[发明专利]响应于检测的轨道间干扰进行头位置控制的基于盘的存储器件

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。

常规的HDD通常采用读/写头位置控制系统，在该读/写头位置控制系统中，位置误差检测字段（通常称为“伺服”标记）以固定的间隔写到存储盘上。这些伺服标记仅在驱动器制造时使用伺服写入器写入一次。举例来说，在楔形伺服设置中，伺服标记被形成在围绕盘分布的指定的径向楔形中。在伺服楔形之间的数据楔形含有多个数据扇区并且使用大部分的轨道容量。伺服算法使用来自伺服楔形的伺服标记来检测头位置。在数据楔形期间没有位置反馈可用，所以伺服算法通常必须将头位置插入检测到的伺服标记之间。伺服标记的其它设置同样是可能的。例如，伺服标记可以在整个盘上均匀地分布，而不是被组织成伺服楔形的。

在HDD操作期间，驱动器硬件读取伺服标记以便计算读/写头位置误差的估计值，该估计值然后被用于固件控制回路中，以保持读/写头的径向位置。因为专用于伺服标记的盘空间无法用来存储用户数据，所以被写在盘上的伺服标记的数量限定了在读/写头位置控制回路的带宽与驱动器的容量之间的权衡。

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缩小轨道尺寸，以便使每个存储盘上具有更多的轨道，从而使轨道间干扰（ITI）和读/写头位置变成了重要的性能限制问题。此外，读/写头缩放受到限制，因而用来写一个轨道的磁场最终将影响相邻的轨道并由此限制了轨道密度。

人们已经研发出许多记录技术，试图进一步提高HDD存储容量。例如，一种被称为叠瓦式磁记录（shingled magnetic recording，SMR）的记录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）的记录技术中，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。但是，ITI和读/写头位置在这些及其它HDD记录技术的情况下仍保留着重要的性能限制问题。

ITI对HDD性能的不利影响在某些情况下可以通过在读出时应用ITI取消技术来解决。该取消技术可以包括，例如，对从存储盘中读出的数据执行ITI降低后处理。在这种类型的技术中，有关存储于相邻轨道上的干扰数据图案的信息被用来检测ITI导致的读信号噪声，并且被用来在应用正常的数据恢复处理之前从读信号中消除该噪声。但是，降低后处理通常要求干扰数据被从存储盘中读出并存储于存储器内，这会增加HDD的成本和复杂性，同时还对诸如访问时间之类的其它性能度量产生不利的影响。

还有可能通过以对相邻位的极性予以考虑的方式对写信号进行补偿性的预处理来降低ITI。这种类型的写补偿技术被公开于2011年9月30日提交的、题名为“Disk-Based Storage Device having Write Signal Compensation for Magnetization Polarity of Adjacent Bits”的美国专利申请No.13/250,419中，该专利申请与本发明被共同受让，并且通过引用，包含于此。

发明内容

本发明的示例性实施例提供了HDD或其它类型的基于盘的存储设备，该存储设备通过至少部分地基于检测到的ITI来控制头位置而展示出改进的操作性能。例如，根据该实施例的HDD可以检测ITI，作为ITI消除过程的一部分，或者以其它方式，将有关检测到的ITI的信息提供给用于响应于检测到的ITI而调整头位置的头位置控制器。

在一种或多种实施例中的基于ITI的头位置控制可以结合或代替常规的基于伺服的头位置控制来使用。用于头位置控制的ITI的使用会是特别有利的，因为ITI反馈几乎总是可用的，然而伺服反馈通常只有在伺服标记在存储盘上按规则的间隔来处理时才是可用的。