Komputery stale cierpią na głód danych. Im są większe, tym bardziej pazerne. Same zresztą produkują ogromne ilości informacji. Wiele z nich trzeba gromadzić, zapamiętywać i przechowywać. Ilości danych wzrastają wykładniczo, stąd pogoń za coraz bardziej efektywnymi sposobami ich zapisu.

Wydajność

(efektywność) komputerów zależy od ilości dostępnych danych oraz od czasu dostępu. Ten problem znajduje się coraz częściej w kręgu zainteresowań wytwórców komputerowych peryferiów: pamięci "on line", masowych, systemów zapewniających szybkie i niekłopotliwe wykonywanie kopii zapasowych i bezpieczne przechowywanie danych.

W świecie peryferiów istnieje jednak bardzo wiele niedopasowań. Muszą być na różne sposoby kompensowane. Np. po szynie typu ESCON można przesyłać dane z szybkością 10 MB/s, a najszybsze obecnie dyski zadowalają się szybkością transmisji ok. 4.5 MB/s. Potencjalne zaś możliwości tej szyny wynoszą 100 MB/s i chyba jeszcze długo nie będą w pełni wykorzystywane. Bardzo szybkie dyski SSD mają stosunkowo niewielkie pojemności i w związku z tym służą raczej do współpracy z niewielkimi komputerami. Macierze dyskowe i systemy dysków optycznych dla dużych zbiorów informacji mają stosunkowo długie czasy dostępu do danych i są dosyć drogie.

W dużych bazach informacyjnych najczęściej stosowane są taśmowe systemy pamięciowe, w których nośnikami są taśmy mikrofilmów, taśmy magnetyczne lub taśmy optyczne. Takich systemów pamięciowych wymagają m.in. banki, agendy rządowe, szpitale, instytuty naukowe, fabryki, wojsko, lotnictwo, itp. Dla przykładu NASA zapisuje codziennie około 1 TB (TeraBajta, czyli 1024 GB) informacji. Sam zapis to jeszcze nie wszystko. Pieniądze wydane na zapisywanie będą stracone, jeśli do zapisanych informacji nie będzie odpowiednio szybkiego i łatwego dostępu, gdy nie będzie można w sposób prosty wykonać kopii zapasowych itp.

OTS I-5496

Największy system pamięciowy powstał ostatnio w laboratoriach Intercom Computer System, Inc. Nazwano go OTS I-5496 (Optical Tape System). Charakteryzuje się najwyższym współczynnikiem bezpieczeństwa danych, zapisywanych z największą, dostępną współczesnej technice, gęstością. Dane wpisywane są sposobem WORM (Write Once Read Multiple). Na szpulce o średnicy 30 cm mieści się 880 m taśmy o szerokości 35 mm, i 1 Terabajt informacji. Jak wygląda to w zestawieniu z innymi sposobami zapisu, wykorzystywanymi w dużych bankach informacji, pokazuje załączona tabela.

Terabajt

informacji to ok. 200 mln stron maszynopisu. Największą na świecie - Bibliotekę Kongresu Stanów Zjednoczonych, można by zapisać na zaledwie 10 rolkach taśmy o pojemności 1 TB każda.

Taśma, na której można zapisać taką ilość informacji składa się z 3 warstw. Na poliestrowy podkład naniesiona jest warstewka metalu, pokryta nieprzezroczystą, cienką warstwą plastiku. Podczas operacji zapisu, promień laserowy przepala warstwę nieprzezroczystą. Odczyt polega na detekcji promieni odbitych. System skonstruowano w taki sposób, że raz zapisane dane są praktycznie nieusuwalne, niemanipulowalne i niezamazywalne, nawet niechcący. Nośnik informacji (taśma metalowa) jest odporny na działanie pól magnetycznych, oddziaływanie promieniowania jonizującego i światła słonecznego. Dzięki specjalnej, skomplikowanej korekcji błędów, częstość ich występowania jest mniejsza niż jeden na 10^12 zapisanych bajtów. O wyjątkowej odporności na błędy świadczy fakt, że nawet dziura o średnicy 3mm w taśmie nie spowoduje utraty danych. Szybkość zapisu/odczytu danych wynosi 3 MB/s, czas dostępu - średni 28s, max. 60 s., gęstość zapisu 28.5 MB/cal. Podczas odczytu/zapisu, taśma przesuwa się z prędkością 2.54 mm/s, a podczas przeszukiwania zbiorów - 15 m/s. Odległość pomiędzy OTS I- 5496 a komputerem macierzystym może wynosić max. 122m, a dzięki wykorzystaniu łączy światłowodowych - 20 km. Poza tym system może również pracować w sieciach.

Trwałość

zapisu danych, tzw. "średni czas życia" zależy od rodzaju medium użytego do zapisu. W zależności od jakości używanych taśm magnetycznych, maksymalny "czas życia" danych wynosi 4 lata. Po jego upływie wszystkie przechowywane informacje muszą być kopiowane, a co kilka lat trzeba przenosić je na nowe taśmy. Optyczny zapis na dyskach laserowych jest trochę bardziej trwały. "Czas życia" danych wynosi tu 10 lat. Natomiast w systemie OTS I-5496 dane mogą być (w warunkach biurowych) przechowywane bezpiecznie przez 15 lat, a w specjalnych i kontrolowanych - 300 lat!

Koszty

związane z zakupem odpowiednich taśm i ich późniejszym przechowywaniem - koniecznością wykonywania kopii zapasowych, okresowego odświeżania danych itp. są odwrotnie proporcjonalne do gęstości zapisu danych. W miarę postępu dokonującego się w tej dziedzinie koszty te maleją (patrz tabela). Okazuje się, że zapis na dyskach optycznych jest najdroższy. Najbardziej "ekonomiczny" jest OTS I-5496. Koszt poniesiony na zapis 1 GB wynosi tylko 10 USD.

============================================================

Rodzaj medium Pojemność Objętość Koszt/1 GB 1 GB 1 TB (USD) (dm^3) dysk opt. 5.25" 0.55 b/d 160

dysk opt. 12" 5 55 55

taśma magn. 18 ścież. 0.200 22 40

taśma magn. 36 ścież. 0.400 22 15

OTS I-5496 1000 0.12 10

============================================================

Wydaje się więc, że nowa technika OTS I-5496, poprzez znaczne uproszczenie procesów zapisu, odczytu i korekcji błędów oraz zmniejszenie kosztów może zrewolucjonizować organizację banków danych, oraz obniżyć koszty, związane z ich wykorzystaniem.