冷存储或混合模式驱动器中的主动写入的保护带的制作方法
【技术领域】
[0001]在本文中公开的各种实施例涉及用于在冷存储(cold storage)或混合模式盘驱动器中主动写入保护带的方法和设备。
【背景技术】
[0002]盘驱动器是信息存储装置。盘驱动器的最基本的部分是被旋转的信息存储盘、使承载一个或多个换能器(transducer)的滑动器(slider)移动到盘上的各种位置的执行器(actuator)、以及用于将数据写入到盘和从盘读取数据的电子电路。一个或多个信息存储盘被固定到旋转主轴。更具体地，存储数据包括将表示该数据的信息写入盘上的磁道的部分。换能器包括两个单独的装置:将表示数据的信息写入到盘的写入换能器和从盘读取信息的读取换能器或传感器。
[0003]存储数据包括将表示数据的信息写入盘。具有磁性介质的传统的盘驱动器在同心的磁道中组织数据。在这些存储装置中存在存储增加的量的数据的不变的目标。增加这些存储装置的存储能力的两种方式包括增加比特密度，这意味着沿着同心磁道或基本上同心的磁道的圆周减小单个比特之间的间距。在一些应用中，磁道也可以被写入成螺旋形。可以沿着螺旋形路径增加比特密度。
[0004]另一种用于增加容量的方式是增加磁道密度。这涉及将磁道更紧密地写入在一起。在一些实施例中，一部分先前写入的磁道可以被盖写(overwrite)，以产生更细或宽度更小的磁道。一部分原始磁道被移除，留下比写入单元的写入宽度更细的磁道。该构思被称为叠瓦式(shingled)写入。叠瓦式写入通常是增加磁记录的面密度的垂直磁记录的形式。在叠瓦式写入的磁记录(SMR)介质中，相邻磁道的区域(带)被写入，以便重叠一个或多个先前写入的磁道。与可以以任意次序写入的传统磁道不同，叠瓦式磁道必须顺序地写入。SMR盘上的磁道被组织成可以从内径(ID)到外径(OD)或从OD到ID顺序地写入的多个叠瓦式区域(通常称为I区域)。
[0005]随着比特和磁道的密度增加，来自磁道上的一个比特或比特集合的磁信息可以与来自周围磁道的磁信息相干扰或相组合。这包括被写入的磁道与在先及在后磁道之间的相互作用。该相互作用可以在相邻磁道上并导致相邻磁道干扰(ATI)，但是不限于相邻磁道。在一些情况下，该相互作用可以是远处的若干磁道。这些相互作用被称为远磁道干扰(FTI)。在一些情况下的FTI是部分擦除远离当前正在被写入的磁道的一个磁道或多于一个磁道的磁道。任何磁道间干扰都导致读回数据的精确度减小。
【发明内容】
[0006]一种盘驱动器具有至少一个带有主盘表面的盘，盘驱动器包括具有第一磁道宽度和第二磁道宽度的磁道的第一区域。第二磁道宽度比第一磁道宽度宽。盘驱动器还具有包括具有第三磁道宽度和第四磁道宽度的磁道的第二区域。第三磁道宽度比第四磁道宽度宽。保护带位于第一区域和第二区域之间。第二磁道和第三磁道位于邻近保护带。第一区域包括在第一磁道和第二磁道之间的多个磁道。第二区域还包括在第三磁道和第四磁道之间的多个磁道。第一区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宽的磁道宽度，并且第二区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宽的磁道宽度。换言之，接近于保护带的磁道比更远离保护带的磁道宽。这样做是为了最小化在保护带附近在写入窄磁道时发生的远磁道干扰。远磁道干扰更可能在区域经常被整理碎片时发生，从而导致保护带附近的窄磁道被多次写入和重写。
[0007]一种用于减少盘驱动器上的远磁道干扰的方法包括:指定将存储信息的盘上的多个区域；通过保护带分开盘驱动器上的多个区域中的至少两个。所述方法包括将表示数据的信息写入到多个区域中的至少一个。邻近区域的保护带中的至少一个的磁道具有比在区域中间的磁道更大的宽度。
【附图说明】
[0008]结合附图，通过下面的详细描述，将容易地理解实施例，在附图中，相似的标号指示相似的结构元件，其中:
[0009]图1是根据本发明的实施例的盘驱动器的示意性俯视图；
[0010]图2是示出了根据示例实施例的盘驱动器中的一个或多个盘的表面或多个表面上的多个区域的示例的示意图；
[0011]图3是根据示例实施例的示例纠错单元的示意图；
[0012]图4是根据示例实施例的用于从数据容量的工厂设置增加盘驱动器的数据容量的方法的流程图；
[0013]图5是根据示例实施例的用于从数据容量的工厂设置增加盘驱动器的数据容量的另一方法的流程图；
[0014]图6是根据示例实施例的盘驱动器的示意图，盘驱动器包括具有包括多个物理块地址的多个磁道的物理区域，并且包括与区域相对应的多组逻辑块地址；
[0015]图7A示出根据又一示例实施例的盘驱动器的盘；
[0016]图7B示出根据RPM倍增的示例实施例的具有表示数据的信息的旋转拷贝的盘驱动器的盘；
[0017]图7C示出根据RPM倍增的另一示例实施例的具有表示数据的信息的旋转拷贝的另一实施例的盘驱动器的盘；
[0018]图8是根据示例实施例的使用带状记录(banded recording)的盘驱动器的示意图；
[0019]图9是根据示例实施例的用于减少盘驱动器上的远磁道干扰的方法的流程图；
[0020]图10是根据示例实施例的用于将信息写入到盘驱动器上的可磁化的盘表面的方法的流程图；
[0021]图11是根据示例实施例的用于将表示数据的信息的不可读的块移动到盘上的另一可读区的方法的流程图；
[0022]图12是根据示例实施例的示出从一个物理块地址或一组物理块地址到另一物理块地址或另一组物理块地址的数据的传输的示意图；
[0023]图13是根据示例实施例的用于将信息写入到盘驱动器上的可磁化的盘表面的方法的流程图；
[0024]图14是根据另一示例实施例的用于改变具有到盘驱动器上的可磁化的盘表面的信息的盘驱动器的容量的方法的流程图；
[0025]图15是根据示例实施例的盘驱动器的物理区域以及在两个时间Tl、T2时该物理区域的逻辑容量的示意图。
【具体实施方式】
[0026]在下面的文件中，阐述了诸多具体细节，以提供对作为所描述的实施例的基础的原理的彻底理解。然而对于本领域的技术人员而言，显然所描述的实施例可以在不使用这些具体细节中的一些或全部的情况下实施。在其他情况下，对公知的过程步骤不进行详细描述，以避免不必要地使基础原理不必要地模糊不清。
[0027]—般地，本公开描述了用于将数据写入到存储介质的技术。具体地，本公开描述了具有不同区域的盘。在不同的区域中，使用不同的记录技术。盘驱动器也可以包括被称为E区域的写入缓冲器区。在本公开中描述的技术用于在各个区域中使用若干不同的写入技术将数据写入盘。此外，区域可以基于对有利的工作环境的确定以各种容量被写入。这生成具有可变容量的盘驱动器。可以使用所描述的一种或多种写入技术或通过改变写入技术的参数来增加盘或多个盘的一个或多个区域的数据容量。在使用性能指标来确定是否可以增加容量之后，实时地或现场地改变写入技术。
[0028]图1是示出利用本公开中描述的技术的示例硬盘驱动器的示意图。在本示例中，硬盘驱动器100作为内部或外部的数据存储装置被可操作地耦合到主机装置。盘驱动器100可以在独立的PC中，或者可以是用于存储数据的一组盘驱动器的一部分，诸如在数据仓库中。主机装置可以包括例如膝上型或台式计算机或类似的装置。主机装置也可以是服务器。硬盘驱动器100包括数据记录盘或介质102、主轴部件104、滑动器106、执行器臂108、音圈电机部件110、音圈电机(“VCM”)和电机前置驱动器112、主轴电机驱动器114、前置放大器116、读取/写入数据通道118、处理单元120、数据缓冲器RAM 132、引导闪存(boot flash) 134、主机接口单元136、以及振动测量单元138。此外,处理单元120包括硬盘控制器122、接口处理器124、伺服处理器126、指令SRAM 128、以及数据SRAM 130。应当注意到，尽管示例硬盘驱动器100被示出为具有不同的功能块，但是这种例示是用于描述性目的，而不是将硬盘驱动器100限定为具体的硬件架构。以类似的方式，处理单元120不应当被限定为基于图1所示的示例的具体硬件架构。可以使用硬件、固件和/或软件实现方式的任意组合来实现硬盘驱动器100的功能。
[0029]盘102被耦合到主轴部件104，并绕着固定的旋转轴在方向D上旋转。盘102可以以恒定的或变化的速率旋转。典型的旋转速率在从每分钟小于3，600转到每分钟大于15，000转的范围内。然而，盘102可以以更高或更低的速率旋转，并且可以基于磁记录技术来确定旋转速率。主轴部件104包括主轴和电机，并被耦合到主轴电机驱动器114。主轴电机驱动器114向主轴部件104提供电信号，并且主轴旋转(从而盘102旋转)的速率可以与该电信号的电压或电流成比例。主轴电机驱动器114耦合到主轴电机和电机前置驱动器112。主轴电机典型地被容纳在主轴部件104中。主轴电机和电机前置驱动器112被配置为使用反馈技术来确保盘102以期望的速率旋转。例如，主轴电机和电机前置驱动器112可以被配置为接收例如来自电机的电流和/或电压信号，并使用反馈电路来调节被提供给主轴电机驱动器114的电信号。反馈电路将期望的旋转位置与实际的径向位置相比较。在一些实施例中，与嵌入式伺服相关联的伺服楔部(servo wedge)被用于提供径向位置信息。
[0030]如图1所示，VCM和电机前置驱动器112还耦合到音圈电机部件110。除了向主轴电机驱动器114提供电信号之外，VCM和电机前置驱动器112还被配置为向音圈电机部件110提供电信号。音圈电机部件110被可操作地耦合到执行器臂108，使得执行器臂108基于从VCM和电机前置驱动器112接收到的电信号的电流或电压而绕枢轴转动。如图1所示，滑动器106耦合到执行器臂108。因此，VCM和电机前置驱动器112调节滑动器106相对于盘102的位置。VCM和电机前置驱动器112可以使用反馈技术来确保滑动器106相对于盘102保持期望的位置。在一个示例中，VCM和电机前置驱动器112包括模数转换器，以监视来自音圈电机部件110的电磁场和电流。
[0031]滑动器106被配置为根据磁记录技术(例如在本文中描述的示例磁记录技术中的任何一种)对盘102读取和写入数据。滑动器106包括与被包括作为盘102的一部分的多个盘中的每一个相对应的读取头和写入头。此外，滑动器106可以包括用于每个盘的一个或多个读取头和写入头。例如，一堆盘中的每个盘包括可以存储数据的两个主表面。在一个实施例中，存在被定位成具有与盘堆中的每个盘的一个主表面的换能关系的滑动器106、以及被定位成具有与盘堆中的每个盘的另一主表面的换能关系的另一滑动器106。滑动器106耦合到前置放大器116。前置放大器116也可以被称为臂电子装置(AE)。前置放大器116被配置为从多个头中选择正确的头用于具体的读操作或写操作。前置放大器116被配置为在写操作期间利用写入电流驱动头106。此外，前置放大器106被配置为在读操作期间使用可编程头偏置电流来放大来自滑动器106的读信号。前置放大器116还可以被配置为检测读操作和写操作的每一个的期间的错误。前置放大器116可以包括用于读操作期间的热糙度(TA)恢复的信号自适应滤波器(SAF)。
[0032]前置放大器116从读取/写入数据通道单元118接收要被写入盘102的数据。此夕卜，前置放大器116将从盘102读取的数据提供给读取/写入数据通道单元118。数据可以源自主机装置，并且可以经由主机接口单元136和处理单元120被传送到读取/写入数据通道单元118。主机接口单元136提供了硬盘驱动器100和主机装置之间的连接。主机接口单元136可以根据按照计算机总线接口定义的物理特性和逻辑特性来操作。示例标准化接口包括 ATA (IDE、EIDE、ATAP1、UltraDMA, SATA)、SCSI (并行 SCS1、SAS)