аутсорсинг
- перезаписываемый
- сравнительно недорогие носители - но высокие затраты на приобретение самих ленточных накопителей
- СМИ нечувствительны к ударам и падениям
- Ленточные библиотеки (включая ленточных роботов или ленточные библиотеки ) с сотнями накопителей и тысячами доступных носителей (например, Quantum Scalar 10K)
недостаток
- Чувствительность, например, к пыли, влаге, температуре или магнитным полям.
- Износ, замена необходима после многократного использования
- Последовательная память
- Длительное время доступа, время доступа иногда составляет несколько минут, сначала его нужно перемотать до определенного места на ленте.
- Дополнительные данные можно (относительно простым способом) добавлять только в конце, в противном случае потребуется трудоемкое копирование.
- Если данные поступают на накопитель слишком медленно, емкость некоторых типов носителей не может быть использована на 100%. См. Также Проблема чистки обуви.
- Мало провайдеров, небольшой рынок
- Специальное программное обеспечение, громоздкое обращение
- Высокие затраты из-за дополнительных инвестиций в ленточные накопители или библиотеки
Смотри тоже
- Фриц Пфлеймер , изобретатель ленты
литература
- А. Клингельнберг: Базовые знания технологии магнитных лент 1 . В: Stereoplay. Штутгарт, июль 1984 г., ISSN 0172-388X .
- А. Клингельнберг: Базовые знания технологии магнитных лент 2 . В: Stereoplay. Штутгарт, август 1984 г., ISSN 0172-388X .
- Neuroth, A. Oßwald, R. Scheffel, S. Strathmann, M. Jehnnestor Handbook: небольшая энциклопедия цифрового долгосрочного архивирования. Глава 10.3.1 «Магнитные ленты» .
веб ссылки
- Краткая история истории технологии магнитных лент (RDE)
- Через магнитную ленту (RDE)
- Техническое объяснение процесса магнитной ленты на веб-сайте частного музея магнитных лент и аудиокассет в Висбадене.
зыбь
- ^ Андреас Reil: Fachwörterbuch Фото - пленка - фернзеен , стр 19 Verlag АРЕС Компании, 1988,. ISBN 3927137006 .
- ↑ КАСТОР . Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН).
- ↑ Херман Кансио: (Физика) Состояние архивного хранилища и опыт в ЦЕРНе (PDF; 1,37 МБ) В: Сохранение данных и программного обеспечения для открытой науки . Университет Нотр-Дам . 22 марта 2013 г.
- ↑ 185 терабайт: Sony сжимает 148 гигабит на один квадратный дюйм (получено 5 мая 2014 г.)