[發明專利]磁盤及寫入伺服數據的方法

無效

• 申請號: 201210234409.0
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102982814A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 野中啟一郎;安那啟;小林正人
• 申請（專利權）人: HGST荷蘭公司
• 主分類號: G11B5/596
• 分類號: G11B5/596
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

技術領域

本發明涉及盤驅動器系統的領域，具體地，涉及壓印在圖案化磁盤上以使滑塊與磁盤上的數據對準的伺服圖案（servo?pattern）。

背景技術

很多計算系統使用盤驅動器系統用于信息的海量存儲。磁盤驅動器通常包括一個或多個滑塊，所述滑塊包括讀頭和寫頭。致動器/懸臂保持滑塊于磁盤之上。磁盤包括數據區域和伺服扇區。音圈電機（VCM）移動致動器/懸臂從而利用伺服數據的反饋將滑塊定位在選定的磁寫入數據之上。盤驅動器系統上的電子系統包括寫驅動器、讀信號前置放大器、讀寫通道、控制器和固件。控制器通常是連接在印刷電路板上的各種電路芯片。控制器包括一個或多個微處理器、存儲器、伺服控制電路、硬盤控制電路、主軸電機驅動器以及VCM驅動器。讀寫通道可以包括模數轉換電路、數據時鐘、伺服時鐘以及鎖相環。

數據區域和伺服扇區可以包括通過寫頭磁寫入到磁盤上并也通過讀頭從磁盤讀回的信息。數據區域包括可用于存儲終端用戶文件和盤驅動器系統參數數據（或維護數據）的數據道。所述數據通常以512字節或4千字節的數據塊的方式寫入。每個數據塊通常具有數據同步區段、實際數據（通常被編碼并可能被加密）以及錯誤校正數據。終端用戶可自由地存儲新數據并在以后修改該數據。

伺服扇區包括用于定位滑塊的伺服數據。伺服數據通常只在制造廠寫入并且不能被終端用戶改變。有各種技術用于在磁盤上寫入伺服數據；在稱為自伺服寫入（self-servo?writing）的常用方法中，利用寫頭寫入以后用于伺服道跟隨的伺服數據以輔助另外伺服數據的寫入，伺服數據從內徑向外徑階梯式擴展。對于伺服寫入（以及正常數據寫入）的一個復雜因素是寫頭和讀頭之間的徑向讀寫偏移距離（radial?read-write?offset?distance:RWO）。RWO基于讀頭和寫頭在滑塊上的位置以及致動器在磁盤之上產生的弧隨著滑塊在磁盤上的角坐標而改變。通常在自伺服寫入中，讀頭從寫頭朝向內徑偏移，伺服數據從內徑到外徑寫入。

伺服數據可以包括同步區段（伺服同步（servo?sync））、扇區地址標記（SAM）、扇區標識（sector-ID）、道標識（track-ID，有時稱為柱面標識）、伺服脈沖串（servo?burst）、可重復偏擺（repeatable?runout:RRO）值、緩沖塊（pad）。數據道通常通過道標識、伺服脈沖串、和/或RRO值的組合來識別。

伺服同步通常是當讀頭經過伺服扇區時由其讀取的第一個伺服數據。伺服同步可以被讀寫通道用于建立伺服頻率和伺服時鐘相位。部分伺服同步也可以用于盤驅動器系統的電子系統中的自動增益控制。伺服同步可以以單磁極或以交替磁極寫入，如美國專利申請公開No.2006/0279871A1中所說明的。伺服同步有時被稱為前同步碼（preamble）。

常規盤驅動器系統中的伺服頻率從內徑到外徑是恒定的。由于該恒定頻率，伺服扇區在圓周向長度上與徑向位置成比例地增加。例如，伺服扇區在外徑的圓周向長度可為伺服扇區在內徑的長度的大約兩倍。

如果采用分區伺服架構（zoned?servo?architecture），伺服頻率從內徑到外徑在伺服區之間增加。伺服頻率在區之間大約隨每個伺服區的平均半徑而改變。每個區內的伺服頻率通常保持恒定。因為伺服扇區分成更短的徑向伺服區，伺服扇區的圓周向長度不像常規伺服設計中那樣變化大。使用分區伺服時的圓周向長度的減小的變化在使用圖案化介質作為伺服圖案時提供了優點，因為分區伺服在圓周向長度上從內徑到外徑更一致。參見美國專利申請號12/699581（簡稱為'581）及以下對干平坦化設計規則#1和#2的描述。

分區伺服的例子可見于美國專利No.6178056的圖2B和2C、7012773的圖10、15、20、28及第11欄（簡稱為'773）、以及7715138的圖2A。'773的圖10示出了具有一系列同心區的設計，所述同心區構成單頻的正常伺服區（“伺服區”）和雙頻的交疊區（“雙頻區”）的交替序列。在雙頻區中，一半伺服扇區使用與鄰接的較低頻率伺服扇區相同的第一伺服頻率，而其余的伺服扇區使用與鄰接的較高頻率伺服扇區相同的第二伺服頻率。在'773的圖10的設計中，伺服區和雙頻區布置在連續的徑向伺服扇區中。'773的圖15、20和25示出了其他可能的分區伺服布置，其中伺服扇區不是徑向連續的。