傳統(tǒng)靜態(tài)鐵氧體磁頭陣列

最大化數(shù)據(jù)密度的最有效方法之一就是提高磁帶寬度下的軌道數(shù)量。一開始,從模擬錄音時代開始的改進的磁帶頭就是用于這個目的,但是鐵氧體磁頭的物理體積限制了進一步的發(fā)展。緊密的空間意味著磁干擾(互感),同時科學(xué)家必須考慮交擾問題。

薄膜頭可以攝像術(shù)式地生產(chǎn),體積可以極小,并可以用于硬盤存儲以及磁帶系統(tǒng)。薄膜頭磁路是由基板上的各個層組成的,間隙可以極小,同時精度非常高。


薄膜磁帶頭可以非常小巧,從而容納更多的磁軌

磁路體積的縮小還可以減緩傳統(tǒng)磁頭陣列中的互感和交擾問題。這些改進使得設(shè)計師可以在磁帶寬度下安排更高的軌道密度,從而明顯提高存儲容量。

這種類型的磁頭設(shè)計發(fā)展了很多年,各種不同的感應(yīng)式和磁阻(MR)方式帶來了針對不同應(yīng)用的特定優(yōu)勢。磁阻頭廣泛應(yīng)用于硬盤驅(qū)動器,這種磁頭忽略了磁極,但是會衡量磁流的強度,不過讀取和寫入操作需要分別的磁頭,因為這些任務(wù)的設(shè)計是不同的。

恢復(fù)到磁帶

同時,在辦公室里,IBM的成功的Selectric打字機配置了一個磁帶驅(qū)動器。你可以在這里瀏覽我們自1961年對原始Selectric的文章。


IBM Selectric MT/S打字機和伴隨的磁帶記錄機

Magnetic Tape Selectric Typewriter(MT/ST:磁質(zhì)磁帶Selectric打字機)是1964年公布,1966年投產(chǎn)的。該打字機與眾不同的是配備了一個伴隨驅(qū)動器,該驅(qū)動器采用磁帶匣并使用16毫米磁帶。你可以將25K的數(shù)據(jù)存放在100英尺長的磁帶上。該磁帶采用7比特數(shù)據(jù)集并可以以每分鐘150個單詞的速度輸出文檔。

一個螺線管會移動磁帶上面的磁頭來讀取每個鍵擊,在你打字的時候,磁帶會繞圈——一次一個字符。退格動作可以使磁帶繞回并重寫字符。

這個記錄的磁帶可以允許被打字的文檔在權(quán)限范圍內(nèi)和其他格式增強下被自動重打。MT/ST作為獨立的系統(tǒng),本質(zhì)上是原始的文檔處理器。


忙,忙:IBM Selectric MT/ST和它的磁帶

Quarter Inch Cartridge(1/4英寸磁帶匣)格式是3M在1972年推出的,被證明是最耐用的數(shù)據(jù)磁帶系統(tǒng)之一。不過,這個產(chǎn)品的生命周期沒有自身的壽命長。在后來的25年中,它經(jīng)歷了無數(shù)次的改進。QIC磁帶標準網(wǎng)站描述了這些改動的細節(jié)。

最初的3M DC300磁帶匣采用300英尺磁帶,容量為200kB。隨著其他格式的興起,4軌QIC-11格式成功地在450英尺磁帶上存儲了20MB容量的數(shù)據(jù)。作為最后一個品種,144軌QIC-5210 DC提供了25GB的容量——這里描述了軌道格式以及它所使用的記錄技術(shù)。

QIC的各種變種不斷地增加著容量。Tandberg的Scalable Linear Format(SLR:可擴展線性格式)名稱本身就描述了它自己的QIC磁帶系統(tǒng)。SLR的未壓縮容量最高可以達到70GB。更寬的8毫米QIC磁帶和格式名稱并不完全相符,但是也提供了更好的數(shù)據(jù)密度。

還有Minicatridge,一個小的QIC變種,可以使用軟盤接口安裝。和軟盤一樣,它們需要格式化,最開始的時候在互交換性上還有缺乏標準的問題。預(yù)格式化的磁帶采用XIMAT格式和SCSI接口。

3M在Minicatridge的基礎(chǔ)上推出了它的Travan。該磁帶寬度更寬,為8毫米。Travan和Minicartridge都沒有單獨的讀取磁頭來在記錄后進行確認。

旋轉(zhuǎn)理論

第三部分討論了旋轉(zhuǎn)磁頭記錄的背景。該技術(shù)根源于視頻記錄系統(tǒng)。讓磁帶頭在緩慢移動的磁帶上快速移動而不是在靜止的磁頭下讓磁帶快速移動的做法提供了一個非高成本經(jīng)濟性的處理視頻中高頻率數(shù)據(jù)的方式。


旋轉(zhuǎn)磁頭設(shè)計:左邊是螺形掃描,右邊是反向磁帶記錄。螺形軌道越長,單個通道上可以記錄的數(shù)據(jù)就越多,反向軌道越短,更多的軌道就可以用于存儲同樣的數(shù)據(jù)。不過,更寬的磁帶可以讓反向記錄匹敵螺形掃描的水平。反向傳輸也可以受益于更加緊湊的設(shè)計。

盡管電子上非常復(fù)雜,不過磁帶記錄的方法還是非常適合于一些數(shù)據(jù)應(yīng)用。數(shù)字音頻很多年都是使用修改的視頻記錄器,直到索尼的Rotary-head Digital Audio Tape(RDAT:旋轉(zhuǎn)磁頭數(shù)字音頻磁帶)出現(xiàn)。該系統(tǒng)采用3.8毫米磁帶,它的便利性使得它的RDAT機制也適合用于數(shù)據(jù)存儲。盡管多數(shù)人都稱它為DAT,它還有另一個名字DDS(數(shù)字數(shù)據(jù)倉庫),后者采用更寬的8毫米磁帶格式。

索尼自己的8毫米Video8磁帶格式構(gòu)成了Advanced Intelligent Tape(先進智能磁帶)的基礎(chǔ)。它采用旋轉(zhuǎn)磁頭記錄機制,也是EB級數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)所使用的格式。1996年,AIT-1最初的容量是25GB,10年后,AIT-5的容量達到了400GB。


索尼的AIT-5 磁帶產(chǎn)品線

索尼的Super-AIT(SAIT)放棄了DAT和AIT的雙磁帶盤機制,而是使用單個1/2英寸磁帶盤,不過仍保留它的旋轉(zhuǎn)磁頭記錄系統(tǒng)。未壓縮的SAIT-1磁帶可以存儲500GB數(shù)據(jù)。作為靜態(tài)磁頭LTO Ultrium的競爭對手,SAIT的路線圖是要發(fā)展到10TB容量。AIT格式在2010年3月31日停止發(fā)展。 (未完待續(xù))

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