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9トラックテープは、 1964年にIBM System/360とともに導入された磁気テープデータストレージのフォーマットです。幅1/2インチ（12.7 mm）の磁気テープメディアとリールは、以前のIBM 7トラックフォーマットと同じサイズですが、新しいフォーマットは8つのデータトラックと1つのパリティトラックを備え、合計9つの並列トラックとなっています。データは8ビット文字として、テープの全幅（パリティビットを含む）にわたって保存されます。テープ速度とデータ密度の向上に伴い、PE（位相符号化）、GCR（グループ符号化記録） 、NRZI（非ゼロ復帰、反転、時には「ナージー」と発音される）など、さまざまな記録方式が採用されてきました。テープの長さは最大3,600フィート（1,100 m）まで様々です。
S/360と9トラックテープの登場により、バイトの標準サイズは事実上8ビットに設定された。
30年以上にわたり、このフォーマットはオフラインストレージとデータ転送を支配していましたが、20世紀末には時代遅れとなり、最後のテープメーカーは2002年初頭に生産を終了し[ 1 ] 、ドライブの生産は翌年に終了しました[ 2 ] 。
一般的な 9 トラック ユニットは、テープ トランスポート (基本的に、読み書きヘッドと消去ヘッドを通過するようにテープをリールからリールへと移動させるすべてのメカニズム) と、それをサポートする制御およびデータ読み書きエレクトロニクスで構成されています。トランスポートは通常、供給モーター、巻き取りモーター、テープ リールを所定の位置に固定するためのハブ、キャプスタン モーター(ピンチ ローラーは必ずしも必要ではありません。下記参照)、テープ ヘッド アセンブリ、動作中にテープを正確な経路に保つための各種ローラー、およびテープの「引っかかり」を防ぐ真空カラムで構成されています。データは、テープの伸びやテープ速度の変動によって破損する可能性があるため、トランスポートはテープの端を傷つけることなくテープをガイドし、ワウフラッターを最小限に抑えてテープを移動させ、テープが読み書きヘッドと常に接触するように、低いながらも十分な張力を与える必要があります。
テープを装填するには、オペレーターはテープリールの外側にある保護カバー（湿気や埃がメディアに付着するのを防ぐため、「テープシールベルト」と呼ばれることが多い）を取り外し、供給ハブにテープを取り付けます。次に、テープリーダーを各種ローラーアセンブリに通し、巻き取りリールに巻き取ります。巻き取りモーターがテープを引き出すのに十分な摩擦が得られるように、テープを3～4回巻き付けます。その後、オペレーターは、多くの場合ボタンを1回押すだけで、保護窓を閉じ、真空システムを起動し、テープ経路にある光学センサーがテープ開始位置（BOT）を示す箔ストリップを検出するまでテープを前進させる自動シーケンスを開始します。すると、制御回路が制御コンピューターにユニットの動作準備完了を通知します。
オーディオ用テープドライブと同様に、9トラックデジタルテープドライブでテープを読み書きヘッドに通過させるには、キャプスタンモーターによる精密な制御が必要です。キャプスタンモーターは非常にスムーズに動作するように設計されています。制御回路へのフィードバックは、通常は光学式「トーンホイール」と呼ばれるタコメーターによって行われ、テープ速度を制御します。キャプスタンの始動と停止は、適切なサイズのインターレコードギャップ（情報ブロック間のギャップ）を確保するために、ランプジェネレーターによって制御されます。
真空システムは、比較的低い張力で短いテープを真空カラム内に保持することで、キャプスタンの精密な動きとリールの大きな動きの間に物理的な緩衝材を提供します。真空カラムは片端が開いたチャンバーで、開口部はキャプスタンとローラーアセンブリの前後のテープ経路に沿って配置されています。カラム内のテープ量は、カラム側面の4つの光学センサーまたは真空センサーによって制御されます。制御回路は、2つの内側センサー間のテープループのカーブを維持し、必要に応じて供給リールにテープの送り出し量を増やすか停止させ、巻き取りリールに巻き取り量を増やすか停止させます。カラムの最上部と最下部にある外側の2つのセンサーは、動作中に送り機構の不具合を検知し、テープの損傷を防ぐために、制御回路にテープ搬送と真空システムのすべての動作を停止させるよう指示します。真空カラムによる張力とテープ経路の設計により、テープは通常、キャプスタンの比較的摩擦の高いコーティングと十分に接触しているため、ピンチローラーは使用されません。
多くのシステムではテープの動きは双方向で、制御コンピュータの要求に応じてテープを順方向にも逆方向にも読み取ることができます。供給真空カラムが逆方向に小さな一定の張力を維持するため、キャプスタンはテープが束になったり、経路から外れたりすることなく逆方向に送り出すことができます。ほとんどのオーディオテープシステムとは異なり、キャプスタンとヘッドアセンブリは、高速順方向および逆方向の動作中であっても常にテープに接触しており、高速巻き戻しの場合にのみヘッドアセンブリがテープ経路から離れます。一部のユニットでは、メーカーが「高速検索」機能を提供しており、テープを一定数のブロック分だけ素早く移動させ、テープを停止させてから、要求されたデータを通常の速度で読み取ることができます。
テープには、テープ終端（EOT）を示す箔片が設けられています。書き込み中にEOTに到達すると、コンピュータプログラムにその状態が通知されます。これにより、プログラムはテープに十分な残量があるうちに、テープ終端情報を書き込むことができます。
BOTとEOTの検出は、テープの表面に小さなランプを斜めに照射することによって行われます。テープに接着された箔片がランプを通過すると、光受容体が反射した光を感知し、システムがテープの動きを停止するようにトリガーします。これが、9トラックテープドライブを備えたデータセンターで写真用フラッシュカメラの使用が許可されていない主な理由です。フラッシュカメラは、テープドライブを騙してBOTとEOTを誤って検出する可能性があるためです。[ 3 ]
上記は典型的な搬送システムの一例ですが、メーカーは様々な代替設計を開発しています。例えば、水平搬送デッキを採用した設計では、オペレーターはテープリールを供給リールベイにセットし、ドアを閉めてロードボタンを押すだけで、真空システムがテープを経路に沿って引き込み、機構内の巻き取りハブに巻き取ります。また、真空コラムを廃止し、マイクロプロセッサ制御のダイレクトドライブ方式を採用した設計もあります。
9トラックの800 NRZIおよび1600 PE（位相符号化）テープは、データレコード間に0.6インチ（15mm）のレコード間ギャップ（IRG）を使用し、レコード間でテープの停止と開始を可能にしています。6250 GCRテープは、より狭い0.3インチ（7.6mm ）のIRGを使用しています。
9トラックテープには、テープの開始位置から10フィート（3.0m ） 、終了位置から14フィート（4.3m ）の位置に、非データ面に反射ステッカーが貼られています。これは、テープがハブから巻き戻されないようにハードウェアに信号を送るためです。これらの反射ステッカーは、テープの開始位置（BOT）と終了位置（EOT）を示します。10フィート（3.0m ）のリーダーテープとトレーラーテープは、テープがエアカラムを上下し、ハブを数回巻き付けるのに十分な長さです。トレーラーテープの余分な4フィート（1.2m ）は、マルチボリュームデータセットのテープデータセグメントを終了させるために、EOTマークの後にオペレーティングシステムが数ブロックのデータを書き込むためのスペースを確保するためです。オペレーターは、リーダーテープがほつれてきたら、数インチ切り取るのが一般的です。先頭の反射ストリップがテープから剥がれてしまうと、データセットのBOTポイントの位置が特定しにくくなり、BOTの向きもほぼ判別できなくなるため、データの読み取りが困難になります。このような場合は、新しいBOTストリップをテープに追加し、以前のデータは失われたものとみなされます。
9トラックテープは、1インチあたり800、1600、6250バイトの8ビットバイトの密度を持ち、通常の長さ2,400フィート（730メートル）のテープでは、それぞれ約22.5MB、45MB、175MBの容量になります。
2400シリーズ磁気テープユニットはSystem/360とともに導入され、9トラックテープを初めて採用した製品です。テープとリールの寸法は、IBM 729などの7トラックユニットで使用されていたものと同じです。ただし、古い7トラックテープの読み書きは、7トラック読み書きヘッドと7トラック互換オプションを備えた専用の2400ドライブでのみ可能です。
3400シリーズ磁気テープユニットは、IBM System/370とともに導入されました。3400システムの主な利点は、データ密度が高いこと（6250 BPI）と、IBM 2420モデル7で初めて採用された「オートローダー」カートリッジに対応していることです。オートローダーカートリッジが登場する以前は、テープはリールを囲むプラスチック製の「テープシールベルト」で密封され、汚染防止とラックへの吊り下げ機能を提供していました。3420のオートローダーカートリッジにより、テープオペレーターはシールベルトを取り外すことなく、リールをハブに直接取り付けることができます。これにより、オペレーターはベルトの取り外し/交換やテープを巻き取りリールに通す必要がないため、大幅な時間短縮とオペレーターのミスの削減が実現します。
初期のテープドライブには真空カラムがありましたが、8809ドライブ（1980年代）などの一部のIBMテープドライブはフラットマウント方式で、真空カラムはありません。テープは手動でマウントされ、通されます。このドライブは800 bpiと1600 bpiの両方をサポートしています。このドライブはIBM System/36で使用されています。IBM AS/400およびiSeriesには9348-012があり、これは卓上型でフラットマウント方式ですが、テープリールを自動でロードし、自動的に通します。9348は1600 bpiと6250 bpiの密度のテープをサポートしています。
長さ2400フィートのテープリール（32,767バイトのブロック、6250BPIで記録）の最大データ容量は170 メガバイトです。通常は、4K（4,096バイト）などのより小さなブロックサイズが使用され、その場合、テープの記憶容量は113 メガバイトに減少します。
オペレーティングシステムによって、テープはEBCDIC（IBM機器を使用する場合）またはASCIIのいずれかの形式でフォーマットされ、「ラベル付き」（データの前にテープヘッダーがあり、通常はテープ名と日付が含まれる場合）、「ラベルなし」（テープにヘッダーがない場合）、または「非標準ラベル」（テープにヘッダーはあるが、テープを読み取る機器が想定する形式に準拠していない場合）のいずれかになります。
データは、一度に1レコードずつではなく、ブロック単位でテープに書き込まれることがよくあります。ブロック間にはブロック間ギャップがあり、これは密度によって異なりますが、通常は5/8インチから3/4インチの長さです。テープに保存できるデータ量を最大化するには、ギャップの数を最小限に抑える必要があります。さらに、ブロック単位で保存されたデータは、一度に1レコードずつ保存されたデータよりも高速に読み書きできます。欠点は、ブロック内のデータが破損すると、複数のレコードが失われる可能性があることです。
