分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的制作方法
【專利說明】分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶
[0001 ] 背景
[0002]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，并提供用于改善數(shù)據(jù)存儲設(shè)備性能(特別是當(dāng)使用疊瓦式磁性記錄時)的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]各實施例總體上涉及數(shù)據(jù)存儲器中的分段軌道的隔離的頻帶的系統(tǒng)和方法，更具體地涉及采用疊瓦式磁性記錄的存儲器。
[0004]在某些實施例中，數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)具有第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)，所述第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)具有以疊瓦式的方式重疊的軌道。第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)具有軌道的第一圓周部分以存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)進一步具有第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)和安置在第一數(shù)據(jù)存儲區(qū)與第二數(shù)據(jù)存儲區(qū)之間的保護區(qū)。保護區(qū)具有軌道的第二圓周部分，作為部分保護軌道。
[0005]附圖簡述
[0006]圖1是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的說明性實施例的示圖；
[0007]圖2是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；
[0008]圖3a_3b是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；
[0009]圖4a_4b是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的其他說明性實施例的示圖；
[0010]圖5是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；
[0011]圖6是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；
[0012]圖7是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；
[0013]圖8是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；
[0014]圖9是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的另一說明性實施例的示圖；以及
[0015]圖10是針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的方法的說明性實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]在下面的對實施例的詳細描述中，將參考構(gòu)成了本說明書的一部分的附圖，其中借助特定實施例的示圖示出。應(yīng)該理解到，在不偏離本公開的范圍的情況下，可以利用其他實施例，也可以作出結(jié)構(gòu)改變。還要理解到，在不偏離本公開的范圍的情況下，可以組合、交換，或移除各實施例的特征。
[0017]圖1描繪了針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的實施例示圖，一般指定為100。系統(tǒng)100可包括主機102和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(DSD) 104。主機102也可以被稱為主機系統(tǒng)或主機計算機。主機102可以是臺式計算機、膝上型計算機、服務(wù)器、平板計算機、電話、音樂播放器、另一電子設(shè)備，或其任何組合。類似地，DSD 104可以是上面列出的設(shè)備中的任何一種，或可以被用來存儲或檢索數(shù)據(jù)的任何其他設(shè)備。主機102和DSD 104可以通過有線或無線連接來連接，或者通過局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)來連接。在某些實施例中，DSD 104可以是不連接到主機102的獨立的設(shè)備，或者主機102和DSD 104兩者都可以是單個單元的一部分。
[0018]DSD 104可包括一個或多個非易失性存儲器106。在所描繪的實施例中，DSD 104是包括旋轉(zhuǎn)式盤存儲器106的硬盤驅(qū)動器(HDD)。在其他實施例中，DSD 104可以包含附加的存儲器或存儲器類型，包括易失性和非易失性存儲器。例如，DSD 104可以是帶有盤存儲器和非易失性固態(tài)存儲器兩者的混合型HDD。
[0019]在某些實施例中，DSD 104可以具有一個或多個盤106，所述一個或多個盤106具有用于存儲數(shù)據(jù)的軌道。盤106可以被格式化為帶有多個區(qū)域，其中每個區(qū)域都有多個軌道。每一軌道都可以被進一步分成用于存儲數(shù)據(jù)的多個物理扇區(qū)。帶有附帶的邏輯塊地址(LBA)的數(shù)據(jù)塊可以存儲到扇區(qū)，LBA被映射到持有相應(yīng)數(shù)據(jù)塊的扇區(qū)。每一區(qū)域可以具有各種選項的不同配置，諸如數(shù)據(jù)軌道格式、數(shù)據(jù)密度，或計劃的用途。例如，盤可以具有針對以使用疊瓦式磁性記錄(SMR)的疊瓦式軌道方式中的數(shù)據(jù)存儲所格式化的一個或多個區(qū)域，也可以具有針對以非疊瓦式方式存儲數(shù)據(jù)所配置的一個或多個區(qū)域。SMR是用于提高盤上的數(shù)據(jù)記錄密度的記錄方法，例如，通過對數(shù)據(jù)的軌道寫入以部分地覆蓋相鄰的數(shù)據(jù)軌道。將參考圖3-4更加詳細地討論SMR。盤也可以具有指定為第二級別高速緩存的區(qū)域，該第二級別高速緩存使用計劃用于以非疊瓦式軌道方式來非易失性地緩存數(shù)據(jù)的的盤存儲器。盤還可以進一步具有為備用扇區(qū)指定的區(qū)域。例如，如果發(fā)現(xiàn)盤上的扇區(qū)有缺陷，則可以將為有缺陷的扇區(qū)計劃的數(shù)據(jù)存儲到備用扇區(qū)。
[0020]圖2描繪了針對分段軌道的隔離的疊瓦式頻帶的系統(tǒng)的實施例的示圖，一般指定為200。具體地，圖2提供了示例盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲設(shè)備(DSD)200的功能框圖。DSD 200可以是諸如圖1所示的盤驅(qū)動器100之類的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。更一般而言，DSD 200可以是可移動的存儲設(shè)備、臺式計算機、膝上型計算機、服務(wù)器、平板計算機、電話、音樂播放器、另一電子設(shè)備，可以被用來存儲或檢索數(shù)據(jù)的任何其他設(shè)備，或其任何組合。
[0021]數(shù)據(jù)存儲設(shè)備200可以通過基于硬件或固件的接口電路204與主機設(shè)備202進行通信，接口電路204可包括允許DSD 200物理地從主機202中移除的連接器(未示出)。主機202也可以被稱為主機系統(tǒng)或主機計算機。主機202可以是臺式計算機、膝上型計算機、服務(wù)器、平板計算機、電話、音樂播放器、另一電子設(shè)備，或其任何組合。在某些實施例中，DSD 200可以通過接口 204在有線或無線通信上與主機202通信，或者通過局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)與主機202通信。在某些實施例中，DSD 200可以是不連接到主機202的獨立的設(shè)備，或者主機202和DSD 200兩者都可以是單個單元的一部分。
[0022]緩沖器212可以在讀取和寫入操作期間臨時地存儲數(shù)據(jù)，并可包括命令隊列(CQ)213，其中，多個待定操作可以是臨時存儲的待定執(zhí)行。在某些示例中，緩沖器212可以被用來高速緩存數(shù)據(jù)。DSD 200可包括附加的存儲器203，其可以是易失性存儲器(諸如DRAM或SRAM)或非易失性存儲器(諸如NAND閃存)。附加的存儲器203可以充當(dāng)高速緩存器并存儲最近或頻繁讀取或?qū)懭氲臄?shù)據(jù)，或推測地預(yù)讀取的數(shù)據(jù)。包含多種類型的非易失性存儲器介質(zhì)(諸如盤106和閃存203)的DSD 200可以被稱為混合型存儲設(shè)備。盤106可以被配置成以疊瓦式的方式存儲數(shù)據(jù)。
[0023]DSD 200可包括帶有相關(guān)聯(lián)的存儲器208和處理器210的可編程控制器206。進一步，圖2示出了DSD 200可包括讀寫(R/W)信道217，該信道217可以在寫入操作期間對數(shù)據(jù)編碼并且可在讀取操作期間重構(gòu)從盤106檢索到的用戶數(shù)據(jù)。前置放大器電路218可以向頭部216施加寫入電流，并提供讀回信號的預(yù)先放大。可包括處理器222的伺服控制電路220可以使用伺服數(shù)據(jù)來將合適的電流提供到線圈214以定位頭部216?？刂破?06可以與伺服控制電路220通信以在命令隊列213中的各種待定命令的執(zhí)行期間，將頭部216移動到盤106上的期望位置。
[0024]如上文所討論的，SMR是用于提高盤上的數(shù)據(jù)記錄密度的記錄方法，這可以通過將軌道寬度縮小到換能器頭部的寫入器元件寫入的寬度以下來實現(xiàn)。換言之，盤可以被格式化有多個軌道，所述多個軌道具有比由寫入頭寫入的間距更窄的間距。這可以通過用相鄰數(shù)據(jù)軌道部分地覆寫數(shù)據(jù)軌道來實現(xiàn)，導(dǎo)致“疊瓦式”軌道結(jié)構(gòu)。例如，SMR寫入操作可以通過序列化寫入來執(zhí)行，以使得它們在一個徑向方向上行進(即，可從內(nèi)徑朝著外徑移動，一次對一個軌道進行寫入，或反之亦然)，其中，軌道彼此部分地重疊，類似于屋頂瓦片。用另一個軌道部分地覆寫軌道也可以被稱為“修整(trimming)”。可以跨整個盤使用單一寫入方向，但是也可以基于軌道的區(qū)域或組針對軌道的每一個區(qū)域或每一組選擇方向組。
[0025]參考圖3a，如果假設(shè)以疊瓦式寫入方案在箭頭所指示的方向上執(zhí)行寫入的話，當(dāng)對軌道N寫入時，相鄰軌道N-1可以被部分地覆寫。類似地，當(dāng)在軌道N+1上執(zhí)行寫入時，相鄰軌道N可以被部分地覆寫。與在沒有任何計劃重疊的情況下對每個軌道寫入的記錄方法相反，