[发明专利]包含具有多斜率数据转变的写信号的存储器件

说明书

背景技术

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。

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减小轨道尺寸、比特长度或其它特征，以便使每个存储盘上具有更多的数据，这会引起许多问题，包括轨道上的记录性能降低，以及轨道外的记录性能问题，例如相邻轨道的擦除。

人们已经研发出许多技术，试图进一步提高存储容量。例如，一种被称为叠瓦式磁记录（SMR）的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。其它技术包括例如热辅助磁记录（HAMR）和微波辅助磁记录（MAMR）。HAMR技术在盘表面上的区域中记录之前使用激光对该区域进行局部预热。在MAMR技术中，配置附加的写头来发射用于在媒体内激发铁磁共振的AC磁场，累积能量使写入数据的处理变得容易。

HDD通常包括片上系统（SOC），用于将来自计算机或其它处理器件的数据处理成要写入存储盘的适当形式，以及用于将从存储盘读回的信号波形转变成将传递给计算机的数据。SOC具有广泛的数字电路，并且通常使用高级的互补金属氧化物半导体（CMOS）技术来满足成本和性能的目标。HDD通常还包括前置放大器，所述前置放大器用于将SOC与用来从存储盘中读取数据及将数据写入其中的读/写头接口。

前置放大器一般包含用于给读/写头提供相应的写信号以便将数据写入存储盘的一个或多个写驱动器。此类写信号一般表征为电流信号，但作为选择，可以表征为电压信号。数据位通常各自存储为沿共同的磁化方向（例如，向上或向下）取向的介质晶粒组。为了记录给定的数据位，写驱动器生成用于将负的写电流转变成正的写电流（反之亦然）的写信号，其中从0到其峰值的写电流的大小可以在大约15-65毫安（mA）的范围，但是也能够使用不同的值。

在典型的常规设置中，在写驱动器的输出处的给定的写信号具有单斜率的低至高的数据转变（即，从“0”到“1”）以及单斜率的高至低的数据转变（即，从“1”到“0”）。这些低至高和高至低的转变也分别称为上升转变和下降转变。上升转变或下降转变的斜率的特征在于上升时间或下降时间，以及在起始点和结束点之间的幅值差。下降时间在此也表征为相反极性的转变的上升时间。

在使用具有单斜率的数据转变的常规的写信号时，将数据以高速写入存储盘可能成为挑战。例如，此类写信号的使用能够在记录数据的保真度方面不利地影响轨道上的记录性能，以及由于诸如相邻轨道擦除之类的问题而影响轨道外的记录性能。在具有缠绕式写头或者其中屏蔽物紧紧接近于主写入磁极的侧屏蔽式写头的存储器件的情形中尤其是这样。

发明内容

本发明的说明性实施例提供了HDD或其它类型的基于盘的存储设备，所述存储设备通过生成具有双斜率的数据转变或者其它类型的多斜率数据转变的写信号展示出改进的操作性能。此类多斜率数据转变可以是上升转变或下降转变，或者上升和下降转变两者的组合。

在一种实施例中，HDD或其它基于盘的存储器件包含存储盘、被配置用于从存储盘中读取数据以及将数据写入存储盘的读/写头、以及被配置用于处理从读/写头接收以及供应给读/写头的数据的控制电路。控制电路更特别地包括被配置用于针对要写入存储盘的数据生成写信号的写驱动器，以及多斜率转变控制器，所述多斜率转变控制器与写驱动器关联，并且被配置用于控制写信号中的数据转变使得数据转变包括至少两个各自具有不同的斜率的不同区段。多斜率转变控制器包含用于每个区段的独立的斜率控制机构。

例如，数据转变可以包括具有顺次布置于数据转变的起始点和结束点之间的第一和第二区段的双斜率转变，第一区段的斜率大于或小于第二区段的斜率。