具有介质制备机制的电子系统及其操作方法_2

文档序号:8362642阅读:来源:国知局
电路138中的时间约束和/或覆盖标记(override flag)。环境变量能够包括温度、相对湿度、海拔或飞行高度。低于25摄氏度的温度能够要求预处理并且能够重置覆盖标记。在一个实施例中,在方块140中,如果覆盖标记无效,则仅能够以预处理图案在介质上写入第一预处理磁道。如果环境变量不要求预处理或者来自主机的活动阻止第一预处理磁道所需的延迟,则将设置覆盖标记。在方块142,以从第一预处理磁道的第一磁道间间隔在介质上写入数据磁道,其中磁头定位在第一方向上。在一些实施例中,可以选择性省略方块139中的环境变量检查,以使控制电路138可在没有方块139的情况下执行方块140和方块142。在这种情况下,方块140和方块142中描述的行为性能不取决于覆盖标记。将在下面结合图2A-4提供与流程图相关的额外细节。
[0028]现转向图2A和图2B,其中根据一个实施例示出图1的电子系统100的介质104的几何表示。在图2A所示的实施例中,能够通过以重叠方式写入叠瓦(shingle)数据磁道202以使叠瓦区域204中的叠瓦数据磁道202变成叠瓦式的。作为一个示例,重叠叠瓦数据磁道202增加介质104的径向密度,从而增加电子系统100的容量。叠瓦数据磁道202能够被写成如图2A所示的圆形图案,其中从外径向内径(或者反之亦然)写入叠瓦数据磁道202。在一个实施例中,在非叠瓦区域212中写入非重叠磁道。尽管在该示例中,叠瓦区域204被描述相对于非叠瓦区域212在外径上,根据实施可以使用不同的区域布置和区域数目。
[0029]在一个实施例中,频繁写入的逻辑区块地址(LBA)能够被写入到非叠瓦区域212的非叠瓦式数据磁道210,并且很少写入的LBA被写入到叠瓦区域204的叠瓦式叠瓦数据磁道202。这增加了电子系统100的总容量,因为叠瓦式叠瓦数据磁道202的径向密度能够明显高于非叠瓦式数据磁道210的径向密度。由于更新写入发生在较低频率,因此被称为“垃圾收集”的清理过程对电子系统100的性能没有显著影响,其中在叠瓦区域204上执行该清理过程。清理过程能够包括初始化要求更新的若干叠瓦数据磁道202,并且其通过将跨越任何残留信息的预处理图案写入若干叠瓦数据磁道202上执行。一旦已经初始化叠瓦数据磁道202,则它们再一次可供使用。
[0030]在另一个实施例中,非叠瓦区域212中的非叠瓦式数据磁道210的较低径向密度能够通过避免(或降低)执行写入验证操作的需求来提高性能,从而非叠瓦区域212中的叠瓦式叠瓦数据磁道202的较高径向密度由于需要执行写入验证操作能够降低性能。叠瓦区域204的叠瓦式叠瓦数据磁道202中存储与很少写入的LBA关联的数据降低了对应于写入验证操作的频率并增加了电子系统100的总容量。尽管图2A描述了具有叠瓦和非叠瓦区域的介质,在一些实施例中,介质可包括全叠瓦式磁道或全非叠瓦式磁道。
[0031]图2B根据一个实施例示出写入对叠瓦磁道写入预处理图案的一个示例。如图2B所示,能够以如图3所示的预处理图案302写入第一预处理磁道208,诸如具有周期为数据磁道206的周期的两倍的图案。第一预处理磁道208的预处理图案302的扩展周期能够帮助移除在后续操作期间从数据磁道208的数据读取的预处理图案302。能够通过图1的控制电路138将图1的磁头102以第一磁道间间隔214定位在第一方向216上以及磁f禹合数据(例如,从主机接收的用户数据I)来写数据磁道206。通过一个示例的方式,第一磁道间间隔214能够为四分之一磁道宽度、二分之一磁道宽度或者小于全磁道宽度的任何其他大小。第一方向216能够为任何方向,其中控制电路138能够经配置以相对于介质104移动磁头102,或反之亦然。
[0032]能够通过控制电路138将磁头102以从第一磁道间间隔214的末端的第二磁道间间隔220定位在第一方向216以及磁耦合预处理图案302来写入第二预处理磁道218。通过一个不例的方式,第二磁道间间隔220能够为四分之一磁道宽度、二分之一磁道宽度或者小于预处理后的数据磁道222宽度的任何其他大小。
[0033]介质104上的结果图案能够为预处理后的数据磁道222,其包括预处理后的带224和数据部分226,其中预处理后的带224被建立为第一磁道间间隔214的宽度并且数据部分226被建立为第二磁道间间隔220的宽度。应当理解的是,作为一个实施例,叠瓦式叠瓦数据磁道202能够包括多个预处理后的数据磁道222。
[0034]已经发现预处理后的数据磁道222能够经限定以优化读回数据部分226的能力,这通过以下方式实现:(I)将预处理后的数据磁道222的宽度控制为第二磁道间间隔220以及(2)提供预处理图案302给预处理后的带224,该预处理图案302具有的周期能够在读取预处理后的数据磁道222时从返回的信号滤出。第一磁道间间隔214和第二磁道间间隔220的调整能够通过从先前在介质104上写入的图案取消残留的磁签名来适应数据处理可靠性的增加。在一个实施例中,通过预处理具有固定频率的预处理图案302的叠瓦式叠瓦数据磁道202,从用户数据144过滤预处理图案302从而使误差裕量增长0.1-0.2dB并且使偏离磁道读取容量增加1-2%是可能的。该过程能够允许增加预处理后的数据磁道222的总宽度的减小、增加利用较弱形式的磁头102的裕量或其组合。
[0035]如上所述,针对一些或全部磁道,可以写入预处理图案302,作为正常写入操作的部分。在实施例中,例如,可基于写入位置、正在将数据写入到其中的介质的质量度量、观测到的环境因素(例如,温度、海拔)等,可选择地开始预处理写入方案。现场决策过程139能够用于确定对于电子系统100的可靠操作是否要求预处理图案302的写入。电子系统100的参数信息能够包括磁头102的飞行高度、当前温度、目标逻辑区块地址的区域中可纠正读取错误的数目或其组合。这种参数信息可用于确定是否应该在一个或更多个磁道处执行预处理。在一个示例实施例中,基于参数信息,处理控制电路138中的覆盖标记,从而能够进行预处理。由于需要额外的时间写入预处理图案302,积压的待处理接口操作能够否定写入预处理图案302的需求。如果跳过预处理图案302的写入的决策基于接口的活动,则能够设置覆盖标记。能够标记逻辑区块地址,以在垃圾收集过程期间以预处理图案302重新写入。
[0036]此外,在制造过程期间,电子系统100能够用于初始化全部的叠瓦数据磁道202和非叠瓦式数据磁道210。在初始化过程期间,可以以预处理图案302写叠瓦数据磁道202和非叠瓦式数据磁道210中的一些或全部。在一个实施例中,作为使用方面(例如,垃圾收集和/或数据恢复过程)的后台进程的部分,磁道或单个磁道的区域能够通过以先前描述的预处理图案302填充磁道或单个磁道的区域而被初始化。
[0037]现转向图3,其中根据一个实施例示出了电子系统100的预处理后的记录301。预处理后的记录301描述了在图1的介质104上对叠瓦数据磁道202的写入的两个邻近实例。记录过程的质量取决于先前记录的图案(旧信息)以及图1的磁头102磁重写先前记录的图案的能力。由于磁头102宽度的减小,重写能够是挑战性的,尤其是在低温下。一个实施例能够通过移除具有利用相同磁头102的预处理图案302的写入的旧信息来改善图1的用户数据144的写入质量以及提高电子系统100 (在该示例中,电子系统100为硬盘驱动器)的性能来制备图1的介质104和叠瓦数据磁道202。
[0038]应当理解的是,图3中所示的预处理图案302是阴影和非阴影图案表示的交流电图案。这仅是示例性的并且能够使用任何先前选择的图案。先前所选频率下的交流电图案的选择允许应用对先前选择的频率敏感的陷波滤波器来移除预处理图案302,这作为读取信号过程的部分。
[0039]在叠瓦式磁记录(SMR)记录中,磁头102的宽度能够远远宽于磁道间距304,该磁道间距304度量介质104上的叠瓦数据磁道202的中心线之间的间隔。在其中一个实施例中,写入预处理能够分别优化写入过程和重写过程并控制磁头102的边缘写入质量,诸如叠瓦式磁记录磁头。应当理解的是,在一个实施例中,能够利用为常规磁记录(CMR)磁头的磁头102操作而不改变任何概念。
[0040]已经发现一些实施例通过写入预处理来改进用户数据144写入质量并增加HDD性能。第一磁道间间隔214和第二磁道间间隔220的调整能够通过从先前在介质104上写入的图案取
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