Nauha-asema

Nauha-asema on tallennusväline, joka lukee ja kirjoittaa magneettinauhalle tallennettua tietoa. Nauha-asemia on käytetty suurtietokoneissa ennen kiintolevyjen yleistymistä.
Nykyisin nauha-asemia käytetään kiintolevyille tallennetun tiedon arkistointiin ja varmuuskopiointiin. Nauhat ovat tallennusmediana kapasiteettiinsa nähden edullisia ja niiden luotettavuus arkistointivälineenä on hyvä oikeissa olosuhteissa säilytettynä. C-kasettia käyttävä kasettiasema oli 1980-luvulla yleinen kotitietokoneissa. Vanhemmat teknologiat, kuten c-kasetti, ovat analogisia ja niistä otettu signaali muunnetaan digitaaliseksi dataksi, jotta tietokone voisi käsitellä sitä. Jo 1980-luvulla yleistyivät nauhat, joissa data on suoraan digitaalisessa muodossa (ks. DAT-nauha).
Kiintolevyjen käyttämän tiedon hajasaannin sijaan nauha-asemat mahdollistavat vain tiedon peräkkäissaannin. Kiintolevyn luku- ja kirjoituspäät voivat siirtyä mihin tahansa satunnaiseen levyn kohtaan melko lyhyessä ajassa (millisekunneissa). Sen sijaan nauha-asemalta kuluu huomattavan paljon aikaa nauhan kelaukseen, ennen kuin se pystyy lukemaan halutussa nauhan kohdassa sijaitsevan tiedon. Tämän vuoksi nauha-asemien keskimääräiset hakuajat ovat hyvin hitaita. Hitaasta hakuajasta huolimatta nauha-asemat pystyvät kuitenkin tallentamaan tietoa nauhalle hyvin nopeasti. Esimerkiksi nykyaikaiset LTO-7-asemat yltävät jatkuvaan 300 Mt/s tiedonsiirtonopeuteen, mikä vastaa likimain kiintolevyjen siirtonopeuksia.
Nykyisin yleisimpiä nauhaformaatteja ovat HP:n, IBM:n ja Quantumin kehittämä Linear Tape-Open (LTO), HP:n kehittämä DAT-nauhoihin perustuva Digital Data Storage (DDS), Sonyn kehittämä Advanced Intelligent Tape (AIT), 3M:n Quarter-inch cartridge (QIC) ja Travan. Yrityksillä kuten StorageTek on ollut omia ratkaisujaan. Ennen LTO:ta on käytetty formaatteja kuten Digital Linear Tape (DLT) ja VXA.
Nauha-aseman voi kytkeä tietokoneeseen SCSI- (yleisin), Fibre Channel-, rinnakkais-, IDE-, USB-, FireWire- tai muun liitännän kautta. Nauha-asemien tallennuskapasiteetti vaihtelee käytetyn tekniikan mukaan muutamasta megatavusta aina 3200 gigatavuun. Nauha-aseman tallennuskapasiteettiin viitattaessa käytetään oletuksena suhdelukua 2:1. Kun nauha-aseman tiedoissa ilmoitetaan kapasiteetiksi 80/160, se tarkoittaa että normaali tallennuskapasiteetti on 80, kun taas pakattuna tallennuskapasiteetti voi olla 160.
Nauha-asemia käytetään esimerkiksi ns. nauhakirjastoissa eli nauharoboteissa, jossa yhdessä laitteessa voi olla kymmeniä nauhureita, satoja nauhoja ja robotti joka hoitaa nauhojen lataamisen, poistamisen ja varastoinnin.
1980-luvulla tietyn tyyppisiä nauha-asemia käytettiin levymuistien sijaan edullisemman hintansa vuoksi, esimerkiksi ZX Microdrive ja Rotronics Wafadrive.
Historia.
Ensimmäisiä tietokoneissa käytettyjä nauha-asemia oli UNIVAC I:n UNISERVO.
Saksassa oli kehitetty 1930-luvulla teräspohjainen magneettinen nauha, jota myös UNIVAC käytti. IBM yritti kehittää muoviin perustuvan magneettisella materiaalilla päällystetyn nauhan ja kohtasi ongelmia käynnistämisessä ja pysäyttämisessä korkeilla nopeuksilla rikkomatta nauhaa. Kokeilut alipaineen kanssa vähensivät vastusta ja pitivät nauhakelan paremmin koossa. IBM julkaisi IBM 726 -nauha-aseman IBM 701 -tietokoneen kanssa.
Vuonna 2020 Fujifilm on kertonut strontium-ferriitti -yhdistelmän mahdollistavan 224 gigabittiä neliötuumaa kohden mahdollistaen 400 teratavun asemat. Aiemmin IBM ja Sony ovat esitelleet 201 gigabittiä neliötuumaa kohden. Strontium-ferriitti korvaisi barium-ferriitti -yhdistelmän, joka on käytössä nykyisissä LTO-nauhoissa.