Esta es la historia de una “abuela” de las tecnologías que acudirá en ayuda de sus hijos. La abuela es cinta, los niños son platos y discos duros SSD. Porque, por sorprendente que parezca, estas dos tecnologías no son ni podrán satisfacer nuestro apetito desproporcionado por el almacenamiento de datos, especialmente a largo plazo.

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Desaparecida de nuestras vidas tanto en los coches (¡ay, radiocasetes!), en nuestros dormitorios, como en nuestras salas de estar (¿quién se arrepiente de verdad de tener que rebobinar películas?), la cinta magnética ha emigrado discretamente a la atmósfera. negocios silenciosos, administraciones y centros de datos.

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Hace dos años, IBM y Fujifilm dieron a conocer un prototipo de cinta de 580 TB. Y anunció una hoja de ruta sorprendente para el común de los mortales… pero no para los profesionales:

« Todos sus correos electrónicos de Gmail están respaldados en cinta magnética y OVH francés presentó recientemente un video de la instalación de nuestro sistema de almacenamiento en cinta. dice el Dr. Mark Lantz.

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Conocido durante el seminario organizado entre los investigadores de IBM del laboratorio de IBM en Zurich y la prensa, este investigador, que tiene 20 años en la casa, incluidos 15 en tecnologías de almacenamiento en cinta, desarrolla una letanía de cifras asombrosas en torno a esta tecnología. y problemas de datos en general.

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« El mundo genera 2,5 quintillones de bytes por día y en el año 2025 la humanidad producirá 175 zettabytes “, explica tranquilamente la cincuentona. Sí, son muchos MP3. La preocupación es que, a menos que haya un gran salto en la tecnología, y no a la vista en este momento, los discos duros no podrán absorber este volumen.

« En la actualidad, el aumento de la densidad de almacenamiento en disco duro es del 8% anual frente al 40% de las cintas. Sin embargo, ¡el crecimiento en el volumen de datos es del 50% por año! Y si el volumen de datos explota su valor, no progresa tanto. Una película 4K consume ocho veces más espacio de almacenamiento que una película Full HD, pero no se vende por ocho veces más », explica el ingeniero.

De ahí el interés de la cinta magnética, que avanza más rápido, tiene más bajo el pedal y cuesta menos. Pero ojo, no estamos hablando aquí del VHS de papá y otros casetes de datos de los años 80. Las cintas magnéticas modernas son monstruos. De muchas maneras.

¡Un kilómetro en cinta, almacena, almacena!

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Olvídese de los kilobits o incluso de los pequeños megabits de velocidad de lectura, deje atrás los gigabytes: las cintas magnéticas de 2021 no son la elección de los profesionales de TI. centros de datos para nada.

« Hoy en día, una buena cinta magnética tiene 20 TB o más por cartucho y una velocidad de lectura de 400 MB/s. “, desarrolla el Dr. Lantz.

¿Cómo caben tantos datos en un cartucho? Los trucos son muchos, desde la química hasta cómo escribir datos y el tamaño de los cabezales de lectura y escritura. Pero también está el grosor de las bandas.

« El cabello humano tiene un grosor promedio de 100 micrones. Las cintas de los cartuchos son 20 veces más delgadas, ya que miden alrededor de cinco micras. Este trabajo de finura ha permitido aumentar significativamente la densidad ya que un cartucho lleva ahora 1.100 metros de cinta. “, describe de la forma más sencilla del mundo el Dr. Lantz.

Con gran capacidad y velocidades bastante rápidas, ocupan su lugar al final de la cadena. Los SSD devuelven los datos más calientes, aquellos a los que se accede con mayor frecuencia y que tienen una gran necesidad de una velocidad muy alta.
Luego vienen los discos duros, de momento, la mayoría en centros de datos. Luego, una vez que la latencia ya no es un factor crítico, la cinta magnética se convierte rápidamente en un almacenamiento masivo «más frío». Sobre todo, promete mejoras de densidad mucho mayores que otros medios.

Progreso tecnológico garantizado

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« Los cartuchos de cinta magnética son el medio con mayor potencial para aumentar la densidad de almacenamiento dice el Dr. Lantz.
« Según nuestras estimaciones, nos estamos moviendo en los próximos años a cartuchos de 580 TB de almacenamiento, o medio petabyte. Ninguna de las tecnologías competidoras ofrece tal potencial “dice el ingeniero jefe de IBM.

Una IBM que, además, no produce ni cintas ni cartuchos.

« Trabajamos de la mano con Sony y Fujifilm para calificar sus sistemas. Además de estas habilidades de dominio del medio (cómo organizar los datos en la superficie, redundancia, etc. nota del editor)nuestro know-how está en la implementación de sistemas completos con brazos robóticos e interfaces de software ».

Así como, y esto es bastante sorprendente, en una visión bastante precisa del futuro.

« Vemos un límite al fuerte aumento de la densidad de almacenamiento en las próximas dos décadas. E incluso entonces vemos el uso de tecnologías de tipo MAMR. (tomado de discos duros, nota del editor)”.

Más lento, pero más seguro

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Después de la explosión en la capacidad del disco duro entre los años 80 y 2010 y la llegada de la memoria flash a partir de 2010, la cinta magnética finalmente desapareció de nuestra vida diaria. Si era menos popular hace solo una década, seguía siendo una tecnología esencial para ciertos usos, como el almacenamiento de datos confidenciales y/o de largo plazo de ciertas empresas o ramas del gobierno.

Para estos llamados clientes “institucionales”, una de las ventajas de la cinta es que el acceso no autorizado a su contenido es más difícil. el golpe de «en un malentendido del derecho de acceso, puede pasar» no existe con las cintas magnéticas gracias al «espacio de aire» inherente a la tecnología.
Comprenda que hasta que el brazo robótico haya insertado el cartucho en una unidad, los datos que contiene están aislados del mundo, no se cargan en la memoria, son inaccesibles.

« Y por este lado, incluso estamos trabajando en cómo acoplar tecnologías cuánticas para fortalecer aún más esta ventaja. », detalla el investigador.

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A esta seguridad de acceso se suma la de la sostenibilidad.

« Se estima que este tipo de medios tiene una vida útil de varias décadas. “, suelta tranquilamente Mark Lantz.

¡Esto a pesar de que los SSD y los discos duros convencionales a menudo se enjuagan en unos pocos años! Lo que no significa que la cinta sea perfecta. Junto con las velocidades que ya no son adecuadas para el almacenamiento «caliente», la cinta se enfrenta a un desafío.

« La principal amenaza para el almacenamiento a largo plazo es la disponibilidad de unidades compatibles, como tecnologías de cintas y cabezales. (leer/escribir, nota del editor) evolucionar muy rápidamente. Más allá de unos pocos años, no podemos garantizar que seremos capaces de producir o incluso reparar los lectores. “, así templa el Sr. Lantz. » Es por eso que nuestros clientes suelen migrar todos sus datos de una generación de almacenamiento en cinta a la siguiente. »

Ventaja decisiva: costo

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El importe de la factura es obviamente el elemento principal en el que las empresas tienen los ojos pegados. Y aquí es donde la cinta magnética marca puntos decisivos.

« El TCO, es decir, el Costo total de propiedad (coste que tiene en cuenta todos los componentes, nota) de la banda es su principal argumento », asegura le Lantz.
« Mientras que en todos los SSD y HDD tienen su propia electrónica, componentes, etc., en el caso de un sistema de cinta, varios casetes comparten una sola unidad. ».

Objetos inertes, los cartuchos de cinta son mucho más baratos de producir que otros medios. Y menos costoso de ejecutar.

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Porque esta parte material es solo uno de los dos componentes del problema de costos. El segundo es igual de importante en el día a día: la factura energética.

« Tan pronto como un disco duro o SSD está en un sistema, se enciende y consume energía. Hay más de 500 centros de datos a exaescala en todo el mundo y más de 150 están en construcción. En 2025, la factura energética de los centros de datos con discos duros debería triplicarse «, él añade.

Los cartuchos, que no consumen nada cuando no se accede a los datos, son por tanto parte de la respuesta al intento de reducir la bulimia energética de los centros de datos.

Sin embargo, tenga cuidado de no malinterpretar estas ventajas de costos de la tecnología de cinta: solo se aplican a las empresas. Nunca más verá una cinta magnética de nueva generación en sus salas de estar.

« Si el costo de las cintas por TB es menor que el de los discos duros es porque decenas de cintas comparten la parte electrónica, es decir, el lector. En uso doméstico, el coste del lector es demasiado elevado para un particular que no tiene estas necesidades de capacidad de almacenamiento”.

¡Imposible para usted y para mí de hecho justificar la compra de un robot que administrará cien cartuchos de 20 A!

¿Y después de la cinta magnética?

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Si hay más de veinte años de progreso a la vista para mejorar las densidades de almacenamiento de la cinta magnética, IBM está muy lógicamente interesada en el futuro, porque el futuro es un poco su negocio principal.
Cita como primera pista el grabado de datos sobre cristales de cuarzo.

« Es una tecnología óptica basada en láser de femtosegundos que tiene un buen potencial para el archivo masivo. Pero la tecnología es, en la actualidad, muy cara y muy lenta. “, describe el Dr. Lantz.

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Pero para IBM, la tecnología más prometedora sigue siendo el almacenamiento de ADN. Un principio que ya se aplica hoy, pero cuyos límites son enormes.

« El ADN es para nosotros la última tecnología de almacenamiento cuando miras los números. ¡Estamos hablando de cientos de petabytes por gramo aquí! Pero ahora mismo la tecnología es lenta y un millón de veces más cara que la cinta. Se necesitará un cambio de paradigma tecnológico real para ver su advenimiento. Si sucede predice el científico.
prediciendo que “Pasarán al menos diez años antes del primer producto operativo y varias décadas antes de la primera aplicación comercial”.

Mientras tanto, para almacenar nuestras vidas digitales en el ADN, confiaremos en nuestras viejas cintas magnéticas.

Nuestra serie dedicada al laboratorio de investigación suizo de IBM:

– Cómo IBM debería allanar el camino revolucionario hacia la ventaja cuántica ya en 2023
– El futuro del almacenamiento masivo está escrito en cintas magnéticas 20 veces más delgadas que tu cabello

Corrección del 03/04/2022: una versión anterior de este artículo mencionó que IBM no producía unidades de cinta, lo cual es incorrecto. La firma sí produce algunos en su fábrica en México, como nos dijo un ejecutivo de IBM, a quien agradecemos esta aclaración.