包含具有多斜率数据转变的写信号的存储器件制造技术

本发明专利技术涉及包含具有多斜率数据转变的写信号的存储器件。硬盘驱动器或其它基于盘的存储器件包括：存储盘、被配置用于从存储盘读取数据以及将数据写入存储盘的读/写头、以及与读/写头耦接或者以其它方式关联的控制电路。控制电路包括：被配置用于针对要写入存储盘的数据生成写信号的写驱动器，以及多斜率转变控制器，与写驱动器关联且被配置用于控制在写信号中的数据转变使得数据转变包括至少两个各自具有不同斜率的不同区段，该转变控制器包含针对每个区段的独立的斜率控制机构。例如，数据转变可以包括具有顺次布置于数据转变的起始点与结束点之间的第一和第二区段的双斜率转变，其中第一区段的斜率大于或小于第二区段的斜率。

【技术实现步骤摘要】
包含具有多斜率数据转变的写信号的存储器件
本专利技术涉及存储器件，更具体涉及包含具有多斜率数据转变的写信号的存储器件。
技术介绍
基于盘的存储器件(例如，硬盘驱动器(HDD))被用来在很多不同类型的数据处理系统中提供非易失性的数据存储。典型的HDD包括用于支持一个或多个平面的圆形存储盘(也称为盘片)的主轴。每个存储盘包括由非磁性材料(例如，铝或玻璃)制成的基板，该基板涂覆有一个或多个磁性材料薄层。在操作中，数据经由读/写头从存储盘的轨道中读出以及写入其中，所述读/写头在盘以高速旋转时通过定位臂在盘表面上精确移动。HDD的存储容量不断增加，并且能够存储多个兆兆字节(TB)的数据的HDD是当前可用的。但是，增加存储容量通常涉及减小轨道尺寸、比特长度或其它特征，以便使每个存储盘上具有更多的数据，这会引起许多问题，包括轨道上的记录性能降低，以及轨道外的记录性能问题，例如相邻轨道的擦除。人们已经研发出许多技术，试图进一步提高存储容量。例如，一种被称为叠瓦式磁记录(SMR)的技术试图通过在存储盘上将给定轨道“叠盖”于之前已写入的相邻轨道之上来增加HDD的存储容量。在另一种被称为比特图案媒体(BPM)的技术中，高密度轨道的磁岛被预先形成于存储盘的表面上，并且若干比特的数据被写入这些岛中的各个岛上。其它技术包括例如热辅助磁记录(HAMR)和微波辅助磁记录(MAMR)。HAMR技术在盘表面上的区域中记录之前使用激光对该区域进行局部预热。在MAMR技术中，配置附加的写头来发射用于在媒体内激发铁磁共振的AC磁场，累积能量使写入数据的处理变得容易。HDD通常包括片上系统(SOC)，用于将来自计算机或其它处理器件的数据处理成要写入存储盘的适当形式，以及用于将从存储盘读回的信号波形转变成将传递给计算机的数据。SOC具有广泛的数字电路，并且通常使用高级的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术来满足成本和性能的目标。HDD通常还包括前置放大器，所述前置放大器用于将SOC与用来从存储盘中读取数据及将数据写入其中的读/写头接口。前置放大器一般包含用于给读/写头提供相应的写信号以便将数据写入存储盘的一个或多个写驱动器。此类写信号一般表征为电流信号，但作为选择，可以表征为电压信号。数据位通常各自存储为沿共同的磁化方向(例如，向上或向下)取向的介质晶粒组。为了记录给定的数据位，写驱动器生成用于将负的写电流转变成正的写电流(反之亦然)的写信号，其中从0到其峰值的写电流的大小可以在大约15-65毫安(mA)的范围，但是也能够使用不同的值。在典型的常规设置中，在写驱动器的输出处的给定的写信号具有单斜率的低至高的数据转变(即，从“0”到“1”)以及单斜率的高至低的数据转变(即，从“1”到“0”)。这些低至高和高至低的转变也分别称为上升转变和下降转变。上升转变或下降转变的斜率的特征在于上升时间或下降时间，以及在起始点和结束点之间的幅值差。下降时间在此也表征为相反极性的转变的上升时间。在使用具有单斜率的数据转变的常规的写信号时，将数据以高速写入存储盘可能成为挑战。例如，此类写信号的使用能够在记录数据的保真度方面不利地影响轨道上的记录性能，以及由于诸如相邻轨道擦除之类的问题而影响轨道外的记录性能。在具有缠绕式写头或者其中屏蔽物紧紧接近于主写入磁极的侧屏蔽式写头的存储器件的情形中尤其是这样。
技术实现思路
本专利技术的说明性实施例提供了HDD或其它类型的基于盘的存储设备，所述存储设备通过生成具有双斜率的数据转变或者其它类型的多斜率数据转变的写信号展示出改进的操作性能。此类多斜率数据转变可以是上升转变或下降转变，或者上升和下降转变两者的组合。在一种实施例中，HDD或其它基于盘的存储器件包含存储盘、被配置用于从存储盘中读取数据以及将数据写入存储盘的读/写头、以及被配置用于处理从读/写头接收以及供应给读/写头的数据的控制电路。控制电路更特别地包括被配置用于针对要写入存储盘的数据生成写信号的写驱动器，以及多斜率转变控制器，所述多斜率转变控制器与写驱动器关联，并且被配置用于控制写信号中的数据转变使得数据转变包括至少两个各自具有不同的斜率的不同区段。多斜率转变控制器包含用于每个区段的独立的斜率控制机构。例如，数据转变可以包括具有顺次布置于数据转变的起始点和结束点之间的第一和第二区段的双斜率转变，第一区段的斜率大于或小于第二区段的斜率。在该设置中，独立的斜率控制机构可以包含布置于写驱动器的稳态通路内用于控制第一区段的斜率的第一可控延迟元件，以及布置于写驱动器的过冲(overshoot)通路内用于控制第二区段的斜率的第二可控延迟元件。第一和第二可控延迟元件可以按照允许为数据转变的稳定态和过冲区段建立不同斜率的方式来独立控制。本专利技术的一种或多种实施例在基于盘的存储器件内提供了显著的改进。例如，通过使用具有多斜率数据转变的写信号，记录数据的保真度得以提高，以及诸如相邻轨道擦除之类的不利影响能够得以显著降低，即使对于以高速且使用具有缠绕式或侧屏蔽式主磁极的写头写入数据也是如此。这导致基于盘的存储器件的总操作性能(包括轨道上的记录性能和轨道外的记录性能)的改进。附图说明图1示出了根据本专利技术的说明性实施例的基于盘的存储器件的透视图。图2示出了在图1的存储器件内的存储盘的平面图。图3是图1的存储器件中包括具有写驱动器和双斜率转变控制器的前置放大器的部分的框图。图4示出了具有单斜率上升和下降转变的写信号的示例。图5示出了能够用以修改图4的写信号以包含双斜率上升转变的方式。图6示出了图3的写驱动器的一部分及其关联的双斜率转变控制器的更详细的视图。图7示出了具有与图5的双斜率上升转变类似的双斜率上升转变的写信号的另一个示例。图8示出了用以使用图7的写信号来磁化读/写头的一部分以将数据写入存储盘的数据层的方式。图9示出了具有双斜率上升转变的写信号的又一个示例。图10示出了用以使用图9的写信号来磁化读/写头的一部分以将数据写入存储盘的数据层的方式。图11示出了图1的存储器件与数据处理系统中的主处理器件的互连。图12示出结合图1所示类型的多个基于盘的存储器件的虚拟存储系统。具体实施方式本专利技术的实施例在此将结合示例性的基于盘的存储器件、写驱动器及关联的多斜率转变控制器来示出。但是，应当理解，本专利技术的这些及其它实施例可更普遍地应用于任意存储器件，其中希望记录数据保真度和操作性能得到改进。附加的实施例可以使用与结合说明性的实施例所特别示出和描述的构件不同的构件来实现。图1示出了根据本专利技术的说明性实施例的基于盘的存储器件100。在本实施例中的存储器件100更特别地包括包含存储盘110的HDD。存储盘110具有涂有能够以沿共同磁化方向(例如，向上或向下)取向的各个介质晶粒组的形式存储数据位的一种或多种磁性材料的存储表面。存储盘110与主轴120连接。主轴120被主轴马达(在图中未明确示出)驱动，以便使存储盘110高速旋转。数据经由安装于定位臂140上的读/写头130从存储盘110中读出以及写入其中。应当认识到，头130在图1中仅一般性地示出，但是在图8和10中示出了该头的各种特征的更详细的示例。读/写头130在存储盘110的磁表面之上的位置由电磁致动器150控制。电磁致动器150及其关联的驱动电路在本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：控制电路，适于与被配置用于从存储盘中读取数据及将数据写入存储盘的读/写头关联，所述控制电路被配置用于处理从所述读/写头接收以及供应给所述读/写头的数据；其中所述控制电路包括：写驱动器，被配置用于针对要写入所述存储盘的数据生成写信号；以及多斜率转变控制器，与所述写驱动器关联，并且被配置用于控制在所述写信号中的数据转变使得所述数据转变包含各自具有不同的斜率的至少两个不同的区段，所述多斜率转变控制器包括针对每个所述区段的独立的斜率控制机构。

【技术特征摘要】
2012.03.09 US 13/416,4431.一种存储控制装置，包括：控制电路，适于与被配置用于从存储盘中读取数据及将数据写入存储盘的读/写头关联，所述控制电路被配置用于处理从所述读/写头接收以及供应给所述读/写头的数据；其中所述控制电路包括:写驱动器，被配置用于针对要写入所述存储盘的数据生成写信号；以及多斜率转变控制器，与所述写驱动器关联，并且被配置用于控制在所述写信号中的数据转变使得所述数据转变包含各自具有不同的斜率的至少两个不同的区段，所述多斜率转变控制器包括针对每个所述区段的独立的斜率控制机构。2.根据权利要求1所述的存储控制装置，其中所述数据转变包括双斜率转变，其具有顺次布置在数据转变的起始点与结束点之间的第一区段和第二区段，所述第一区段的斜率大于所述第二区段的斜率。3.根据权利要求1所述的存储控制装置，其中所述数据转变包括双斜率转变，其具有顺次布置在数据转变的起始点与结束点之间的第一区段和第二区段，所述第一区段的斜率小于所述第二区段的斜率。4.根据权利要求1所述的存储控制装置，其中所述数据转变具有位于数据转变的起始点与结束点之间的至少一个拐点，给定的拐点将所述数据转变的两个顺次布置的区段分隔开。5.根据权利要求4所述的存储控制装置，其中所述数据转变是上升转变，并且所述拐点位于由坐标[T_0，-Iw]和[T_0+T_rise，Iw+OSA]界定的矩形中，其中T_0表示所述数据转变的起始时间，T_rise表示所述数据转变的上升时间，Iw表示稳态电流，OSA表示过冲幅值，-Iw表示所述数据转变的起始电流幅值，以及Iw+OSA表示所述数据转变的结束电流幅值。6.根据权利要求4所述的存储控制装置，其中所述数据转...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·利维彻兹，J·A·格勒尔松，J·S·高登博格，P·玛族尔，C·C·拉贝，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：