IBM segna record nella densità  dei dati su nastro magnetico

I ricercatori IBM di Zurigo, in collaborazione con Fujifilm, hanno registrato i dati su un prototipo di nastro avanzato, a una densità  di 29,5 miliardi di bit per pollice quadrato – circa 39 volte la densità  superficiale dei dati del prodotto a nastro magnetico standard del settore e più diffuso attualmente.
Per ottenere questo risultato, IBM ha sviluppato diverse nuove tecnologie critiche e negli ultimi tre anni ha lavorato a stretto contatto con Fujifilm per ottimizzare il proprio nastro magnetico "dual coat" della prossima generazione, basato su particelle di ferrite di bario (BaFe).  
Si prevede che queste nuove tecnologie consentiranno di ottenere cartucce in grado di contenere fino a 35 trilioni di byte (terabyte) di dati non compressi. Ossia circa 44 volte la capacità  della cartuccia LTO Generazione 4 di IBM attuale. Una capacità  di 35 terabyte di dati è sufficiente per archiviare il testo di 35 milioni di libri, che richiederebbero 248 miglia (399 km) di scaffali.

Il risultato di IBM sfrutta gli importanti miglioramenti in quattro aree del sistema a nastro magnetico:

1. Nuovo nastro magnetico a particelle "dual coated", ad alta densità .
Sviluppata da Fujifilm Corporation in Giappone in stretta collaborazione con i ricercatori IBM, questa versione della prossima generazione del nastro NANOCUBIC utilizza un nuovo supporto magnetico ultrafine, a orientamento perpendicolare, basato su ferrite di bario, che consente la registrazione di dati ad alta densità  senza utilizzare costosi metodi di sputtering o rivestimento per evaporazione dei metalli.

2. Tecnologie avanzate di servocontrollo per un posizionamento ultra-accurato della testina.
 Tre nuove tecnologie di servocontrollo sviluppate da IBM portano a un aumento di oltre 25 volte del numero di tracce di dati inseribili sul nastro da mezzo pollice: 1) un nuovo servo-pattern, che consente la generazione di informazioni di posizione su scala nanometrica ad elevata larghezza di banda; 2) un nuovo metodo per rilevare e decodificare le informazioni di posizione codificate nel servo-pattern 3) concezioni avanzate di controllo basato sullo spazio degli stati che, associato alle altre due tecnologie, è culminato nella dimostrazione di prestazioni estremamente precise di inseguimento della traccia di una deviazione standard inferiore a 24 nm dalla posizione della traccia di destinazione. Queste tecnologie sono state fondamentali per ridurre la larghezza della traccia a meno di 0,45 micrometri.

3. Algoritmi innovativi di elaborazione del segnale per il canale dati. 
Un avanzato canale di lettura dei dati, basato su un nuovo schema di rilevamento DD-NPML (Data-Dependent Noise-Predictive, Maximum-Likelihood), è stato sviluppato dal centro di Ricerca di Zurigo per consentire un rilevamento accurato dei dati, nonostante la riduzione del rapporto segnale-rumore derivante dall'uso di una testina di lettura dati ultra-stretta da 0,2 µm. Grazie a questa tecnica, che tiene conto anche delle caratteristiche di rumore del supporto BaFe di FUJIFILM, è stato ottenuto un aumento della densità  lineare di oltre il 50 percento rispetto a LTO Generazione 4.

4. Gruppi testina di lettura/scrittura GMR (Giant Magnetoresistive) a basso attrito.
Due nuove tecnologie sono state sviluppate dai team di ricerca e sviluppo testine del centro IBM di Almaden, e precisamente una nuova testina a ridotto attrito, che consente l'uso di nastri magnetici più lisci e un modulo di testina GMR che incorpora servolettori ottimizzati. Queste tecnologie sono risultate cruciali per raggiungere le prestazioni richieste di inseguimento della traccia citate in precedenza.