冷存儲(chǔ)或混合模式驅(qū)動(dòng)器中的主動(dòng)寫入的保護(hù)帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中公開的各種實(shí)施例涉及用于在冷存儲(chǔ)(cold storage)或混合模式盤驅(qū)動(dòng)器中主動(dòng)寫入保護(hù)帶的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]盤驅(qū)動(dòng)器是信息存儲(chǔ)裝置。盤驅(qū)動(dòng)器的最基本的部分是被旋轉(zhuǎn)的信息存儲(chǔ)盤、使承載一個(gè)或多個(gè)換能器(transducer)的滑動(dòng)器(slider)移動(dòng)到盤上的各種位置的執(zhí)行器(actuator)、以及用于將數(shù)據(jù)寫入到盤和從盤讀取數(shù)據(jù)的電子電路。一個(gè)或多個(gè)信息存儲(chǔ)盤被固定到旋轉(zhuǎn)主軸。更具體地，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包括將表示該數(shù)據(jù)的信息寫入盤上的磁道的部分。換能器包括兩個(gè)單獨(dú)的裝置:將表示數(shù)據(jù)的信息寫入到盤的寫入換能器和從盤讀取信息的讀取換能器或傳感器。
[0003]存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包括將表示數(shù)據(jù)的信息寫入盤。具有磁性介質(zhì)的傳統(tǒng)的盤驅(qū)動(dòng)器在同心的磁道中組織數(shù)據(jù)。在這些存儲(chǔ)裝置中存在存儲(chǔ)增加的量的數(shù)據(jù)的不變的目標(biāo)。增加這些存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)能力的兩種方式包括增加比特密度，這意味著沿著同心磁道或基本上同心的磁道的圓周減小單個(gè)比特之間的間距。在一些應(yīng)用中，磁道也可以被寫入成螺旋形。可以沿著螺旋形路徑增加比特密度。
[0004]另一種用于增加容量的方式是增加磁道密度。這涉及將磁道更緊密地寫入在一起。在一些實(shí)施例中，一部分先前寫入的磁道可以被蓋寫(overwrite)，以產(chǎn)生更細(xì)或?qū)挾雀〉拇诺?。一部分原始磁道被移除，留下比寫入單元的寫入寬度更?xì)的磁道。該構(gòu)思被稱為疊瓦式(shingled)寫入。疊瓦式寫入通常是增加磁記錄的面密度的垂直磁記錄的形式。在疊瓦式寫入的磁記錄(SMR)介質(zhì)中，相鄰磁道的區(qū)域(帶)被寫入，以便重疊一個(gè)或多個(gè)先前寫入的磁道。與可以以任意次序?qū)懭氲膫鹘y(tǒng)磁道不同，疊瓦式磁道必須順序地寫入。SMR盤上的磁道被組織成可以從內(nèi)徑(ID)到外徑(OD)或從OD到ID順序地寫入的多個(gè)疊瓦式區(qū)域(通常稱為I區(qū)域)。
[0005]隨著比特和磁道的密度增加，來(lái)自磁道上的一個(gè)比特或比特集合的磁信息可以與來(lái)自周圍磁道的磁信息相干擾或相組合。這包括被寫入的磁道與在先及在后磁道之間的相互作用。該相互作用可以在相鄰磁道上并導(dǎo)致相鄰磁道干擾(ATI)，但是不限于相鄰磁道。在一些情況下，該相互作用可以是遠(yuǎn)處的若干磁道。這些相互作用被稱為遠(yuǎn)磁道干擾(FTI)。在一些情況下的FTI是部分擦除遠(yuǎn)離當(dāng)前正在被寫入的磁道的一個(gè)磁道或多于一個(gè)磁道的磁道。任何磁道間干擾都導(dǎo)致讀回?cái)?shù)據(jù)的精確度減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種盤驅(qū)動(dòng)器具有至少一個(gè)帶有主盤表面的盤，盤驅(qū)動(dòng)器包括具有第一磁道寬度和第二磁道寬度的磁道的第一區(qū)域。第二磁道寬度比第一磁道寬度寬。盤驅(qū)動(dòng)器還具有包括具有第三磁道寬度和第四磁道寬度的磁道的第二區(qū)域。第三磁道寬度比第四磁道寬度寬。保護(hù)帶位于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間。第二磁道和第三磁道位于鄰近保護(hù)帶。第一區(qū)域包括在第一磁道和第二磁道之間的多個(gè)磁道。第二區(qū)域還包括在第三磁道和第四磁道之間的多個(gè)磁道。第一區(qū)域的磁道位于接近于第二磁道，具有比位于接近于第一磁道的磁道寬的磁道寬度，并且第二區(qū)域的磁道位于接近于第三磁道，具有比位于接近于第四磁道的磁道寬的磁道寬度。換言之，接近于保護(hù)帶的磁道比更遠(yuǎn)離保護(hù)帶的磁道寬。這樣做是為了最小化在保護(hù)帶附近在寫入窄磁道時(shí)發(fā)生的遠(yuǎn)磁道干擾。遠(yuǎn)磁道干擾更可能在區(qū)域經(jīng)常被整理碎片時(shí)發(fā)生，從而導(dǎo)致保護(hù)帶附近的窄磁道被多次寫入和重寫。
[0007]一種用于減少盤驅(qū)動(dòng)器上的遠(yuǎn)磁道干擾的方法包括:指定將存儲(chǔ)信息的盤上的多個(gè)區(qū)域；通過(guò)保護(hù)帶分開盤驅(qū)動(dòng)器上的多個(gè)區(qū)域中的至少兩個(gè)。所述方法包括將表示數(shù)據(jù)的信息寫入到多個(gè)區(qū)域中的至少一個(gè)。鄰近區(qū)域的保護(hù)帶中的至少一個(gè)的磁道具有比在區(qū)域中間的磁道更大的寬度。
【附圖說(shuō)明】
[0008]結(jié)合附圖，通過(guò)下面的詳細(xì)描述，將容易地理解實(shí)施例，在附圖中，相似的標(biāo)號(hào)指示相似的結(jié)構(gòu)元件，其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的示意性俯視圖；
[0010]圖2是示出了根據(jù)示例實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)或多個(gè)盤的表面或多個(gè)表面上的多個(gè)區(qū)域的示例的示意圖；
[0011]圖3是根據(jù)示例實(shí)施例的示例糾錯(cuò)單元的示意圖；
[0012]圖4是根據(jù)示例實(shí)施例的用于從數(shù)據(jù)容量的工廠設(shè)置增加盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)容量的方法的流程圖；
[0013]圖5是根據(jù)示例實(shí)施例的用于從數(shù)據(jù)容量的工廠設(shè)置增加盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)容量的另一方法的流程圖；
[0014]圖6是根據(jù)示例實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的示意圖，盤驅(qū)動(dòng)器包括具有包括多個(gè)物理塊地址的多個(gè)磁道的物理區(qū)域，并且包括與區(qū)域相對(duì)應(yīng)的多組邏輯塊地址；
[0015]圖7A示出根據(jù)又一示例實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的盤；
[0016]圖7B示出根據(jù)RPM倍增的示例實(shí)施例的具有表示數(shù)據(jù)的信息的旋轉(zhuǎn)拷貝的盤驅(qū)動(dòng)器的盤；
[0017]圖7C示出根據(jù)RPM倍增的另一示例實(shí)施例的具有表示數(shù)據(jù)的信息的旋轉(zhuǎn)拷貝的另一實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的盤；
[0018]圖8是根據(jù)示例實(shí)施例的使用帶狀記錄(banded recording)的盤驅(qū)動(dòng)器的示意圖；
[0019]圖9是根據(jù)示例實(shí)施例的用于減少盤驅(qū)動(dòng)器上的遠(yuǎn)磁道干擾的方法的流程圖；
[0020]圖10是根據(jù)示例實(shí)施例的用于將信息寫入到盤驅(qū)動(dòng)器上的可磁化的盤表面的方法的流程圖；
[0021]圖11是根據(jù)示例實(shí)施例的用于將表示數(shù)據(jù)的信息的不可讀的塊移動(dòng)到盤上的另一可讀區(qū)的方法的流程圖；
[0022]圖12是根據(jù)示例實(shí)施例的示出從一個(gè)物理塊地址或一組物理塊地址到另一物理塊地址或另一組物理塊地址的數(shù)據(jù)的傳輸?shù)氖疽鈭D；
[0023]圖13是根據(jù)示例實(shí)施例的用于將信息寫入到盤驅(qū)動(dòng)器上的可磁化的盤表面的方法的流程圖；
[0024]圖14是根據(jù)另一示例實(shí)施例的用于改變具有到盤驅(qū)動(dòng)器上的可磁化的盤表面的信息的盤驅(qū)動(dòng)器的容量的方法的流程圖；
[0025]圖15是根據(jù)示例實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)器的物理區(qū)域以及在兩個(gè)時(shí)間Tl、T2時(shí)該物理區(qū)域的邏輯容量的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在下面的文件中，闡述了諸多具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)作為所描述的實(shí)施例的基礎(chǔ)的原理的徹底理解。然而對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然所描述的實(shí)施例可以在不使用這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)施。在其他情況下，對(duì)公知的過(guò)程步驟不進(jìn)行詳細(xì)描述，以避免不必要地使基礎(chǔ)原理不必要地模糊不清。
[0027]—般地，本公開描述了用于將數(shù)據(jù)寫入到存儲(chǔ)介質(zhì)的技術(shù)。具體地，本公開描述了具有不同區(qū)域的盤。在不同的區(qū)域中，使用不同的記錄技術(shù)。盤驅(qū)動(dòng)器也可以包括被稱為E區(qū)域的寫入緩沖器區(qū)。在本公開中描述的技術(shù)用于在各個(gè)區(qū)域中使用若干不同的寫入技術(shù)將數(shù)據(jù)寫入盤。此外，區(qū)域可以基于對(duì)有利的工作環(huán)境的確定以各種容量被寫入。這生成具有可變?nèi)萘康谋P驅(qū)動(dòng)器。可以使用所描述的一種或多種寫入技術(shù)或通過(guò)改變寫入技術(shù)的參數(shù)來(lái)增加盤或多個(gè)盤的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)容量。在使用性能指標(biāo)來(lái)確定是否可以增加容量之后，實(shí)時(shí)地或現(xiàn)場(chǎng)地改變寫入技術(shù)。
[0028]圖1是示出利用本公開中描述的技術(shù)的示例硬盤驅(qū)動(dòng)器的示意圖。在本示例中，硬盤驅(qū)動(dòng)器100作為內(nèi)部或外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置被可操作地耦合到主機(jī)裝置。盤驅(qū)動(dòng)器100可以在獨(dú)立的PC中，或者可以是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一組盤驅(qū)動(dòng)器的一部分，諸如在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。主機(jī)裝置可以包括例如膝上型或臺(tái)式計(jì)算機(jī)或類似的裝置。主機(jī)裝置也可以是服務(wù)器。硬盤驅(qū)動(dòng)器100包括數(shù)據(jù)記錄盤或介質(zhì)102、主軸部件104、滑動(dòng)器106、執(zhí)行器臂108、音圈電機(jī)部件110、音圈電機(jī)(“VCM”)和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112、主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器114、前置放大器116、讀取/寫入數(shù)據(jù)通道118、處理單元120、數(shù)據(jù)緩沖器RAM 132、引導(dǎo)閃存(boot flash) 134、主機(jī)接口單元136、以及振動(dòng)測(cè)量單元138。此外,處理單元120包括硬盤控制器122、接口處理器124、伺服處理器126、指令SRAM 128、以及數(shù)據(jù)SRAM 130。應(yīng)當(dāng)注意到，盡管示例硬盤驅(qū)動(dòng)器100被示出為具有不同的功能塊，但是這種例示是用于描述性目的，而不是將硬盤驅(qū)動(dòng)器100限定為具體的硬件架構(gòu)。以類似的方式，處理單元120不應(yīng)當(dāng)被限定為基于圖1所示的示例的具體硬件架構(gòu)。可以使用硬件、固件和/或軟件實(shí)現(xiàn)方式的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)硬盤驅(qū)動(dòng)器100的功能。
[0029]盤102被耦合到主軸部件104，并繞著固定的旋轉(zhuǎn)軸在方向D上旋轉(zhuǎn)。盤102可以以恒定的或變化的速率旋轉(zhuǎn)。典型的旋轉(zhuǎn)速率在從每分鐘小于3，600轉(zhuǎn)到每分鐘大于15，000轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)。然而，盤102可以以更高或更低的速率旋轉(zhuǎn)，并且可以基于磁記錄技術(shù)來(lái)確定旋轉(zhuǎn)速率。主軸部件104包括主軸和電機(jī)，并被耦合到主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器114。主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器114向主軸部件104提供電信號(hào)，并且主軸旋轉(zhuǎn)(從而盤102旋轉(zhuǎn))的速率可以與該電信號(hào)的電壓或電流成比例。主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器114耦合到主軸電機(jī)和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112。主軸電機(jī)典型地被容納在主軸部件104中。主軸電機(jī)和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112被配置為使用反饋技術(shù)來(lái)確保盤102以期望的速率旋轉(zhuǎn)。例如，主軸電機(jī)和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112可以被配置為接收例如來(lái)自電機(jī)的電流和/或電壓信號(hào)，并使用反饋電路來(lái)調(diào)節(jié)被提供給主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器114的電信號(hào)。反饋電路將期望的旋轉(zhuǎn)位置與實(shí)際的徑向位置相比較。在一些實(shí)施例中，與嵌入式伺服相關(guān)聯(lián)的伺服楔部(servo wedge)被用于提供徑向位置信息。
[0030]如圖1所示，VCM和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112還耦合到音圈電機(jī)部件110。除了向主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)器114提供電信號(hào)之外，VCM和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112還被配置為向音圈電機(jī)部件110提供電信號(hào)。音圈電機(jī)部件110被可操作地耦合到執(zhí)行器臂108，使得執(zhí)行器臂108基于從VCM和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112接收到的電信號(hào)的電流或電壓而繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，滑動(dòng)器106耦合到執(zhí)行器臂108。因此，VCM和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112調(diào)節(jié)滑動(dòng)器106相對(duì)于盤102的位置。VCM和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112可以使用反饋技術(shù)來(lái)確?；瑒?dòng)器106相對(duì)于盤102保持期望的位置。在一個(gè)示例中，VCM和電機(jī)前置驅(qū)動(dòng)器112包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以監(jiān)視來(lái)自音圈電機(jī)部件110的電磁場(chǎng)和電流。
[0031]滑動(dòng)器106被配置為根據(jù)磁記錄技術(shù)(例如在本文中描述的示例磁記錄技術(shù)中的任何一種)對(duì)盤102讀取和寫入數(shù)據(jù)。滑動(dòng)器106包括與被包括作為盤102的一部分的多個(gè)盤中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的讀取頭和寫入頭。此外，滑動(dòng)器106可以包括用于每個(gè)盤的一個(gè)或多個(gè)讀取頭和寫入頭。例如，一堆盤中的每個(gè)盤包括可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩個(gè)主表面。在一個(gè)實(shí)施例中，存在被定位成具有與盤堆中的每個(gè)盤的一個(gè)主表面的換能關(guān)系的滑動(dòng)器106、以及被定位成具有與盤堆中的每個(gè)盤的另一主表面的換能關(guān)系的另一滑動(dòng)器106?；瑒?dòng)器106耦合到前置放大器116。前置放大器116也可以被稱為臂電子裝置(AE)。前置放大器116被配置為從多個(gè)頭中選擇正確的頭用于具體的讀操作或?qū)懖僮鳌Ｇ爸梅糯笃?16被配置為在寫操作期間利用寫入電流驅(qū)動(dòng)頭106。此外，前置放大器106被配置為在讀操作期間使用可編程頭偏置電流來(lái)放大來(lái)自滑動(dòng)器106的讀信號(hào)。前置放大器116還可以被配置為檢測(cè)讀操作和寫操作的每一個(gè)的期間的錯(cuò)誤。前置放大器116可以包括用于讀操作期間的熱糙度(TA)恢復(fù)的信號(hào)自適應(yīng)濾波器(SAF)。
[0032]前置放大器116從讀取/寫入數(shù)據(jù)通道單元118接收要被寫入盤102的數(shù)據(jù)。此夕卜，前置放大器116將從盤102讀取的數(shù)據(jù)提供給讀取/寫入數(shù)據(jù)通道單元118。數(shù)據(jù)可以源自主機(jī)裝置，并且可以經(jīng)由主機(jī)接口單元136和處理單元120被傳送到讀取/寫入數(shù)據(jù)通道單元118。主機(jī)接口單元136提供了硬盤驅(qū)動(dòng)器100和主機(jī)裝置之間的連接。主機(jī)接口單元136可以根據(jù)按照計(jì)算機(jī)總線接口定義的物理特性和邏輯特性來(lái)操作。示例標(biāo)準(zhǔn)化接口包括 ATA (IDE、EIDE、ATAP1、UltraDMA, SATA)、SCSI (并行 SCS1、SAS)