Emmagatzematge en cinta

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Bobina de 10.5 polzades amb 9 pistes.

Les cintes magnètiques d'emmagatzematge de dades han estat usades per a l'emmagatzematge de dades durant els últims 50 anys. En aquest temps s'han fet diversos avenços en la composició de la cinta, l'embolcall, i la densitat de les dades. La principal diferència entre l'emmagatzematge en cintes i en discos és que la cinta és un mitjà d'accés seqüencial, mentre que el disc en un mitjà d'accés aleatori.

Hi ha dues característiques clau per classificar les tecnologies de cintes magnètiques. La primera és l'amplada de la cinta. L'amplada més comú d'una cinta d'alta capacitat ha estat com a màxim de mitja polzada. Existeixen molts altres grandàries i la majoria han estat desenvolupats per tenir menor encapsulat o major capacitat.

La segona classificació és segons el mètode de gravació. Més específicament, la diferència rau en si les dades són escrits linealment o per escaneig 'helical'. El mètode lineal ordena en pistes paral·leles a la longitud de la cinta. L'escaneig 'helical' escriu petites pistes corbada des una vora de la cinta fins a l'altre. Originalment, l'enregistrament lineal significava ocupar completament l'amplada de la cinta i escrivint o llegint totes les pistes alhora. Una variació d'aquesta tecnologia, és l'anomenada enregistrament lineal 'Serpentine' que només grava una fracció de les pistes a la cinta al mateix temps. Després de realitzar una passada completa, el cap es desplaça lleugerament i fa una altra passada en la direcció contrària. Aquest procediment és repetit fins que totes les pistes han estat llegides o escrites. Usant aquest mètode, la cinta pot tenir més pistes que les usades amb el mètode linear normal. En contrast a això, el mètode d'escaneig 'helical' solament necessita una passada per llegir o escriure tota la cinta.

Bobines obertes (Open reels)[modifica | modifica el codi]

IBM 729V

Inicialment, les cintes magnètiques per a emmagatzematge estaven enrotllades en grans bobines (10.5 polzades). Aquest va ser l'estàndard per defecte en els grans computadors de finals dels 80. Les cintes en cartutx i els cassets van estar disponibles tant a principi com a mitjans dels 70 i van ser freqüentment usats amb petits sistemes. Amb la introducció dels cartutxos IBM 3480 el 1984, els grans sistemes computacionals van començar a allunyar-se de les bobines obertes substituint-les per cartutxos.

UNIVAC[modifica | modifica el codi]

La cinta magnètica va ser el mitjà usat per el primer enregistrament d'un ordinador el 1951 en el Eckert-Mauchly UNIVAC I. El mitjà de gravació va ser una cinta de mitja polzada (12.7mm) d'ample de fi metall, consistent en bronze amb níquel-plata (anomenat Vicalloy). La densitat d'enregistrament era de 128 caràcters per polzada (0.0198mm/carácter) en 8 pistes a una velocitat lineal de 100 polzades per segon (2.54 m/s), donant un rendiment de 12,800 caràcters per segon. De les vuit pistes, sis eren dades, una s'usava per als bits de paritat, i l'altra era el rellotge, o la pista de temps. Deixant espais en blanc entre els blocs de la cinta, la taxa dóna transferència estava al voltant de 7.200 caràcters per segon.

Formats d'IBM[modifica | modifica el codi]

Els ordinadors IBM dels 50 usaven cinta coberta d'òxid-fèrric similar a la usada en l'enregistrament d'àudio. La tecnologia d'IBM aviat es va convertir en l'estàndard de la indústria. Les dimensions d'una cinta magnètica eren 0.5 "(12.7 mm) d'ample i estava muntada en bobines intercanviables de 10.5 polzades (267 mm) de diàmetre. Diferents longituds de cinta estaven disponibles amb 1200 ', 2400' amb una milipulgada i mitja de gruix van ser una mica estàndard. Després, en els 80 cintes més llargues, com 3600 'van estar disponibles, però només amb un molt prim plàstic Mylar (TM). La majoria dels lectors podien suportar bobines d'una grandària màxima de 10.5 ".

Aviat els lectors d'IBM van ser sofisticats dispositius mecànics que usaven columnes de buit com memòria intermèdia en llargs bucles en forma de u a la cinta. Entre el control actiu dels potents motors i el control del buit d'aquests bucles, extremadament ràpids arrencades i parades de la cinta a la interfície capçal-cinta podien dur a terme. (1.5ms des de la cinta parada fins màxima velocitat, 112.5 polzades per segon). Quan estava actiu, les dues bobines de la cinta que recollien o subministraven la cinta a les columnes de buit, girant intermitentment a gran velocitat, en forma de desincronitzades ràfegues donant la sensació d'una acció Colpidora. Imatges d'aquestes columnes de buit amb els seus dispositius de cintes funcionant van ser àmpliament emprades per representar "ordinadors" en cinema i televisió.

Aviat la cinta de mitja polzada va tenir 7 pistes de dades paral·leles a la seva longitud, permetent que caràcters de sis bits més la paritat fossin escrits al llarg d'aquesta. Aquesta va ser coneguda com la cinta de 7 pistes. Amb la introducció del sistema IBM 360, les cintes de 9 pistes van ser comunament usades per suportar caràcters de 8 bits o d'un byte. Les cintes de 7 pistes usaven un buit intermedi de 0.75 polzades. Les cintes de 9 pistes 800 NRZI i 1600 codificacions de fase i un buit intermedi de 0.6 polzades entre enregistraments de dades per permetre que la cinta parés. Les cintes '6250 Group Coder Recording 'usaven un molt estret buit intermedi de 0.3 polzades. Ambdues cintes, les de 7 pistes i les 9, tenien adhesius reflectants col·locades prop del final i el principi de la cinta per assenyalar el començament i la fi de la cinta al maquinari. La densitat efectiva d'enregistrament va augmentar a través del temps. Les densitats comunes en les cintes de 7 pistes van començar en 200, després 556 i finalment 800 caràcters per polzada. La cinta de 9 pistes tenia densitats de 800, 1600, i 6250 caràcters per polzada. Des de llavors, multitud de formats de cinta han estat usats.

Format DEC[modifica | modifica el codi]

'LINCtape', i el seu derivat 'DECtape', van ser variacions d'aquesta "cinta rodona". Eren essencialment mitjans d'emmagatzematges personals. La cinta tenia una amplària de ¾ i posava en relleu un format fix de pista, a diferència de la cinta estàndard, fent factible llegir i escriure blocs repetidament en una posició. LINCtapes i DECtapes tenien una capacitat i una taxa de transmissió de dades similar al disquet que les va desplaçar, però els seus temps de recerca eren de l'ordre de 30 segons a un minut.

Cartutxos i Casetes[modifica | modifica el codi]

Cartutxos d'una cambra de polzada.

En el context de la cinta magnètica, el terme casset normalment fa referència al recobriment que conté les dues bobines que contenen una única cinta magnètica. El terme cartutx és més genèric, però típicament significa una sola bobina de cinta en un embolcall plàstica. Una unitat de cinta que usi cartutxos d'una sola bobina té una altra bobina en la unitat, mentre que les de cassets tenen la bobina d'arrossegament en el casset. El tipus d'empaquetat determina en gran manera els temps de càrrega i descàrrega així com la longitud de cinta que pot contenir.

Una unitat de cinta (o platina) utilitza un motor de control precís per a rebobinar la cinta d'una bobina a l'altra, passant aquesta per un cap de lectura/escriptura quan ho fa. En els 80 els cassets d'àudio compactes van ser usats amb els ordinadors personals d'aquesta època, i la cinta d'àudio digital es va usar per a còpies de seguretat de les estacions de treball. La majoria dels moderns sistemes de cintes usen bobines que estan fixes dins del cartutx per protegir la cinta i facilitar el seu maneig. Els formats de cartutxos moderns inclouen DAT/DDS, DLT i LTO.

Característiques tècniques[modifica | modifica el codi]

Distribució dels blocs[modifica | modifica el codi]

En un format típic, les dades són escrits a la cinta en blocs amb buits entre ells, i cada bloc és escrit en una sola operació amb la cinta funcionant durant l'escriptura. No obstant això, la taxa a la qual les dades són llegits o escrits a la unitat de cinta no és determinant, una unitat de cinta normalment ha de bregar amb les diferents taxes d'entrada i sortida i amb la taxa a la qual les dades són demandats per l'amfitrió.

Diversos mètodes han estat usats per separat i combinats per poder solucionar aquesta diferència. Un gran buffer de memòries pot ser usat per posar les dades en una cua. La unitat de cinta pot ser detinguda, canviada de sentit i rearrancada. L'amfitrió pot ajudar en aquest procés triant grandàries de bloc adequats i enviant-los a la unitat de cinta. Hi ha complexes dependències entre les mides de bloc, la grandària del búffer de dades de la platina d'enregistrament/reproducció, el percentatge de cinta perduda en buits intermedis, i el rendiment de lectures/escriptures.

Temps d'accés[modifica | modifica el codi]

La cinta té una gran latència entre accessos aleatoris perquè ha de rebobinar de mitjana un terç de la longitud per accedir a un bloc de dades arbitrari. La majoria dels sistemes de cintes intenten alleujar aquestes llargues latències, ja sigui usant indexat (on es manté una taula de recerca a part, tenint en compte les adreces físiques a la cinta d'un nombre de bloc) ja sigui marcant els blocs amb una marca detectable durant el rebobinat de la cinta.

Compressió de les dades[modifica | modifica el codi]

La majoria de les unitats de cinta inclouen algun tipus d'algorisme de compressió de dades: LZ (la majoria), IDRC (Exabyte), ALDC (IBM, QIC) i DLZ1 (DLT), però no són els més efectius coneguts avui, i es poden obtenir millors resultats deshabilitant la compressió incorporada en la unitat i usant un programari en el seu lloc. La compressió per programari permet xifrar les dades després de la compressió (encara que una vegada que les dades han estat xifrats, els algorismes de compressió deixen de ser efectius.) No obstant això, la compressió per programari pot donar lloc a una alta càrrega del processador. Les unitats futures probablement incloguin xifrat per maquinari després de la compressió.

Viabilitat[modifica | modifica el codi]

Les cintes es mantenen com una alternativa als discos per la seva alta densitat de bit i el seu baix cost per bit. Les cintes han ofert històricament avantatges en aquestes dues àrees sobre els discos durs en la temàtica de ser un producte viable per a còpies de seguretat. El ràpid desenvolupament en la densitat i el preu dels discos rígids, xoca amb la poca innovació en l'emmagatzematge en cintes, havent reduït el mercat de les cintes d'emmagatzematge.

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

ISO Standard lists[modifica | modifica el codi]

Només són recomanacions, no l'estàndard actual.

Nota[modifica | modifica el codi]