Đối với nhiều anh em, băng từ từ lâu đã trở thành một loại công nghệ lỗi thời và dường như đã biến mất khỏi đời sống thường ngày. Tuy nhiên, anh em có biết rằng có rất nhiều trung tâm lưu trữ hiện đại vẫn đang sử dụng băng từ chứ không dùng HDD hay SSD. Vậy một công nghệ xưa cũ như băng từ có gì hay mà giúp nó có thể tồn tại đến hôm nay, anh em cùng mình tìm hiểu qua bài viết này nhé.
Vì sao người ta vẫn còn cùng băng từ?
Với sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là các công nghệ phân tích dữ liệu từ big data và trí thông minh nhân tạo đã tạo ra nhu cầu về lưu trữ thông tin, dữ liệu rất lớn. Ngoài ra, các quy định về tài chính khiến các doanh nghiệp phải lưu lại rất nhiều hồ sơ, giấy tờ trong khoản thời gian dài. Một số nghiên cứu cho thấy nhu cầu lưu trữ dữ liệu tăng 30 đến 40 phần trăm mỗi năm nhưng các loại ổ cứng hiện đại không kịp phát triển và đáp ứng nhu cầu nên chúng ta phải tìm phương pháp khác anh em ạ.
May mắn là những người cần lưu trữ và sử dụng dữ liệu dạng này thường không có nhu cầu truy cập chúng ở tốc độ cao nên công nghệ băng từ trở thành một ứng cử viên hoàn hảo. Trên thực tế, rất nhiều dữ liệu quan trọng trên trên thế giới bao gồm dữ liệu của các ngành khoa học cơ bản, tài liệu, hình ảnh về các di sản của loài người, dữ liệu ngân hàng, bảo hiểm, khai thác khoáng sản và nhiều thứ khác đang được lưu trữ trong các cuộn băng từ và nhiều công ty công nghệ vẫn đang tiếp tục phát triển các công nghệ lưu trữ bằng băng từ.
Hiện nay, băng từ được sử dụng chủ yếu tại các trung tâm lưu trữ dữ liệu anh em ạ. Hệ thống lưu trữ thông tin bằng băng từ đầu tiên thế giới của IBM có tên Model 726 có thể lưu 1,1 MB dữ liệu trong mỗi cuộn băng. Còn các cuộn băng từ hiện đại có dung lượng lên đến 15 TB và các trung tâm lưu trữ vận hành bằng robot có thế chứa đến 278 PB dữ liệu. Để dễ hình dung thì nếu chép toàn bộ dữ liệu này vào đĩa CD rồi xếp chồng lên nhau thì anh em sẽ có một tòa tháp cao 476 km.
Những ưu điểm nào giúp băng từ tồn tại đến ngày nay
Mặc dù băng từ không có tốc độ truy cập nhanh như các loại ổ cứng sử dụng đĩa từ hoặc chip nhớ bán dẫn nhưng nó vẫn có rất nhiều ưu điểm nha anh em. Đầu tiên là bản thân của cuộn băng không cần điện để hoạt động cũng như đọc ghi dữ liệu. Chúng ta chỉ cần bỏ vào máy để ghi dữ liệu rồi lấy ra cất trong kho vài trăm năm và không tốn thêm chút điện nào. Ngoài ra, băng từ cũng có độ tin cậy rất cao, tỷ lệ xảy ra lỗi thấp hơn ổ cứng thông thường từ 4 đến 5 lần.
Và bởi vì điều kiện sử dụng và bản chất của cuộn băng nên băng từ có độ bảo mật rất cao. Các công nghệ mã hóa dữ liệu được tích hợp sẵn và nếu không cắm băng từ vào máy tính thì chúng sẽ miễn nhiễm với mọi hình thức tấn công qua mạng. Bên cạnh đó, việc thường được sử dụng trong các hệ thống offline nên băng từ cũng có thể tự bảo vệ mình khỏi các trường hợp bị lỗi phần mềm. Chẳng hạn như hồi năm 2011, Google đã dính phải một lỗi cập nhật phần mềm cho hệ thống lưu trữ và vô tính xóa toàn bộ email của gần 40.000 tài khoản Gmail. Dù phần dữ liệu này được lưu trong nhiều ổ cứng của nhiều trung tâm dữ liệu khác nhau nhưng vẫn xảy ra tình trạng mất mát. Cuối cùng thì Google dùng dữ liệu được lưu trong kho băng từ để khôi phục cho người dùng.
Một ưu điểm lớn của băng từ so với các loại ổ cứng hiện đại là chi phí thấp, với cùng một dung lượng lưu trữ thì chi phí dùng băng từ chỉ bằng một phần sau so với ổ cứng HDD mà thôi. Dù là băng từ là một công nghệ xưa cũ nhưng mật độ lưu trữ của nó lại tăng không ngừng anh em ạ. Trên thực tế thì mật độ lưu trữ của băng từ đã liên tục tăng 33% mỗi năm trong nhiều năm gần đây. Nếu tiếp tục tăng theo đà này thì mật độ lưu trữ của băng từ sẽ tăng gấp đôi sau mỗi 2 hoặc 3 năm. Anh em lưu ý mật độ lưu trữ ở đây chính là lượng dữ liệu có thể ghi lên một milimet vuông magnetic substrate (tạm dịch: chất nền nhiễm từ) chứ không phải tổng dung lượng của một cuộn băng.
Thật ra thì mật độ lưu trữ của băng từ và ổ cứng HDD ngày xưa cũng giống như nhau thôi. Tuy nhiên, HDD được thị trường ưa chuộng và có lợi nhuận tốt hơn nên được đầu tư nghiên cứu phát triển hơn và về sau có mật độ lưu trữ tốt hơn băng từ khoảng 100 lần. Nhưng thực tế là nếu so sánh một cuộn băng từ và một ổ HDD có cùng kích thước thì băng từ vẫn có tổng dung lượng lớn hơn vì có diện tích magnetic substrate nhiều hơn, có thể khỏa lấp chênh lệch về mật độ lưu trữ.
Bên cạnh sự khác biệt về dung lượng lưu trữ thì các đặc tính về hiệu suất của băng từ cũng rất khác biệt. Anh em có thể có thể thấy hình nội thất của một “ổ cứng” băng từ ở hình trên, cuộn băng phía trong có thể dài đến vài trăm mét và phải đợi máy tính quay hết đống băng này nên tốc độ truy cập dữ liệu trung bình thường rất lâu, từ 50 đến 60 giây so với 5 đến 6 miligiây của ổ cứng thông thường. Tuy nhiên, như mình đã có đề cập ở phần trên, những công ty đang sử dụng băng từ vốn không cần tốc độ truy cập cao hay thấp nên đây không phải là vấn đề lớn.
Thay vào đó, băng từ có tốc độ ghi dữ liệu rất khủng khiếp anh em ạ. Loại băng từ LTO-8 mới nhất có tốc độ ghi tối đa lên đến 360MB/s nếu là dữ liệu thô và 900MB/s nếu là dữ liệu nén. Tốc độ ghi này bỏ xa hầu hết các loại ổ cứng HDD và có khi là hơn gấp đôi luôn. Trong nhiều năm qua, có rất nhiều hãng công nghệ đang cố gắng cải thiện mật độ lưu trữ của băng từ. Năm 2015, một tổ chức có tên là Information Storage Industry Consortium bao gồm HP, IBM, Oracle và Quantum đã dự đoán rằng chúng ta sẽ có các loại băng từ có thể lưu trữ 91Gb dữ liệu trên mỗi inch vuông vào năm 2025 và sẽ vượt qua 200Gb trên mỗi inch vuông vào năm 2028.
Nếu dự đoán này là chính xác thì khả năng cao trong tương lai, anh em sẽ lại nhìn thấy các loại ổ cứng sử dụng băng từ tung hoành như thời còn xem TV trắng đen đấy.
