Cintas Magnéticas de

Almacenamiento

1. Descripción

La cinta magnética fue el primer tipo de memoria secundaria.

Definición:Una cinta magnética es un listón de plástico cubierto por un lado con

una capa de óxido de hierro o dióxido de cromo, o algún otro material que se

puede magnetizar.

Por medio de pulsos electromagnéticos se graban los impulsos que representan

los bits.

La forma de presentación puede ser un carrete grande o en un cartucho o casette

pequeño.

La cinta magnética está dividida electrónicamente en pistas horizontales, y en cada pista se puede grabar un punto magnético.

Para grabar datos en una cinta, el equipo los codifica , es decir los transforma en una combinación de unos y ceros binarios, que generarán un punto magnético o no, respectivamente.

Los datos se graban en forma de columna, la que es denominada marco.

La densidad de grabación (δ)

La densidad es el número de marcos o información por pulgada, o sea, la

cantidad de caracteres a almacenar en una pulgada.

Al usar al byte como unidad de información y la pulgada como unidad de espacio, la densidad de grabación se medirá en bytes por pulgada.

Pueden almacenarse hasta 6.250 caracteres en una sola pulgada de cinta de

nueve pistas.

Un registro es el conjunto de información correspondiente a una entidad. Tomemos como ejemplo el archivo biblioteca. Por cada libro de la biblioteca tenemos la siguiente información: título, autor, grupo editor, fecha de edición, estante en el que se encuentra. El conjunto de información de un libro en el archivo biblioteca forma un registro.

Con cada registro que se graba se desperdicia cierta cantidad de cinta hasta alcanzar la velocidad para la transferencia y frenar hasta detenerse. La cantidad desperdiciada por un registro es siempre la misma. Esta depende de la unidad y no de la forma en que se grabe.

Llamaremos al espacio de cinta desperdiciado entre dos registros (el desperdicio en detenerse luego de grabar el primero y arrancar para grabar el segundo) inter record gap (IRG)

Esta separación es utilizada para no saturar la memoria RAM al trabajar, ya que

la cinta tiene mucha más capacidad de almacenamiento que la memoria interna.

Espacio entre registros

Inter Record Gap

Si la cinta contiene un gran número de registros muy pequeños y cortos, Una vez en cinta todo el archivo, el espacio desperdiciado en inter record gap (IRG) podría ser mayor que el utilizado por información. Para disminuir la cantidad de cinta desperdiciada en inter record gap (IRG), se suele agrupar varios registros y formar y grabarlos en bloques de registro. (Registros bloqueados).

Se utiliza un separador entre bloques (InterBlock Gap), y de esa manera

aceleramos el trabajo puesto que al transferir los bloques a la memoria interna,

podremos procesar varios registros a la vez, en vez de hacerlo uno por uno.

Separador entre Bloques

Espacio Inter Block

Cada registro para ser grabado, es almacenado en una porción de memoria central llamada buffer de entrada/salida. Cuando aquellos llegan a una cantidad

previamente establecida, se graba el bloque en la cinta.

Al registro que contiene la información con la que trabaja la aplicación lo llamaremos registro lógico (RL).

Al bloque de registros lógicos que se graba en el dispositivo de almacenamiento lo denominaremos registro físico (RF).

A la relación entre registro físico y registros lógicos la llamaremos factor de bloqueo (FB). El FB indica la cantidad de registros lógicos que contiene cada registro físico.

En cuanto a los dispositivos de almacenamiento, sólo operan con registros físicos. No conocen el tipo de información que graban ni la cantidad de registros lógicos que forman cada registro físico.

FB=Factor de Bloqueo

QRL=Cantidad de registros lógicos

QRF=Cantidad de registros físico

LRF=Longitud de registro físico

LRL=Longitud de registro lógico

La longitud del registro físico depende de la longitud del registro lógico y del factor de bloqueo que adoptemos para el problema:

LRF=LRL*FB

La cantidad de registros físicos esta determinada por la cantidad de registros lógicos (QRL) y el FB usado.

QRF=QRL*FB

Fragmentación

La fragmentación del medio de almacenamiento es un efecto producido por el desperdicio de espacio. En algunos casos, los porcentajes elevados de fragmentación se deben a la elección de un FB no adecuado al sistema con que se cuenta.

Se Reconocemos tres tipos de fragmentación: interna, externa y del sistema o de IRG’s.

a)Fragmentación interna

La fragmentación interna se produce en los casos en que el último registro físico del archivo no está completamente usado por registros lógicos.

FRI=QRF*LRF-QRL*QRF

b) Fragmentación externa

La fragmentación externa está originada por porciones de cintas no utilizadas por registros físicos ni IRG’s que no pueden ser utilizadas para otro archivo. Este tipo de fragmentación tenía mayor importancia antiguamente cuando un archivo era demasiado grande como para ser almacenado en un solo carrete de cinta, y el espacio que quedaba sin usar en todos los carretes menos el último no podía ser usado para almacenar información de otros archivos. En la actualidad, la capacidad de un cartridge (versión moderna de un viejo carrete de cinta) es, en general, mucho más grande que el tamaño de un archivo promedio y es por ello

que la fragmentación externa pierde relevancia en el cálculo de desperdicio en cinta.

FRE = LCinta - QRFxCinta · (LIRG + LRF) para un solo carrete.

FRE = FRExCinta · (Qcintas - 1)

Esto se hace de esta forma ya que en el último carrete de cinta la FRE no se considera ya que el resto de la cinta podría ser usado por otros archivos, cosa que no puede suceder con los carretes intermedios.

c) fragmentación de sistema

La fragmentación del sistema se debe al espacio en cinta desperdiciado entre bloques, producto de la aceleración y desaceleración de la unidad de cinta para alcanzar la velocidad de arrastre.

FRS = QRF – LIRG

Porcentajes de Fragmentación

El porcentaje de fragmentación interna advierte el grado de importancia del posible desperdicio producido en el último registro físico del archivo. Se obtiene dividiendo el espacio desperdiciado por FRI (fragmentación de registro interno) por el espacio total que ocupa el archivo y multiplicado por 100.

%FRI = (FRI / Total del archivo) * 100

%FRE = (FRE / Total del archivo) * 100

%FRS = (FRS / Total del archivo) * 100

El porcentaje de fragmentación total se calcula como la suma de los tres porcentajes antes mencionados.

%FRT=%FRI+%FRE+%FRS

El total de espacio que ocupa el archivo se calcula de la siguiente manera:

Total del archivo = (QCarretes – 1)· LCarrete + QRFUltimo carrete · (LRF + IRG)

Velocidad de Arrastre y velocidad de transferencia

La velocidad a la que pasa la cinta por la cabeza lectora grabadora cuando se realiza la transferencia de datos se denomina velocidad de arrastre (Va).

La velocidad de transferencia es una característica de cada unidad e indica cuanta información puede leerse o grabarse por unidad de tiempo.

La relación entre las dos velocidades es:

Vt [b/seg] = Va [i/seg] * δ [b/i]

Tiempos de Grabación

El tiempo de grabación de un registro aislado se calcula sumando el tiempo consumido en la transferencia de los datos y el tiempo utilizado por el dispositivo en arrancar y frenar, llamado tiempo de IRG(tiempo entre registros).

T1RF = Ttransf. + TIRG

El tiempo de transferencia se calcula:

Ttransf = LRF / Vt

TIRG: es el tiempo empleado por el dispositivo para frenar y acelerar entre cada bloque de información que graba. No es un dato fácilmente calculable debido a que la aceleración de la unidad no es constante.

Conociendo el tiempo de grabación de un RF(registro físico) podemos obtener el tiempo de grabación de un archivo entero.

TARCH = T1RF*QRF = (LRF/Vt + TIRG)* QRF

Principio de funcionamiento

Para tener acceso a los datos almacenados en una cinta magnética, el operador

de la computadora debe, en primer término, localizar la cinta y montarla en una

unidad de cinta. A continuación la cinta pasa por debajo de las cabezas de

lectura/escritura de la unidad. Existe una cabeza separada para cada pista de la

cinta.

Cuando se graba o lee información en cinta la transferencia se puede realizar sólo si la cinta pasa bajo la cabeza lectora / grabadora a una velocidad determinada. La unidad necesita cierto tiempo para alcanzar esta velocidad.

a) Grabación de información binaria

En la figura se muestra esquemáticamente el proceso de grabación en una banda magnética y su posterior reproducción. El cabezal (lectura /escritura) consiste en una herradura de material ferro magnético de alta permeabilidad sobre la cual se encuentra un pequeño orificio de aire y un arrollamiento de bobina que origina el flujo y sobre él, también sobre el mismo se induce la señal que se ha de reproducir.

En el proceso de grabación se conduce una corriente a través de la bobina, donde el cabezal establece líneas magnéticas de flujo en el núcleo y ordena magnéticamente las partículas que sobre él se encuentran.

Estas líneas de flujo permanecen en el núcleo hasta que encuentra la brecha de

aire.

El flujo ( ) que se origina en el circuito magnético y que se imprime en la cinta por estar cerrando el entrehierro (gap) es proporcional a la corriente I (t) que circula por el bobinado de la cabeza grabadora.

En general la grabación se efectúa por medio de una fuente de corriente proporcional a la señal de entrada, para evitar los efectos de distorsión que provoca la inductancia del bobinado. De este modo se asegura que el flujo en el entrehierro, sea proporcional a la tensión de entrada en todas las frecuencias.

(t) = CVe;

(t) = K i(t);

Luego: i(t) = k Ve;

Suponiendo una entrada armónica (senoidal), Ve = Ve sen t. , resulta entonces:

(t) = C Ve sen t.

Por lo tanto, los pulsos de corriente en la bobina originan canales de

magnetismo en la superficie móvil. Estos canales permanecen magnetizados

después de que pasan la cabeza de lectura/escritura.

b) lectura de información

La operación de lectura es la inversa de la operación de escritura.

Durante una operación de lectura la bobina se usa como línea sensora.

Conforme la superficie magnética se desplaza bajo la cabeza de lectura/escritura,

los canales que han sido magnetizados producen un flujo variable , „(t) a través

del conducto de aire y en el núcleo, este flujo dará origen a una fuerza

electromotriz inducida (Vs) en la bobina(devanado) del cabezal de la

deteccion.la cual es entonces amplificada e interpretada como 1 ó 0.

vs

Operando (recordando que la señal grabada era senoidal), tendremos:

Vs

Resultando Vs como el valor máximo de la tensión de salida:

Vs = C Ve

De modo que, en conclusión de esta última ecuación, podemos decir que el valor de pico de la señal de salida es proporcional a las pulsaciones de flujo y en consecuencia a la frecuencia de la señal grabada, dado que C y Ve son constantes. En este caso se debe resaltar que la velocidad relativa cinta cabezal tanto en grabación como en reproducción debe ser la misma.

El acceso a los datos almacenados en una cinta magnética se hace en forma

secuencial, es decir que la lectura debe comenzar por el primer registro y luego

continuar con los siguientes hasta llegar al registro requerido.lo cual implica que

para leer el registro n se deben leer necesariamente los n - 1 registros anteriores.

Es un método de acceso lento, y obliga a clasificar los registros en orden

numérico creciente antes de procesar la cinta, para tener la seguridad de que

están en orden.

• La cinta magnética se puede utilizar para resguardar información

confidencial, ya que puede ser retirada del centro de cómputos y

almacenarse en un lugar seguro.

• A pesar de que los sistemas operativos poseen resguardo o protección al

acceso a los datos, siempre está la posibilidad de un acceso no autorizado .

VENTAJAS

Alta densidad de datos.

Bajo costo y facilidad de uso: Las razones son fáciles de comprender, la cinta magnética es mucho más barata que un disco duro. Almacenar un gigabyte supone un coste entre 3 y 20 dólares dependiendo del tipo de disco duro utilizado. Mientras el mismo gigabyte en cinta magnética costaría menos de un centavo de dolar. Si bien los discos duros almacenan más información sobre una superficie dada y son más rápidos leyendo los datos, la densidad de datos almacenados por unidad de volumen es mayor en las cintas magnéticas al poder enrollar cientos de metros en el mismo cartucho.

Puede ser transportada a sitios alejados.

Su uso puede ser automatizado .

Se puede realizar copias de respaldo (backup) en forma fácil y

rápida.

Estos respaldos son sólo duplicados de archivos que se guardan en "Tape Drives" de alta capacidad.

Los archivos que son respaldados pueden variar desde archivos del sistema operativo, bases de datos , hasta archivos de un usuario común. Existen varios tipos de Software que automatizan la ejecución de estos respaldos, pero el funcionamiento básico de estos paquetes depende del denominado archive bit .

Este archive bit indica un punto de respaldo y puede existir por archivo o al nivel de "Bloque de Información" (típicamente 4096 bytes), esto dependerá tanto del software que sea utilizado para los respaldos así como el archivo que sea respaldado.

Este mismo archive bit es activado en los archivos (o bloques) cada vez que estos sean modificados y es mediante este bit que se llevan acabo los tres tipos de respaldos comúnmente utilizados :

Respaldo Completo ("Full"): Guarda todos los archivos que sean especificados al tiempo de ejecutarse el respaldo. El archive bit es eliminado de todos los archivos (o bloques), indicando que todos los archivos ya han sido respaldados.

Respaldo de Incremento ("Incremental"): Cuando se lleva acabo un Respaldo de Incremento, sólo aquellos archivos que tengan el archive bit serán respaldados; estos archivos (o bloques) son los que han sido modificados después de un Respaldo Completo. Además cada Respaldo de Incremento que se lleve acabo también eliminará el archive bit de estos archivos (o bloques) respaldados.

Respaldo Diferencial ("Differential"): Este respaldo es muy similar al "Respaldo de Incremento" , la diferencia es que el archive bit permanece intacto.

Respaldo Archivos en respaldo Archive bit Ventajas Desventajas

Completo ("Full") Todos Eliminado en todos

los archivos

Con este respaldo

únicamente es

posible recuperar

toda la información

Tiempo de Ejecución

De Incremento

("Incremental")

Archivos con archive

bit activo.(Aquellos

que hayan cambiado

desde el último

Respaldo Completo)

Eliminado en los

archivos que se

respaldan

Velocidad Requiere del último

Respaldo Completo

y de todos los

Respaldos de

Incremento que le

siguieron para

recuperar el Sistema

Diferencial

("Differential")

Archivos con archive

bit activo.(Aquellos

que hayan cambiado

desde el último

Respaldo Completo)

Intacto Sólo requiere del

último Respaldo

Completo y del

último respaldo

Diferencial

Ocupa mayor

espacio en discos

comparado con

Respaldos de

Incremento

Alta velocidad de transferencia de datos a la RAM

Son reutilizables. Se puede borrar la información y sustituir por otra

nueva.

DESVENTAJAS

Falta de acceso directo y por ello velocidad baja.

Problemas ambientales.

Montaje manual sobre las unidades lo que implica que puede haber error

humano al colocar un carrete equivocadamente.

Poco fiables (sobre todo a largo plazo).

Tipos de cinta

Cintas de carreteo clásicas (3480)(cinta de ½" de ancho): Es un medio

de almacenamiento secundario, que durante mucho tiempo ha constituido el tipo predominante de unidades de cinta magnética y que se usa especialmente en ambientes dotados con equipos de cómputo medianos y grandes. Adopta forma de cinta continúa y se arrolla en un carrete, en el que está contenida al inicio y se va transfiriendo a otro tras una operación de lectura o escritura.

Cartuchos (QIC)(cinta de ¼" de ancho): Sus características son similares

a los carretes o bobinas de cinta pero en un espacio mucho más reducido. Contienen placas con base de aluminio que facilitan un posicionamiento

más preciso de la cinta. Disponen además, de un mecanismo especial de

tensión que evita que la cinta se fuerce

Su principal inconveniente es la falta de estándares al respecto, que impiden que una cinta grabada por un sistema pueda ser leída por otro distinto. Sobre una cinta de 1/4 pulgada se graban once pistas. Su presentación es la de un cassette de la mitad de tamaño que una cinta de vídeo, en la que se bobinan aproximadamente entre 300, 400, 600, 1200 pies, etc. La capacidad de almacenamiento puede variar en un rango de 30 MegaBytes hasta 4 GigaBytes, dependiendo de la sofisticación del dispositivo y de la longitud de la cinta. En operaciones start/stop es menos eficiente que las unidades de carrete o los cartuchos de 0.5".

Casetes

o de audio(convencionales) (4mm de ancho)

o de cámara de vídeo oExabyte(8 mm de ancho) (helicoidal): Las

cintas de 8 mm pueden almacenar varios Gigabytes de información

en un único cartucho, pero como sucede con las DATs, sus unidades

lectoras tienen precios muy altos. Su aspecto es similar al de las

cintas empleadas en los sistemas de vídeo. La técnica de grabación

es la misma que la utilizada con las cintas DAT.

o DAT (digitales de audio) (4mm de ancho) (helicoidal): Las unidades

DAT tienen dos cabezas de escritura y dos de lectura construidas en una pequeña rueda o cilindro que gira cerca de la cinta a casi 2000 RPM, al mismo tiempo, la cinta se mueve pasando la rueda a una velocidad relativamente lenta (8.5 mm de segundo).

Cada una de las cabezas de lectura lee únicamente una polaridad o la otra. El resultado es una densidad muy alta de información por segmento de cinta. Estos cartuchos pueden contener entre 20 y 40 GB de información.

Hay dos características clave para clasificar las tecnologías de cintas magnéticas. La primera es la anchura de la cinta. La anchura más común de una cinta de alta capacidad ha sido como máximo de media pulgada. Existen muchos otros tamaños y la mayoría han sido desarrollados para tener menor encapsulado o mayor capacidad. La segunda clasificación es según el método de grabación. Más específicamente, la diferencia radica en si los datos son escritos linealmente ,transversal, por escaneo 'helical'. El método lineal: este método ordena en pistas paralelas a la longitud de la cinta.la grabación lineal significaba ocupar completamente la anchura de la cinta y escribiendo o leyendo todas las pistas a la vez. Una variación de esta tecnología, es la llamada grabación lineal 'serpentine' que solo graba una fracción de las pistas en la cinta a la vez. Después de realizar una pasada completa, la cabeza se desplaza ligeramente y hace otra pasada en la dirección contraria. Este procedimiento es repetido hasta que todas las pistas han sido leídas o escritas. Usando este método, la cinta puede tener más pistas que las usadas con el método linear normal. Grabación

Método Transversal. Para aprovechar la superficie grabable de la cinta magnética se diseñó un tambor giratorio con cuatro cabezas de para almacenar video el cual requiere mayor cantidad información almacenada a lo ancho de la cinta, mientras las cinta estaba en constante movimiento cada pista está ligeramente inclinada, muy pocos equipos utilizaron este método de grabación como las grabadoras Mark I y Mark II de Ampex nombraron esta tecnología de grabación como "Cuádruplex".

Método helical: Para perfeccionar el modo de grabación transversal se redujeron de cuatro cabezas a dos que rotan en diferentes ángulos hacia la dirección en la que la cinta se transporta, para lograr una secuencia de grabación continua y mayor superficie de cinta aprovechada, se pueden apreciar las trazas de la cinta grabadas diagonalmente a lo largo de esta.En contraste a esto, el método de escaneo 'helical' solo necesita una pasada para leer o escribir toda la cinta. Con el método de grabación Lineal, Transversal (Transverse Wave), Escaneo Helical (Helical Scan) y el siguiente método de grabación que sustituye a la cabeza de grabación por el lector y grabador con tecnología láser empleando el método de Grabación perpendicular o Fotónica del Spin (Photonics of Spin). Para su fabricación y estandarización se emplean diversos formatos de transportación de la cinta magnética para incorporarlos al equipo como un componente con el fin de lograr satisfacer las necesidades de grabación auditiva, audiovisual y datos extendiéndose dependiendo de su éxito del mercado profesional al mercado de consumo.

. El ángulo de barrido del cabezal de grabación/reproducción es fijo. Si el ángulo

que forman las pistas grabadas con el borde de la cinta no corresponde con el

ángulo de exploración del cabezal, puede ocurrir una falla de lectura y pérdida de

información.

La distorsión de una cinta de video de barrido helicoidal puede dar como

resultado dos tipos de falla :

lectura – trapezoidal:En la falla trapezoidal las pistas permanecen lineales, pero

el ángulo de la pista cambia de modo que el cabezal de reproducción, que está

siempre en un ángulo fijo en relación con la cinta, no las puede seguir.

Lectura- curvatura puede ser un tipo de deformación más serio, donde

las pistas grabadas se hacen curvas como resultado de una deformación no lineal

del soporte de la cinta. La falla de lectura provoca una imagen de video donde

parte, o toda la pantalla, se distorsiona o se asemeja a una nevada.

2. Características Técnica

Cartucho IMATION Ultrium LTO 4 800GB/1.6TB

Los Cartuchos LTO/Ultrium Imation, con una capacidad de almacenamiento de

hasta 1,6TB (con compresión 2:1) se han diseñado para superar los rigurosos

estándares establecidos por el Consorcio LTO. Nuestro cierre de esquina

patentado, la precisa servo escritura y su diseño han hecho del cartucho

LTO/Ultrium Imation, la opción preferida para el almacenamiento de datos en red.

COLOR

Color de producto: Negro

DETALLES TECNICOS

Capacidad de almacenamiento: 800 GB

Capacidad de compresión: 1600 GB

Capacidad de origen: 800 GB

Compresión de datos: 1:2

Durabilidad de cinta magnetofónica: 1000000 Pasos

Duración de cinta magnética: 30 Año(s)

Fuerza de coerción: 2550 kA/m

Grosor de la cinta: 6.6 µm

Materiales: Partículas de metal

Número de pistas: 896

Source data-sheet: ICEcat.biz

Tipo de cinta magnetofónica: LTO

PESO Y DIMENSIONES

Dimensiones (Ancho x Alto x Largo): 105.4 x 102 x 21.5 mm

Longitud de cinta: 820 m

Tamaño de cinta: 12.65 mm

TRANSMISIÓN DE DATOS

Rapidez de transferencia comprimida: 240 Mbit/s

Velocidad de transferencia de datos: 120 Mbit/s

3. Aplicaciones

1. Efectuar el respaldo de seguridad o backup de los datos almacenados en discos magnéticos, con cierta frecuencia. El backup se puede realizar de tres formas: a) se copia todo el contenido de un disco, b) se copian solo determinados archivos, c)se copian solo los archivos que han sufrido alguna modificación desde el último backup.

2. Almacenar grandes cantidades de datos de forma compacta, información que no es necesario mantener de manera permanente y que en cualquier momento puede ser requerida.

3. Procesar archivos que se trabajan en secuencia. En este caso, las unidades de cinta son más eficientes y baratas que los discos magnéticos.

4. Intercambiar datos en grandes cantidades mediante cintas suele ser más económico y funcional que hacerlo a través de las líneas de comunicación. Pero para esto, los equipos implicados han de leer y escribir en un formato común.

5. Distribución de software. Las unidades de cinta constituyen una preferencia a la hora de distribuir, transportar y cargar programas extensos, como sistemas operativos, gestores de bases de datos, etc., en ordenadores medianos y grandes.

4. Tendencias

Investigadores de IBM anunciaron que han demostrado un récord mundial en densidad de datos en cinta magnética lineal, una actualización significativa a una de las tecnologías de almacenamiento de datos más resilientes, confiables y accesibles de la industria.

Este importante avance demuestra que la tecnología de cinta aún tiene el potencial de aumentar la capacidad durante varios años, de lo cual se desprenden algunas implicancias significativas, ya que los sistemas de almacenamiento en cinta son más eficientes en el consumo de energía y eficaces en función de costos que sus pares en unidades de disco duro. A medida que el mundo físico se vuelve más interconectado con sensores, grandes cantidades de datos se amasan en diversos formatos, desde imágenes médicas y grabaciones de cámaras de seguridad hasta sensores de cadena de suministro y registros financieros. Todos estos datos deben ser archivados, replicados para recuperación de desastres y /o retenidos para fines de cumplimiento regulatorio.

Los científicos de IBM Research - Zurich, en colaboración con FUJIFILM Corporation of Japan, registraron datos en una cinta prototipo avanzada a una

densidad de 29,500 millones de bits por pulgada cuadrada –aproximadamente 39 veces la densidad aérea de datos del producto de cinta magnética estándar de industria más popular de la actualidad. Para lograr esta hazaña, IBM Research desarrolló varias nuevas tecnologías críticas, y durante los últimos tres años trabajó estrechamente con FUJIFILM para optimizar su cinta magnética de doble capa y próxima generación basada en partículas de ferrita de bario (BaFe).

“Este emocionante logro muestra que el almacenamiento en cinta sigue vivo y saludable, y seguirá proporcionando a los usuarios protección de datos confiable, en tanto que mantendrá una ventaja de costos con respecto a otras tecnologías de almacenamiento, como las unidades de disco duro y el almacenamiento flash,” comentó Cindy Grossman, vicepresidente de IBM Tape and Archive Storage Systems.

Se estima que estas nuevas tecnologías permitirán capacidades de cartucho que podrían alojar hasta 35 billones de bytes (terabytes) de datos no comprimidos . Esto representa aproximadamente 44 veces la capacidad del cartucho IBM LTO Generación 4. Una capacidad de 35 terabytes de datos es suficiente para almacenar el texto de 35 millones de libros, lo cual requeriría 248 millas (399 km) de estantes de biblioteca.

“Esta demostración de densidad de almacenamiento en cinta representa un paso adelante hacia el desarrollo de tecnologías para lograr densidades de grabación aérea en cinta de 100 mil millones de bits por pulgada cuadrada y más. Esas tecnologías serán necesarias para mantenernos al día con el rápido aumento en la información digital. IBM se encuentra exclusivamente posicionada para ayudar a los clientes a almacenar, mantener y analizar la gran cantidad de datos que se acumulan, y así ayudarlos a obtener eficiencias y ventajas en la forma de hacer negocios,” comenta Evangelos Eleftheriou, IBM Fellow.

Los datos críticos para el negocio a menudo están contenidos en librerías de cinta automatizadas, donde una o más unidades de disco atienden de docenas a miles de cartuchos de cinta. Las librerías de cinta de alta gama pueden almacenar petabytes – millones de gigabytes- de información. En términos de gigabyte, los sistemas de cinta actualmente cuestan aproximadamente un quinto a un décimo de lo que cuestan los sistemas de almacenamiento en unidades de disco duro (HDD), según el tamaño. Además, la cinta es por lejos una de las tecnologías de almacenamiento más eficientes en consumo de energía disponibles en la actualidad.

Durante los últimos años, los científicos de IBM Research-Zurich mejoraron sustancialmente la precisión para controlar la posición de los cabezales de lectura-escritura, lo cual equivale a multiplicar por más de 25 el número de pistas que pueden caber en la cinta de media pulgada de ancho. Además, desarrollaron nuevos métodos de detección avanzada para mejorar la exactitud de lectura de las diminutas piezas magnéticas, logrando así un aumento en la densidad de grabación lineal superior al 50%. Otra tecnología clave para lograr el desempeño

de seguimiento de pista (track-follow) requerido en esta demostración fue un nuevo cabezal de lectura/escritura de baja fricción desarrollado por IBM Research - Almaden, que también estuvo colaborando con FUJIFILM en el desarrollo de medios de próxima generación.

IBM tiene una larga historia de innovación en almacenamiento de datos en cinta magnética. Su primer producto de cinta magnética, la Unidad de Cinta Magnética 726, se anunció hace casi 60 años. Utilizaba carretes de cinta de media pulgada de ancho, cada uno con una capacidad de cerca de 2 megabytes. La demostración de densidad aérea anunciada hoy representa un aumento potencial en capacidad de 17,500,000 veces comparado con el primer producto de unidad de cinta de IBM. Este anuncio reafirma el compromiso continuo de IBM y su liderazgo sostenido en tecnología de cinta magnética.

Detalles técnicos: El logro récord mundial de IBM aprovecha mejoras notables en cuatro áreas del sistema de cinta magnética

1. Nueva cinta magnética particulada de alta densidad y doble lámina: Desarrollada por FUJIFILM Corporation en Japón, en estrecha colaboración con científicos de IBM Research, esta versión de próxima generación de su cinta NANOCUBIC™ utiliza un nuevo medio magnético de ferrita de bario ultrafino, perpendicularmente orientado, que permite la grabación de datos de alta densidad sin utilizar los costosos métodos de revestimiento por evaporación o salpicado metálico.

2. Avanzadas tecnologías de servo control para el posicionamiento ultra-preciso del cabezal. Las tres nuevas tecnologías de servo control desarrolladas por IBM Research - Zurich, permitieron un aumento de más de 25 veces en la cantidad de pistas de datos que pueden caber en una cinta de media pulgada de ancho: 1) un nuevo servo patrón, que permite la generación de información de posición a escala nanométrica y gran ancho de banda; 2) un nuevo método para detectar y decodificar la información de posición codificada en el servo patrón, y 3) avanzados conceptos de control basados en estado-espacio que, combinados con las otras dos tecnologías, culminaron en la demostración de un desempeño de seguimiento de pista (track-follow) sumamente preciso de menos de 24 nm de desviación estándar de la posición de pista objetivo. Estas tecnologías fueron fundamentales para reducir el ancho de pista a menos de 0,45 micrómetros.

3. Innovadores algoritmos de procesamiento de señales para el canal de datos: un avanzado canal de lectura de datos basado en un nuevo esquema de detección dependiente de datos, predictivo de ruidos y de máxima probabilidad (DD-NPML por sus siglas en inglés) que fue desarrollado en IBM Research-Zurich para permitir la detección precisa de los datos a pesar de la reducción en el índice de señal/ruido resultante del uso de un cabezal de lectura de datos ultradelgado de 0.2 - um. Con esta técnica, que también tiene en cuenta las características de ruido del medio BaFe de FUJIFILM, se logró un aumento de la densidad lineal de más de 50% en relación con LTO Generación 4.

4. Conjuntos de cabezal de lectura/escritura con efecto magnetorresistivo gigante (GMR) de baja fricción: dos nuevas tecnologías de cabezal fueron desarrolladas por los equipos de investigación y desarrollo de cintas de IBM Research-Almaden: un nuevo conjunto de cabezal de fricción reducida que permite el uso de cintas magnéticas más suaves y un módulo avanzado de cabezal GMR que incorpora servo-lectoras optimizadas. Estas tecnologías de cabezal fueron críticas para lograr el desempeño de seguimiento de pista mencionado.

Las Tecnologias a la largo plazo es que las Cintas magneticas mantengan aun una diferencia con los Discos Duros, esto se ira acortando a medidad que pasen los años, y apareceran nuevas tecnologias como los discos Holograficos o mejorando las existentes como las memorias Flash. Aun así, el costo actual de las Cintas magneticas comparadas con el costo de los Discos Duros es a favor de las primeras por lo cual siguen viables a pesar de los años. Aunque los SSD estén de moda y todos estemos deseando que se implanten en nuestros ordenadores, todavía hay empresas que apuestan por el almacenamiento en cintas magnéticas,

5. Referencias

1. John W.C Van Bogart,”Almacenamiento y Manipulacion de Cintas

Magneticas: Guia para Bibliotecas y Archivos”, Venezuela 1998, Editorial

RESERVAPLAN 1era Edición

2. http://es.wikipedia.org/wiki/Cinta_magn%C3%A9tica_de_almacenamiento_d

e_datos

3. http://www.jegsworks.com/lessons-sp/lesson6/lesson6-8.htm 4. http://www.eumed.net/libros/2009b/544/La%20cinta%20magnetica.htm 5. http://www.neoteo.com/cinta-magnetica-de-35tb-ibm-y-fujifilm.neo