IBM System Storage-Kompendium

Technologie-Anhang
In den 80er­Jahren bis 1991 wurden groß dimensionierte
braune Platten gebaut. Die IBM 3380 Technologie mit 14­Zoll­
Platten, die später von 10,5­Zoll­Platten, der 3390 Technologie,
abgelöst wurden, beschäftigte sich konstant mit der Frage,
wie viel Kapazität unter einem Actuator, also unter einem
Schreib­/Lesekopf, verwaltet werden kann, ohne dass es zu
Warteschlangen kommt und die Leistungsfähigkeit des
Lauf werks beeinträchtigt wird. Aufgrund dieser Problematik
wurden auf dem Zugriff in der Regel 2 Schreib­/Leseköpfe aufgebracht.
Dabei war ein Kopf für den Innenbereich und der
andere für den Außenbereich der Platte zuständig.
Die induktive Aufzeichnung wurde bis 1991 verfolgt und
eingesetzt. Stellen wir uns einen solchen Aufzeichnungs­
Schreib­/Lesekopf als aufgeschnittenen Transformator mit
einer entsprechenden Kupferspule vor. Der Schreibvorgang
verlangt nun eigentlich wenige Kupferwindungen bei Verwendung
eines möglichst dicken Drahtes, damit möglichst viel
Strom transportiert werden kann und ein gut durchmagnetisiertes
Bit auf der Magnetschicht erzeugt wird. Das Lesen
eines Bits verlangt aber genau das Gegenteil, nämlich möglichst
viele Kupferwindungen bei einem möglichst dünnen
Kupferdraht, damit das Streufeld einer Informationseinheit
eine möglichst hohe induktive Spannung hervorruft, die dann
als eindeutiges Lesesignal abgegriffen werden kann. Der
Kopf wurde aufgrund der gegensätzlichen Anforderungen
bei der Anzahl der Windungen und der Dicke des Kupferdrahtes
so gestaltet, dass beide Vorgänge möglich waren.
Dieser Kompromiss schaffte aber eine direkte Abhängigkeit
bezüglich der Geschwindigkeit zwischen Kopf und Platte.
Drehte man zu schnell, wurde der Schreibvorgang schwierig,
drehte man zu langsam, reichte die Drehgeschwindigkeit
nicht aus, um eine entsprechend hohe induktive Spannung
zu generieren, die dann als sauberes Lesesignal abgegriffen
werden konnte. Der komplexeste Fertigungsprozess in dieser
Zeit war die Herstellung der Platte selbst.
Als Magnetisierungsträger wurden Eisenoxydpartikel, also
Rostpartikel, verwendet und die Kunst war es, diese Rostpartikel
möglichst homogen in einer Kunstharzmasse zu verteilen,
um dann einigermaßen gleichmäßig magnetisieren zu
können. Der Herstellprozess der Köpfe war im Vergleich dazu
einfacher.
Diese braunen Platten bereiteten Anfang der 90er­Jahre
(1990–1993) enorme Probleme, speziell bei den Modellen 1,
2 und 3 der 3390­Familie, weil sich nach langjähriger Benutzung
die Eisenoxydpartikel durch die andauernden Drehkräfte
aus der Kunstharzmasse herausarbeiteten und sich an
den Köpfen anlagerten. Die Anlagerung dieser Rostpartikel
erzeugte dann den berühmten Flugeffekt, d.h., der Abstand
zwischen den Köpfen und der Plattenoberfläche wurde
immer größer, bis eine Höhe eintrat, die es nicht mehr erlaubte,
dass geschrieben oder gelesen werden konnte. In einer einzigartigen
Aktion, die über zwei Jahre in Anspruch nahm,
tauschte die IBM damals alle weltweit installierten Plattenstapel
aus.
Bei der induktiven Aufzeichnungstechnik wurden lineare
Zugriffsmechanismen eingesetzt, die von der Mechanik
sehr aufwendig gestaltet waren, um den Kopf, der ja sowohl
für das Schreiben als auch das Lesen zuständig war, exakt
über einer Spur zu positionieren.
1991 verabschiedete sich IBM von der damals eingesetzten
induktiven Aufzeichnung und führte als erstes Unternehmen
MR-Technologie für die Kopftechnik (magnetoresistive
Aufzeichnung) bei den Produkten 3390 Modell 3 und 9 sowie
bei dem 9340 System mit seinen 5,25­Zoll­Platten ein. Heute
arbeitet jeder Hersteller mit dieser Technologie, die IBM entwickelt
hat. Die MR­Kopftechnik hatte so viel Potenzial für die
Weiterentwicklung, dass uns diese Technologie bis in die
heutige Zeit begleitet (2008). Der Unterschied zur induktiven
Aufzeichnung liegt darin, dass man nicht mehr mit einem
Prinzip der induktiven Aufzeichnungstechnik Prinzip der magnetor-resistiven Aufzeichnungstechnik
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