磁頭

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(kāi)始，從模擬錄音時(shí)代開(kāi)始的改進(jìn)的磁帶頭就是用于這個(gè)目的，但是鐵氧體磁頭的物理體積限制了進(jìn)一步的發(fā)展。緊密的空間意味著磁干擾(互感)，同時(shí)科學(xué)家必須考慮交擾問(wèn)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(chǔ)以及磁帶系統(tǒng)。薄膜頭磁路是由基板上的各個(gè)層組成的，間隙可以極小，同時(shí)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(wèn)題。這些改進(jìn)使得設(shè)計(jì)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(chǔ)容量。

這種類型的磁頭設(shè)計(jì)發(fā)展了很多年，各種不同的感應(yīng)式和磁阻(MR)方式帶來(lái)了針對(duì)不同應(yīng)用的特定優(yōu)勢(shì)。磁阻頭廣泛應(yīng)用于硬盤驅(qū)動(dòng)器，這種磁頭忽略了磁極，但是會(huì)衡量磁流的強(qiáng)度，不過(guò)讀取和寫入操作需要分別的磁頭，因?yàn)檫@些任務(wù)的設(shè)計(jì)是不同的。

恢復(fù)到磁帶

同時(shí)，在辦公室里，IBM的成功的Selectric打字機(jī)配置了一個(gè)磁帶驅(qū)動(dòng)器。你可以在這里瀏覽我們自1961年對(duì)原始Selectric的文章。

IBM Selectric MT/S打字機(jī)和伴隨的磁帶記錄機(jī)

Magnetic Tape Selectric Typewriter(MT/ST：磁質(zhì)磁帶Selectric打字機(jī))是1964年公布，1966年投產(chǎn)的。該打字機(jī)與眾不同的是配備了一個(gè)伴隨驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)的磁帶上。該磁帶采用7比特?cái)?shù)據(jù)集并可以以每分鐘150個(gè)單詞的速度輸出文檔。

一個(gè)螺線管會(huì)移動(dòng)磁帶上面的磁頭來(lái)讀取每個(gè)鍵擊，在你打字的時(shí)候，磁帶會(huì)繞圈——一次一個(gè)字符。退格動(dòng)作可以使磁帶繞回并重寫字符。

這個(gè)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(qiáng)下被自動(dòng)重打。MT/ST作為獨(dú)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(guò)，這個(gè)產(chǎn)品的生命周期沒(méi)有自身的壽命長(zhǎng)。在后來(lái)的25年中，它經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的改進(jìn)。QIC磁帶標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)站描述了這些改動(dòng)的細(xì)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(chǔ)了20MB容量的數(shù)據(jù)。作為最后一個(gè)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(kuò)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(dá)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(gè)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(kāi)始的時(shí)候在互交換性上還有缺乏標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)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(méi)有單獨(dú)的讀取磁頭來(lái)在記錄后進(jìn)行確認(rèn)。

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(dòng)的磁帶上快速移動(dòng)而不是在靜止的磁頭下讓磁帶快速移動(dòng)的做法提供了一個(gè)非高成本經(jīng)濟(jì)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(jì)：左邊是螺形掃描，右邊是反向磁帶記錄。螺形軌道越長(zhǎng)，單個(gè)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(chǔ)同樣的數(shù)據(jù)。不過(guò)，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(jì)。

盡管電子上非常復(fù)雜，不過(guò)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(jī)制也適合用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。盡管多數(shù)人都稱它為DAT，它還有另一個(gè)名字DDS(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù))，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(jìn)智能磁帶)的基礎(chǔ)。它采用旋轉(zhuǎn)磁頭記錄機(jī)制，也是EB級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(dá)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(jī)制，而是使用單個(gè)1/2英寸磁帶盤，不過(guò)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(chǔ)500GB數(shù)據(jù)。作為靜態(tài)磁頭LTO Ultrium的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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)）