[發明專利]用于定址式數字資料存取系統的讀寫總成

無效

• 申請號: 200710003148.0
• 申請日: 2007-02-07
• 公開（公告）號: CN101178901A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 楊清溪
• 申請（專利權）人: 楊清溪
• 主分類號: G11B5/02
• 分類號: G11B5/02;G11B7/004
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是關于一種讀寫總成，特別是有關于一種定址式數字資料存取系統。

背景技術

隨著當代電子技術的快速進步，不論是硬件產品或軟件產品都不斷地推陳出新。現今的數字資料存取裝置可分為磁盤(Magnetic?disk)、光盤(CompactDisc；CD)與閃存等三大類，其中，磁盤是一種利用磁性媒體(Magnetic?media)記錄資料的盤片，一般可分固定式的硬盤驅動器(Hard?disk；HD)與可移動式的軟盤(Floppy?disk)兩種；磁性媒體則是指利用磁化性質儲存資料的媒體。常見的磁性媒體有磁盤、磁帶等；磁性媒體是目前計算機系統中最常用來儲存資料的媒體。

此外，光盤通常指的是由光學燒錄的方式儲存數字信號的小型盤片，其資料儲存結構可以分為區段(session)與軌跡(track)兩層。現今的光盤具有容量大、攜帶方便等優點。然而，其容量、讀寫速度與可再利用性皆較硬盤驅動器差，因此并無法取代硬盤驅動器。

另一方面，一般個人計算機使用的軟盤亦具有便于攜帶的優點，然而其容量更小、存取速度更慢，在現今數字資料越來越龐大的趨勢下，再加上閃存的普及使用，軟盤將逐漸被淘汰。

硬盤具有容量大、速度快等優點，是為目前計算機系統中最主要的存取設備。硬盤通常是由許多磁性圓盤組合而成，在圓盤上可利用磁性原理儲存許多資料，每個磁性圓盤都有上下兩面可儲存資料，每面有許多同心圓，一般稱此圓為磁道，一個磁道便是一個圓圈，每個磁道又可分為許多扇區，一般說來，扇區是讀寫資料的最小單位。

磁柱、磁頭與扇區(Cylinder?Head?Sector；CHS)是構成磁盤的三種單位，磁柱是一個圓柱體的單位，其由許多不同磁盤上同一個磁道所組成；磁頭則是指磁盤驅動器的磁面個數；扇區則是不分硬軟盤而共有的單位，其是磁盤中檔案存取的最小單位；一個扇區的大小為512bytes(0.5KB)。

因此，上述的磁盤驅動器的定址方法，便是利用指定扇區所在的磁柱和磁頭來決定的，此種方法稱為磁柱磁頭扇區定址法。但在設計此定址方式時，早期標準IDE接口能支持的單一硬盤最大容量為512MB。

后續針對512MB硬盤的限制而改良了CHS的定址方法，稱為Large模式，其所支持的硬盤達到2GB大小。另一種則是目前更為普遍的邏輯區塊定址模式(Logical?Block?Addressing；LBA)，可支持8.4GB以上硬盤空間。

邏輯區塊定址是一種硬盤驅動器的定址技術，利用邏輯映對的方式來指定磁盤驅動器的扇區，目前個人計算機所使用的接口中，加強型IDE和小型計算機系統接口(Small?Computer?System?Interface；SCSI)均使用此方式定址。傳統的硬盤定址是采取實際定址(physical?mapping、physical?addressing)的方式，磁盤驅動器的實際結構，便是硬盤指定地址的結構，例如可以指定某一個扇區在第幾磁面的第幾軌，這亦是扇區在磁盤上實際的地址。

由上所述，光盤系統雖然具有便于攜帶的優點，但仍有其限制如儲存資料容量與讀寫速度等而未能取代傳統硬盤系統，而傳統硬盤系統亦具有相當多的問題待解決，尤其，傳統的硬盤機必須由機電動力元件驅動，因此在縮小硬盤機的尺寸時，勢必預留機電動力組件的設置空間而造成微縮化制程相當大的限制，且機電動力組件的運作必須消耗大量電力，此種特性極不利于需省電設計的電子設備，例如筆記型計算機。上述的體積與耗電問題造成傳統硬機應用上的許多限制，目前普遍流行的個人數字助理(Personal?DigitalAssistant；PDA)即是一明顯實例。因此，若能突破上述的硬機制造與使用上的限制，則可大幅增加其應用范圍。

此外，傳統硬盤機的讀寫速度是決定于上述的機電動力組件的運轉速度，因此欲提升硬盤機的性能則需增加機電動力組件的轉速，然而機電動力組件運轉加快會制造大量廢熱而增加整體散熱設計的困難度和設計成本，因此不利于研發高效能的硬盤機；另一方面，由于機電組件是由許多零件組成，因此制造時需開發多種模組而增加制造成本，同時過多零組件使得硬盤機容易因為震蕩或是碰撞而損壞；利用轉動式機電組件驅動硬盤機的另一缺點是為機件運轉時會產生噪音，且組件運轉愈快則噪音愈大，如此則不但造成使用者的不便同時亦不利于高速硬盤機的研發工作。

無論如何，對于上述的種種問題而言，現今仍無有效的方法改進與克服的，因而造成使用者重大的損失。

發明內容