对叠瓦式磁记录（SMR）的动态磁道间距控制。公开了一种SMR磁盘驱动器和一种操作SMR磁盘驱动器的方法。描述了SMR磁盘驱动器，对磁道间距或磁写入宽度进行调整来补偿外界温度影响。在一个实施例中，当介质温度增加时，增加磁道间距。可以从驱动器的温度传感器确定在写操作期间磁介质的温度。在其他实施例中，基于磁写入宽度（MWW）来调整磁道间距，该磁写入宽度根据对先前写入的数据磁道的回读测试来确定。在替选实施例中，对MWW的宽度而不是磁道间距进行调整。影响MWW的各种因素可以用来增加或减小MWW，包括写入电流特性以及可用时的热辅助参数。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】对叠瓦式磁记录（SMR）的动态磁道间距控制。公开了一种SMR磁盘驱动器和一种操作SMR磁盘驱动器的方法。描述了SMR磁盘驱动器，对磁道间距或磁写入宽度进行调整来补偿外界温度影响。在一个实施例中，当介质温度增加时，增加磁道间距。可以从驱动器的温度传感器确定在写操作期间磁介质的温度。在其他实施例中，基于磁写入宽度（MWW）来调整磁道间距，该磁写入宽度根据对先前写入的数据磁道的回读测试来确定。在替选实施例中，对MWW的宽度而不是磁道间距进行调整。影响MWW的各种因素可以用来增加或减小MWW，包括写入电流特性以及可用时的热辅助参数。【专利说明】对叠瓦式磁记录(SMR)的动态磁道间距控制
本专利技术涉及对叠瓦写入式磁记录(SMR)设备的设计和操作领域。
技术介绍
具有磁介质的传统磁盘驱动器将数据组织在隔开的同心磁道中。叠瓦式写入的概念是垂直磁记录形式，并且已被提出作为增加磁记录的面密度的方式。在叠瓦写入式磁记录(SMR)介质中，写入相邻磁道的区(带)，以与先前写入的磁道重叠。与可以按照任何顺序写入的传统分离的磁道不同，叠瓦式磁道必须被顺次写入。在SMR驱动器中的磁盘表面上的磁道被组织成多个叠瓦式区(也被称为I区)，其可以从内径(ID)到外径(OD)或从OD到ID被顺序写入。一旦在叠瓦式结构中被写入，单个磁道就不能适当地被更新，因为那将覆写并破坏重叠的磁道。因此，从用户的角度，叠瓦写入式数据磁道有时被认为如同仅追加的日志结构。为了提高SMR驱动器的性能，将介质的一部分分配给所谓的“例外区”(E区)，该区被用作最终被写入到I区的数据的暂存区。E区有时被称为E缓存。E区也可选地是叠瓦式的。在SMR驱动器中，写磁头的有效写入宽度比读磁头的有效读出宽度较宽。典型地，在区中的最终数据磁道的宽度可通过SMR驱动器的参数设置调整。例如，可以通过具有下一个磁道的较少重叠，使磁道宽度较宽。为了最大化数据存储容量，较窄的磁道是期望的，但是不应当使磁道窄到使得数据在相邻叠瓦式磁道的写入期间被损坏。在数据写入时磁介质的温度影响磁介质的磁导率。在较高的磁介质温度，相同写磁头磁场将写入较宽的数据磁道，因为磁介质晶粒的切换阈值被降低。类似地，较低的磁介质温度需要较强的磁场来切换晶粒的极性，因此，写磁头所产生的相同磁场将导致较窄的磁道宽度。热辅助记录(TAR)使用具有用于暂时加热磁介质的加热元件的写磁头来使较小的磁介质晶粒能够以较弱的磁场被写入。然而，加热元件的功率和/或焦点可以随着时间或写磁头的退化而改变，并且在写操作期间变更介质的温度。在叠瓦式磁记录(SMR)中，环境温度的改变可以使磁写入宽度(MWW)改变。磁数据宽度当在低温度被写入时可以比期望的磁道宽度较窄。在使用具有热辅助元件(例如，TAR和微波辅助磁记录(MAMR))的写磁头时，产生了额外的难题，因为这些元件的输出会因年久而退化。Mochizuki等人的美国专利7898755 (2011年3月I日)描述了用于测量复合磁头的写入宽度和/或读出宽度的方法。通过使写磁头以指定速度在磁记录介质的径向上移动，以倾斜地跨越指定的磁道或与指定的磁道相邻的磁道来写入测试数据，来计算写敏感的宽度。然后，读磁头倾斜地读出记录在该磁道中的测试数据以获取读电压相对于磁道扫描时间的读特性简档。通过使读磁头的测试数据扫描时间与指定的移动速度相乘，获取在磁头的径向上的移动距离。Kim等人的美国专利7102838 (2006年9月5日)描述了考虑到硬盘驱动器的操作温度的优化记录电流的方法，以及考虑到每英寸磁道(TPI)或相邻磁道擦除(ATE)特性的设置记录密度的方法。Kim描述了根据硬盘驱动器的温度，优化写入电流或过冲电流的传统方法。写入电流或过冲电流在低温度下会增加。在改变记录参数时，测量在与硬盘驱动器的操作温度相对应的测试条件下的错误率。选择与最小错误率相对应的记录参数值。Wood等人的美国专利申请20100277827 (2010年11月4日)描述了响应于磁头的目前位置不在期望的位置的确定，调整到HDD的磁记录头的电流量，以引起磁记录头所产生的磁性写入场强度的改变。如果磁记录头比期望的更远离被写入的当前磁道的边缘，则增加到磁记录头的电流以引起磁性写入场强度的增加。在一个实施例中，激光器指向磁盘的表面上的位置，以帮助写过程。这给予对加热的区域的温度和大小的控制。Wood等人记录了在磁记录盘的表面的温度和写入磁记录盘的加热部分所需的磁性写入场强度之间的关系。在Chainer等的美国专利6611395 (2003年8月26日)中，描述了用于非SMR磁盘驱动器的伺服写入过程中的自适应磁道密度的概念。伺服写入作为初始制造过程的一部分发生，并且不被用来动态调整场条件，诸如驱动器的温度。在Chainer的方法中，可以考虑磁介质特性的静态变化以及实际有效写和读磁头尺寸，自适应调整以适应硬盘驱动器中的每一个磁盘表面的伺服磁道间距。磁道间距还可以在单个磁盘的单侧上的数据磁道的分离带之中变化。Uno的美国专利6437947(2002年8月20日)描述了基于磁盘组件的几何体，两个相邻数据磁道的重叠区的变化。磁头以根据在磁盘上的径向位置而改变的方位角将信号记录在磁盘上并且使其从磁盘再现。磁盘包括具有以小于或等于预先确定的值的方位角被记录的磁道的第一记录区、具有以大于预先确定的值的方位角被记录的磁道的第二记录区、以及其中两个相互邻近的磁道在磁盘的径向上重叠的重叠区，其中在第一记录区内的磁道的磁道间距不同于在第二记录区内的磁道的磁道间距。
技术实现思路
本专利技术的一个SMR驱动器实施例对磁道间距进行调整以补偿外界温度影响。这允许SMR数据磁道宽度随在写入数据时磁介质的温度而改变。在现有技术中，SMR驱动器试图通过将磁头物理定位在距先前写入的相邻磁道中心选择的距离处，来保持数据磁道间距恒定。然而，由于磁写入宽度(MWW)根据温度而变化，因此，有效数据磁道宽度也将变化，并且可能导致随后的叠瓦式磁道比期望的更多地覆盖先前磁道。在本专利技术的一些实施例中，使用温度来为接下来的一系列写操作选择磁道间距。根据本专利技术，较高的温度一般意味着需要较大的磁道间距来允许较宽的MWW，而较低的温度导致较窄的MWW和较小的磁道间距。所选择的磁道间距导致保护先前写入的磁道不至于过度变窄。磁道间距随温度而变以使得对最大允许的温度范围选择最大允许的磁道间距。类似地，对最低允许的温度范围选择最小允许的磁道间距。在本专利技术的实施例中，在确定介质的温度之后，SMR驱动器可以改变其参数以为随后的叠瓦式写入调整期望的数据磁道间距。在写操作期间磁介质的近似温度可以由温度传感器来确定。在替选实施例中，对磁写入宽度(MWW)而不是温度进行测量。可以根据回读测试写入的数据磁道来确定MWW。在一个实施例中，当前磁写入宽度(MWW)通过在自由区中执行测试写入，然后测量Mffff来进行确定，MWff然后被用来设置针对实际MWW适当偏移的磁道间距。E区中的自由区可以便利地用于测试写入。相应地，对在写操作期间使用的参数表进行更新。磁道间距的调整可以按预先确定的间隔、通过事件检测或当期望对设备的当前性能进行测试时根据需求来执行。在另一个替选实施例中，对MWW的宽度而不是磁道间距本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种操作SMR磁盘驱动器的方法，包括：测量所述磁盘驱动器中的选定温度，所述选定温度表示磁盘上的薄膜磁介质温度；以及使用所述选定温度为下一个叠瓦式写操作选择磁道间距，所选择的磁道间距随所述温度而变以使得对最大温度选择最大磁道间距并且对最小温度选择最小磁道间距，所述选择的磁道间距通过所述下一个叠瓦式写操作产生先前写入的磁道的部分重叠。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田边宏康，财津英树，赤城协，伊藤直人，
申请(专利权)人：HGST荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：
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