Магнитная лента - Magnetic tape

7-дюймовая катушка с лентой для аудиозаписи шириной ¼ дюйма, типичная для потребительского использования в 1950–70-х годах.

Магнитная лента это среда для магнитная запись, состоящий из тонкого намагничивающегося покрытия на длинной узкой полосе пластиковая пленка. Он был разработан в Германии в 1928 году на основе магнитная проводная запись. Устройства, записывающие и воспроизводящие аудио и видео с магнитной ленты, магнитофоны и видеомагнитофоны соответственно. Устройство, хранящее компьютерные данные на магнитной ленте, называется ленточный накопитель.

Магнитная лента произвела революцию звукозапись и воспроизведение и вещание. Это позволило радио, который всегда транслировался в прямом эфире, чтобы записать его для более позднего или повторного показа. Это позволило грампластинки должны быть записаны в нескольких частях, которые затем смешивались и редактировались с приемлемой потерей качества. Это была ключевая технология на раннем этапе развития компьютеров, позволяющая механически создавать беспрецедентные объемы данных, хранить их в течение длительного времени и быстро получать к ним доступ. В Видеомагнитофон которые использовали магнитную ленту, позволяли телевизионным станциям собирать новости, сдвигать во времени и записывать контент без необходимости использовать или разрабатывать относительно дорогие и одноразовые кинопленки, при этом позволяя использовать ленту повторно.

Строительство

Магнитная лента обычно записывается только с одной стороны. Противоположная сторона - это субстрат для придания ленте прочности и гибкости. Магнитная сторона большинства лент (обычно из оксидного материала и поэтому называется сторона оксида) магнитно манипулируется головка ленты для хранения информации. Первоначально использованный магнитный материал был оксид железа, хотя хром и другие материалы были использованы в некоторых лентах. Клей связующее смешанный с записывающим материалом, прилипает к подложке и удерживает структуру вместе. Смазка обычно используется для минимизации износа головки и ленты.

Во всех форматах ленты ленточный накопитель использует двигатели для перемотки ленты с одной катушки на другую, проходя над головками ленты для чтения, записи или стирания при движении.

Магнитные ленты упакованы в оба открытая катушка и форматы картриджей и кассет.

Долговечность

Со временем магнитная лента, произведенная в 1970-х и 1980-х годах, может испортиться. синдром липкого сарая. Это вызвано гидролиз связующего в ленте и может вывести ленту из строя.[1]

Преемники

В последние десятилетия были разработаны другие технологии, которые могут выполнять функции магнитной ленты. Во многих случаях эти технологии заменили ленту. Несмотря на это, инновации в технологиях продолжаются, и Sony и IBM продолжаем производить новые магнитные ленты.[2]

Использует

Аудио

Компактная кассета

Магнитная лента была изобретена для записи звука Фриц Пфлеумер в 1928 году в Германии, на основе изобретения магнитной проволочной записи Оберлин Смит в 1888 г. и Вальдемар Поульсен в 1898 году. В изобретении Пфлемера использовался оксид железа (Fe
2О
3) порошковая покраска на длинной полосе бумаги. Это изобретение было далее развито немецкой компанией электроники. AEG, которая производила записывающие машины и BASF, в то время разделение IG Farben, который изготовил ленту. В 1933 году, работая в AEG, Эдуард Шуллер разработана кольцевая головка ленты. Предыдущие конструкции голов были игольчатыми и имели тенденцию к разрыванию ленты. Еще одним важным открытием, сделанным в этот период, была техника Смещение переменного тока, что улучшило точность записанного аудиосигнала за счет увеличения эффективной линейности носителя записи.

Из-за нарастания политической напряженности и начала Второй мировой войны эти события в Германии в значительной степени держались в секрете. Хотя союзники знали из своего мониторинга нацистских радиопередач, что у немцев есть какая-то новая форма записывающей технологии, ее природа не была обнаружена до тех пор, пока союзники не приобрели немецкое записывающее оборудование, когда они вторглись в Европу в конце войны.[3] Только после войны американцы, особенно Джек Маллин, Джон Герберт Орр, и Ричард Х. Рейнджер, смогли вывести эту технологию из Германии и развить ее в коммерчески жизнеспособные форматы. Бинг Кросби, один из первых внедривший эту технологию, вложил большие средства в производителя ленточного оборудования. Ampex.[4]

С тех пор было разработано большое количество аудиомагнитофонов и форматов, что наиболее существенно катушка на катушку и Компактная кассета.

Цифровая запись флэш-память и жесткий диск в большинстве случаев вытеснили магнитную ленту. тем не мение Лента как глагол и как существительное остались обычным языком для процесса записи.

Некоторые форматы на основе магнитной ленты включают:

видео

А VHS барабан спиральной сканирующей головки. Спиральное и поперечное сканирование позволило увеличить пропускную способность данных до необходимой точки для записи видео на ленты, а не только звука.
Основная статья: Видеокассета

Практика записи и редактирования аудио с использованием магнитной ленты быстро зарекомендовала себя как очевидное улучшение по сравнению с предыдущими методами. Многие увидели возможность таких же улучшений в записи видео сигналы, используемые телевидением. Видеосигналы используют больше пропускная способность чем звуковые сигналы. Существующие магнитофоны практически не могли захватывать видеосигнал. Многие взялись за решение этой проблемы. Джек Маллин (работает на Бинг Кросби ) и BBC создали грубые рабочие системы, в которых лента перемещалась по фиксированной головке ленты на очень высоких скоростях. Ни одна из систем не нашла особого применения. Это была команда Ampex во главе с Чарльз Гинзбург, который сделал прорыв в использовании вращающейся записывающей головки и обычных скоростей ленты для достижения очень высокой скорости переноса изображения с головы на ленту, позволяющей записывать и воспроизводить сигналы видео с высокой пропускной способностью. Система Ampex получила название Квадруплекс и использовал ленту шириной 2 дюйма (51 мм), закрепленную на катушках, как аудиокассета, которая записывала сигнал в том, что сейчас называется поперечное сканирование.

Дальнейшие улучшения других компаний, в частности Sony, привело к развитию спиральное сканирование и корпус катушек с лентой в удобном видеокассета картридж. Почти все современные системы видеолент используют спиральную развертку и картриджи. Видеомагнитофоны раньше было обычным явлением в домах и на телевизионных объектах, но многие функции видеомагнитофона были заменены более современными технологиями. С появлением цифрового видео и компьютерной обработки видео, оптический диск СМИ и цифровые видеомагнитофоны теперь может выполнять ту же роль, что и видеолента. Эти устройства также предлагают такие улучшения, как произвольный доступ к любой сцене в записи и возможность приостановить прямую трансляцию и во многих случаях заменить видеокассету.

Некоторые форматы на основе магнитной ленты включают:

Компьютерные данные

Малая открытая катушка 9-дорожечная лента
Основная статья: Хранение данных на магнитной ленте

Магнитная лента была впервые использована для записи компьютерных данных в 1951 году на станции Eckert-Mauchly. UNIVAC I. Система UNISERVO I В ленточном накопителе использовалась тонкая металлическая полоса шириной в полдюйма (12,65 мм), состоящая из никелированной бронзы (называемой Vicalloy ). Плотность записи составила 100 знаков на дюйм (39,37 знаков / см) на восьми дорожках.[5]

Рано IBM 7 треков ленточные накопители были напольными и использовались вакуумные колонны для механической амортизации длинных U-образных петель ленты. Две катушки с лентой явно пропускали ленту через колонны, периодически вращая 10,5-дюймовые открытые катушки быстрыми несинхронизированными пакетами, что приводило к визуально поразительному действию. Фотографии таких ленточных накопителей с вакуумной колонной в движении широко использовались для представления мэйнфреймы в кино и на телевидении.

Картриджи с четвертью дюйма, формат данных, обычно используемый в 1980-х и 1990-х годах.

В большинстве современных систем с магнитной лентой используются катушки, которые намного меньше, чем 10,5-дюймовые открытые катушки, и закреплены внутри картриджа для защиты ленты и облегчения работы. Многие домашние компьютеры конца 1970-х и начала 1980-х годов использовали Компактные кассеты, закодированный с помощью Стандарт Канзас-Сити, или альтернативные кодировки. Современные форматы картриджей включают LTO, DLT, и DAT / DDC.

Лента остается жизнеспособной альтернативой диску в некоторых ситуациях из-за ее более низкой стоимости за бит. Это большое преимущество при работе с большими объемами данных. Хотя поверхностная плотность ленты ниже, чем у дисковых накопителей, доступная площадь поверхности на ленте намного больше. Ленточные носители наибольшей емкости обычно находятся в том же порядке, что и самые большие доступные дисковые накопители (около 5 Туберкулез в 2011). Лента исторически предлагала достаточное преимущество в стоимости по сравнению с дисковым хранилищем, чтобы сделать ее жизнеспособным продуктом, особенно для резервный, где необходима возможность смены носителя.

Лента имеет преимущество сравнительно большой продолжительности, в течение которой носитель может гарантированно сохранять данные, хранящиеся на носителе. От пятнадцати (15) до тридцати (30) лет хранения архивных данных ссылаются на производители современных лент с данными, таких как Линейная лента-открытая средства массовой информации.

В 2002, Imation получил АМЕРИКАНСКИЙ ДОЛЛАР$ 11,9 миллиона грантов от США. Национальный институт стандартов и технологий для исследований по увеличению емкости магнитной ленты.[6]

Линейная лента-открытая это носитель на основе магнитной ленты, используемый в компьютерных системах для резервное копирование данных, поскольку он обеспечивает большую емкость при невысокой стоимости и работает иначе, чем обычные жесткие диски или твердотельные накопители, что снижает вероятность его отказа по схожим причинам.[нужна цитата ]

В 2014, Sony и IBM объявили, что им удалось записать 148 гигабит на квадратный дюйм с помощью магнитной ленты, разработанной с использованием новой технологии вакуумного формирования тонкой пленки, способной формировать чрезвычайно мелкие кристаллические частицы, что обеспечивает реальную емкость ленты в 185 ТБ.[2][7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Магнитные материалы» (PDF). ПАМЯТЬ МИРА: на страже документального наследия. Руководство по стандартам, рекомендуемой практике и справочной литературе, относящейся к хранению документов всех видов. ЮНЕСКО. 1998. CII.98 / WS / 4. Получено 12 декабря 2017.
  2. ^ а б «Sony разрабатывает технологию магнитных лент с самой высокой в ​​мире * 1 плотностью записи 148 Гб / дюйм2». Sony Global. Архивировано из оригинал 5 мая 2014 г.. Получено 4 мая 2014.
  3. ^ "Всемирная служба Би-би-си - Документальный подкаст, История музыки и технологий: звукозапись". BBC. В архиве с оригинала на 1 июля 2019 г.. Получено 1 июля 2019.
  4. ^ Фенстер, Дж. М. (осень 1994 г.). "Как Бинг Кросби принес вам аудиокассету". Изобретения и технологии. Архивировано из оригинал 4 апреля 2011 г.
  5. ^ Валлийский Х. Ф. и Лукофф Х. (1952). "Uniservo - устройство чтения и записи лент" (PDF). Американская федерация обществ обработки информации. Архивировано из оригинал (PDF) 25 февраля 2015 г.. Получено 21 января 2019. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ «Будущее ленты: сдерживание информационного взрыва» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 13 декабря 2017 г.. Получено 12 декабря 2017.
  7. ^ Фингас, Джон (4 мая 2014 г.). «Лента для данных Sony емкостью 185 ТБ заставит ваш жесткий диск устыдиться». Engadget. В архиве из оригинала 3 мая 2014 г.. Получено 4 мая 2014.

внешняя ссылка