富士軟片與IBM攜手合作，成功開發出高達580TB容量的儲存技術

富士フィルム（FUJIFILM Corporation，社長：助野健児）宣布，透過採用名為「鐵M酸鍶」（Strontium Ferrite, SrFe）的新型磁性粒子，成功實現了磁A帶每平方英吋 317 Gb（Gigabits per square inch）的世界紀錄記錄密度。

這項紀錄是在與 IBM 研究院（IBM Research）共同進行的磁帶運行測試中所達成。

這代表了一項劃時代技術的開發，能夠生產容量高達 580TB（兆）的資料卡匣，約為現行卡匣容量的 50 倍。

580TB 的容量足以儲存相當於 12 万張 DVD 的資料。

SrFe 是一種磁性材料，具備極高的磁性特質，即使加工成微小粒子也能穩定維持高性能。它被廣泛用作生產馬達磁鐵的原料。富士底片運用其獨家技術，成功開發出超微細的 SrFe 磁性粒子，可用作生產用於資料儲存的微粒磁帶媒體之磁性材料。

該公司一直在進行研發，以期將 SrFe 磁性粒子商業化，作為目前磁帶資料儲存媒體中所使用的「鐵氧體鋇」（Barium Ferrite, BaFe）磁性粒子之潛在替代品。本次測試中所使用的磁帶是在該公司現有的塗布設施中生產，證實了其支援大規模生產與商業化的能力。

隨著高畫質 4K / 8K 影片的引入、物聯網（IoT）／資通訊技術（ICT）的進步，以及大數據分析的普及，社會中的資料量正呈指數級增長。據說很久以前產生且很少被存取的「冷資料」（Cold Data），佔了現今所有可用資料的 80% 以上。

利用此類冷資料及其他累積資料的趨勢正快速增長，因而產生了確保安全、經濟且長期資料儲存的需求。磁帶多年來一直被大型資料中心和研究機構使用，因為它們不僅具有大儲存容量、低成本和長期儲存效能等優勢，還能建立與網路實L隔離的氣隙資料保護（air gap data protection），從而將網路攻擊所導致資料損壞或遺失的風險降到最低。

未來，磁帶預期將應用於涉及大規模資料產生的尖端研究領域，例如利用混合雲環境來有效管理海量資料、實現高品質與高效率生產的智慧製造，以及具備網際網路連線功能的聯網車輛。

富士底片已發展其獨特的「NANO CUBIC」磁帶技術，以進一步提高磁帶的資料記錄密度。該公司應用其獨特的奈米級粒子合成技術，透過調整微量元素的添加以及原料混合條件來控制粒子生長。

透過這種方式，粒子體積減少至現有 BaFe 磁性粒子體積的 60% 以下，成功生產出適合塗布在磁帶上的超微細 SrFe 磁性粒子。接著，使用新型分散劑將超微細 SrFe 磁性粒子在奈米級別上均勻分散並排列，以實現高訊噪比（signal-to-noise ratio）。

此外，透過使用新開發的平滑非磁性層（底層），進一步改善了磁帶表面的平滑度，縮短了磁頭與磁層之間的距離，從而增強回放輸出。

結合 IBM Research 的新型磁軌跟隨技術、信號處理技術以及支援這些技術的記錄／回放設備，透過專有技術精確鋪排伺服圖案（servo pattern）的磁帶，能夠提供世界紀錄的 317 Gbpsi 記錄密度，進一步推升磁帶的潛在容量。

作為全球電腦資料儲存磁帶的頂尖製造商，富士底片將繼續開發並供應滿足客戶需求與期望、解決社會問題的高性能、高品質媒體與服務。

富士底片助益此次最新成就的技術：

1. 開發微細 SrFe 磁性粒子

・富士底片成功開發了 SrFe 磁性粒子，與目前磁帶媒體中使用的 BaFe 粒子相比，其磁性特性更高，且粒子體積小於 60%。它們展現出低雜訊的優秀記錄／回放性能。

・與 BaFe 類似，SrFe 也是一種化學性質穩定的氧化物，預期在長期資料儲存中能有優秀的表現。

2. 強化 SrFe 磁性粒子的垂直配向性

・微小粒子通常難以達到均勻分散。富士底片應用了新型分散劑與獨特的製程技術，確立了精確的粒子分散，從而將微細 SrFe 磁性粒子的性能發揮到極致。均勻分散的 SrFe 磁性粒子隨後以垂直方式排列，以實現高訊噪比。

3. 改善磁帶表面平滑度

・使用新開發的平滑非磁性層（底層）減少了磁層與非磁性層介面處的凹凸不平，提升了磁帶表面的平滑度。這使得磁頭在讀取記錄於磁層中的信號時能夠更貼近磁帶表面（低間距），進而提升信號檢測準確度與回放性能。

4. 開發高精度伺服寫入技術

・富士底片開發了一項獨特的磁帶處理技術，可在寫入伺服圖案時控制磁帶振動。透過 IBM Research 的評估，伺服信號的波動被降到最低，以最大化磁碟機追蹤性能，從而在磁帶寬度方向上實現高密度資料記錄。

本文最初發表於 NFA Post，經授權轉載。