Banda magnetica

O mulinetă deschisă de 7 inch cu bandă magnetică de ¼ inch, tipică pentru înregistrările audio de acasă din a doua jumătate a secolului XX.

Banda magnetică este un mediu de stocare a memoriei magnetice care constă dintr-o bandă subțire de material plastic , acoperită cu un material tratat cu polarizare magnetică .

Istorie

Prima bandă magnetică de înregistrare pentru utilizare audio a fost produsă de BASF AG (la acea vreme numită IG Farben) în 1935 ^[1] pentru primul recorder cu bobină: Telefunken Magnetophon k1.

Ulterior, în anii cincizeci , celuloidul a fost înlocuit cu mylar care, atingând grosimi mai mici, menținând aceleași proprietăți mecanice, a permis o magnetizare mai profundă și o durată mai lungă a benzii, deoarece aceeași bobină ar putea conține mai mult de o dată și jumătate din bandă normală, având în vedere grosimea redusă a acesteia.

Practic, toate casetele înregistrabile sunt realizate utilizând același tip de tehnologie, indiferent dacă sunt utilizate pentru sectorul video , de exemplu cu un aparat video , pentru audio , cu bandă pe role, casete , bandă audio digitală (DAT), bandă digitală liniară (DLT) ) și alte formate, inclusiv cartușe mai vechi cu 8 piste. Celălalt câmp imens de aplicare a tehnologiei de înregistrare pe bandă magnetică, utilizat în principal cu date în format digital , se referă la computer și la tehnologia informației în general, unde am trecut de la utilizarea casetei menționate anterior din anii optzeci pe prima casă calculatoare către DAT cu stocare digitală a datelor , utilizate pentru backup pe servere și stații de lucru din anii '90 .

Produsele bazate pe tehnologia magneto-optică au fost dezvoltate pe baza unor concepte utilizate pentru banda magnetică, totuși au obținut puțin succes comercial.

Benzi audio

Același subiect în detaliu: Coil deschis , casetă audio și Stereo8 .

Casetă audio, utilizată și în computerele casnice din anii 1980

Istoria casetelor utilizate pentru înregistrarea și reproducerea audio este marcată de numeroase inovații tehnologice revoluționare, care au dus la o dezvoltare enormă: de la role , extrem de delicate, greu de încărcat și ușor supuse deteriorării, mai ales la capete, am trecut mai întâi la cartușe și apoi la casete , introduse pe piață de Philips în anul 1963 .

Succesul casetei a venit, de asemenea, odată cu comercializarea suporturilor pre-înregistrate și a reproducătorilor capabili să obțină o calitate și o durabilitate ridicate a suportului, spre deosebire de discul de vinil care a avut tendința să se deterioreze cu fiecare utilizare.

Casete video

Același subiect în detaliu: casetă video .

Banda magnetică este un mediu foarte comun, în special pentru înregistrarea în camerele video . Chiar și pentru uz casnic, casetele VHS sunt încă utilizate, în ciuda popularității DVD-urilor .

Banda video digitală (DV) a devenit standardul pentru camerele video din segmentul amatorilor, în timp ce pentru înregistrările profesionale la studiourile de televiziune formate precum DVCPRO , DVCAM și Betacam în diferite versiuni sunt folosite de mulți ani.

Cu toate acestea, banda video digitală a fost înlocuită în segmentul consumatorilor de tehnologii digitale precum mini DVD-RW și CompactFlash , dar mai ales de carduri de memorie SD (Secure Digital) . De asemenea, permit înregistrarea la definiții mult mai mari decât banda mini DV (576i 4: 3 sau 480i 16: 9) și chiar înregistrarea în UHD și 4K . Chiar și pe frontul audio, tehnologiile digitale sunt mai bune, deoarece oferă o sincronizare audio-video mai bună și configurații multi-canal. O excepție este segmentul prosumer și de difuzare în care HDV și Betacam sunt încă utilizate pe scară largă.

Benzi pentru stocarea datelor digitale

20 mbyte DC 1000 minicartridge, utilizat pentru backup în stațiile de lucru din anii 1990 .

Banda magnetică a fost folosită pentru înregistrarea datelor în 1951 , pentru computerul UNIVAC I Mauchly-Eckert. Suportul era o foaie subțire de oțel . Densitatea înregistrării a fost de 128 de caractere pe inch la o rată liniară de 100 ips (inci pe secundă), cu un transfer (rata de transmisie) de 12.800 de caractere pe secundă.

Computerele IBM de la sfârșitul anilor 1950 foloseau benzi similare celor utilizate în tehnologia de înregistrare audio, acoperite cu un strat de oxid de metal; Tehnologia IBM a devenit în curând standardul de facto din industrie. Banda magnetică avea o jumătate de centimetru, înfășurată pe bobine amovibile cu diametrul de 10,5 inci. Au fost disponibile mai multe lungimi, dintre care cele mai frecvente două au fost lungimi de 2.400 de picioare și 4.800 de picioare .

Primele unități de bandă IBM au fost destul de complexe din punct de vedere mecanic și au folosit vid în coloanele destinate colectării cantității de bandă care urma să servească drept tampon pentru a evita ruperea rolelor și pentru a asigura continuitatea chiar și la pornirile și opririle bandă în sine. Imaginea rolelor care se mișcă asincron, oprindu-se și repornind fără întrerupere, a rămas în cinematograf și, prin urmare, și în asocierea pe care mulți o fac și astăzi cu tehnologia informației.

Variațiile tehnologiei de bandă a bobinei nu au întârziat să apară , mai întâi cu LINCtape (și derivatul său, DECtape , de la DEC ): dețineau un sistem fix de formatare a pistelor care le permitea să citească și să rescrie în același loc cu blocurile de construcție ale date. Capacitatea și rata de transfer au fost similare cu discurile care le-au înlocuit, dar timpul de căutare a variat de la treizeci de secunde pe minut.

O unitate de bandă QIC.

Majoritatea subsistemelor de bandă moderne folosesc role mult mai mici, deoarece densitatea înregistrării a crescut, sunt plasate în interiorul unui cartuș pentru a proteja banda și a facilita manipularea. Cele mai populare formate de cartuș sunt QIC , DAT , Exabyte și LTO .

O unitate de bandă (unitate, transport sau punte) folosea motoare pas cu pas pentru a înfășura banda de pe o bobină, în timp ce aceasta era menținută în contact cu un cap de citire / scriere, prin intermediul cabestanului.

Pe primele benzi, au fost utilizate șapte piese paralele de date pe toată lungimea benzii; acest lucru a făcut posibilă stocarea sau citirea simultană a șase biți plus bitul de paritate . Cea mai utilizată densitate de înregistrare a fost de 556 de caractere pe inch.

Banda a fost echipată cu indicatoare reflectorizante la ambele capete, care au semnalizat începutul ( începutul benzii, BOT) și sfârșitul benzii ( EOT) către unitatea de bandă. Sistemul de marcare reflectorizant permite unui senzor să detecteze raza reflectată și să comande oprirea unității de bandă, cu derularea ulterioară a bobinei.

Au fost ulterior utilizate multe tipuri de bandă magnetică cu diferite formate, dar caracteristicile fundamentale sunt, de asemenea, destul de generalizabile.

În formatele populare, datele sunt scrise pe bandă în blocuri distanțate, fiecare bloc fiind scris într-o singură operație, în timp ce banda se mișcă ușor pe măsură ce este scrisă.

Cu toate acestea, întrucât viteza cu care banda este citită sau scrisă este nedeterministă, o unitate de bandă este concepută pentru a face față diferenței dintre viteza cu care sunt citite sau scrise datele și cea a datelor trimise sau solicitate de sistemul care o controlează. .

Există multe metode care pot fi utilizate, individual sau în combinație între ele pentru a asigura o funcționare optimă prin anularea efectului acestor diferențe în transferul de date. Un tampon mare de memorie, adesea o bobină reală, precum și o verificare mecanică: unitatea poate fi oprită, întoarsă ușor și repornită. În plus, sistemul care controlează unitatea poate comanda utilizarea unei dimensiuni de bloc diferite, care este scrisă sau citită pe bandă pentru fiecare operație.

Găsirea unui compromis între dimensiunea blocului, lățimea bufferului de date, procentul de bandă pierdută în spațiere bloc și viteza afectează în mod semnificativ cantitatea de date globale care sunt citite și scrise pe bandă.

Multe unități de bandă utilizate în ultimii ani includ suport pentru un fel de comprimare a datelor . Pentru aceasta se utilizează mai mulți algoritmi , care oferă rezultate destul de similare: LZ (Majoritatea), IDRC (Exabyte), ALDC (IBM, QIC) și DLZ1 (DLT). Algoritmii utilizați nu sunt de fapt printre cei mai eficienți disponibili astăzi, motiv pentru care cea mai bună soluție de utilizare pentru aplicațiile de rezervă este dezactivarea compresiei disponibile pe unitatea de bandă și utilizarea software-ului de compresie în schimb.

Scăderea costului discurilor și îmbunătățirile constructive care au determinat o creștere generală a fiabilității au scăzut treptat utilizarea benzii magnetice. Cu toate acestea, acest lucru rămâne utilizat în multe centre de procesare și arhivare a datelor, mai ales din motive de gestionare a arhivelor prestabilite și pentru costul pe bit destul de redus și cantitatea enormă de date care poate fi stocată ^[2] .