//Cinta magnética de alta capacidad para la era del Big Data

Cinta magnética de alta capacidad para la era del Big Data

A algunos les puede parecer extraño que en el año 2020 se esté hablando de la cinta magnética como medio de almacenamiento de datos digitales. Después de todo, no ha sido común en la informática doméstica desde los años 80. Seguramente los únicos medios relevantes hoy en día son las unidades de estado sólido y los discos Blu-ray. Sin embargo, en los centros de datos de todo el mundo, en universidades, bancos, proveedores de servicios de Internet u oficinas gubernamentales, encontrarán que las cintas digitales no solo son comunes, sino que son esenciales.

Aunque su acceso es más lento que el de otros dispositivos de almacenamiento, como los discos duros y las memorias de estado sólido, las cintas digitales tienen una densidad de almacenamiento muy alta. Se puede guardar más información en una cinta que en otros dispositivos de tamaño similar, y también pueden ser más rentables. Por lo tanto, para las aplicaciones de datos intensivos como archivos, copias de seguridad y todo lo que abarca el amplio término del big data, son extremadamente importantes. Y a medida que la demanda de estas aplicaciones aumenta, también lo hace la demanda de cintas digitales de alta capacidad.

El profesor Shin-ichi Ohkoshi del Departamento de Química de la Universidad de Tokio y su equipo han desarrollado un material magnético que, junto con un proceso especial para acceder a él, puede ofrecer mayores densidades de almacenamiento que nunca. La naturaleza robusta del material significa que los datos durarían más tiempo que con otros medios, y el novedoso proceso funciona a baja potencia. Como ventaja añadida, este sistema también sería muy barato de manejar.

«Nuestro nuevo material magnético se llama óxido de hierro épsilon, y es particularmente adecuado para el almacenamiento digital a largo plazo», dijo Ohkoshi. «Cuando se escriben datos en él, los estados magnéticos que representan los bits se vuelven resistentes a los campos magnéticos externos que de otra manera podrían interferir con los datos. Decimos que tiene una fuerte anisotropía magnética. Por supuesto, esta característica también significa que es más difícil escribir en primer lugar los datos; sin embargo, tenemos también un método novedoso para esa parte del proceso».

El proceso de grabación se basa en ondas milimétricas de alta frecuencia en la región de 30-300 gigahercios, o miles de millones de ciclos por segundo. Estas ondas de alta frecuencia son dirigidas a las tiras de óxido de hierro épsilon, que es un excelente absorbente de dichas ondas. Cuando se aplica un campo magnético externo, el óxido de hierro épsilon permite que su dirección magnética, que representa un 1 o un 0 binario, se desvíe en presencia de las ondas de alta frecuencia. Una vez que la cinta ha pasado por el cabezal de grabación donde esto tiene lugar, los datos se bloquean en la cinta hasta que se sobrescriben.

«Así es como superamos lo que se llama en el campo de la ciencia de los datos ‘el trilema de la grabación magnética'», dijo la Profesora Asistente del Proyecto Marie Yoshikiyo, del laboratorio de Ohkoshi. «El trilema describe cómo, para aumentar la densidad de almacenamiento, se necesitan partículas magnéticas más pequeñas, pero las partículas más pequeñas tienen una mayor inestabilidad y los datos pueden perderse fácilmente. Así que tuvimos que usar materiales magnéticos más estables y producir una forma completamente nueva de escribir en ellos. Lo que me sorprendió fue que este proceso también podía ser eficiente en cuanto a la energía».

El óxido de hierro épsilon también puede encontrar usos más allá de la cinta de grabación magnética. Las frecuencias que absorbe bien para fines de grabación son también las frecuencias que están destinadas a ser utilizadas en las tecnologías de comunicación celular de próxima generación más allá del 5G. Así que en un futuro no muy lejano cuando accedas a un sitio web en tu smartphone 6G, tanto este como el centro de datos detrás del sitio web podrían muy bien estar haciendo uso del óxido de hierro épsilon.

«Sabíamos desde el principio que las ondas milimétricas deberían ser teóricamente capaces de voltear los polos magnéticos en el óxido de hierro épsilon. Pero como se trata de un fenómeno recién observado, tuvimos que probar varios métodos antes de encontrar uno que funcionara», dijo Ohkoshi. «Aunque los experimentos fueron muy difíciles y desafiantes, la visión de las primeras señales exitosas fue increíblemente conmovedora. Anticipo que veremos cintas magnéticas basadas en nuestra nueva tecnología con 10 veces las capacidades actuales dentro de cinco a 10 años». (Fuente: NCYT Amazings)