响应于检测的轨道间干扰进行头位置控制的基于盘的存储器件制造技术

本发明专利技术涉及响应于检测的轨道间干扰进行头位置控制的基于盘的存储器件。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中读取数据以及向其写入数据的读/写头、以及控制电路，所述控制电路与读/写头耦接，并且被配置用于处理接收自读/写头和供应给读/写头的数据，并用于控制读/写头相对于存储盘的定位。所述控制电路包括被配置用于处理经由读/写头从存储盘的至少给定轨道中读出的信号以便在该信号中检测来自存储盘的至少一个其它轨道的干扰的轨道间干扰检测器。所述控制电路还包括被配置用于响应于检测到的干扰来调整读写/头的定位的基于轨道间干扰的头位置控制器。

【技术实现步骤摘要】
响应于检测的轨道间干扰进行头位置控制的基于盘的存储器件
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。常规的HDD通常采用读/写头位置控制系统，在该读/写头位置控制系统中，位置误差检测字段(通常称为“伺服”标记)以固定的间隔写到存储盘上。这些伺服标记仅在驱动器制造时使用伺服写入器写入一次。举例来说，在楔形伺服设置中，伺服标记被形成在围绕盘分布的指定的径向楔形中。在伺服楔形之间的数据楔形含有多个数据扇区并且使用大部分的轨道容量。伺服算法使用来自伺服楔形的伺服标记来检测头位置。在数据楔形期间没有位置反馈可用，所以伺服算法通常必须将头位置插入检测到的伺服标记之间。伺服标记的其它设置同样是可能的。例如，伺服标记可以在整个盘上均匀地分布，而不是被组织成伺服楔形的。在HDD操作期间，驱动器硬件读取伺服标记以便计算读/写头位置误差的估计值，该估计值然后被用于固件控制回路中，以保持读/写头的径向位置。因为专用于伺服标记的盘空间无法用来存储用户数据，所以被写在盘上的伺服标记的数量限定了在读/写头位置控制回路的带宽与驱动器的容量之间的权衡。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缩小轨道尺寸，以便使每个存储盘上具有更多的轨道，从而使轨道间干扰(ITI)和读/写头位置变成了重要的性能限制问题。此外，读/写头缩放受到限制，因而用来写一个轨道的磁场最终将影响相邻的轨道并由此限制了轨道密度。 人们已经研发出许多记录技术，试图进一步提高HDD存储容量。例如，一种被称为叠瓦式磁记录(shingled magnetic recording, SMR)的记录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)的记录技术中，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。但是，ITI和读/写头位置在这些及其它HDD记录技术的情况下仍保留着重要的性能限制问题。ITI对HDD性能的不利影响在某些情况下可以通过在读出时应用ITI取消技术来解决。该取消技术可以包括，例如，对从存储盘中读出的数据执行ITI降低后处理。在这种类型的技术中，有关存储于相邻轨道上的干扰数据图案的信息被用来检测ITI导致的读信号噪声，并且被用来在应用正常的数据恢复处理之前从读信号中消除该噪声。但是，降低后处理通常要求干扰数据被从存储盘中读出并存储于存储器内，这会增加HDD的成本和复杂性，同时还对诸如访问时间之类的其它性能度量产生不利的影响。还有可能通过以对相邻位的极性予以考虑的方式对写信号进行补偿性的预处理来降低ITI。这种类型的写补偿技术被公开于2011年9月30日提交的、题名为“Disk-BasedStorage Device having Write Signal Compensation for Magnetization Polarity ofAdjacent Bits”的美国专利申请N0.13/250, 419中，该专利申请与本专利技术被共同受让,并且通过引用，包含于此。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供了 HDD或其它类型的基于盘的存储设备，该存储设备通过至少部分地基于检测到的ITI来控制头位置而展示出改进的操作性能。例如，根据该实施例的HDD可以检测ITI，作为ITI消除过程的一部分，或者以其它方式，将有关检测到的ITI的信息提供给用于响应于检测到的ITI而调整头位置的头位置控制器。在一种或多种实施例中的基于ITI的头位置控制可以结合或代替常规的基于伺服的头位置控制来使用。用于头位置控制的ITI的使用会是特别有利的，因为ITI反馈几乎总是可用的，然而伺服反馈通常只有在伺服标记在存储盘上按规则的间隔来处理时才是可用的。在一种实施例中，HDD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中读取数据以及将数据写入其内的读/写头、以及控制电路，所述控制电路与读/写头耦接，被配置用于处理接收自读/写头以及被供应给读/写头的数据，并用于控制读/写头相对于存储盘的定位。在本实施例中的控制电路包括被配置用于处理经由读/写头从至少存储盘的给定轨道中读出的信号以便在该信号中检测出来自存储盘的至少另一个轨道的ITI的ITI检测器。控制电路还包括被配置用于响应于检测到的ITI而调整读/写头的定位的基于ITI的头位置控制器。基于ITI的头位置控制器可以是伺服控制器的一部分，或者以其它方式被配置用于结合伺服控制器来操作，该 伺服控制器通过检测出在存储盘的表面上的伺服标记的定时图案来生成伺服定时信息。例如，伺服控制器可以结合头位置控制器并且可以被配置为使用伺服定时信息和表征检测到的ITI的信息两者来控制读/写头的定位。但是，如上所述，基于ITI的头位置控制不需要使用伺服控制。本专利技术的一种或多种实施例提供了在基于盘的存储器件方面的显著改进。例如，通过至少部分基于检测到的ITI来调整头位置，头位置能够在存在ITI的情况下针对数据恢复而优化。这允许在使用或不使用常规的伺服控制的情况下提高头位置的精确度，由此在低成本下提供更好的性能。而且，这种设置允许减小轨道的间距，由此为给定的存储盘提供增加的存储容量。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的存储器件中的存储盘的平面图。图3是图1的存储器件中包括含有盘控制器和读通道电路的示例性片上系统的部分的框图。图4示出了图1的存储器件的一部分的另一视图。图5A和5B示出了在本专利技术的实施例中根据读/写头的偏移的ITI的变化。图6示出了图1的存储器件与在数据处理系统中的主处理器件的互连。图7示出了结合多个图1所示类型的基于盘的存储器件的虚拟存储系统。具体实施例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、控制电路和关联的基于ITI的头位置控制技术来示出。但是，应当理解，本专利技术的这些及其它实施例可更一般地应用于任意基于盘的存储器件，在该存储器件中，在精确且高效的头位置控制方面的改进性能是所希望的。另外的实施例可以使用与结合说明性的实施例具体示出和描述的那些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更具体地包括具有存储盘110的HDD。存储盘110具有涂有一种或多种能够以磁化状态的形式存储数据的磁性材料的存储表面。存储盘110与主轴120连接。主轴120由主轴电机(在图中未明确示出)驱动，以便使存储盘110高速旋转。数据经由安装在定位臂140上的读/写头130从存储盘110中读出以及写入其中。读/写头在存储盘Iio的磁表面上的位置由电磁致动器150控制。在本实施例中的电磁致动器150及其关联的驱动电路可本文档来自技高网...

【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读取数据及将数据写入存储盘的读/写头耦接，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，并被配置用于控制所述读/写头相对于所述存储盘的定位；所述控制电路包括：轨道间干扰检测器，被配置用于处理经由所述读/写头从所述存储盘的至少给定轨道中读取的信号，以便在该信号中检测来自所述存储盘的至少一个其它轨道的干扰；以及基于轨道间干扰的头位置控制器，被配置用于响应于检测到的干扰来调整所述读/写头的所述定位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D·M·斯普林博格，J·E·辛格莱顿，J·P·格伦维格，
申请(专利权)人：LSI公司，
类型：发明
国别省市：