[科普中国]-海量磁带存储器

海量存储器是一种超大容量的辅助存储器。在一般计算机系统中，磁带存储器通常作为脱机外部存储器使用，用来备份系统软件和用户文件等。由于用来记录数据的磁带本身能够很方便地更换，因此，磁带存储器又被称为海量磁带存储器。磁带存储器的读写速度高、存储容量大、价格便宜，更换方便。

简介海量磁带存储器是一种超大容量的磁带存储系统，其基本单元是磁带盒，通过机械结构选取所需的磁带盒进行读写。磁带盒的磁带宽51mm(2英寸)，长19.6m(770英寸)，存储容量为50MB，数量从几百个到几千个，最多可达9440个，整个系统总共可贮存472000MB，是海量存储器中容量最大的一种。每位存储成本仅相当于磁盘的 1/10。IBM公司把这种海量存储器与 IBM3333/3330 磁盘子系统组成虚拟磁盘存储器称为IBM3850型海量外存系统，它兼有磁盘与磁带的优点， 可作为海量的联机数据库。其特点是存储容量特别大、位价格低、数据传送速度快。它不同于一般的磁盘存储器和磁带存储器，而是用磁介质做成蜂窗状的磁表面存储系统，有多个读写磁头，用作大型计算机或巨型计算机系统的辅助存储器。

海量存储器一种超大容量的辅助存储器，用海量来形容其存储容量的庞大。情报数量急剧增加，要求庞大的存储系统贮存情报，例如1970年美国人口调查数据就是由贮存在2000盘磁带内的10个文件组成的，总信息量为2.6×11(平方)位。空间探索的高分辨图像照片，每张照片约有10×8(平方)位数据，相当于一盘10×8(平方)位磁带的存储量，千百张照片就需要千百盘磁带来存储。海量存储系统就是为贮存这类海量情报的需要而研制的。有海量磁鼓存储器、海量磁盘存储器、海量磁带存储器和光盘存储器等1。

海量磁鼓存储器：具有快速响应的特点，是海量存储器中速度最快的一种。如10×7 (平方)位容量的磁鼓；平均存取时间为2.3毫秒；10×8（平方）位容量的磁鼓；平均存取时间为17毫秒；10×9(平方)位容量的磁鼓，平均存取时间为92毫秒。

海量磁盘存储器：存取时间和存储容量介于海量磁鼓和海量磁带存储器之间，多片可换式磁盘存储器由于盘组可以更换，具有很大脱机容量，适宜于做海量磁盘存储器。

光盘存储器：是一种正在发展中的海量存储器，采用激光读写信息，实现高密度海量存储。例如speny5071光盘系统，每个活动盘组的容量为2600MB，系统可配置120个盘组，总容量为330000MB，相当于2300盘6250位/英寸密度的磁带，盘组平均寻道时间为200毫秒。激光存储器只允许写入一次，但可任意反复读出，光盘组有用寿命为10年左右。

磁带存储器利用数字磁记录技术，通过电磁转换传感器(磁头)在纵向稳速传动的带状磁性媒体表面进行数据记录的顺序存取存储设备。在计算机系统中可用来作为存放程序、数据、中间结果和最后需要保存的数据资料的外存储器。

结构和特点 磁带存储器由磁带、磁带驱动器(又称磁带机)和磁带控制器组成：①磁带。存放信息的带状媒体，在塑料带基的带面上涂有磁层，利用磁层被磁化后的剩磁来保存信息。磁带的结构有盘卷式和盒式两类。按磁带宽度可分为0.5英寸、0.25英寸和0.15英寸三种。②磁带驱动器。包括磁头、走带机构和电子线路。磁头是电磁转换的核心部件。走带机构又由拖带、导带和缓冲装置组成，拖带装置是走带的动力；导带装置作为走带时的导向；缓冲装置用来克服起停时的机械惯性，使磁带以恒速恒张力平衡地通过磁头，但也有无缓冲装置的流式磁带机。电子线路包括伺服电路和读写电路。伺服电路根据命令控制伺服电机拖动磁带以恒速恒张力运动。写电路是用来把需要写入的信息按规定的记录方式转换成磁信号。读电路把磁头读出信号恢复成写入前的信息。③磁带控制器。控制计算机与磁带驱动器之间交换信息、传递命令和状态。它包括格式器和适配器两部分，通常这两部分分别安放在磁带驱动器和计算机主机箱内。

磁带机主要技术指标有：记录方式、记录密度、走带速度、每盘磁带的存储容量以及数据传输率等。

磁带存储器的主要特点是：①信息能长期保存，不易丢失，可靠性高；②存储容量大，媒体占用空间小，便于存放；③由于磁带采用平涂工艺，成本低；④磁带存储技术有严格的国际标准，互换性好。

流式磁带机：每读写一个数据块，不需要执行块起停动作，由微处理机控制产生相应的块间隔，直至数据交换结束为止。它与传统的起停式磁带机相比具有结构简单、可有多种速度和多种工作方式、自诊断功能强、可靠性高、成本低、体积小、重量轻和便于操作维护等优点。

磁带存储技术于20世纪50年代初问世以来，发展很快。70年代以前主要发展起停式磁带机；80年代初开始应用流式磁带机，并正在逐步取代原有的起停式磁带机；90年代，随着微型计算机的发展，盒带存储设备也得到了应用。磁带存储器是硬盘存储器的理想后援设备2。

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学