使用数据存储装置在高速缓存存储器中存储叠块的技术制造方法及图纸

公开了用于使用数据存储装置在高速缓存存储器中存储叠块的技术。所述数据存储设备包括数据存储介质、写入元件、非易失性存储器电路和控制器电路。控制器电路配置为使用写入元件以重叠轨道的组的方式在数据存储介质上记录数据。控制器电路配置为在更新数据的叠块中的数据的至少一部分的同时，在非易失性高速缓存电路中存储来自重叠轨道的子集的数据的叠块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据存储装置，更具体地，涉及用于使用数据存储装置在高速缓存存 储器中存储叠块(shingle block)的技术。
技术介绍
在Kasiraj等人的美国专利6967810以及Cameron的美国专利6185063中描述了 在重叠轨道(overlapping track)中写入数据的硬盘驱动器的示例。
技术实现思路
根据一些实施例，数据存储设备包括数据存储介质、写入元件、非易失性缓存存储 器电路和控制器电路。控制器电路配置为使用写入元件以重叠轨道的组的方式在数据存储 介质上记录数据。控制器电路配置为在更新数据的叠块中的数据的至少一部分的同时，在 非易失性高速缓存存储器电路中存储来自重叠轨道的子集的数据的叠块。通过考虑下面的详细描述和附图，本专利技术的各种目的、特征和优点将变得更加清林 疋。附图说明图1是根据本专利技术实施例的、包括主计算机和硬盘驱动器的系统的方框图。图2图解根据本专利技术实施例的、由硬盘驱动器中的写入元件使用叠块记录写入的 硬盘上的数据的8个同心圆磁轨道的示例。图3图解根据本专利技术实施例的、用于在硬盘上记录重叠数据轨道的技术的示例。图4A是图解根据本专利技术实施例的、用于在更新叠块中的数据的同时使用高速缓 存存储器电路来存储叠块的处理的流程图。图4B是图解根据本专利技术实施例的、用于在更新叠块中的数据的同时使用高速缓 存存储器电路来存储多个叠块的处理的流程图。具体实施例方式图1是图解根据本专利技术实施例的系统100的方框图。系统100包括主计算机101。 主计算机101包括处理器芯片102和主操作系统(OS) 103。系统100还包括硬盘驱动器 110。硬盘驱动器110包括磁硬盘122、通道(channel) 112、控制器电路114、高速缓存存储 器电路116、读/写磁头118和附连到传动器的磁臂120。为了易于说明，仅显示这些元件。 硬盘驱动器110还可以包括诸如主轴马达之类的其它元件。可以将控制器电路114制造在一个或多个集成电路芯片上。主计算机101可以是 数字摄像机(DVR)、机顶盒(STB)或任何其它类型的计算机系统(诸如嵌入式系统、小型系 统(minimalistic system)、手持装置或计算机等)。虽然将控制器电路114显示为位于硬 盘驱动器110之上，但是控制器电路114可以位于与硬盘驱动器110分离的任意合适的位置中(如在主机101上等)。在操作中，主计算机101中的主操作系统103将命令发送到硬盘驱动器110。响应 于该命令，硬盘驱动器110对盘122或硬盘驱动器110中的其它盘片(disk platter)执行 诸如读取数据、写入数据、擦除数据之类的所请求的功能。读/写磁头118位于磁臂120的 末端。读/写头118包括写入元件124，用于将数据的磁模式(magnetic pattern)写入到 盘122的可写表面上的同心圆轨道上。根据本专利技术的一些实施例，控制器电路114促使写 元件124使用叠块写入技术以重叠圆轨道的方式将数据的磁模式写入到盘122的可写表面 上。硬盘驱动器可以使用叠块写入原理来将数据写在一个或多个硬盘的磁可写表面 上。使用叠块写入原理写在磁硬盘上的相邻轨道在硬盘的可写表面上相互重叠。通过重叠 数据轨道，与常规记录相比，通常可以实现例如上至两倍的高得多的轨道密度。然而，在不 擦除与待被重写的轨道重叠的其它轨道上存储的数据的情况下，使用叠块写入原理存储在 磁硬盘的可写表面上的数据的轨道不能被重写。图2图解根据本专利技术实施例的、由硬盘驱动器中的写入元件使 用叠块记录所写入 的硬盘122上的数据的8个同心圆重叠磁轨道201-208的示例。在图2中，当将数据写入 到第二数据轨道202时，第一数据轨道201被紧邻着(S卩，邻接)第一数据轨道201的第二 数据轨道202(正好在第一轨道201的内侧)重叠。依次地，当将数据写入到与第二数据轨 道202邻接的第三数据轨道203时，第三轨道203与第二数据轨道202的一部分重叠。类 似地，当将数据写入到与第三数据轨道203邻接的第四数据轨道204时，第四轨道204与第 三数据轨道203的一部分重叠。当将数据写入到与第四数据轨道204邻接的第五数据轨道205时，第五轨道205 与第四数据轨道204的一部分重叠。当将数据写入到与第五数据轨道205邻接的第六数据 轨道206时，第六轨道206与第五数据轨道205的一部分重叠。当将数据写入到与第六数 据轨道206邻接的第七数据轨道207时，第七轨道207与第六数据轨道206的一部分重叠。 当将数据写入到与第七数据轨道207邻接的第八数据轨道208时，第八轨道208与第七数 据轨道207的一部分重叠。轨道201-208像瓦片那样重叠。如果第八轨道208是一组重叠轨道中的最后一个轨道，那么轨道208不与任何其 它的轨道重叠。重叠的模式可以相反，即，第一轨道201可以在上方(而不是在下方)与第 二轨道202重叠等等。虽然为了公开清楚，仅示出了 8个数据轨道，但是磁盘可以包含更多 的数据轨道。轨道201-208中的每一个可以包含若干扇区。每个扇区包含若干字节的数据。 图2的轨道208中识别了扇区的示例。可以以随机非顺次存取方式从盘中读取轨道201-208中存储的数据。然而，一 旦轨道201-208已经被记录在可写盘表面上，那么同样在不擦除于一个或多个轨道被重 写之后写入的、存储在轨道202-208的一个或多个轨道中的数据的情况下，不能重写轨道 201-207中的任何一个或更多个轨道。例如，如果重写轨道203中的数据，则擦除在重叠 轨道204-206中存储的数据，并且必须用新数据进行改写或重写。重写轨道206擦除轨道 207-208中的数据。因此，还必须用旧数据改写轨道207-208或用更新的数据进行重写。在 已经重写轨道203-208之后，读取元件仍然可以读取在轨道201-202中存储的数据。优选 地，可以以顺次方式记录存储在轨道201-208中的数据以便防止重写相邻轨道。硬盘驱动器110包括位于磁臂120的末端的读/写磁头118。读/写磁头118包括 读取元件和写入元件124。写入元件124将数据的磁模式记录在硬盘驱动器110中的一个 或多个硬盘的可写表面上。读取元件从一个或多个硬盘的可写表面上读取磁数据模式。如 图2所示，写入元件的宽度大于轨道间距。轨道间距实际上是数据轨道的宽度的非重叠部 分。例如，写入元件可以比读取元件宽3倍。读取元件的宽度稍小于轨道间距，使得读取元 件足够窄来一次仅读取单个微调的(trimmed)的轨道。利用相对宽的写入元件宽度和物理 厚度，写入元件可以在盘上产生较大的磁场，从而允许盘矫顽磁性增加，粒度(grain size) 减小，并且导致增加的整体记录密度。 2005年11月22日提交的、Kasiraj等人的美国专利6967810中描述了在重叠轨 道中写入数据的硬盘驱动器的示例，在这里通过引用将其全部内容合并在此。2001年2月 6日提交的、美国专利第6185063中描述了在重叠轨道中写入数据的硬盘驱动器的另一示 例，在这里通过引用将其全部内容合并在此。图3图解根据本专利技术实施例的、用于在硬盘驱动器的硬盘上记录重叠数据轨道的 技术的示例。在图3的示例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储设备，包括：至少一个数据存储介质；至少一个写入元件；至少一个非易失性高速缓存存储器电路；和至少一个控制器电路，配置为：使用所述写入元件以重叠轨道的组的方式在数据存储介质上记录数据，其中，所述控制器电路配置为：在更新数据的所述叠块中的数据的至少一部分的同时，在所述非易失性高速缓存存储器电路中存储来自所述重叠轨道的子集的数据的叠块。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马科桑维多，西里尔盖约特，阿南德K库尔卡尼，兹沃尼米尔班迪克，马丁陈，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]