[发明专利]使用相位调制进行磁缺陷分类

说明书

技术领域

本发明一般地涉及数据存储领域，更具体地涉及一种使用相位调制进行硬盘驱动器磁缺陷分类的方法、设备和系统。

背景技术

在硬盘驱动器（HDD）中，磁阻（MR）传感器通常被用来感测记录在可写磁盘表面上的数据的磁性模式。MR传感器检测磁传感器经过磁写入在旋转的磁盘介质上的比特时经历的磁场强度变化（DH），并将检测到的DH直接转换为随时间变化的电压电平（DV）电信号，该信号可以通过读取通道电子转换成数据比特。

两种类型的磁盘介质缺陷包括凸起或热粗糙（TA，thermal asperity）缺陷和凹坑或孔缺陷。对凸起或热粗糙（TA）缺陷和凹坑或孔缺陷进行分类是有效使用磁盘介质所必需的。

凸起或热粗糙（TA）缺陷具有超过介质顶部表平面的高度，载有MR传感器的滑块可能撞击或碰击这些缺陷。滑块必须给予凸起更宽的安全距离（berth），因为滑块和凸起之间的任何碰击都可能使涂层材料松动从而导致在HDD机壳内出现碎片，还可能导致在回读信号中出现热粗糙现象。这常常会导致出现更多无法使用的物理数据块地址，而这些地址在其它情况下具有良好的磁学性质。

凹坑或孔缺陷陷于介质平面之下。凹坑用来存储数据是不可靠的，例如由于磁性介质受到损害，并且离读写元件更远。然而，滑块可以经过凹坑而不导致TA现象，并且周围的磁性介质可以被用来存储数据。例如，滑块并不需要给予凹坑特别是有严格缺陷容差的商用介质要求的不那么稀疏以及更好收益的宽的安全距离。

2011年4月19日颁发给Meier等人的美国专利第7,929,235号公开了一种区分垂直介质上空间或凹坑缺陷和凸起或热缺陷的方法和系统。垂直介质的磁畴被取向以具有第一极性，使用读取头进行扫描，被取向以具有第二极性，然后再次扫描。组合来自读取头的若干信号以产生具有改进的信号噪声比的输出信号，根据该输出信号可以识别和区分空间和热缺陷的位置。图2A和2B分别示出了凹坑缺陷和经过凹坑读取时的幅度调制（AM）回读信号。图8A-8D比较了凹坑和凸起缺陷的AM回读信号。

2000年7月11日颁发给Smith等人的美国专利第6,088,176号公开了一种使用磁阻（MR）头从磁存储介质中读取信息信号并从信息信号中分离热信号分量和磁信号分量（如果存在）的从MR信号中分离磁和热分量的设备和方法。使用热信号改变头-盘间距以检测磁盘表面缺陷、形貌变化和伺服控制面的变化。图7示出了具有热响应电压电平的凹坑和凸起实例。图19A-C示出了具有由于磁盘表面凹坑造成的更小的回读信号幅度的波形。图20提供了TA现象中具有磁和热响应电压电平响应的凸起实例。图23示出了使用热响应信号差或幅度调制（AM）的分类电路/滤波器。

对于实现磁缺陷分类的有效机制的需要是存在的。期望提供这样一种机制以允许在基本没有负面效果的情况下提供增强的数据存储性能的高效且有效的磁性介质使用。

发明内容

本发明的若干方面提供了一种使用相位调制进行硬盘驱动器磁缺陷分类的方法、设备和系统。本发明其它的重要方面提供了一种基本没有负面效果的方法、设备和系统，并克服现有技术布置的一些缺陷。

简而言之，提供了一种使用相位调制进行硬盘驱动器磁缺陷分类的方法、设备和系统。对硬盘驱动器的磁性介质回读信号进行处理以识别预定义的相位调制（PM）特性，来实现磁性介质凸起和凹坑缺陷的磁缺陷分类。

附图说明

通过下面详细地描述图中示出的本发明的优选实施例可以最好地理解本发明及其上述和其它的目的和优点，在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的使用相位调制进行硬盘驱动器（HDD）磁缺陷分类的系统的框图表示；

图2是示出根据本发明实施例的图1中使用相位调制进行硬盘驱动器（HDD）磁缺陷分类的系统的示例性2T模式前端信号处理电路的框图表示；

图3A是根据本发明实施例的图1中使用相位调制进行硬盘驱动器（HDD）磁缺陷分类的系统的示例性2T模式前端信号处理电路的示例性2T带通滤波器的框图表示；

图3B和图3C是示出根据本发明若干实施例的2T带通滤波器示例性工作的波形图；

图4A和图4B是根据本发明实施例的图1中使用相位调制进行硬盘驱动器（HDD）磁缺陷分类的系统的2T模式前端信号处理电路的示例性复数德尔塔向量函数单元（complex delta vector function）的示意图和方框图表示；