[發(fā)明專利]使用預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)位置來增加存儲(chǔ)面密度

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910079558.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN110322903B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李舒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿里巴巴集團(tuán)控股有限公司
• 主分類號(hào): G11B13/04
• 分類號(hào): G11B13/04
• 代理公司: 北京清源匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11644
• 代理人: 馮德魁;竇曉慧

公開的是用于增加存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)面密度的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種方法，所述方法包括：接收主機(jī)數(shù)據(jù)，所述主機(jī)數(shù)據(jù)包括第一數(shù)據(jù)和額外比特?cái)?shù)據(jù)；通過利用RLL編碼器對(duì)所述第一數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼來生成游程長(zhǎng)度受限(RLL)數(shù)據(jù)；生成與所述額外比特?cái)?shù)據(jù)的至少一個(gè)比特相對(duì)應(yīng)的符號(hào)；以及通過將所述符號(hào)插入在經(jīng)RLL編碼的第一數(shù)據(jù)中的重復(fù)比特的連續(xù)部分內(nèi)來生成疊加數(shù)據(jù)。

本申請(qǐng)要求于2018年03月29日提交美國專利商標(biāo)局、申請(qǐng)?zhí)枮?5940038、發(fā)明名稱為“INCREASING STORAGE AREAL DENSITY USING PREDICTIVE DATA LOCATIONS”的美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合在本申請(qǐng)中。

背景技術(shù)

當(dāng)前，已經(jīng)提出許多技術(shù)來增加諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)面密度。此類技術(shù)的一個(gè)示例是熱輔助磁記錄(HAMR)。在傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備中，磁場(chǎng)的最小大小限制存儲(chǔ)在給定磁存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)量。因此，可以僅在磁場(chǎng)能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)寫入的同時(shí)減小用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的硬盤存儲(chǔ)裝置的區(qū)域。HAMR試圖通過在寫入期間短暫地加熱磁盤表面來補(bǔ)救這種物理限制，這導(dǎo)致較小的可實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)，并且因此，導(dǎo)致較小的比特表面。

用于增加存儲(chǔ)面密度的另一技術(shù)是比特圖案化介質(zhì)(BPM)。與使用多個(gè)磁顆粒來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的比特的現(xiàn)有技術(shù)相比較，使用BPM，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在隔離的磁島中。這些磁島使用前體磁膜(例如，使用納米光刻)來圖案化。

這兩種技術(shù)都優(yōu)于存儲(chǔ)面密度方面的實(shí)驗(yàn)性改進(jìn)，然而，它們?cè)馐茱@著的技術(shù)缺陷。首先，HAMR和BPM中的底層技術(shù)當(dāng)前是實(shí)驗(yàn)性的。第二，現(xiàn)有技術(shù)需要對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備本身進(jìn)行根本改變。例如，HAMR要求加熱元件暫時(shí)地加熱磁表面。因此，現(xiàn)有存儲(chǔ)設(shè)備不能受益于HAMR。BPM類似地要求經(jīng)由納米光刻修改磁表面。因此，必須完全地替換當(dāng)前設(shè)備。第三，用于實(shí)現(xiàn)HAMR和BPM的技術(shù)工藝是復(fù)雜的、費(fèi)時(shí)的且昂貴的。復(fù)雜的加熱元件和納米光刻的使用固有地增加制造給定存儲(chǔ)裝置的成本。第四，當(dāng)使用以上技術(shù)來存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)時(shí)，由于由壓縮數(shù)據(jù)產(chǎn)生的噪聲，數(shù)據(jù)的質(zhì)量受到不利地影響。

用于增加磁存儲(chǔ)設(shè)備中的存儲(chǔ)面密度的另一技術(shù)是疊瓦式磁記錄(SMR)。在圖7A中描繪的常規(guī)磁存儲(chǔ)裝置中，給定磁道由寫入器(也稱為“寫入頭”)寫入，所述寫入器延伸磁道的整個(gè)高度。讀取器(也稱為“讀取頭”)比磁道的高度薄并且從比磁道的高度小的磁道的一部分讀取。保護(hù)空間位于每個(gè)磁道之間以避免干擾磁道磁場(chǎng)。

相比之下，在SMR(圖示在圖7B中)中，磁道和讀取部分重疊，從而形成疊瓦式圖案。讀取頭被適當(dāng)?shù)販p小以處理修剪磁道。然而，SMR遭受具體技術(shù)問題。首先，SMR驅(qū)動(dòng)器仍然無法按固定扇區(qū)大小約定靈活地附加額外比特。然而，應(yīng)用需要將額外字節(jié)存儲(chǔ)到每個(gè)扇區(qū)中，并且在SMR驅(qū)動(dòng)器通過移除磁道之間的保護(hù)空間并且在盤片的徑向方向上重疊磁道來增加面密度的同時(shí)，比特?cái)?shù)可被存儲(chǔ)在一個(gè)磁道中保持和以前相同。第二，SMR設(shè)備改變常規(guī)HDD操作。引入了修剪磁道或頻帶的概念，并且對(duì)為128或256MB的頻帶的任何修改要求整個(gè)頻帶被一起讀出并重寫。結(jié)果，SMR的隨機(jī)寫入性能低于常規(guī)驅(qū)動(dòng)器的隨機(jī)寫入性能。第三，SMR管理基于修剪磁道或頻帶的單元。當(dāng)每個(gè)扇區(qū)單獨(dú)地改變其大小時(shí)，它為該頻帶來許多變化。使用現(xiàn)有SMR技術(shù)來處理此變化是復(fù)雜的。

因此，當(dāng)前存在在本領(lǐng)域中增加存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)面密度而不會(huì)在更多的實(shí)驗(yàn)性技術(shù)中引發(fā)技術(shù)缺陷的需要。在一個(gè)實(shí)施例中，所公開的實(shí)施例附加地可以被應(yīng)用于SMR驅(qū)動(dòng)器以及常規(guī)驅(qū)動(dòng)器。

發(fā)明內(nèi)容

所公開的實(shí)施例涉及存儲(chǔ)設(shè)備，并且特別地，涉及用于使用比特調(diào)制來增加存儲(chǔ)設(shè)備(諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器)的面密度的系統(tǒng)和方法。

所公開的實(shí)施例描述用于增加存儲(chǔ)設(shè)備(例如，磁存儲(chǔ)設(shè)備)的存儲(chǔ)面密度的方法、電路、設(shè)備和系統(tǒng)。