테이프 드라이브

Tape drive
DDS 테이프 드라이브왼쪽에서 오른쪽으로: DDS-4 테이프(20GB), 112m Data8 테이프(2.5GB), QIC DC-6250 테이프(250MB), 3.5인치 플로피 디스크(1.44MB)

테이프 드라이브는 자기 테이프의 데이터를 읽고 쓰는 데이터 저장 장치입니다.일반적으로 마그네틱 테이프 데이터 스토리지는 오프라인 아카이브 데이터 스토리지에 사용됩니다.테이프 미디어는 일반적으로 단가가 저렴하고 아카이브 안정성이 높습니다.

직접 액세스 스토리지를 제공하는 하드 디스크 드라이브와 달리 테이프 드라이브는 순차 액세스 스토리지를 제공합니다.디스크 드라이브는 몇 밀리초 안에 디스크상의 어느 위치로든 이동할 수 있지만, 테이프 드라이브는 특정 데이터를 읽으려면 릴 사이에 테이프를 물리적으로 감아야 합니다.그 결과, 테이프 드라이브의 평균 액세스 시간이 매우 길어집니다.그러나 테이프 드라이브는 필요한 위치에 도달하면 테이프에서 데이터를 매우 빠르게 스트리밍할 수 있습니다.예를 들어, 2017년[update] 현재 LTO(Linear Tape-Open)는 최대 360MB/s의 연속 데이터 전송 속도를 지원하며, 이는 하드 디스크 드라이브에 버금가는 속도입니다.

설계.

외장 QIC 테이프 드라이브

용량이 1MB 미만인 자기 테이프 드라이브는 1950년대에 메인프레임 컴퓨터의 데이터 스토리지에 처음 사용되었습니다.2018년 현재 카트리지당 20TB 이상의 비압축 데이터를 사용할 수 있습니다.

초기 컴퓨터 시스템에서는 드라이브는 비싸지만 테이프는 저렴했기 때문에 자기 테이프가 주 저장 매체 역할을 했습니다.일부 컴퓨터 시스템은 DEC테이프 등의 테이프 드라이브에서 운영 체제를 실행했습니다.DECtape는 다른 블록을 방해하지 않고 다시 쓸 수 있는 고정된 크기의 인덱스 블록을 가지고 있었기 때문에 DECtape는 느린 디스크 드라이브처럼 사용할 수 있었습니다.

데이터 테이프 드라이브에서는 테이프에 데이터를 쓰기 위해 멀티레벨 순방향 오류 수정, 신호 처리 및 선형 서펜타인 레이아웃과 같은 고급 데이터 무결성 기술을 사용할 수 있습니다.

테이프 드라이브는 SCSI, 파이버 채널, SATA, USB, FireWire, FICON 또는 기타 [a]인터페이스를 사용하여 컴퓨터에 연결할 수 있습니다.테이프 드라이브는 여러 테이프를 자동으로 로드, 언로드 및 저장하는 오토로더 및 테이프 라이브러리와 함께 사용되므로 수동 작업 없이 저장할 수 있는 데이터 볼륨이 증가합니다.

홈 컴퓨팅의 초창기에는 플로피 드라이브와 하드 디스크 드라이브는 매우 비쌌습니다.많은 컴퓨터에는 오디오 테이프 레코더(일반적으로 콤팩트 카세트)를 통해 데이터를 저장하는 인터페이스가 있었습니다.전문가용 DEC테이프, 가정용 ZX Microdrive 및 Rotronics Wafadrive와 같은 간단한 전용 테이프 드라이브도 저렴한 데이터 스토리지를 위해 설계되었습니다.그러나 디스크 드라이브 가격의 하락으로 인해 이러한 대체 제품은 더 이상 사용되지 않게 되었습니다.

data 압축

일부 데이터는 원본 파일보다 더 작은 크기로 압축할 수 있기 때문에 테이프 드라이브를 판매할 때 2:1 압축률을 가정하여 용량을 명시하는 것이 일반적입니다. 따라서 80GB의 테이프는 "80/160"으로 판매됩니다.실제 스토리지 용량은 기본 용량 또는 물리적 용량이라고도 합니다.실제로 얻을 수 있는 압축률은 압축되는 데이터에 따라 달라집니다.일부 데이터는 용장성이 거의 없습니다.예를 들어, 큰 비디오 파일은 이미 압축을 사용하고 있기 때문에 더 이상 압축할 수 없습니다.반면 반복 엔트리가 있는 데이터베이스에서는 10:1보다 높은 압축률이 허용될 수 있습니다.

기술적 제한

읽기/쓰기 중에 데이터 전송 속도가 테이프 드라이브 헤드의 연속 실행 테이프 간 또는 연속 실행 테이프에서 데이터를 전송하도록 설계된 최소 임계값을 밑돌면 슈 샤인이라고 하는 불리한 효과가 발생합니다.이 경우, 고속으로 동작하는 현대의 테이프 드라이브에서는 테이프를 즉시 정지할 수 없습니다.대신, 드라이브는 테이프를 감속 및 정지하고, 짧은 거리를 되감고, 다시 시작하고, 스트리밍이 중지된 지점에 다시 배치한 후 작업을 재개해야 합니다.이 상태가 반복되면 앞뒤로 테이프 동작이 천으로 구두를 닦는 동작과 유사합니다.구두닦기는 달성 가능한 데이터 전송 속도, 드라이브 및 테이프 수명, 테이프 용량을 줄입니다.

초기 테이프 드라이브에서는 비연속 데이터 전송이 일반적이기 때문에 피할 수 없었습니다.컴퓨터의 처리 능력이나 사용 가능한 메모리는 일정한 스트림을 제공하기에는 불충분하기 때문에 테이프 드라이브는 일반적으로 시작과 종료 동작을 위해 설계되었습니다.초기 드라이브는 매우 큰 스풀을 사용했는데, 이 스풀은 관성이 매우 높고 쉽게 시작되거나 움직이지 않았습니다.높은 시작, 정지 및 탐색 성능을 제공하기 위해 몇 피트의 느슨한 테이프를 흡인 팬에 의해 재생하고 테이프 헤드와 캡스턴 양쪽에 있는 2개의 깊이 열린 채널로 끌어당깁니다.이러한 진공 기둥에 매달린 테이프의 길고 얇은 고리는 2개의 릴보다 관성이 훨씬 낮았고 빠르게 시작, 정지 및 위치를 변경할 수 있었습니다.큰 릴은 느슨한 테이프를 진공 칼럼에 유지하는 데 필요한 만큼 움직입니다.

그 후, 1980년대의 대부분의 테이프 드라이브에서는 Start-Stop [b]상황을 다소 줄이기 위해 내부 데이터 버퍼의 사용이 도입되었습니다.이러한 드라이브를 테이프 스트리머라고 부릅니다.테이프가 정지된 것은 버퍼에 쓸 데이터가 없는 경우 또는 읽기 중에 데이터가 가득 찬 경우뿐입니다.더 빠른 테이프 드라이브를 사용할 수 있게 되면서, 버퍼링된 상태임에도 불구하고 드라이브는 신발이 빛나는 정지, 되감기, 시동 순서로 인해 어려움을 겪기 시작했습니다.

일부 최신 드라이브에는 몇 가지 속도가 있으며 테이프 속도 수준을 컴퓨터의 데이터 속도에 동적으로 일치시키는 알고리즘이 구현되어 있습니다.예를 들어 속도 레벨은 최대 속도의 50%, 75%, 100%가 될 수 있습니다.가장 낮은 속도 수준(49%)보다 느리게 데이터를 스트리밍하는 컴퓨터도 여전히 구두를 빛나게 할 것이다.

미디어

다음 항목도 참조하십시오.자기 테이프 카트리지 및 카세트 목록

자기 테이프는 일반적으로 카세트 또는 카트리지로 알려진 케이스(예: 4-트랙 카트리지 및 콤팩트 카세트)에 들어 있습니다.카세트에는 동일한 플레이어를 사용하여 다른 오디오 콘텐츠를 제공하기 위한 자기 테이프가 들어 있습니다.겉껍질은 플라스틱으로 되어 있으며 때로는 금속판이나 부품이 붙어 있기 때문에 테이프의 취급이 용이하여 테이프의 스풀을 사용하는 것보다 훨씬 편리하고 견고합니다.플로피 디스크 드라이브가 매우 비쌌던 시기에 간단한 아날로그 카세트 오디오 테이프 레코더는 일반적으로 가정용 컴퓨터의 데이터 저장 및 배포에 사용되었습니다.Commodore Dataset은 동일한 미디어를 사용하는 전용 데이터 버전입니다.

역사

참고 항목: 자기 테이프 데이터 스토리지» 테이프 형식의 연대순 목록
연도 제조원 모델 용량. 어드밴스
1951 레밍턴 랜드 동작하지 않다 224 KB 첫 번째 컴퓨터 테이프 드라이브, 사용1µ2인치 니켈 도금 인광 청동 테이프
1952 IBM 726 플라스틱 테이프(초산 셀룰로오스)의 사용

6비트 바이트마다 패리티 비트를 저장할 수 있는 7트랙 테이프

1958 IBM 729[c] 개별 읽기/쓰기 헤드를 통해 투과적인 쓰기 후 [3]확인 가능.
1964 IBM 2400 8비트 바이트마다 패리티 비트를 저장할 수 있는9 트랙 테이프
1970년대 IBM 3400 테이프 릴 및 드라이브 자동 로딩으로 수동 테이프 스레드 회피

오류 복구를 위한 그룹 코드화된 기록

1972 300만 1/4 인치 카트리지 (QIC-11) 20 MB 테이프 카세트(2개의 릴 포함)

선형 서펜타인[4] 기록

1974 IBM 3850 테이프 카트리지(싱글 릴 포함)

로보틱[5] 액세스 기능이 있는 최초의 테이프 라이브러리

1975 (표준) 캔자스시티 표준 표준 오디오 카세트 사용
1977 코모도어 인터내셔널 코모도어 데이터셋 1978 KB
1980 암호 (F880?) RAM 버퍼에서 시작-중지[6][7] 지연을 마스크합니다.
1984 IBM 3480 200 MB 테이프 자동 와인딩 메커니즘 내장 와인딩 릴.

박막자기저항(MR)헤드[8]

1984 DEC TK50 94 MB 디지털 리니어 테이프(DLT) 제품 라인[9]
1986 IBM 3480 400 MB 하드웨어 데이터 압축(IDRC 알고리즘[10])
1987 엑사바이트/소니 EXB-8200 2.4 GB 최초의 헬리컬 디지털 테이프 드라이브

캡스턴 및 핀치 롤러 시스템 제거

1993 DEC Tx87 테이프 디렉토리(각 [11]서펜타인 패스에 첫 번째 테이프 마크가 있는 데이터베이스)
1995 IBM 3570 서보 트랙 - 정확한 헤드 포지셔닝(시간 기반 서보잉 또는 TBS)[12]을 위해 공장에서 녹음된 트랙

언로드 시 테이프를 미드 포인트로 되감아 액세스 시간을 절반으로 단축(2릴 [13]카세트 필요)

1996 HP DDS3 12 GB Partial-Response Maximum-Liability(PRM; 부분응답 최대우도) 판독방식: 고정 임계값[14] 없음
1997 IBM VTS 가상 테이프 - 테이프[5] 드라이브를 에뮬레이트하는 디스크 캐시
1999 엑사바이트 매머드-2 60 GB 테이프 헤드 클리닝용 작은 천으로 덮인 휠.비액티브한 버니싱 헤드를 사용하여 테이프를 준비하고, 이물질이나 여분의 윤활유를 비껴냅니다.각 데이터 테이프의 선두에 있는 클리닝 재료의 단면.
2000 양자 슈퍼 DLT 110 GB 광학 서보 헤드의[15] 정확한 위치 설정
2000 리니어 테이프 오픈 LTO-1 100 GB
2003 IBM 3592 300 GB 가상 백히치
2003 리니어 테이프 오픈 LTO-2 200 GB
2003 소니 SAIT-1 500 GB 헬리컬 기록용 싱글 릴 카트리지
2005 IBM TS1120 700 GB
2005 리니어 테이프 오픈 LTO-3 400 GB
2006 스토리지 Tek T10000 500 GB 드라이브당[16] 여러 개의 헤드 어셈블리와 서보
2007 리니어 테이프 오픈 LTO-4 800 GB
2008 IBM TS1130 1 TB 드라이브에 내장된 암호화 기능
2008 스토리지 Tek T10000B 1 TB
2010 리니어 테이프 오픈 LTO-5 1.5 TB LTFS(Linear Tape File System) - 추가 테이프 라이브러리 데이터베이스 없이 파일 시스템의 테이프에 있는 파일에 직접 액세스할 수 있습니다(디스크 파일 시스템과 유사).
2011 IBM TS1140 4 TB LTFS(Linear Tape File System) 지원
2011 스토리지 Tek T10000C 5 TB LTFS(Linear Tape File System) 지원
2012 리니어 테이프 오픈 LTO-6 2.5 TB
2013 스토리지 Tek T10000D 8.5 TB
2014 IBM TS1150 10 TB
2015 리니어 테이프 오픈 LTO-7 6 TB
2017 IBM TS1155 15 TB
2017 리니어 테이프 오픈 LTO-8 12 TB
2018 IBM TS1160 20 TB
2021 리니어 테이프 오픈 LTO-9 18 TB

용량.

제조업체는 데이터 압축 기술을 사용하여 테이프 용량을 지정하는 경우가 많습니다. 압축성은 데이터에 따라 다르며(일반적으로 2:1~8:1), 일부 유형의 실제 데이터에 대해 지정된 용량을 달성하지 못할 수 있습니다.2014년 현재, 더 큰 용량을 제공할 수 있는 테이프 드라이브가 여전히 개발되고 있습니다.

2011년 Fujifilm과 IBM은 BaFe 입자와 나노 기술을 사용하여 개발한 자기 테이프 미디어로 평방인치당 295억 비트를 기록할 수 있었으며 35TB의 진정한([17][18]압축되지 않은) 테이프 용량을 가진 드라이브를 사용할 수 있었다고 발표했습니다.그 기술은 적어도 10년 동안은 상업적으로 이용될 것으로 예상되지 않았다.

2014년, 소니와 IBM은 극세정 입자를 형성할 수 있는 새로운 진공 박막 형성 기술을 사용하여 개발한 자기 테이프 미디어로 평방 인치당 1480억 비트를 기록할 수 있었으며, 실제 테이프 용량은 [19][20]185TB라고 발표했습니다.

메모들

  1. ^ 이력 인터페이스에는 ESCON, 병렬 포트, IDE, Pertec도 포함됩니다.
  2. ^ 일부 현대적 디자인은 여전히 비선형 방식으로 작동하도록 개발되었습니다.IBM의 3xx 형식은 데이터 버퍼에 관계없이 테이프를 계속 이동하도록 설계되었습니다. 세그먼트는 데이터를 사용할 수 있을 때 작성되지만 버퍼가 비어 있을 때 공백이 기록됩니다.드라이브가 유휴 기간을 감지하면 단편화된 세그먼트를 버퍼로 다시 읽고 단편화된 섹션(가상 백히치)[1]에 다시 씁니다.
  3. ^ 2009년 1월 현재 캘리포니아 마운틴 뷰에 있는 컴퓨터 역사 박물관에는 작동 중인 IBM 729 테이프 드라이브가 IBM 1401 [2]시스템에 연결되어 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Mellor, Chris (2005-03-02). "Mainframe tape lock-in ended". TechWorld.
  2. ^ "1401Restoration-CHM". 2011-05-14. Archived from the original on May 14, 2011. Retrieved 2012-01-31.
  3. ^ (PDF). 2011-01-07 https://web.archive.org/web/20081012170513/http://www.research.ibm.com/journal/rd/255/ibmrd2505ZD.pdf. Archived from the original (PDF) on October 12, 2008. Retrieved 2012-01-31. {{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)
  4. ^ Crandall, Daryl (April 30, 1990). "Another summary of 1/4" tape systems". Sun Managers Mailing List. Archived from the original on March 10, 2012. Retrieved 2013-04-21.
  5. ^ a b "IBM Archives: Fifty years of storage innovation". 03.ibm.com. 23 January 2003. Retrieved 2012-01-31.
  6. ^ "Capstanless magnetic tape drive with electronic equivalent to length of tape - Cipher Data Products, Inc". Freepatentsonline.com. 1985-02-19. Retrieved 2012-01-31.
  7. ^ "Operation and Maintenance Instructions for Model F880 Tape Transport". Archived from the original on September 22, 2007. Retrieved 2012-01-31.
  8. ^ "IBM 3480 magnetic tape subsystem". 03.ibm.com. 23 January 2003. Retrieved 2013-04-19.
  9. ^ "DECsystem 5100 Maintenance Guide" (PDF). August 1990. Retrieved 2012-01-31.
  10. ^ "3480 & 3490 tape backup migration". advanced downloading ltd. Retrieved 2013-04-19.
  11. ^ "Tape". Alumnus.caltech.edu. Archived from the original on 2011-07-17. Retrieved 2012-01-31.
  12. ^ "Hard-disk-drive technology flat heads for linear tape recording". Archived from the original on February 16, 2008. Retrieved 2012-01-31.
  13. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2007-10-17. Retrieved 2007-03-19.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  14. ^ "Data retrieval - Hewlett-Packard Development Company, L.P". Freepatentsonline.com. Retrieved 2012-01-31.
  15. ^ "Tape Wars: Is The End Near? - tape drives - Industry Trend or Event - page 2 Computer Technology Review". Findarticles.com. Archived from the original on 2012-07-10. Retrieved 2012-01-31.
  16. ^ "STK Tape Drive Products and Technology" (PDF). Retrieved 2012-01-31.
  17. ^ "FujiFilm Barium-Ferrite Magnetic Tape Establishes World Record in Data Density: 29.5 Billion Bits per Square Inch". Fujifilm. January 22, 2010. Retrieved 2011-07-13.
  18. ^ Harris, Robin (January 24, 2010). "A 70 TB tape cartridge: too much, too late?". ZDNet. Retrieved 2011-07-13.
  19. ^ "Sony develops magnetic tape technology with the world's highest*1 areal recording density of 148 Gb/in2". Sony Global. Retrieved 2014-05-04.
  20. ^ Fingas, Jon (May 4, 2014). "Sony's 185TB data tape puts your hard drive to shame". Engadget. Retrieved 2014-05-04.