リニアテープオープン

LTO
ソニーの400GB LTO-3カートリッジ
メディアタイプ磁気テープカートリッジ
容量最大40TB
開発 者LTO コンソーシアム ( Hewlett Packard Enterprise、IBM、Quantum )
製造元 ​富士フイルム、ソニー（テープ）、IBM（ドライブ）
寸法102.0 × 105.4 × 21.5 mm (4.0 インチ x 4.1 インチ x 0.8 インチ)
使用法アーカイブ保管
リリース2000 （2000年）

リニアテープオープン（LTO ）は、 LTO Ultriumフォーマットとも呼ばれ、[ 1 ]バックアップ、データアーカイブ、およびデータ転送に使用される磁気テープデータストレージ技術です。1990年代後半に、当時の独自仕様の磁気テープフォーマットに代わるオープンスタンダードとして開発されました。LTOは導入後、急速にスーパーテープ市場セグメントを定義し、一貫してベストセラーのスーパーテープフォーマットとなっています。[ 2 ] [ 3 ] 2026年時点での最新世代であるLTO-10は、2種類の独自のカートリッジタイプを定義し、それぞれに異なる容量のテープを格納できます。30  TBまたはそれぞれ40TB 。[ 4 ]

カートリッジ（テープとも呼ばれる）には、数百メートルの半インチ（12.65 mm）幅のテープメディアが単一のリールに巻かれています。第1世代のLTOカートリッジは2000年に発売され、0.1  TBのデータ。世代が進むにつれて、カートリッジの物理サイズはそのままに、容量は増加しています。

メカニズム（ドライブ、ストリーマー、トランスポートなど）は、カートリッジからテープを取り出し、メカニズム内の2番目のリールに巻き取ります。そして、テープがリール間を移動する際にデータの読み取りまたは書き込みを行います。数百、数千のLTOカートリッジと数十のメカニズムを収容できる ロボットライブラリも存在します。

LTOは、テープ以外のデータストレージフォーマットと比較して、大容量のリムーバブルカートリッジを提供し、テラバイトあたりのコストが低く、長期的な安定性に優れています。システム全体としては、テラバイトあたりの消費電力が大幅に少なく、LTFS、WORM、暗号化、データ圧縮といった、データ交換と保管に役立つテクノロジーが組み込まれています。

歴史的背景

ハーフインチ (12.65 mm) 幅の磁気テープは、オープンリール形式のIBM 7 トラック、その後のIBM 9 トラックから始まり、1950 年代からデータ保存に使用されてきました。

1980年代半ば、IBMとDECは、より小型で密閉型のシングルリールカートリッジフォーマットを開発しました。これらの新しいフォーマットとそれ以前のオープンリールフォーマットのテープ幅は名目上は同じでしたが、技術と対象市場は大きく異なり、両者の間に互換性はありませんでした。IBM 3480テープフォーマットは、メインフレーム製品の厳しい要件を満たすように設計されました。DECのCompacTapeは、ミニコンピュータや小型システムを含む、より幅広い市場をターゲットとしていました。後にDigital Linear Tape (DLT)と改名され、最終的にQuantum Corporationに売却されました。

1980年代後半、ソニーのデュアルリールカートリッジ8mmビデオフォーマットから派生したExabyteのData8フォーマットは、特にUNIXシステムで人気を博しました。ソニーはこの成功に続き、現在は販売が中止されている独自の8mmデータフォーマット、 Advanced Intelligent Tape (AIT)を開発しました。

1990年代後半には、PCサーバーやUNIXシステム向けの大容量テープストレージとしては、QuantumのDLTとSonyのAITが主流でした。これらの技術は各社によって厳重に管理されていたため、ベンダー間の競争はほとんどなく、価格も比較的高かったのです。

LTOの誕生

IBM、HP、 Seagateはチャンスを捉えてLTOコンソーシアムを結成し[ 5 ] 、同じミッドレンジ市場セグメントに焦点を当てたよりオープンなフォーマットを導入しました。[ 6 ]この技術の多くは、IBMがツーソン研究所で過去20年間に行ってきた研究の延長です。[ 7 ]

2000年、LTO-1のリリースと同時期に、シーゲイトの磁気テープ部門はシーゲイト・リムーバブル・ストレージ・ソリューションズとして分社化され、[ 8 ] 2003年にCertanceに改名され、その後2004年にクオンタムに買収された。[ 9 ]

実現されていない変動

当初の計画では、2つの異なるLTOフォーマットが想定されていました。1) Ultrium - 大容量向けに最適化されたシングルリールの1/2インチテープ、2) Accelis [ 10 ] - 高速アクセス向けに最適化されたデュアルリールの8mmテープです。実際に製造されたのはUltriumのみであるため、一般的にLTOはUltriumフォームファクタのみを指します。

さらに、第一世代のUltriumでは、カートリッジあたり10GB、30GB、50GB、100GBの4種類の異なる長さのテープが用意される予定でした。[ 11 ]実際に製造されたのはフルレングスのカートリッジのみでした。

世代

LTOの各世代の容量と他のテープ技術との比較

2025年現在、LTO Ultriumテクノロジーの10世代が利用可能になっており[ 12 ]、さらに4世代が計画されています[ 13 ] 。世代間では、どのドライブとカートリッジをどのように一緒に使用できるかを規定した厳格な互換性ルールがあります。

LTOコンソーシアムは将来の世代のロードマップを公開しており、LTO-14の容量は「最大」576TBになると述べている。[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

主な仕様

形式 LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6 LTO-7 タイプM [注1 ]LTO-8 LTO-9 LTO-10
発売日 2000年[ 17 ]2003 2005 2007 2010年[ 18 ]2012年12月[ 19 ]2015年12月[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]2017年12月 2021年9月[ 23 ]2025年5月 2026年1月[ 24 ]
ネイティブ容量（非圧縮）[注2 ]100GB 200GB 400GB 800GB 1.5TB [ 25 ]2.5TB [ 26 ]6.0TB [ 22 ] [ 27 ]9TB 12 TB [ 28 ]18 TB [ 29 ] [ 25 ] [ 15 ]30TB 40TB
宣伝容量（圧縮時）[注3 ]200GB 400GB 800GB 1.6TB 3.0 TB 6.25 TB 15TB 22.5TB 30TB 45TB 75TB 100TB
最大速度 MB/秒（非圧縮）[注4 ]20 40 80 120 140 160 300 [ 30 ]360 400
圧縮可能ですか? はい（2:1） はい（2.5:1）
WORM対応ですか? いいえ はい いいえ[ 31 ]はい
暗号化は可能ですか? いいえ はい
LTFS対応ですか? いいえ はい
パーティションの最大数 1（パーティションなし） 2 4
  1. ^タイプM（ラベルID：M8）はLTO-7カートリッジの代替フォーマットであり、独立した世代ではありません。互換性を参照してください。
  2. ^データ容量とデータ転送速度の単位は、通常、10進接頭辞の2進解釈（例：メガ = 2 20 ）ではなく、 「10進」 SI接頭辞規則（例：メガ = 10 6 ）に従います。
  3. ^パッケージやマーケティング資料では、データが固定比率（通常は 2:1 または 2.5:1）で圧縮されることを前提として容量が記載されていることがよくあります。
  4. ^これはドライブとテープ間の最大データ転送速度です。参照：データ転送速度

互換性

他のテープ技術とは異なり、UltriumカートリッジはLTO技術の特定の世代によって厳密に定義されており、他の用途には使用できません（LTO-7 Type Mを除く。下記参照）。LTO-10以前のUltriumドライブ[ 32 ]は、旧世代のカートリッジとある程度の互換性があります。

互換性 ドライブ
LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6 LTO-7 LTO-8 LTO-9 LTO-10
カートリッジLTO-1 0.1 TB L1 -- RWRWR
LTO-2 0.2 TB L2 -- RWRWR
LTO-3 0.4 TB L3 LT RWRWR
LTO-4 0.8 TB L4 LU RWRWR
LTO-5 1.5TB L5 左 RWRWR
LTO-6 2.5TB L6 LW RWRW
LTO-7 6TB L7 LX RWRW
LTO-7 タイプM 9TB M8 -- RW
LTO-8 12TB L8 LY RWRW
LTO-9 18TB L9 着陸地点 RW
LTO-10 30TB ロサンゼルス 左H RW
40TB PA RW
世代 容量 通常のID ワームID
RW 読み書き対応
R 読み取り専用対応

ドライブとカートリッジの 世代間の互換性のルールは次のとおりです。

  • どの世代のドライブでも、同じ世代のカートリッジの読み取りと書き込みが可能です。
  • 第 2 世代から第 9 世代までのドライブは、以前の世代のカートリッジの読み取りと書き込みも行えます。
  • 第 3 世代から第 7 世代までのドライブは、2 世代前のカートリッジも読み取ることができます (書き込みはできません)。
  • 第8世代以降のドライブでは、第7世代の未使用カートリッジを、特殊な大容量フォーマット（タイプM（M8））で再フォーマットできます。タイプMで再フォーマットされたカートリッジは、第8世代以降のドライブでのみ使用できます。

上記の互換性ルールの範囲内で、異なるベンダーのドライブとカートリッジは互換性があるものと想定されます。例えば、あるベンダーのドライブで書き込まれたテープは、その世代のLTOと互換性のある他のベンダーのドライブでも完全に読み取り可能である必要があります。

コア技術

テープ仕様

世代 LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 [ 33 ]LTO-6 [ 34 ]LTO-7 LTO-7タイプM（M8）[ 35 ]LTO-8 [ 36 ]LTO-9 LTO-10
ネイティブ容量100GB 200GB 400GB 800GB 1.5TB 2.5TB 6.0 TB 9.0 TB 12TB 18TB 30TB 40TB
テープの長さ 609メートル 680メートル 820メートル 846メートル[ 37 ]960メートル 1035メートル[ 38 ]1337メートル[ 39 ]
テープ幅 12.650 mm ± 0.006 mm
テープの厚さ 8.9μm 8μm 6.6μm 6.4μm 6.4 μm [ 34 ]または 6.1 μm (BaFe) [ 40 ]5.6μm 5.2μm [ 41 ] [ 42 ]4.0 μm [ 39 ]
磁性顔料材料[ 43 ]金属微粒子（MP） MPまたはBaFe [ 44 ]BaFe [ 45 ] [ 41 ]SrFeとBaFeのハイブリッド[ 42 ]
ベース素材 ポリエチレンナフタレート（PEN） アラミド[ 46 ] [ 39 ]
テープあたりのデータバンド 4
バンドあたりのラップ数 12 16 11 14 20 [ 25 ]34 28 42 52 70 118
ラップあたりのトラック数、読み取り/書き込み要素 8 16 [ 25 ] [ 47 ]32 [ 22 ] [ 41 ]
合計トラック数 384 512 704 896 1,280 2,176 [ 47 ]3,584 5,376 6,656 8,960 [ 41 ]15,104 [ 48 ]
線密度（ビット/mm） 4,880 7,398 9,638 13,250 15,142 [ 49 ]15,143 [ 50 ]19,094 [ 51 ]19,104 20,668 ? ? ?
最大速度でテープ全体に書き込むのにかかる時間 (hh:mm) 1:23 1:51 3:10 4時20分 5:33 8時20分 9時16分 12時30分 20時50分 ?
エンコーディング RLL 1,7RLL 0,13/11 ; PRMLRLL 32/33 ; PRMLRLL 32/33 ; NPML [ 50 ]? ? ?
テープを埋めるにはエンドツーエンドのパスが必要 48 64 44 56 80 136 112 168 208 280 472 ?
予想されるテープ耐久性、エンドツーエンドパス 9,600 [ 52 ]16,000 [ 52 ]16,000 [ 52 ]11,200 [ 52 ]16,000 [ 52 ]2万 ? ? ?

バンドレイアウト

スケールに応じて 4 つのデータ バンドと 5 つのサーボ バンド。

LTO Ultriumテープは、5つの狭いサーボバンドの間に4つの広いデータバンドが挟まれた構造になっています。[ 53 ]各エッジには薄いエッジガードバンドが配置されています。テープの読み書きを行うテープヘッドアセンブリは、1つのデータバンドと隣接する2つのサーボバンドにまたがって配置されています。

サーボバンド

サーボバンドには、工場でテープに恒久的に書き込まれた角度付き磁気ストライプのパターンが含まれています。サーボ信号の主な用途は、テープに対するテープヘッドの横方向の位置を維持することです。これにより、テープが高速で移動するとき、テープヘッドは各トラックを正確に追跡できます。サーボ信号は、低ビットレートのデータストリームをエンコードすることもできます。このデータは、テープ上のそのポイントの縦方向位置（LPOS）をエンコードするために使用されます。 [ 54 ] LPOSに加えて、メーカーは信号に追加のデータをエンコードできます。[ 53 ] LPOSと正確な時間ソースを使用すると、テープドライブはテープの速度を正確に測定できます。

データバンド

テープ上に実際に保存されるデータは、データバンド内の個々のトラックに記録されます。世代によっては、バンドごとに数十、数百、あるいは数千のデータトラックが存在する場合があります。

テープヘッドには、8、16、または32個のデータ読み取り/書き込みヘッドエレメントと、追加のサーボ読み取りエレメントがあります。1回の片方向のエンドツーエンドパスで書き込まれる8、16、または32個のトラックのセットは「ラップ」と呼ばれます。テープヘッドは横方向に移動することで、各バンド内の異なるラップにアクセスし、また他のバンドにもアクセスします。

空のテープへの書き込みは、バンド0、ラップ0から始まります。これは、テープの先頭（BOT）からテープの末尾（EOT）まで続く順方向のラップで、データバンドの片側に沿ったトラックが含まれます。次に書き込まれるラップはバンド0、ラップ1で、これは逆方向のラップ（EOTからBOT）で、バンドの反対側に沿ったトラックが含まれます。ラップは順方向パスと逆方向パスの両方で継続され、パスごとにバンドの中央に向かってわずかにシフトします。

各パスで記録されたトラックは、同じ方向の前のラップで記録されたトラックと部分的に重なり合います。これは屋根板のようなものです。端から中央に向かって往復するこのパターンは、概念的にはとぐろを巻いた蛇に似ており、リニアサーペンタイン記録として知られています。

論理構造

テープのブロック構造は論理的であるため、ブロック間ギャップ、ファイルマーク、テープマークなどはそれぞれ数バイトしか占めません。LTO-1およびLTO-2では、この論理構造にCRCコードと圧縮が追加され、403,884バイトのブロックが作成されます。さらに468バイトの情報チャンク（統計情報、データを書き込んだドライブと書き込み時刻に関する情報など）が追加され、「データセット」が作成されます。最後にエラー訂正バイトが追加され、データセットの合計サイズは491,520バイト（480  KiB）になり、その後、8つのヘッドに特定の形式で書き込まれます。LTO-3およびLTO-4も同様のフォーマットを使用し、1,616,940バイトのブロックが使用されています。[ 55 ]

テープドライブは強力なエラー訂正アルゴリズムを採用しており、失われたデータが1トラック以内であればデータ復旧が可能です。また、テープにデータが書き込まれる際には、書き込みヘッドのすぐ後ろに配置された読み取りヘッドを用いてデータを読み出し、ベリファイを行います。これにより、ドライブはホストシステムの助けを借りることなく、ベリファイに失敗したデータの2つ目のコピーを書き込むことができます。

位置決め時間

仕様はドライブによって異なりますが、一般的なLTO-7ドライブでは、テープのロードに約15秒、アンロードに約20秒かかります。これらのドライブの平均巻き戻し時間は60秒、平均アクセス時間（テープの先頭から）は約56秒です。[ 56 ]蛇行書き込み方式のため、巻き戻しは最大時間よりも短い場合が多いです。テープが最大容量まで書き込まれた場合、最後のパスはヘッドをテープの先頭に残す逆パスであるため、巻き戻し時間は発生しません（トラック数÷1パスあたりの書き込みトラック数は常に偶数です）。

耐久性

LTOテープは15年から30年のアーカイブ保管用に設計されています。[ 57 ] [ 58 ]テープを6ヶ月以上保管する場合は、16～25℃（61～77°F）、20～50%RHで保管する必要があります。[ 59 ] [ 60 ] ドライブとメディアは、空気中の埃や梱包材や保管材、紙粉、段ボールの破片、プリンターのトナーの埃などによる汚染物質から保護する必要があります。[ 59 ]

LTO 技術の世代によって異なりますが、1 本の LTO テープで約 200～364 回の完全なファイル パスに耐えることができます。[ 52 ]実際の使用では、寿命に大きなばらつきがあります。1 回の完全なファイル パスは、テープ 1 本を埋めるのに十分なデータの書き込みに相当し、エンドツーエンドのパスに 44～208 回かかります。テープ容量の 50% だけを定期的に書き込むと、スケジュールされたバックアップごとにエンドツーエンドのテープ パスの回数が半分になり、テープの寿命が 2 倍になります。LTO では、書き込み後に自動検証を行う技術を使用して、データが書き込まれるとすぐにチェックしますが、[ 61 ] [ 62 ]一部のバックアップ システムでは、テープが正しく書き込まれたことを確認するために、完全に別のテープ読み取り操作を明示的に実行します。この別の検証操作により、スケジュールされたバックアップごとにエンドツーエンドのパスの回数が 2 倍になり、テープの寿命が半分に短縮されます。

オプション技術

LTOテクノロジーの最初のリリースでは、オプションのデータ圧縮機能が定義されていました。その後の世代のLTOでは、WORM、暗号化、パーティショニング機能などの新しいテクノロジーが導入されました。これらの機能はドライブやテープ自体に組み込まれており、無視することも有効にすることもできます。圧縮と暗号化は、データをテープドライブに送信する前にソフトウェアで実行することもできます。ただし、パーティショニング機能はハードウェアでのみ実行でき、WORM機能を使用するには専用のWORMテープが必要です。

圧縮

オリジナルのLTO仕様では、データ圧縮方式LTO-DC（ストリーミングロスレスデータ圧縮（SLDC）とも呼ばれる）が規定されています。[ 63 ] [ 64 ]これは、 LZSのバリエーションであるALDCアルゴリズム[ 65 ]に非常によく似ています。LTO-1からLTO-5は「2:1」の圧縮率を達成すると謳われていますが、LTO-6以降の世代[ 22 ]では、より大きな履歴バッファを使用する修正SLDCアルゴリズムが適用され、「2.5:1」の圧縮率を達成していると謳われています。これはgzipなどの低速アルゴリズムに比べると劣りますが、lzopや他のテープドライブに組み込まれている高速アルゴリズムと同等です。実際に達成可能な圧縮率は、一般的にデータの圧縮率に依存します。例えば、ZIPファイル、JPEG画像、MPEGビデオやオーディオなどの事前圧縮データの場合、圧縮率は1:1に近いか、それと等しくなります。

ワーム

LTO-3 の新機能は、Write Once Read Many (WORM) 機能です。これは、法的な記録保管や、ランサムウェアなどによる偶発的または意図的な消去、あるいは単なる人為的エラーからの保護に役立ちます。標準の LTO カートリッジには左下隅に書き込み禁止スイッチがありますが、ユーザーは簡単に無効にすることができ、カートリッジの誤認などによる偶発的な削除に対する保護は提供されません。LTO-3 以降のドライブは、WORM カートリッジのデータを消去または上書きしませんが、読み取りは行います。WORM カートリッジは、次の例外を除いて、同じ世代の通常のテープ カートリッジと同一です。カートリッジ メモリがドライブに対して WORM として識別すること、サーボ トラックが若干異なっていてデータが変更されていないことを検証できること、カートリッジ シェルの下半分が灰色であること、 [ 66 ] 、改ざん防止ネジが付いている場合があることWORM カートリッジ内のテープ メディアについては何も変わりません。

暗号化

LTO-4仕様では、LTO-4ドライブがデータをテープに書き込む前に暗号化できる機能が追加されました。[ 68 ]すべてのLTO-4ドライブは暗号化されたテープを認識する必要がありますが、暗号化プロセスをサポートする必要はありません。現在のLTOメーカーはすべて、アプリケーション管理暗号化（AME）を使用してテープドライブでネイティブに有効化された暗号化をサポートしています。LTO-4で使用されるアルゴリズムはAES - GCMで、認証された対称ブロック暗号です。データの暗号化と復号化には同じキーが使用され、アルゴリズムはデータの改ざんを検出できます。テープドライブ、テープライブラリ、およびバックアップソフトウェアは、独自のプロトコル、またはOASISのキー管理相互運用性プロトコルなどのオープンスタンダードを使用して、暗号化キーを要求および交換できます。

パーティショニング

LTO-5仕様では、テープをパーティションと呼ばれる2つの書き込み可能な領域に分割できるパーティショニング機能が導入されました。LTO-6では、この仕様が拡張され、4つの独立したパーティションが使用可能になりました。リニア・テープ・ファイルシステム（LTFS）は、このパーティション機能によって可能になった自己記述型のテープフォーマットおよびファイルシステムです。ファイルデータとファイルシステムのメタデータは、テープ上の別々のパーティションに保存されます。標準XMLスキーマを使用するメタデータは、LTFS対応システムであれば読み取り可能で、メタデータが記述するデータとは別に変更できます。ストレージネットワーキング業界協会（SNIA）のリニア・テープ・ファイルシステム技術作業グループは、LTFSフォーマットの開発に取り組んでいます。[ 69 ] LTFSがない場合、データは通常、「ファイルマーク」で区切られた名前のない「ファイル」またはデータブロックのシーケンスとしてテープに書き込まれます。各ファイルは通常、 tarフォーマットのバリエーション、またはバックアッププログラム用に開発され、使用される独自のコンテナフォーマットを使用して編成されたデータのアーカイブです。対照的に、LTFS は XML ベースのインデックス ファイルを使用して、コピーされたファイルをディレクトリに整理されているかのように表示します。つまり、LTFS でフォ​​ーマットされたテープ メディアは、他のリムーバブル メディア ( USB フラッシュ ドライブ、外付けハード ディスク ドライブなど) と同様に使用できます。LTFS はテープがディスクのように動作しているように見せかけることができますが、テープの基本的な連続性は変わりません。ファイルは常にテープの末尾に追加されます。ファイルが変更されて上書きされたり、ボリュームから削除されたりしても、使用されている関連テープ ブロックは解放されず、単に使用不可としてマークされるだけで、使用済みボリューム容量は回復されません。データが削除され、容量が回復されるのは、テープ全体を再フォーマットした場合のみです。これらの欠点にもかかわらず、LTFS でフォ​​ーマットされたテープがディスクや他のデータ ストレージ技術よりも優れているユース ケースがいくつかあります。LTO のシーク時間は 10 ～ 100 秒ですが、ストリーミング データの転送速度はディスクのデータ転送速度と同等かそれを超えることがあります。さらに、LTOカートリッジは持ち運びが容易で、最新世代は他のリムーバブルデータストレージフォーマットよりも多くのデータを保存できます。大容量ファイルまたは多数のファイル（LTO-5では最大1.5TB、LTO-6では最大2.5TB）をLTFSフォーマットのテープにコピーできるため、共同作業者とのデータのやり取りやアーカイブコピーの保存が容易になります。

カートリッジ

2025年現在、6社のメーカーが10世代のデータカートリッジと1種類のユニバーサルクリーニングカートリッジを製造しています。LTO Ultriumカートリッジはすべて同じサイズと形状です。人間とロボットライブラリはバーコードラベルでカートリッジを識別できます。テープドライブはカートリッジ内部のメモリでカートリッジを識別できます。

  • LTO-2カートリッジの上部シェルを取り外し、内部コンポーネントを確認。右上隅：テープアクセスゲート。左下隅：書き込み保護タブ。右下隅：カートリッジメモリチップ
    LTO-2カートリッジの上部シェルを取り外し、内部コンポーネントを確認。右上隅：テープアクセスゲート。左下隅：書き込み保護タブ。右下隅：カートリッジメモリチップ
  • LTO-3カートリッジの上部シェルを取り外し、内部コンポーネントを確認しました。右上隅：書き込み禁止タブ。左下隅：カートリッジのメモリチップ。下部：テープアクセスゲート。
    LTO-3カートリッジの上部シェルを取り外し、内部コンポーネントを確認しました。右上隅：書き込み禁止タブ。左下隅：カートリッジのメモリチップ。下部：テープアクセスゲート。

メーカー

このフォーマットの歴史を通じて、LTOテクノロジーメディアのコンプライアンス検証済みライセンス製造業者は6社ありました。EMTEC 、Imation、Fujifilm、Maxell、TDK、Sonyです。[ 70 ]その他のすべてのブランドのメディアは、これらの企業によって契約に基づいて製造されています（または製造されていました）。Verbatim [ 71 ]とQuantegy [ 72 ]はどちらもLTOテクノロジーのライセンスを取得しましたが、コンプライアンス検証済みの独自のメディアを製造したことはありません。2003年の倒産以来、EMTECはLTOメディア製品を製造していません。Imationは2011年にすべての磁気テープ生産を終了しましたが、[ 73 ] TDKテープを使用したカートリッジの製造をしばらく続けました。Maxellは2012年に第6世代までのカートリッジを製造しましたが、その後市場から撤退しました。TDKは2014年にデータテープ事業から撤退しました。[ 74 ]

2019年現在、LTOカートリッジの製造を継続しているのは富士フイルムとソニーのみである。[ 75 ]

カートリッジの仕様

すべての世代のカートリッジの寸法は同じで、102.0 mm × 105.4 mm × 21.5 mm（4.02インチ × 4.15インチ × 0.85インチ）です。[ 76 ]

LTOカートリッジの仕様
UCC LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6 LTO-7 タイプM LTO-8 LTO-9 LTO-10
色典型的なレギュラー
  ブラック[ 77 ]
  ブラック[ 78 ]
  紫[ 78 ]
  青灰色[ 78 ]
  緑（濃い）[ 78 ]
  濃い赤[ 78 ]
  ブラック[ 78 ]
  紫[ 78 ] [ 79 ]
  濃い赤[ 78 ] [ 77 ]
  緑（濃い）[ 78 ]
  黒
HPレギュラー
  オレンジ[ 80 ]
  青[ 81 ]
  濃い赤[ 81 ]
  黄色[ 81 ]
  グリーン[ 81 ]
  ライトブルー[ 81 ] [ 82 ]
  紫[ 81 ] [ 82 ]
  スレートブルー[ 82 ]
  グリーン[ 82 ]
  ライトブルー[ 82 ]
  紫
典型的なWORM
  
  
  
  
  
  
  
  
HPワーム
  
  
  
  
  
  
  
  
ラベル通常のID [ 83 ]* L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 M8 L8 L9 LA PA
ワームID [ 83 ]-- -- -- LT LU 左 LW LX -- LY 着陸地点 左H
注記 * クリーニングカートリッジは、バーコードの最初の3文字が「CL N」であることで識別されます。[ 84 ]また、IDが「CU」であるものもあります。 * 診断カートリッジは、バーコードの最初の3文字が「DG space」であることで識別されます。[ 85 ]
メモリCMブロック 128 [ 86 ]255 511 1023 [ 48 ]
CM容量 4 KB 8 KB 16 KB 32 KiB [ 39 ]
CMブロックサイズ 各カートリッジメモリ（CM）ブロックは32バイトです

色

LTO Ultriumカートリッジシェルの色はほぼ統一されています。HPは例外で、メーカーによって色名が異なる場合があります（スレートブルーとブルーグレー、グリーン、ティール、ブルーグリーン、ダークレッドとバーガンディなど）。

WORM（一度書き込み、何度も読み取り）カートリッジはツートンカラーです。シェルの上半分はそのメーカーのその世代の通常の色で、シェルの下半分は薄い灰色です。[ 87 ]

メモリ

LTOカートリッジメモリ

すべてのLTOカートリッジにはカートリッジメモリ（CM）チップが内蔵されており、テープ識別、LTO世代の識別、テープ使用情報の保存に使用されます。このメモリは、非接触型パッシブ13.56MHz RFインターフェースを介して、32バイトブロック単位で読み書きできます。この非接触インターフェースの通信範囲は20mmです。[ 88 ]

すべてのLTOドライブにはカートリッジメモリリーダーが内蔵されています。外付けリーダーも提供されており、テープライブラリに内蔵されているものとPCベースのものがあります。そのようなリーダーの一つであるVeritapeは、USBでPCに接続し、分析ソフトウェアと統合してテープの品質を評価します。[ 89 ]このデバイスは、 Spectra MLMリーダー[ 90 ]やMaxell LTOカートリッジメモリアナライザー[91]としてもブランド名が変更されています。Proxmark3などの汎用RFIDリーダーもデータを読み取ることができます。[ 92 ]

ラベル

LTO-6ラベルの例

テープライブラリアプリケーションにおけるLTOカートリッジラベルは、一般的にUSS-39のバーコードシンボルを使用しています。[ 93 ] [ 94 ]記述と定義は、自動識別メーカー（AIM）仕様のUniform Symbol Specification (USS-39)およびANSI MH10.8M-1993 ANSIバーコード仕様に記載されています。LTOラベルは6文字とIDコードで構成されます。この識別子はVOLSER（ボリュームシリアル）と呼ばれます。[ 83 ]

リーダーピン

LTOテープの端にあるリーダーピン

LTO カートリッジ内のテープは、単一のリールに巻かれています。テープの端は、LTO ドライブがテープの端を確実に掴み、ドライブ内の巻き取りリールにマウントするために使用される垂直のリーダー ピンに接続されています。9トラック テープやDLTなどの古いシングル リール テープ技術では、テープを巻き取りリールにロードするために別の手段が使用されていました。カートリッジがドライブに挿入されていないときは、ピンは小さなバネでカートリッジの開口部に保持されています。カートリッジがドライブにロードされない一般的な原因は、カートリッジを落としたためにリーダー ピンがずれていることです。通常ピンが保持されているプラ​​スチック製のスロットが落下によって変形し、リーダー ピンがドライブが想定する位置になくなります。

消去

テープ上の磁気サーボトラックは工場でエンコードされています。バルクイレーザー、消磁、あるいはカートリッジを強力な磁場にさらすなどの方法では、データトラックと共にサーボトラックも消去され、カートリッジは使用できなくなります。サーボトラックを破壊せずにデータトラックを消去するには、LTOドライブまたは専用機器を使用します。これらのイレーザーに使用されている消去ヘッドには、データバンドの幅と位置に対応する4つの磁極があります。磁極間の隙間がサーボトラックに対応しており、サーボトラックは消去されません。この機器で消去されたテープは、再度記録することができます。[ 95 ]

クリーニング

ユニバーサルクリーニングカートリッジは、テープドライブの読み取りヘッドと書き込みヘッドからゴミを取り除くのに使用できます。テープドライブを清潔に保つことは重要ですが、通常のクリーニングカートリッジは研磨剤が含まれているため、頻繁に使用するとドライブの寿命が短くなります。クリーニングカートリッジの寿命は通常、15～50回のクリーニングです。[ 96 ]

テープドライブを清潔に保つことに加え、メディア自体も清潔に保つことが重要です。メディア上のゴミは、テープと接触するドライブ部品に付着する可能性があります。このゴミはメディアの摩耗を加速させ、さらなるゴミの発生につながります。テープから過剰なゴミを取り除くことで、データエラーの発生を減らすことができます。メディアのクリーニングには特別な機器が必要です。Spectra Logic社では、これらのクリーナーを「CarbideClean」メディアとして販売されている新しいメディアのクリーニングにも使用しています。[ 97 ]

メカニズム

LTO-2テープドライブ内部

2019年現在、現在のLTOテクノロジーメカニズムのコンプライアンス検証済みライセンス製造業者はIBM、ヒューレット・パッカード、クォンタムである[ 98 ]が、ヒューレット・パッカードとクォンタムはどちらもドライブメカニズムの新規開発を停止している[ 99 ] 。テープドライブまたはストリーマーとも呼ばれるこのメカニズムは、フルハイトとハーフハイトのフォームファクター で利用できる。

デスクトップ用エンクロージャに収納された HP ハーフハイト LTO-2 ドライブ
IBM製のLTO-2メカニズム。このSCSIドライブは5.25インチのフルハイトドライブベイに収まります。

データ転送速度

LTOおよびその他のテクノロジーの最大I/O速度

最小および最大のデータ転送速度は、世代およびドライブによって異なります。ハーフハイトドライブは、同世代のフルハイトドライブと同じ速度を達成できない場合があります。

データ圧縮 (または解凍) が実行されている場合、ドライブとコンピュータ間の平均速度は、テープとドライブ間の速度よりも高くなります。

ドライブは通常、データ転送速度に合わせて可変速度動作をサポートします。これにより、テープのバックヒッチングや「シューシャイニング」がほぼ解消され、全体的なスループットとデバイス/テープの寿命が最大限に高まります。[ 100 ]

クリーニング

IBM LTO-2 FHドライブの内部ヘッドクリーニングブラシ。挿入と取り出しのたびに1回拭きます。

LTOドライブには、カートリッジが挿入されると作動するテープヘッドクリーニングブラシが内蔵されています。より徹底したクリーニングが必要な場合は、ドライブのディスプレイやテープアラートフラグにその旨が通知されます。[ 101 ]

図書館

LTO-1 (Ultrium) テープが見える IBM 3584 テープライブラリ
ADIC Scalar 100テープライブラリ内部

これらのドライブは、ロボット テープ ライブラリに適合する外部デスクトップ エンクロージャまたはキャリアにパッケージ化されることがよくあります。

2025年現在、大規模な自動化テープライブラリはIBM、[ 102 ] Spectra Logic、[ 103 ] Oracle StorageTek、[ 104 ] Quantum（旧ADIC）から入手可能です。[ 105 ] より小型のライブラリとオートチェンジャーも他のベンダーから入手可能で、BDTが元々製造した多くのブランド変更されたユニットも含まれています。[ 106 ]現在入手可能なライブラリは、一般的なデータセンターラック の容積に最大2000個のLTOカートリッジを収容できます。[ 107 ] ユニットあたりの総ストレージ容量は数十ペタバイトを超え、I/Oレートは1日あたり数百テラバイトを超えます。

販売と市場

テープ技術のリリース
2010年以降、ネイティブストレージ容量
2010LTO-5 - 1.5TB
2011TS1140 - 4TB
T10000C - 5TB
2012LTO-6 - 2.5TB
2013T10000D - 8.5TB
2014TS1150 - 10TB
2015LTO-7 - 6TB
2016
2017LTO-8 - 12TB
2018TS1160 - 20TB
2019
2020
2021LTO-9 - 18TB
2022
2023TS1170 - 50TB
2024
2025LTO-10 - 30TB
2026LTO-10 - 40TB

LTOはその歴史の中で、 AIT、DLT、DAT/DDS、VXAといった他のローエンド/ミッドレンジのテープ技術を完全に置き換えることに成功しました。ハイエンド市場からOracle StorageTek T10000が撤退した後は[ 108 ] 、 IBM 3592シリーズとLTOだけが現在も活発に開発が進められています。LTOは一部のユースケースにおいてハードディスクドライブ（HDD）と競合しており、継続的な改良によって予測されていた「テープの終焉」を回避してきました。[ 109 ]

LTO販売

LTOメディア出荷量（2000～2023年）

創業以来、500万台以上のLTOドライブと500EBのメディア容量が販売されています。[ 110 ]

認定メディアメーカー5社と認定メカニズムメーカー4社の存在により、LTO製品市場はかつては競争の激しい市場を形成していましたが、2019年現在、メディアを開発しているメーカーはソニーと富士フイルムの2社のみとなり、メカニズムを開発しているのはIBMのみとなっています。

LTO協会は、メディアの年間出荷量をユニット数と圧縮容量の両方で公表しています。メディアユニット出荷量は2008年に約2,800万個でピークに達しました。[ 111 ] しかし、2023年に出荷された圧縮ストレージ容量は152.9エクサバイトに達し、過去最高を記録しました。[ 112 ]

テープドライブの販売に関する公開情報は容易に入手できない。年間出荷台数は2008年に約80万台でピークに達したが、その後減少し、2010年には約40万台[ 113 ] 、 2018年末には25万台未満となった[ 114 ]。

ディスクストレージとの比較

数十年にわたり、テープストレージは主にメインフレームやバックアップ・アーカイブといった限られた特殊な用途でのみ使用されてきたため、ディスクのコスト低下により、テープの残りの用途もディスクに完全に取って代わられる可能性が示唆されました。しかしながら、テープ技術、特にLTOの継続的な進化により、テープストレージの重要性は維持されてきました。[ 115 ] [ 116 ]

フラッシュストレージとの比較

フラッシュメモリ ベースのSSDもコスト低下が進み、利用が増加しています。SSDの主な利点は、シークタイムとデータ転送速度が高速であることで、LTOやディスクストレージをはるかに凌駕しています。しかし、LTOはSSDが得意とするプライマリストレージ分野では競合していません。オフラインアーカイブストレージ市場においても、SSDは長期的な安定性やデータストレージ単位あたりの低コストという点で、まだLTOと競合していません。[ 117 ]

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