磁盘驱动器的可变分区方法技术

一种磁盘驱动器的可变分区方法，该方法是应用于一个使用多个磁盘表面进行存储的磁存储系统，该系统中的各个存储区是根据各磁头与相应磁盘片表面之间的读写工作特性进行分区的。且由于各个存储区是根据各磁头的不同工作特性进行独立分区，而不是全部磁盘上的存储区都根据一个预期的磁头工作特性进行分区，因此一个磁盘上的存储区边界与另一个磁盘上的存储区边界不一定在同一直线上。这种分区方法改良应用了磁盘上可供利用的行程，从而提高了磁盘的存储密度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，特别是关于一种可对各个磁盘实际可利用的行程进行优化，来提高磁盘记录密度的。技术背景常用磁盘驱动器中磁盘表面附着一层磁性物质，并利用该磁盘的圆形磁道来记录信息。当同时使用多个磁盘时，这些具有相同地址的磁道表面形成一圆柱体状。对于这种物理结构，当设计者要提高磁盘的存储容量时，只能通过提高单磁道上的数据存储量或通过增加磁道的数量。但常用磁盘驱动器的设计者一直都是使用固定数量的磁道(或柱面)来获得最大的存储容量。在现有技术中，每片磁盘表面都会被分成存储区和区段位标志两部分，利用区段位标志可以将磁盘表面的各存储区域垂直地排列。例如美国专利第4,799,112号中就描述了这种工业应用中常见的区位码记录技术。在该技术中，磁盘表面的存储区及与该存储区对应的记录频率是一个常数。然而从一个存储区到另一个存储区的读写频率是不同的。如图1所示即是磁盘堆栈中的磁盘一和磁盘二和磁盘上的记录存储区Z1、Z2和Z3，从图1可以看出两张磁盘的各个存储区是垂直对齐的，存储区的边界是按照从磁盘的中心C到R1-R4的径向距离进行划分的。必须指出的是堆栈中这些磁盘的中心线C是在同一直线上的，且各个磁盘上对应存储区的读写频率是相同的，即磁盘一上的Z1存储区的读写频率与磁盘二的Z1存储区的读写频率是相同的。每一存储区的记录频率是根据设计阶段的不同参数进行设定的。且每个存储区的记录频率是基于预期的磁头性能进行设定以获得所需的存储容量，而每个区中的磁道数则基于后续讨论到的因素进行设定。分区的设置也基于对驱动器的物理尺寸如行程参数的考虑(详后述)，如最坏情况下的磁头特性，飞高特性，存储区效能和组装後的性能。磁头的性能是根据在特定频率下的磁道偏离误码率进行判断的。磁道偏离误码率是指在预设的磁道偏离下对数据进行读取时平均每传输多少位将有一位出错，这里以磁头位置偏离磁道10％进行说明。图2即是这种磁头的性能曲线。其中X轴代表读写频率，Y轴代表磁道偏离误码率的对数，如图2所示，fR是磁头的平均工作频率，这个工作频率大约为20MHz。磁盘驱动器设计者定义了一个容许的最小磁道偏离误码率，在图2中标示为虚线TH，此处磁道偏离误码率的对数为6(即每传输1000000比特数据会有1比特的数据传输错误)。图中的标号为7的斜线表示一般磁头的性能曲线，并可因为磁头的设计而发生上下移动。在现有技术中，磁盘的整体性能取决于各个磁头的该项指标是否能达到最小的TH值，如果磁盘堆栈中任何一个磁头没有达到最小的TH值，那么这种磁盘就不能出货，将要进行返工，包括更换坏磁头或磁盘、重写伺服信息及重新测试驱动器。图3中显示了假定的HD#1、HD#2、HD#3、HD#4磁头在平均工作频率fR下的性能，其中磁头HD#1的磁道偏离误码率的对数约等于5.5，而磁头HD#2大约接近6.5，磁头HD#3为7.9，磁头HD#2接近8.5。按照上述的结论，由于磁头HD#1的磁道偏离误码率低于可接受的最小偏离误码率，因此该磁盘若采用传统的格式化方式将不能被使用。另一个常用的设计指标是磁头预期的可供利用行程。其包括有一个指标是最坏情况下的行程，而另一个指标是单边测试行程。在测试组装完成的磁盘驱动器时，上述两个指标中的一个将被测出并以其为依据对磁盘质量进行评估，如果磁头实际的行程不能胜任说明书的要求，那么磁盘将不能写入预期的磁道数量，该磁盘驱动器就不合格。通常情况下，该磁盘驱动器需要重新加工，包括替换或调整碰撞停止点，再重新写入伺服信息和进行检测。图4中展示了两种常用的行程，其中一种是采用最坏情况分析得出的最小容许行程，而另一种则是采用单边探测分析得出的最小容许行程，其中带形曲线OCS和ICS分别是预期的外碰撞停止点和内碰撞停止点位置的机械公差分布图，磁盘驱动器的容许偏差值是3σ。图4A中，OCS和ICS分布曲线中心的垂直线表示的是分布的平均值，在现有技术中，磁盘的伺服数据在设置碰撞停止点之前就已经写入磁盘，如果内外碰撞停止点的位置方差是c2，且在碰撞停止点被测出之前就将磁道写入磁盘，那么磁盘平均行程的损失是6σ(如图4A所示的最坏情况下的行程)，如果是侦测出一个碰撞停止点后就开始将磁道写入磁盘，直到侦测出另一个碰撞停止点为止，那么采用这种方法造成的平均位置损失(Position lost)是Position lost=3c2---(1)]]>可见在上述的两种技术中，都将损失一些可用于存储数据的位置，这将造成信息存储容量的损耗。现有产品在设计阶段就已经将存储区的分配表、存储区边界、各存储区使用的频率和磁道数量都确定了下来，从而产生了如图1所示的整齐划一的存储区。虽然在图1中没有画出磁盘1与磁盘2的下表面，但很明显所有磁盘的上表面与下表面的分区结构及对应存储区使用的频率都是一样的。但在基于生产的驱动器模型取得经验后，有时可能会对以后生产的驱动器的存储区的分配表作出一些改变，但是以后生产出来的磁盘驱动器的分区边界及其使用的读写频率仍然是象图1所示那样是垂直排列在同一直线上的。如果想使用另外的磁道，在建立存储区边界时就要进行考虑。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可对各个磁盘实际可利用的行程进行优化，来提高磁盘记录密度的。本专利技术的另一目的在于提供一种可以利用一般性能的磁头磁盘组合和驱动组件，甚至一些低于最低性能标准的磁头或存储介质，有效提高磁盘驱动器合格率的。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种，该方法可用于提高磁盘驱动器的数据记录密度，其中该磁盘驱动器包括有第一磁面与第二磁面，该第一磁面是与一第一读写转换器相配合使用的，而该第二磁面则是与一第二读写转换器相配合使用的，其中这些数据是以不同读写频率的数字脉冲记录下来的，该方法包括有下列步骤(a)为工作在第一读写频率下的第一与第二读写转换器选定一个容许的最小错误率；(b)将第一读写转换器放置在第一磁面上，并确定第一读写转换器在第一读写频率下的错误率；(c)将第二读写转换器放置在第二磁面上，并确定第二读写转换器在第一读写频率下的错误率；(d)将步骤(b)与步骤(c)中测得的错误率与容许的最小错误率进行比较，如果其中一个读写转换器的错误率低于容许的最小错误率，而另一个读写转换器的错误率高于容许的最小错误率，就将低于容许最小错误率的读写转换器的工作频率降低，使该读写转换器的错误率至少能达到容许的最小错误率，同时升高另一个读写转换器的工作频率。该磁盘驱动器包括有N个可供存储的磁道，其中步骤(b)及步骤(c)是在N/2号磁道上进行测量的。该方法还包括下列步骤(e)确定第一与第二读写转换器在第一读写频率下的平均错误率；其中步骤(d)的第一与第二读写转换器将使用对应于平均错误率的工作频率。本专利技术采用上述技术方案，其有益的技术效果在于该方法可以灵活地根据磁头磁盘组合的特性对磁盘表面进行分区，从而充分地利用磁盘上的真实可利用行程，达到提高磁盘记录密度及提高产品合格率的目的。下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述。附图说明图1是一对磁盘的常用分区图。图2是磁道偏离误码率的对数与读写频率的坐标图。图3是一个假想的四磁头磁盘驱动器的磁头性能图。图4A是常用的磁头行程设计规则的图式。图4B是本专利技术的磁头行程设计改良的图式。图5A展示了一个假想的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘驱动器的可变分区方法，该方法可用于提高磁盘驱动器的数据记录密度，其中该磁盘驱动器包括有第一磁面与第二磁面，该第一磁面是与一第一读写转换器相配合使用的，而该第二磁面则是与一第二读写转换器相配合使用的，其中这些数据是以不同读写频率的数字脉冲记录下来的，该方法包括有下列步骤：（ａ）为工作在第一读写频率下的第一与第二读写转换器选定一个容许的最小错误率；（ｂ）将第一读写转换器放置在第一磁面上，并确定第一读写转换器在第一读写频率下的错误率；（ｃ）将第二读写转换器放置在第二磁面上，并确定第二读写转换器在第一读写频率下的错误率；（ｄ）将步骤（ｂ）与步骤（ｃ）中测得的错误率与容许的最小错误率进行比较，如果其中一个读写转换器的错误率低于容许的最小错误率，而另一个读写转换器的错误率高于容许的最小错误率，就将低于容许最小错误率的读写转换器的工作频率降低，使该读写转换器的错误率至少能达到容许的最小错误率，同时升高另一个读写转换器的工作频率。

【技术特征摘要】
1.一种磁盘驱动器的可变分区方法，该方法可用于提高磁盘驱动器的数据记录密度，其中该磁盘驱动器包括有第一磁面与第二磁面，该第一磁面是与一第一读写转换器相配合使用的，而该第二磁面则是与一第二读写转换器相配合使用的，其中这些数据是以不同读写频率的数字脉冲记录下来的，该方法包括有下列步骤(a)为工作在第一读写频率下的第一与第二读写转换器选定一个容许的最小错误率；(b)将第一读写转换器放置在第一磁面上，并确定第一读写转换器在第一读写频率下的错误率；(c)将第二读写转换器放置在第二磁面上，并确定第二读写转换器在第一读写频率下的错误率；(d)将步骤(b)与步骤(c)中测得的错误率与容许的最小错误率进行比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯伊莫，布赖恩威尔逊，内尔森，
申请(专利权)人：深圳易拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]