谁能想到,被普通消费者遗忘几十年的磁带,在AI时代迎来了第二春。10月29日,日本富士胶片宣布投资约100亿日元(约合人民币4.22亿元),计划在2026至2028财年扩建神奈川县小田原工厂,把数据存储磁带的产能提升至2025财年的五倍,重点生产最新一代LTO Ultrium 10磁带。
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按富士胶片的说法,这是近20年来针对LTO磁带专用设施规模最大的一笔投资,推动扩产的主要原因,正是生成式AI带来的海量数据归档需求。AI用着最先进的芯片,为什么还需要磁带?
计算机行业流传着一个经典玩笑。计算机科学家安德鲁·坦嫩鲍姆曾说过,永远不要低估一辆满载磁带、在高速公路上飞驰的汽车的带宽。听起来荒诞,但当需要传输的数据达到PB甚至EB级别时,把存储设备装上卡车,确实可能比通过网络传输更有效率。2016年,亚马逊AWS就曾推出Snowmobile服务,用重型卡车运输大型存储设备,一次最多搬运100PB数据。该服务已于2024年停用,但它说明了一个长期存在的问题:数据规模大到一定程度,如何以合理成本保存和搬运数据,本身就是一项工程挑战。
生成式AI的爆发让这个问题越来越突出。训练大模型需要GPU、HBM和高速SSD,但训练结束后,企业还会留下原始语料、清洗后的数据集、训练日志、模型检查点,以及不断迭代产生的历史版本。正在参与计算的数据需要高速存储,经常访问的大规模数据集可以放在机械硬盘上,而那些几个月甚至几年都用不到、却又不能随便删除的资料,则适合进入长期归档系统。
行业通常把访问频率很低的数据称为冷数据。一家AI公司训练完新模型,旧版数据集短期内可能已无用途,但未来复现实验、重新训练或进行合规审计时,仍可能需要重新调用。数据越积越多,总不能让所有硬盘一直通电,花钱维护那些几年都不会访问一次的文件。
磁带恰好擅长这件事。首先是便宜、省电:磁带可以长期离线保存,闲置时无需持续供电,也不需要像在线硬盘阵列那样维持设备运行和散热。富士胶片曾测算,在保存100PB数据、周期为十年的特定条件下,自动化磁带系统相比全机械硬盘方案,可降低约86%的总体拥有成本,以及约95%的碳排放。其次是安全:磁带能从系统中取出并离线保存,即使服务器遭到勒索软件攻击,物理隔离的磁带仍有机会保留一份独立备份。
现代磁带也没有想象中那么慢。LTO-10的原始连续传输速率最高可达1200MB/s,自动化磁带库还能利用机械手完成装载和读取。当然,缺点同样明显:磁带需要顺序寻找数据,随机读取一个文件可能需要较长时间,不适合频繁访问和实时计算。如果说AI数据中心的SSD负责让数据随叫随到,磁带更像一座成本低廉、容量庞大的数字仓库。
科学界早就在用这种方案。2025年12月,欧洲核子研究中心CERN宣布,大型强子对撞机累计保存的实验数据达到1EB,相当于100万TB,其中大部分保存在约6万盒磁带上。几十年前采集的实验数据,可能因为新理论的出现而重新获得研究价值。CERN预计,未来十年需要保存和处理的数据规模,将达到此前累计存储量的约十倍。
磁带市场的增长已有实际数据支撑。根据LTO联盟2026年9月公布的数据,2024年全球LTO磁带出货容量达到创纪录的176.5EB,同比增长15.4%;2025年虽有所回落,仍达到160.3EB。进入2026年第一季度,随着LTO-10上市及归档需求增长,全球磁带出货容量又同比增长57%。这里统计的是磁带提供的存储容量,并非磁带盒销量。
磁带能重新获得关注,还有一个容易被忽略的原因:当普通消费者以为磁带技术早已停滞时,工程师一直在提高它的存储密度。2025年6月,富士胶片推出LTO-10 30TB数据磁带,同年12月又发布40TB版本,并于2026年开始供货。最新产品单盒原始容量达到40TB,按理想条件下2.5:1的压缩比计算,理论容量最高可达100TB。作为对比,2000年推出的第一代LTO磁带原始容量只有100GB,26年间单盒容量提高了400倍。不过100TB是理论压缩容量,对于已经压缩过的视频、图片和模型权重,实际容量通常达不到这个数字。
LTO-10磁带盒只有约10厘米见方、2.15厘米厚,内部却卷着长达1337米的磁带,相当于三圈多标准田径跑道。为了把这么长的磁带装进小卡带,富士胶片引入芳纶薄膜和新型薄层制造技术,将磁带整体厚度降低至仅4微米,同时采用结合钡铁氧体与锶铁氧体技术的超细磁性颗粒,提高单位面积能够记录的数据量。
存储原理其实与几十年前的录音磁带一脉相承:磁带表面覆盖微小磁性颗粒,写入时磁头通过改变局部磁化状态记录数字信息,读取时再检测磁场变化,通过解码和纠错还原数据。现代LTO磁带采用线性蛇形记录方式,可以把它想象成一条拥有上万条车道的公路,磁头沿一组磁道从头写到尾,再调整位置反方向写回来。最新LTO-10拥有15104条数据磁道,驱动器可同时读写32条磁道。
容量增长远没有到头。2020年,IBM与富士胶片曾在实验室实现每平方英寸317Gb的磁记录密度,展示了未来单盒磁带达到580TB的技术潜力,相当于目前40TB商用产品的14.5倍。当然,580TB仍停留在实验室演示阶段,距离商业化还有很长一段路。
磁带还有一项经常被忽视的长期成本:兼容性。磁带介质可以保存很多年,却不意味着几十年后的新驱动器依然能读取它。最新LTO-10驱动器只能读写LTO-10磁带,企业需要保留旧设备,或者定期将历史数据迁移到新介质。对于管理数万盒磁带的数据中心而言,数据迁移、校验和设备维护同样是一笔不小的开支。
磁带的故事在机械硬盘行业同样上演。今年1月,西部数据透露,公司2026日历年的硬盘产能基本售罄,部分大型客户的长期采购协议已延伸至2028年。希捷的情况更夸张:根据10月下旬的财报电话会议,公司绝大部分近线机械硬盘出货容量已通过长期协议分配至2028年,部分云服务商的采购协议甚至覆盖到2030年。机械硬盘不光卖得多,价格也在上涨。原因并不复杂:SSD的随机读写性能远超机械硬盘,但对于需要长期在线保存海量数据的云服务商而言,机械硬盘依然拥有每TB成本优势。
磁带未来也可能迎来新的竞争者。2026年2月,微软研究院在《Nature》发表Project Silica的最新成果,研究人员利用飞秒激光将数据写入玻璃内部,在约12厘米见方、2毫米厚的玻璃中实现了4.8TB的存储容量。根据加速老化测试,研究人员推算数据有望保存超过一万年。虽然距离大规模商业应用仍有距离,却展示了长期归档的另一种可能性。
一边,富士胶片还在改进延续几十年的磁粉涂布工艺,让小小一盒磁带装下数十TB数据;另一边,微软已经开始尝试用激光把信息写进玻璃。当全世界都在追逐更强大的GPU、更聪明的大模型时,那些负责保存数据的老技术,反倒迎来了属于自己的黄金时代。
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