Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen

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Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen –
Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen
Innovationen

DLR Storage Konferenz 2018

Anne Ingenhaag
Sales Manager Germany/Austria/Switzerland
Tel: +49 2821 509 457
Mobile: +4915119007104
E-Mail: anne.ingenhaag@eu.fujifilm-rme.com
Xing: https://www.xing.com/profile/Anne_Ingenhaag
LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/anne-ingenhaag-89a08a130/

                                                                  1
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Barium Ferrite Tapes
 = ein beispielloser Technologiesprung
in der Geschichte der Datenspeicherung

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Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Tape Medien = Ein wachsender Markt

 Welche Beschichtungstechnologie wird am                                                                                     271
 häufigsten ausgeliefert?                                    Entwicklung der Speicherkapazität der Tape Technologie
                                                             im Zeitraum von 2012 bis 2017
 Nachstehend sind die weltweiten Anteile von Magnettapes
 je nach Technologie aufgeführt – alle Grafiken zeigen den   Alle Angaben liegt der Basiswert von 100 im Jahr 2012
 prozentualen Anteil der ausgelieferten Speicherkapazität.   zugrunde.

                        In 2012

                     Barium
                     Ferrite
                      15%                                                                                             207
                                Metallpartikel
                                   85%

                                                                                                                                    Zweites Jahr in Folge mit
                                                                                                                                    30% Wachstum

                        In 2017                                                                             159
                                                                                             151
                               Metallpa
                                rtikel
                                19%
                  Barium
                  Ferrite                                                     124
                   81%

                                                               100

                                                              2012           2013           2014           2015       2016   2017
                                                                                                                                                                3
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Ein Ausblick in die
         Zukunft

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Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Tape Entwicklung - Kapazität?

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                                                                   35,0

                                                                   30,0                                                                                   30,0*

                                                                   25,0
                                                                                                                                                                  24,0*

                                                                   20,0                                                                  20,0*

                                                                   15,0                                                   15,0

                                                                                                                                         12,0             12,0
                                                                   10,0                                   10,0

                                                                                                           6,0             6,0
                                                                     5,0
                                                                                    4,0
                                                                                    2,5
                                                                     0,0
                                                                                 2011/ 12               2014/15          2016/17         2018             2019    2020

                                                                                                                  Enterprise Kapazität    LTO Kapazität
                                                                                                                                                                          5
*Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Tape Entwicklung – Transferrate?

                                                                         1000                                                                                                1000*

                                                                          900

                                                                          800

                                                                          700

                                                                          600

                                                                          500                                                                     500*                500*

                                                                          400
                                                                                                                  360               360           360                 360*
                                                                          300                                     300               300
                                                                                          250
                                                                          200
                                                                                          160
                                                                          100
                                                                                       2011/ 12               2014/15             2016/17         2018                2019    2020

                                                                                                                        Enterprise Transferrate    LTO Transferrate

                                                                                                                                                                                     6
*Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Eine junge Technologie, die auf die Zukunft vorbereitet ist

                        Maximales Leistungsniveau ... Und das ist erst der Anfang ...

                                                Heute

                                     Beginn der Barium Ferrite Ära:
                                      6TB (LTO7) für KMUs, 15TB
                                      (3592JD) für große Firmen.
                                                                                                                                                                               In 2030
           Gestern
                                                                                                                                                                   Nutzung der Strontium Ferrite
   Die Zeit vor Barium Ferrite:                                                                                                                                       Technologie: Tapes mit
  LTO4, LTO5, LTO6 bis 2012.                                                                                                                                       nativen Kapazitäten von über
                                                                                                                                                                             100TB!
                                                                                                                Übermorgen

                                                                                                            Entwicklung von Tapes
                                                                                                            mit mehr als 50TB-60TB,
                                                                              Morgen                         geplant für 2022-2023.

                                                                      Neue Rekorde Ende 2018 mit
                                                                        dem 3592JE: 20TB und
                                                                              500MB/s.*

                                                                                                                                                                                          7
                                                                                                   *Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Ein wesentlicher Vorteil von Tape = Die Zukunft wird bereits heute schon in
     unseren R & D-Zentren entwickelt

                                                                                                                          Morgen                                        Übermorgen
                           550

                                                                                                                  2018 – 3592JE– 20TB – 500MB/s*
                           500
 Transferrate in MB/s

                           450

                                                                           Heute
                           400
                                                                                     2017 – 3592JD /TS1155– 15TB – 360MB/s

                           350                                    2018 – LTO8 – 12TB – 300MB/s (HH) – 360MB/s (FH)
                                                                                                                                                        • Der Start von LTO9 Tapes ist für 2021 geplant
                                               2015 – LTO7 – 6TB – 160MB/s                                                                                und kann eine Kapazität von 24TB bieten*.
                           300

                                                                                                                                                        • Tapes mit Kapazitäten von über 50TB-60TB
                                                                                                                                                          sind bereits in der Entwicklung. Ihre Einführung
                           250
                                                                                                                                                          ist 2022-2023 geplant, Zielgruppe sind
                                              Gestern                                                                                                     Großkunden (neue Partikelgrößen + neue
                                                                                                                                                          Laufwerksköpfe).
                           200
                                  2012 – LTO6 – 2.5TB – 160MB/s                                                                                         • Die neue Strontium Ferrite Technologie wird
                                                                                                                                                          Barium Ferrite übertreffen und so Tapes mit
                        2010 – LTO5 – 1.5TB – 140MB/s
                            150                                                                                                                           nativen Kapazitäten von über 100TB
 2006 – LTO4 – 0.8TB – 120MB/s                                                                                                                            ermöglichen.

                            100                                                                                                                          Wir arbeiten bereits an Tape Speicherlösungen,
                                  0                    5                      10                          15                   20                  25    die Firmen im Jahr 2030 einsetzen werden.
                                                                                      Speicherkapazität in TB                                                                                                8   8
*Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Speicherkapazität – Ein Blick über ein Vierteljahrhundert

                                                                                                                                                                   Entwicklungsprojekte der
                                                                                                                                                                     kommenden Jahre *

                                                                        •         Von 2004 bis 2030
                                                                        •         Von LTO3 zu Strontium Ferrite
                                                                        •         Von 0.4TB zu 100TB                                                                                 100
                                                                        •         Mehr als 100TB native Kapazität pro Tape

                                                                                                                              Aktuelles Angebot – Produkte
                                                                                                                             bereits verfügbar oder geplanter
                                                                                                                                      Start in 2018.*                                         Achtung: alle Informationen über
                                                                    Entwicklung der Speicherkapazität                                                                                         Produktentwicklungen (Datum,
                                                                    in TB von2004 bis 2030:                                                                                 50                Kapazität, Name etc ...) müssen durch
                                                                                                                                                                                              die jeweiligen Inhaber der
                                                                                                                                                                                              Technologierechte bestätigt werden.

                                                                              Maximale Entwicklungskapazität
                                                                                  der MP (Metallpartikel)                                                          24
                                                                                       Technologie                                                          20
                                                                                                                                                 15
                                                                                                                                      12

                                                                                                                          6
                                                                                                      1,5         2,5
                                                                            0,4          0,8

                                                                            2004        2006         2010         2012   2015       2018       2018       2019    2022    2023       2030
                                                                            LTO3        LTO4         LTO5         LTO6   LTO7       LTO8      3592JD     3592JE   LTO9   3592Jx      SrFe
                                                                                                                                                                                                                      9
*Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
Die Tape Technologie heute, morgen und übermorgen - Ein Ausblick in die Zukunft mit Fokus auf die technologischen Innovationen
Welche Technologie folgt nach der Barium Ferrite Technologie?

                                     ENTWICKLUNG DER PARTIKELDIMENSIONEN (Von Barium Ferrite bis zu Strontium Ferrite)

                     Aktuelle BaFe Partikel(LTO7)            BaFe Partikel, welche in der technischen     Angekündigte SrFe Partikel
                      Partikel Volumen:1900nm3               Demonstration von 2015 genutzt wurden.           Volumen: 900nm3
                                                                            (220TB)

                                                                                                                                       10
Was ist Strontium Ferrite – Entstehung und Eigenschaften

         Die ersten Forschungen an Strontium Ferrite wurden in der zweiten Hälfte von 2012 begonnen.

         Strontium Ferrite (SrFe) ist ein magnetisches Material, ein hexagonales Ferrite, wie auch Barium Ferrite
          (BaFe). Die Position des Elements Barium (Ba) wird durch das Element Strontium (Sr) ersetzt.

         Wir nutzen dieselbe Synthese wie bei Barium Ferrite Molekülen: Gruppierung von Atomen, Ionen und
          Aggregaten resultierend aus chemischen Reaktionen. Diese identische Synthese erlaubt uns die
          Moleküle zu kontrollieren damit feine Partikel entwickelt werden können. Schlussendlich ist es extrem
          wichtig eine sehr präzise Kontrolle der Nukleation der Partikel durchzuführen.

         Eine Mehrheit der magnetischen Eigenschaften der SrFe Partikel ist denen der BaFe Partikel überlegen.
          Zudem wird es uns ermöglichen die Größe der Partikel weiter zu reduzieren.

         Wenn wir SrFe mit BaFe (220TB Coating auf einem Tape bei 158 GBpsi, 2015) vergleichen, können wir
          feststellen, dass wir eine Reduzierung der Partikelgröße um 40% erreichen.

         Technische Demonstrationen werden innerhalb der nächsten drei Jahre erwartet

         Barium Ferrite wird bis zum LTO10 Tape verwendet. Wir vermuten, abhängig der Laufwerkshersteller,          Angekündigte SrFe Partikel

          dass wir in 2027 das erste Tape mit Strontium Ferrite erwarten werden.                                         Volumen: 900nm3

                                                                                                                                                  11
2
Wie haben wir es
  geschafft die
Speicherkapazität
unserer Tapes zu
    erhöhen?

                        12
Erhöhung der Kapazität = Kombination verschiedener Faktoren

                                                                 Drei verschiedene Wege die Speicherkapazität auf einem Tape zu erhöhen

                 Erhöhung der linearen Dichte                                             Erhöhung der Track Dichte                                           Verlängerung des Tapes

   Lineare Dichte ist die Menge der Partikel, welche auf                 Ein Track ist ein Teil des Tapes auf dem die Daten geschrieben     Es ist möglich das Tape zu verlängern, da wir in der Lage
      einem einzelnen Track platziert werden können.                     werden. Die Kapazität eines Tracks wird von der linearen Dichte                 sind dünnere Tapes herzustellen.
                                                                               definiert. Beispiel: Ein LTO7 Track hat eine höhere
                                                                                      Speicherkapazität als ein LTO6 Track.

                                                                                 Nb. of tracks per LTO tape generation                                          Tape length in m
                     Lineare Dichte (kbits/mm)                                         Anzahl der Tracks pro LTO Generation                                       Tape Länge in m

                                                                                                                                 3.584                                                              960
                                                          19,1

                                         15,1     15,1
                               13,3                                                                                                                                              846       846
                                                                                                                        2.176                                           820

                     9,6

          7,4
                                                                                                              1.280
  4,9                                                                                                 896
                                                                                                                                                               680
                                                                                            704
                                                                                  512
                                                                         384
                                                                                                                                            609      609
 LTO-1   LTO-2     LTO-3     LTO-4      LTO-5    LTO-6   LTO-7          LTO-1    LTO-2    LTO-3     LTO-4    LTO-5     LTO-6    LTO-7      LTO-1    LTO-2    LTO-3    LTO-4     LTO-5    LTO-6     LTO-7
                                                                                                                                                                                                           13
Erhöhung der Kapazität = Kombination verschiedener Faktoren

                                   Tape Medium                                                                                                                       Laufwerk

                                                                       Lineare Dichte erhöhen     Zwei Wege die       Track Dichte erhöhen
                                                                                                Kapazität von Tapes
                                                                                                   zu erhöhen

                Barium Ferrite als neue Technologie hat die Leistung
                                                                                                                                                            Zwei große Entwicklungen
                          der Tapemedien revolutioniert

    Vertikale Polarisation der Partikel         Eine verbesserte Verteilung der                                              Die Nutzung von 32-Kanal Köpfen                       IBM’s Terzetto Kopf
   (die SNR des Tapes verbessern) +             Partikel auf der Tapeoberfläche
  Verwendung von mehreren kleineren
                Partikeln

                                                                                                                               LTO7 Laufwerke nutzen 32
                                                                                                                                                                              IBM's Terzetto Kopf erhöht die
  Die Barium Ferrite Technologie wird           Die Nanocubic Barium Ferrite                                               Schreibkanäle – diese funktionieren
                                                                                                                                                                            magnetischen Eigenschaften jedes
 beim Großteil aller produzierten LTO6       Technologie hat die Partikelverteilung                                        wie 32 Stifte, die gleichzeitig auf das
                                                                                                                                                                            Schreib- und Lesekopfes durch die
   und aller LTO7 Tapes eingesetzt.          auf dem Tape signifikant verbessert.                                           Tape schreiben. LTO6 Laufwerke
                                                                                                                                                                           Spezialisierung jedes Kopfes auf eine
  Barium Ferrite Partikel senden ihre           Das Tape ist nun schmaler und                                              nutzen nur 16 Schreibkanäle: Dieser
                                                                                                                                                                             Funktion (Schreiben oder Lesen).
       Signale direkt in Richtung             dünner: die Nanocubic Technologie                                              Fortschritt ist der Hauptfaktor
                                                                                                                                                                               Dadurch werden signifikante
  Laufwerkskopf – Signale werden so               ermöglicht einen stabileren                                                bezogen auf die Erhöhung der
                                                                                                                                                                            Leistungssteigerungen beim Lesen
        schneller und deutlicher               Schreibvorgang => dies führt zur                                            Schreibgeschwindigkeit von LTO7
                                                                                                                                                                                und Schreiben ermöglicht.
             aufgenommen.                             Verbesserung der                                                                  Laufwerken
                                                   Schreibgeschwindigkeit.
                                                                                                                                                                                                   14
Wie konnten wir die Kapazität von Tapes erhöhen?

                                                                                                                                                                                            24
                                                                                                            Entwicklung der nativen Speicherkapazitäten (in TB) der wichtigsten
                                                                                                            Generationen von LTO Tapes:

     Die Partikelgröße muss reduziert werden um die Kapazität des                          • Barium Ferrite Partikel ermöglichen durch ihre vertikale
     Tapes zu erhöhen.                                                                       Polarisation Tapes mit höherer Kapazität herzustellen.
                                                                                           • Durch die magnetische Kraft der BaFe Partikel ist es uns möglich
                                                                                             weitaus kleinere Partikel herzustellen, während wir gleichzeitig
                                                                                             die Qualität des Tapesignals in Richtung des Laufwerkskopfes
                          • Die größte BaFe Partikelgröße ist groß genug                     erhöhen.
                            um LTO7 Tapes herzustellen
      100 nm              • Für die Entwicklung von höheren Kapazitäten:
                            20TB-40TB-50TB, wird sich die Größe der BaFe
                            Partikel auf bis zu 10nm reduzieren.                                                                                                                  12

               40 nm

                                20 nm                                                                                                                                 6
                                         10 nm

                                                                                                                                                         2,5
                                                                                                                                              1,5
           Maximale           Maximale Partikelgröße                                                                              0,8
                                Entwicklung BaFe                                                                      0,4
         Partikelgröße                                                     BaFe Partikel
        Entwicklung MP
                                                                                                                  LTO3 2004 LTO4 2006 LTO5 2010 LTO6 2012 LTO7 2015 LTO8 2018 LTO9 2021
                                                                                                                                                                                       15
3
     Erhöhung der
    Geschwindigkeit

                      16
Evolution der Transferrate der Tape Generationen (alle Angaben in MB/s)

                                                                                        500

                                                                                                • Entwicklung des neuen IBM Terzetto Kopfes
        2. Linie der technischen                                                                • Kleinere Barium Ferrite Partikel und bessere Polarisation
        Beschleunigung                                                                          • Erhöhung der Tapelaufgeschwindigkeit

                                                                             360

                                                                   300

        1. Linie der technischen                                                                • Nutzung eines 32-Kanal Kopfes
                                                                                                • Verbesserung der SNR dank IBM's Terzetto Kopf
        Beschleunigung                                                                          • Standardisierung von Barium Ferrite = bessere Aufzeichnungsstabilität

                                                         160
        Schwaches
                                               140
        Transferraten-Wachstum
        = Stagnation der Tape        120
        Technologie

                                   LTO4 2007 LTO5 2010 LTO6 2013 LTO7 2016 LTO8 2018   3592JE
                                                                                        2018
                                                                                                                                                              17
Offizielle Transferraten im Vergleich zur tatsächlichen Schreibgeschwindigkeit

                                                                                                      Für ein 3592JE Tape berücksichtigen wir 70% der
                                                                                                                  offiziellen Transferrate.
                                                                                                  500*
              Bei der Kalkulation des Zeitaufwandes für kleine
             Dateien (ca. 1GB) sollten für ein LTO7 Tape nur
             60% der offiziellen Transferrate berücksichtigt
                                  werden.
                                                                                                                                        ACHTUNG: es ist sehr selten, dass die
                                                                                                                                                                                                     Die Speicherung kleiner und mittlerer
                                                                                                                                        tatsächlichen Transferraten den Werten
                                                                                                                                                                                                        Datengrößen führt zu regulären
                                                                                                                                      entsprechen, die auf den gekauften Medien
                                                                                                                                                                                                        Unterbrechungen während des
                                                                                   360    360                                           angegeben sind (Tape oder Festplatte)
                                                                                                   350                                                                                                        Schreibvorgangs.

                                                              300       300
                                                                                                                                       Jedes System muss die Dateien vor dem
                                                                                                                                      Schreibvorgang vorbereiten (Titel, Datum,                   Zu Kalkulationszwecken empfehlen wir unseren
                                                                                          252
                                                                                                                                   Beschreibung etc ...): wenn die Datei klein ist wird            Nutzern die folgenden operativen Transferraten
                                                                                                                                  das Laufwerk oder die Festplatte die Daten schnell              (grüne Linie in der linken Grafik) heranzuziehen.
                                                                                   216
                               210                                                                                                  schreiben und auf die nächsten schreibbereiten
                                                                                                                                  Daten warten. Fazit: Die Backupzeit ist länger als
                                                              180       180
                      170                                                                                                                              erwartet.
                                                    160
                                         140
            120                                                                                                                                                   Laufwerke besitzen Buffer in denen Dateien für das
                                                    96                                                                                                             Backup aufbewahrt werden können, sollte es zu
                                                                            Die realste Schreibgeschwindigkeit,                                                     Unterbrechungen im Schreibvorgang kommen.
                                          70
                                63                                           wenn es um kleine Dateien geht.                                                     Festplatten besitzen zwar auch solche Buffer, jedoch
                       51
             48                                                                                                                                                  mit weitaus geringerer Leistung und Kapazität als ein
                                                                                                                                                                                       Laufwerk.

          LTO4 2007 Hard disk Hard disk LTO5 2010 LTO6 2013 LTO7 2016 LTO8 HH LTO8 FH    3592JD   3592JE
                               future                                   2018    2018      2017     2018

                                        Transferrate für große Dateien (20GB) in MB/s
                                        Transferrate für kleine Dateien (1GB) in MB/s
                                                                                                                                                                                                                                            18
*Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
Welche Bedeutung hat der Buffer?

                      Der Zweck eines Buffers                                     Die Vorteile der Nutzung eines
                                                                                              Buffers

                   Der Zweck eines Buffers besteht
                      darin als Tank für Daten zu                                 Back Hitch Operationen können
                                                              SERVER
                 fungieren, die zum Medium gesendet                               ohne negativen Einfluss auf den
                    bzw. vom Medium empfangen                                       Datendurchsatz auftreten.
                                werden.

                                                          Ein Buffer ist ein
                                                            Reservetank

                  Der Buffer hält Daten vor damit der                            Der Daten-Stream ist regulär. Ein
                    Schreibeprozess nicht gestoppt                              gleichmäßiger Stream der Daten ist
                                                         Dieser befindet sich
                    wird, wenn die Geschwindigkeit                               ein signifikanter Faktor im Bereich
                                                          im Tape Laufwerk
                  vom LTO Laufwerk schneller ist als                            Haltbarkeit und Nachhaltigkeit eines
                            die vom Server.                                              Tape Laufwerkes.

                Das Ziel des Buffers ist zu vermeiden,
                   dass Backup Zeit verloren geht.                               Ein größerer Buffer optimiert die
                  Probleme können auftreten durch:                                Backup Zeit, da ein Zeitverlust
                Langsame Server, viele kleine Dateien,                              im Fall von mehreren Back
                   viele Dateimarkierungen etc….                                      Hitches verhindert wird.
                                                           LTO LAUFWERK
                                                                                                                       19
Schnellere Backup Zeit = weniger Laufwerke werden benötigt

                           700                                                                                                                                                       80

   Wie viele Laufwerke
benötigen Sie um 100TB           73                                                                          Ein LTO7 Laufwerk schreibt Daten:
 (1GB große Dateien) in                                                                                      - Über 3-mal schneller als LTO4 und Standard SATA Festplatten           70
                           600                    69
weniger als acht Stunden                                                                                     - Mehr als doppelt so schnell wie LTO5 oder neue Festplatten
       zu sichern?                                                                                           - 1,88-mal schneller als LTO6 Laufwerke
                                 579
                                                                                                                                                                                     60
                           500                   545

                                                                   50                                                                                                                50

                           400
                                                                                    42                                                              Ein 3592JE Laufwerk wird Daten…
                                                                  397
   Wie viele Stunden                                                                                                                                - nahezu doppelt so schnell schreiben
                                                                                                                                                                                     40 wie LTO7
benötigen Sie um 100TB                                                                                  37                                          - über 3,5-mal schneller schreiben als ein LTO4 Laufwerk
(1GB große Dateien) zu     300
                                                                                    331                                                             - über 4-mal schneller schreiben als neue Festplatten
        sichern?
                                                                                                    289                                                                              30

                           200
                                                                                                                         20
                                                                                                                                                                                     20
                                                                                                                                        17
                                                                                                                                                         14
                                                                                                                        154
                           100                                                                                                          129                              10
                                                                                                                                                         110                         10

                                                                                                                                                                          79

                            -                                                                                                                                                       -
                                 LTO4        Disk Standard        LTO5           Disk New           LTO6               LTO7            LTO8            3592JD          3592JE

                                        Backup time in hours with 1 Disk/Drive for 100TB of 1GB files                Nb of Disk/Drives needed for a less than 8 hours Backup                        20
IBM 3592 – Immer eine Vision der Zukunft
                                                                                                           Was ist die Rolle von IBM 3592 Tapes?

             IBM’s 3592 Kapazität in TB
                                                                                                                                                            Diese Tapes waren bezüglich der             Sie definieren auch die zukünftigen
                                                                                                                      Diese Tapes sind der                Technologie und der Performance den             Entwicklungen für LTO Tapes.
                                                                                                                  Vorposten der Entwicklung der            traditionellen, magnetischen Tapes         Zusammengefasst, 3592 Tapes sind das
                                                                              20*
                                                                                                                       Tape Technologie.                          immer ein Stück voraus.               was LTO Tapes in 6-7 Jahren sein
                                                                                                                                                                                                                      werden.

                                                               10

                                                 4

                                 0,7                                                                                        IBM 3592JB                                 IBM 3592JC                                  IBM 3592JD
                 0,3

              3592JA          3592JB         3592JC         3592JD          3592JE

                                          3480                                   3490                       3590B                   3590E         3590H   3592JA           3592JB        3592JC   3592JD                3592JE*
                                         200 MB                                 800 MB                      10 GB                   40 GB         60 GB   300 GB           700 GB         4TB      10TB                  20TB

              1980                           1985                            1990                            1995                       2000              2005                      2010               2015                       2020

                                                                                                                                                                                                                                  21
*Diese Angaben müssen vor Markteinführung noch von den jeweiligen Herstellern der Technologie bestätigt werden.
4
Datenintegrität

                      22
Wie lauten die BERs (Bit Error Rate) von Festplatten und der Tape Technologie?

1,2E+21

                                                                                        1 X 1020                                      Grundsätze der BER
 1E+21

                                                Sie können 1.000 Mal mehr
                                               Daten auf einem 3592JD Tape                                                                  1   x 10X
                                               schreiben als auf einem LTO6
 8E+20                                         Tape (bevor ein Fehler auftritt).
                                                                                                                   Ein Schreibfehler…        … in…    … 10x geschriebenen Daten

 6E+20

                                                                                                                           Auf Data Storage Hinsicht gesehen bedeutet dies…

                            Sie können 10.000 Mal mehr
 4E+20                      Daten auf einem LTO7 Tape
                            schreiben als auf einer SATA
                            Festplatte (bevor ein Fehler
                                                                                                   LTO7: dies wäre 1 Fehlerevent in                             Festplatte: 1 Fehlerevent in 125 TB
                                      auftritt).
                                                                                                   1.25 Exabytes oder nach 200.000                               oder alle 20 Enterprise Festplatten
 2E+20                                                                                                      LTO7 Tapes                                                   mit 6 TB Kapazität
                                                                           1 X 1019

           1 X 1014        1 X 1015       1 X 1016         1 X 1017
     0
          Disk Desktop Disk Enterprise Disk Enterprise      LTO6          LTO7 - T10K    3592JD
                            SATA          FC/SAS

                                                                                                                                                                                               23
Verbesserung der Datenintegrität durch die Verbesserung des SNR Levels

        WAS DIE SNR VERSCHLECHTERT…                                                                                                                   WAS DIE SNR VERBESSERT …

                                                                       SIGNAL-TO-NOISE RATIO

                            Horizontale                                                                                                 IBM’s Terzetto Kopf           Barium Ferrite Tapes
     Metallpartikel
                            Polarisation

                        Hohe Geschwindigkeit                                                                                            Vertikale Polarisation          Das Tape näher an
   Zeit (langfristig)
                                                                                                                                                                         den Kopf bringen
                                                                          KONSEQUENZEN EINER NIEDRIGEN SNR

                                               Verlust von Kapazität       Niedrige Schreib-    Reduzierte Lebenszeit    Lese- und
                                                                         /Lesegeschwindigkeit      der Hardware         Schreibfehler
                                                                                                                                                                                 24
Warum spielt die SNR eine zentrale Rolle im Bereich der Datenintegrität
  Die Datenintegrität beruht zum großen Teil auf der Lesbarkeit der geschrieben Daten                        Die fundamentale Rolle des Kopfs im Bereich Datenintegrität
                                                                                                                                      und SNR

   Daten beim Schreiben          Daten beim Lesen
                                                             Daten geschrieben
         DATA                        DATA                     mit hoher SNR =
                                                              einfach zu lesen
         DATA                        DATA                                                                                                         Höhere operative Geschwindigkeit stellt ein
                                                                                                        Die SNR kann mit einer verbalen            hohes Risiko für den Verlust von SNR bzw.
         DATA                        DATA                                                           Kommunikation verglichen werden: Damit
         DATA                        DATA                                                                                                          Schreib-/Lesefehler dar. Ein Kopf, der eine
                                                            Daten geschrieben                         diese existiert muss man laut genug            verbesserte Eigenschaft bezüglich der
         DATA                        DATA                   mit niedriger SNR =                       sprechen und der Partner muss gut
                                                             schwer zu lesen                                                                      Aufnahme von magnetischen Signalen hätte,
                                                                                                                     zuhören.                           würde dieses Risiko reduzieren.

                          Daten mit einer guten
                                                     Daten die mit einer                                                              Am schlimmsten
                          SNR zu schreiben ist                                    Wir haben dann                                                                         Das Risiko von
                                                      schwachen SNR                                       Im besten Fall                ist, dass eine
                            wie schreiben mit                                     den Fall eines                                                                       Datenverlust ist bei
                                                    geschrieben werden,                                 verliert der Nutzer            schlechte SNR
                          einer guten Tinte, die                                  Schreibfehlers.                                                                      LTO6 MP höher als
                                                    werden nach wenigen                                    an Schreib-                  Datenverlust
                            nicht über die Zeit                                                                                                                         bei LTO6 BaFe.
                                                      Tagen unlesbar.                                    geschwindigkeit.                 generiert.
                                verblasst.

                                                                                                                                                                                  25
Niedrige SNR bedeutet auch: Verlust der Bandkapazität

      NIEDRIGE SNR FÜHRT ZU…

                                    Phase 1: Schreiben der Daten      Phase 2 : Verifikation & Bemerken   Phase 3 : Korrektur & erneutes
                                                                      des Schreibfehlers                  Schreiben der Daten
      SCHWACHER DATEN INTEGRITÄT,
      WELCHE ZU…                      DATA                              DATA                                DATA               DATA

                                       Daten-             Daten-         Daten-             Daten-           Daten-             Daten-
                                       block A            block B        block A            block B          block A            block B

     HÄUFIGEREN SCHREIBFEHLERN
     FÜHRT…                                                            Der Lesekopf erkennt die Daten
                                       Der Kopf schreibt die Daten                                          Der Kopf wird die Daten auf den
                                       auf Block A. Der Block B ist         nicht und meldet einen          nächsten Block schreiben (Block
                                         für die nächsten Daten        Schreibfehler. Es wird notwendig     B). Das Löschen der Daten von
                                               vorgesehen.             sein diese Daten erneut in einer     Block A würde zu lange dauern.
                                                                        besseren Form zu schreiben.

     ZUF REDUZIERUNG DER
     SPEICHER-KAPAZITÄT DES TAPES
                                                                                                                                   26
IBM’s Terzetto Kopf (Schreib- und Lese- Mechanismus), Terzetto = Höhere SNR

TRADITIONELLER DUAL LESE-/ SCHREIB
                                                                      KOPF B schreibt                          KOPF A liest
KOPF
                                           Phase 1
Während des Schreibprozesses schreibt
der Kopf vom Anfang bis zum Ende eines
Tracks. Danach wird dieser Prozess auf
dem selben Track in die andere Richtung
ausgeführt.
                                           Beginn des Tapes                                                                                                                    Ende des Tapes
Bis zu LTO7 verwendeten Tape Laufwerke                                                        KOPF B liest                           KOPF A schreibt            Rollentausch
ein Dual Kopf System. Dieses System
                                           Phase 2
beinhaltet je nach Schreibrichtung einen
Rollentausch. Die zwei Köpfe des
Laufwerkes müsse daher in der Lage sein
zu schreiben und zu lesen => Sie sind
daher mit durchschnittlichen,
magnetischen Eigenschaften ausgestattet.   Beginn des Tapes                                                                                                                              EOT

IBM’s TERZETTO KOPF                                           KOPF A schreibt           KOPF B liest         KOPF C arbeitet nicht

                                           Phase 1
Beim IBM Terzetto Drei-Kopf System hat
jeder Kopf seine eigene Funktion.
Schreiben impliziert, dass magnetische
Felder dem Tape injiziert werden. Lesen
impliziert, dass der Kopf magnetische
                                           Beginn des Tapes                                                                                                                    Ende des Tapes
Felder vom Tape aufnehmen muss. Es                                                      KOPF C schreibt                                 KOPF A arbeitet nicht
                                                                                                                     KOPF B liest
sind also zwei gegensätzliche                                                                                                                                         Rollentausch
Operationen.                               Phase 2

Die Spezialisierung erlaubt es mit
überlegenden elektromagnetischen
Eigenschaften zu operieren. Dies
verbessert das SNR Level beim Schreib-
                                           Beginn des Tapes                                                                                                                               EOT
/ Lese- Prozess.                                                                                                                                                                     27
Zwei Einschränkungen bei der Herstellung von Hochleistungsbändern im Bereich der
Datenintegrität

    Tape Oberfläche                                                                                                          Lubrikant

         Hohe Geschwindigkeit kann die
           SNR schädigen, also die        Schreibkopf-Elemente                                           Bei der Annäherung an das
               Datenintegrität.                                                                            Tape kann ein Kontakt
                                                                                                                 entstehen.

         Eine Lösung besteht darin, den                                              Lesekopf-Elemente
         Kopf des Laufwerkes näher zum
              Tape zu positionieren.                                                                     Diese Kontakte verkürzen die
                                                                                                          Lebenszeit der Hardware.

           Andererseits benötigen die
           Elemente des Lesekopfes
            mehr Distanz zum Tape.

                                                                                                                Die Nutzung von
                                                                                                           Schmiermitteln (Lubrikant)
                                                                                                            auf der Tape Oberfläche
            IBM Terzetto’s Pole Peak                                                                        verhindert einen Kontakt
                  erlaubt dies.                                                                            zwischen Kopf und Tape.

                                                                 IBM TERZETTO KOPF
                                                                                                                                        28
Oxidation von Metallpartikeln: ein weiterer Faktor der die Datenintegrität beeinflusst

                                         ALTE LTO TAPES
      Der Kopf schreibt die Daten auf
      Block A. Der Block B ist für die                          Metallpartikel (MP) sind         Über die Zeit:      Ab einem bestimmten
       nächsten Daten vorgesehen.                                  aus Eisen (Fe).               Phänomen der        Punkt wird die Bit Zelle
                                                                                                   Oxidation               ungültig.

                                           Oxidierte Partikel                                        X
                                                                   X
                                                                                                                 X
                                                                                                      X
      Tatsächlich ist die Konsequenz      Es kann nicht mehr                                 X                                          X
     des Verschwindens von Bit Zellen     auf dieser Zelle
      (Oxidation von Metallpartikeln),
         dass man Daten verliert.
                                          gelesen/geschrieben             -Bit Zelle
                                                                                                     X
                                                                                                   +Bit Zelle              +Bit Zelle

                                          werden

                                         BARIUM FERRITE TAPES
                                                                                             Es gibt kein Phänomen       Das Tape kann daher
                                                                Barium Ferrite ist bereits   der Verschlechterung,
                                                                       ein Oxid.                                          seine ursprüngliche
                                                                                               da keine Oxidation        Leistung beibehalten.
      Wir sehen also, dass vielfältige                                                             stattfindet.
      Faktoren Datenverlust hervor-
      rufen (geringe Datenintegrität,
                                               Die Zellen
       SNR, Oxidation von MP). Die
                                               bleiben über
           elektromagnetischen
            Eigenschaften des                  die Zeit
     Laufwerkkopfes spielen ebenfalls          bestehen
        eine entscheidende Rolle.
                                                                         -Bit Zellen               +Bit Zellen               +Bit Zellen
                                                                                                                                                 29
Lebenszeit der Hardware – über die Wichtigkeit einer hohen SNR

                  Erste Monate der Laufwerksnutzung

                 MP                             OK    Abnutzung des Kopfes
                                                                                                                        ??

                                                                             Tape
                  Tape
                                                                                Es ist schwer jede Zelle zu lesen und
                                                                                      ein Fehler kann auftreten.

               BaFe
                                               OK     Abnutzung des Kopfes

                 Tape                                                          Tape

                                                                                 Die Leistung des Tapes kompensiert die
                                                                                  reduzierte Leistung des Laufwerkes.
                                                                       Es kann ordnungsgemäß auf Barium Ferrite Tapes gelesen und
                                                                          geschrieben werden, auch mit einem abgenutzten Kopf.
                                                                                                                                    30
                                                                                                                               30
5
    Unser technisches
     Service Center

                        31
Unsere technische Hotline

                                                                                                     Ihr Laufwerk scheint nicht
                             Haben Sie Probleme, die auf   Haben Sie Probleme, Daten                 optimal zu funktionieren?
                              Ihrem Tape gespeicherten     auf Ihr Tape zu schreiben?
                                   Daten zu lesen?

                                                                    Das Fujifilm Technikzentrum
                                                                  bietet Ihnen die Möglichkeit der
                                                                    Diagnose und Analyse Ihrer
                                                                     Tapes, um Sie optimal zu
                                                                            unterstützen.

            Fujifilm Kleve                                       Sie müssen nur unser Fujifilm
                                                               Service-Team kontaktieren und Ihre
                                                                         Frage stellen.
                                                                                                                        32
Unser technisches Service Center

               Einige weitere Leistungen, die Ihnen unser Technikzentrum in Kleve (Deutschland) bietet:

                        Präventiver Support                        Diagnoseerstellung                       Datenrettung

                  Datenkonvertierung / Datenmigration              Lasergravuren                          Datenvernichtung

                                                                                                                             33
Vielen Dank für Ihre
 Aufmerksamkeit!
Zusatz Informationen:

               Segment                         Festplatte                 LTO5                        LTO6                          LTO7                        LTO8                        3592JE*

         Native Kapazität in TB           Kommt darauf an                   1.5TB                     2.5TB                          6TB                        12TB                         20TB

         Maximale Kapazität =
         zukunftssichere                       12-16 TB?                                                                  Maximale Kapazität der Tape Technologie= 220 TB
         Technologie

                                         SATA HDD = 1 x 1015
         Datenintegrität                 FC & SAS = 1 x 1016              1 x 1017                    1 x 1017                     1 x 1019                    1 x 1019                     1 x 1020

                                        Std. HDD = 170 MB/s
         Transferrate in MB/s                                             140 MB/s                   160 MB/s                                                                               500 MB/s
                                        Neue HDD = 205 MB/s                                                                       300 MB/s                    360 MB/s

                                         Standard HDD = 8MB           512 MB für IBM FH          1GB für IBM FH
         Buffergröße in MB               Neue HDD = 128MB             256 MB für HP FH                                               1GB                         1GB                         2GB
                                                                                                512 MB für HP FH

         Lebensdauer /                                                 Weniger als 30        Über 30 Jahre beim Einsatz
         Langlebigkeit                          3-4 Jahre                                        von Barium Ferrite                                         Über 30 Jahre
                                                                          Jahre

          Schutz vor Viren &                    Begrenzt                                    Das einzige zuverlässige Sicherheitssystem zum Schutz vor Viren & Hackern:
              Hackern                                                                     a) Ein entfernbares Speichermedium / b) Ein Gerät das abgeschaltet werden kann
         Ökologischer                         Extrem hoher            Sehr gering – Tapes brauchen nur während des Backup-Prozesses Strom + keine Kühlung notwendig Clipper Group
         Fußabdruck                         Energieverbrauch          Umfrage: 34.000 MW/h Ersparnis + 24.000 metrische Tonnen CO2 Einsparung mit Tape im Vergleich zur Festplatte
         Zugriffszeit auf die                Gut, wenn keine                     Vorhersagbare Zugriffszeit auf Daten im Vergleich zu Dedup auf Festplatte / Zugriffszeit auf die Daten =
         Daten                             Duplizierung stattfindet               Wir können eine 10GB Datei über 140 mal mit LTO7 & LTO8 öffnen, über 120 mal mit LTO5 & LTO6 /
                                                                                                                   3592JE wird Ende 2018 gestartet.
                                                                                                                                                                                                       35
         *Alle Angaben werden Ende 2018 bestätigt
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