使用终极手段区域进行数据存储设备的数据管理的制作方法
【专利说明】使用终极手段区域进行数据存储设备的数据管理
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年3月21日提交的美国临时申请N0.61/968，966 (律师案卷号T7147.P)的优先权，在此以全文引用的方式并入本文。
技术领域
【背景技术】
[0003]数据存储设备(DSD)通常用于将数据记录到存储介质或从存储介质复制数据。存储介质的一种类型包括旋转磁盘，其中DSD的磁头能够在磁盘的表面上的磁道中读写数据。
[0004]由于各种状况，存储在磁盘上的数据会变得易于受到损坏或数据丢失影响。例如，如果DSD掉落并且DSD的组件接触磁盘表面，那么存储在磁盘表面的具体区域上的数据会变得无法读取。在另一个示例中，污垢或表面缺陷也会引起写入到磁盘上的数据丢失或损坏。
【发明内容】
【附图说明】
[0005]根据下面阐述的详细描述并结合附图，本发明的实施例的特征和优点将变得更明显。提供附图和相关描述旨在示出本发明的实施例而不是限制所要求保护的范围。
[0006]图1示出根据一个实施例的数据存储设备(DSD)的框图。
[0007]图2A是根据一个实施例的具有终极手段区域(last resort zone)的转换表的示例，该终极手段区域被预留为不能存储数据。
[0008]图2B示出根据一个实施例在终极手段区域已经被设置为可用于存储数据之后的图2A的转换表。
[0009]图3是根据一个实施例的数据管理过程的流程图。
[0010]图4是根据另一个实施例的数据管理过程的流程图。
【具体实施方式】
[0011]在下列详细描述中，阐述了若干具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员而言明显的是，所公开的各种实施例可以在没有这些具体细节的一些细节的情况下实现。在其他实例中，已知结构和技术没有详细示出以避免不必要地混淆各种实施例。
[0012]图1示出根据一个实施例的计算机系统100，其包括主机101和数据存储设备(DSD) 106。计算机系统100能够是，例如计算机系统(例如，服务器、台式机、移动/便携式设备、平板电脑、智能手机等)或者其他电子设备(如数字视频录像机(DVR))。就这一点而言，计算机系统100可以是独立系统或者网络的部分。本领域技术人员将理解，系统100和DSD 106能够包括比图1示出的那些组件更多或更少的组件，以及所公开的过程能够在其他环境中实施。
[0013]在图1的示例性实施例中，DSD 106包括用于存储数据的固态存储器128和磁盘150。就这一点而言，DSD 106能够被认为是固态混合驱动器(SSHD)，其中它包括固态非易失存储器(NVM)介质和磁盘NVM介质。在其他实施例中，磁盘150或固态存储器128中的每个都可以分别由多个硬盘驱动器(HDD)或多个固态驱动器(SSD)代替，从而DSD106包括HDD或SSD的池(pool)。在又一些实施例中，DSD 106的NVM介质可以仅包括磁盘150或固态存储器128。
[0014]DSD 106包括控制器120，其包括如一个或更多个处理器的电路以用于执行指令，并且能够包括微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、硬连线逻辑、模拟电路和/或其组合。在一个实施例中，控制器120能够包括片上系统(SoC)。
[0015]主机接口 126被配置为连接DSD 106和主机101并且可以根据标准(例如，如PCI总线(PCIe)、串行高级技术附件(SATA)或串行连接SCSI (SAS))。本领域技术人员将理解，主机接口 126能够被包括作为控制器120的部分。
[0016]传感器142检测DSD 106的环境状况，例如温度、加速度或DSD 106的振动，并基于检测的状况提供输入到控制器120。在一些实施例中，控制器120可以基于从传感器142接收到的输入修改DSD 106的操作。如下面更详细讨论的，如果确定环境状况已经达到阈值，控制器120还可以将NVM介质的终极手段区域设置为可用于存储数据。
[0017]在图1的示例中，磁盘150由主轴电机(未示出)旋转。DSD 106还包括连接至致动器130的远端的磁头136，其中致动器由音圈电机(VCM) 132旋转以便将磁头136相对于磁盘150定位。控制器120能够分别使用VCM控制信号30和SM控制信号34控制磁头136的位置和磁盘150的旋转。
[0018]如本领域技术人员理解的，磁盘150可以与在磁盘150下方径向对齐的附加磁盘形成磁盘组的部分。此外，磁头136可以形成包括附加磁头的磁头堆叠组件(head stackassembly)的部分，其中每个磁头被设置为从磁盘组中的对应磁盘表面读取数据以及将数据写入磁盘组中的对应磁盘表面。
[0019]磁盘150包括若干径向间隔的同轴磁道(未示出)，其用于将数据存储在磁盘150的表面上。磁盘150上的磁道被分组为磁道区域(例如区域152和终极手段区域154)，其中每个磁道被划分为若干扇区，所述扇区沿着磁道在圆周上间隔。
[0020]在一些实施方式中，磁盘150上的磁道通过磁头136的写入元件使用叠瓦式磁记录(SMR)被写入以重叠相邻磁道。SMR提供一种通过重叠磁道(如屋顶瓦片(roofshingle))增加能够存储在磁盘150上的给定区域中的数据量的方法。接着非重叠部分用作窄磁道，其能够由磁头136的读取元件读取。
[0021]尽管SMR在每英寸上具有更多数量的磁道通常是可能的，但磁道的重叠基本上能够防止对先前重叠的磁道进行新的写入，因为这种新的写入将影响写入到重叠磁道中的数据。出于这个理由，在SMR实施方式中磁道通常被顺序地写入，以避免影响先前写入的数据。
[0022]在图1的实施例中，与DSD 106的NVM介质的其他部分相比，终极手段区域154与更高风险的数据丢失相关联。例如，终极手段区域154能够包括磁盘150的区域，其可能经常由于DSD 106的机械冲击而损坏。这种机械冲击会发生在DSD 106操作期间掉落时或制造商最初测试DSD106时。
[0023]在图1中，终极手段区域154位于磁盘150的外直径(OD)部分。由于DSD 106采取预防措施以将磁头136移离磁盘150从而降低冲击时磁盘150损坏的可能性，因此当DSD106在操作期间掉落时，磁盘150的OD部分会被损坏。此外，如果磁盘150被编址为在磁盘150的OD部分开始，磁盘150的OD部分会在制造商对DSD 106进行机械冲击测试时损坏。
[0024]在其他实施例中，终极手段区域154能够位于磁盘150的不同部分中或者位于固态存储器128的一部分中。在一个实施例中，终极手段区域154位于磁盘150的内直径(ID)部分。由于靠近ID部分的增加的污垢量或者通过将磁盘150夹紧到主轴(未示出)造成的其他磁盘表面的不规则性，磁盘150的ID部分会与更高风险的数据丢失相关联。在其他实施例中，终极手段区域154能够在操作期间或厂家测试时被分配为具有超过预定数量的缺陷或误差的区域。
[0025]除了磁盘150，DSD 106的NVM介质还包括用于存储数据的固态存储器128。尽管本文的描述一般涉及固态存储器，应当理解，固态存储器可以包括一种或更多种各种类型的存储器设备，例如闪存集成电路、硫系RAM(C-RAM)、相变存储器(PC-RAM或PRAM)、可编程金属化单元 RAM(PMC_RAM 或 PMCm)、双向统一存储器(Ovonic Unified Memory, 0UM)、电阻RAM(RRAM)、NAND存储器(例如，单极单元(SLC)存储器、多级单元(MLC)存储器或其任意组合)、NOR存储器、EEPR0M、铁电存储器(FeRAM)、磁阻RAM(MRAM)、其他分立NVM芯片或其任意组合。在DSD 106存储数据到固态存储器128中时，终极手段区域154可以是可以具有某些检测到的或已知的弱点或状况(类似于上面描述的那些弱点或状况)的固态存储器128中的位置，如页、块、芯片等，并且本文描述的实施例也能够等同地应用到这类情况中。
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