CN105723318B - 用于磁记录的装置以及数据存储装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在数据存储设备(104)中建立动态频带边界(200)的系统和方法，尤其涉及采用叠瓦式磁记录的设备。频带边界(200)可以被修改来包括来自频带之间防护区(410)的备用扇区(602)，以达到场缺陷滑动。频带边界(200)也可以被平移来将备用扇区(602)从一个防护区(410)迁移至另一个，以便动态地分配备用扇区(602)。在一个实施例中，装置可以包括数据存储介质(106)和控制器(206)。数据存储介质(106)可以有周向地相邻的数据扇区(406)的第一和第二序列，和置于第一(416)和第二序列(414)之间第一防护区(410)，以便没有第一序列(416)的扇区直接与第二序列(414)的扇区相邻。控制器(206)可以配置为重建第一序列(414)，来包括来自第一防护区(410)的扇区以便产生移位的第一序列(416)。

Description

用于磁记录的装置以及数据存储装置
背景技术
本公开涉及数据储存介质，并提供系统和方法来提高数据储存设备性能，尤其当使用叠瓦式磁记录(shingled magnetic recording)时。
发明内容
各种本公开的实施例一般涉及用于在数据储存设备中建立动态频带边界的系统和方法，尤其涉及采用叠瓦式磁记录的设备。
在某些实施例中，一种装置具有数据存储介质和控制器。数据储存介质有第一序列的周向相邻的数据扇区、第二序列的周向相邻的数据扇区和设置在第一序列与第二序列之间的第一防护区，以便没有第一序列的扇区和第二序列的扇区直接地相邻。第一防护区包括未指定用于存储数据的扇区。控制器被配置为重建第一序列，以便拥有来自第一防护区的被选择的扇区来产生移位的第一序列，并且指定该被选择的扇区来储存数据。
附图说明
图1为有动态频带边界的系统的说明性实施例的示图；
图2为有动态频带边界的系统的另一说明性实施例的示图；
图3a——3b为有动态频带边界的系统的另一说明性实施例的示图；
图4a——4b为有动态频带边界的系统的其他说明性实施例的示图；
图5a——5c为有动态频带边界的系统的另一说明性实施例的示图；
图6为有动态频带边界的系统的另一说明性实施例的示图；
图7a——7b为有动态频带边界的系统的另一说明性实施例的示图；
图8为用于动态频带边界的方法的说明性实施例的流程图；和
图9为用于动态频带边界的方法的说明性实施例的另一流程图。
具体实施方式
在以下实施例的详细描述中，参考形成本说明书一部分的附图，其中通过特定实施例的图示示出。要理解的是可利用其它实施例并作出结构改变而不脱离本公开的范围。也要理解的是各种实施例的特征可以结合、交换或移除而不脱离本公开的范围。
图1描绘了具有动态频带边界的系统的实施例，一般指定为100。该系统100可以拥有主机102和数据存储设备(DSD)104。主机102也可以被称为主系统或主计算机。主机102可以为台式计算机、膝上型计算机、服务器、平板计算机、电话、音乐播放器、另一个电子设备，或其任意结合。类似地，DSD104可以为任何上面所列的设备，或任何可以用于存储或检索数据的其他设备。主机102和DSD 104可以通过有线或无线连接的方式，或局域网(LAN)或广域网(WAN)连接。在某些实施例中，DSD 104可以为没有连接至主机102的单机设备，或主机102和DSD 104可以都为单独单元的一部分。
DSD 104可以有一个或多个非易失性存储器106。在描绘的实施例中，DSD104为包括转盘式存储器106的硬盘驱动器(HDD)。在另一实施例中，DSD 104可以包括附加的存储器或存储种类，包括易失性和非易失性存储器。例如，DSD104可以为拥有盘存储器和非易失性固态存储器的混合HDD。
在某些实施例中，DSD 104可以有一个或多个拥有用于存储数据的轨道的盘106。盘106可以分为多个区，每个区有多个轨道。每个轨道可以进一步分为多个用于存储数据的物理扇区。逻辑扇区为可以存储至物理扇区的具有逻辑块地址(LBA)的数据块，该LBA被逻辑地映射至持有相应逻辑扇区的物理扇区。例如，DSD可以维护一个或多个映射表，该映射表识别哪个物理扇区存储每个LBA。每个区可以有各种选择的不同配置，诸如数据轨道格式、从换能器写的方向、数据密度，或预期用途。例如，盘可以有指定为的以叠瓦式的轨道方式的数据存储的一个或多个区，该叠瓦式的轨道方式使用叠瓦式磁记录(SMR)，和用于以非叠瓦式的方式存储数据的一个或多个区。SMR为用于提高盘上的数据记录密度的记录方法，例如通过将数据的轨道写至部分重叠的相邻的数据轨道。SMR将结合图3——4做进一步讨论。盘也可以有指定为第二层级高速缓存的区，该第二层级高速缓存使用期望用于非易失性缓存的盘存储。盘可以进一步拥有至少一个指定为备用扇区的区。
图2描绘了具有动态频带边界的系统的实施例的示图，一般指定为200。具体地，图2提供了示例性盘驱动数据存储设备(DSD)200的功能性框图。DSD 200可以为诸如图1所示的盘驱动器100的数据存储设备。更通常地，DSD200可以为可移动存储设备、台式计算机、膝上型计算机、服务器、平板计算机、电话、音乐播放器、另一个电子设备、可以用于存储或检索数据的任何其他设备，或其任意结合。
数据存储设备200可以与主设备202通信，该通信通过可以有连接器(未示出)的硬件或基于固件的接口电路204，连接器允许DSD 200从主机202物理地移除。主机202也可以指代为主系统或主计算机。主机202可以为台式计算机、膝上型计算机、服务器、平板计算机、电话、音乐播放器、另一个电子设备，或其任意结合。在某些实施例中，DSD 200可以和主机202通过接口204通信，该通信可以在有线或无线通信，或局域网(LAN)或广域网(WAN)上。在某些实施例中，DSD 200可以为没有连接至主机202的单机设备，或主机202和DSD 200可以都为单独单元的一部分。
缓冲器212可以在读和写操作期间临时地存储数据，并且可以有命令队列(CQ)213，在该CQ中多个等待操作可以临时地存储等待执行。在一些示例中，缓冲器212可以用于对数据进行高速缓存。DSD 200可以有附加存储器203，其可以为易失性存储器(如DRAM或SRAM)，或非易失性存储器(如NAND闪存)。附加存储器203可以充当高速缓存并且存储最近或频繁读取或写的数据，或可能很快就会被读取的数据的功能。包括多个种类的非易失性存储介质(如盘106和闪存203)的DSD 200可以指代为混合存储设备。盘106可以配置为以叠瓦式方式存储数据。
DSD 200可以为带有关联存储器208和处理器210的可编程控制器206。进一步，图2示出DSD 200可以有读写(R/W)通道217，该读写通道可以在写操作期间将数据编码，并在读操作期间将从盘106索引的用户数据重建。前置放大器电路(preamp)218可以将写电流施加至头216，并提供回读信号的前置放大。伺服控制电路220(其可以包括处理器222)，可以使用伺服数据来给线圈214提供恰当的电流来将头216定位。控制器206可以在命令队列213中的各种等待命令执行期间，与伺服控制电路220通信来将头216移动至盘106上期望的位置。
如上面讨论的，SMR为用于增加盘上数据记录密度的记录方法，其可以将轨道宽度降低至低于由换能器的写元件所写的宽度来完成。换句话说，盘可以以拥有比由写头写的轨道更窄节距的轨道格式化。这可以通过部分地用相邻数据轨道重写数据轨道来完成，导致“叠瓦式”轨道结构。例如，SMR写操作可以通过排列写来执行，以便它们以一个径向进展(例如，轨道可以被一次写一个，从内直径向外直径移动，或反之亦然)，其中轨道部分地重叠于彼此，类似于房顶的瓦片。用另一个轨道部分地重写轨道也可以指代为“修剪”。单一的写方向可以用于整个盘，但也可基于轨道区或套选择，伴随着用于轨道的每个区或组套的方向集合。
参见图3a，如果假设在叠瓦式写方案中写按照箭头指示的方向执行，当写至轨道N，相邻的轨道N-1可能被部分地重写。类似地，当写在轨道N+1上执行，相邻的轨道N可能被部分地重写。与写每个轨道而没有任何故意的重叠的记录方法相比，由于在存储介质的径向上的更高的轨道数每英尺(TPI)的特征，SMR可以导致增加记录密度。
如图3b所示，在轨道N上写之后，如果以叠瓦式记录方向相反的方向写轨道N-1，由于相邻轨道干扰(ATI)轨道N可能变得不可读。因此，遵循轨道N-1不应该在轨道N被写之后被写的约束可能是有益的。相应地，轨道N被记录后在轨道N-1上写或修改数据，或轨道N+1被记录后在轨道N上，可能要求与非叠瓦式轨道相比不同的写策略，其可以简单地在任何时间重写。
现在转向图4a，描绘了具有动态频带边界的系统400a的另一示例性实施例的示图。由于SMR的轨道写的重叠，在轨道N已被写后去写给出的轨道N-1，可能要求重写跟随轨道N-1的全部叠瓦式轨道(即，轨道N、轨道N+1、轨道N+2等)。为了将此现实地完成，一套轨道可以被聚组为“频带”，以便写频带X的最后轨道不要求重写任何跟随的轨道X+1、X+2、X+3等等。转盘介质402可以被分为多个频带(如，频带A、频带B等)，并且每个频带可以包括多个叠瓦式数据轨道。在示例性实施例中，盘402可以分为多个区，一些区包括一个或多个叠瓦式记录频带，而其他区可能包括非叠瓦式轨道。不同区内的不同频带或全部频带可以以不同径向写(例如，ID到OD，或反之亦然)。
分隔频带以便重写一个不要求重写频带外部的轨道可以通过将轨道定位(诸如频带的最后轨道没有被可以写的轨道剪裁或重叠)来完成。这可以以数个方式依次来实现。一个方式是选择要处于频带末尾处的轨道并使分配给这些轨道的径向节距是完整的、非叠瓦式的轨道宽度。例如，频带可以包括拥有两个或更多轨道宽度的轨道。频带可以有数个叠瓦式轨道404，诸如图4a的轨道t0到tN-1，其被相邻的轨道部分地重叠，并有相对于写轨道节距减小的读轨道节距。频带也可以以非叠瓦式轨道406结束，诸如图4a的轨道tN，其没有相对于写轨道节距而减小的读轨道节距。因为最后的轨道406没有被可写的轨道重叠，频带可以被重写而不影响频带外部的轨道。此方式可能要求在盘制造过程的早起就确定轨道和频带布局，因为频带中最后的轨道可能要求与频带中的其他轨道相比不同的轨道节距。换句话说，可能有必要在定义盘上的轨道前就确定频带将在哪里开始和结束。
可替换地，跟随每个频带末尾轨道的一个或多个轨道可以指定为不被写入。现在转向图4b，描绘了具有动态频带边界的系统400b的另一示例性实施例的示图。不被写入轨道可以指代为“防护轨道”410，因为它们提供了轨道边界来分隔不同频带的可写轨道，并且防护频带的最后轨道416不被剪裁或成为频带外部的剪裁轨道。当轨道N-1需要被重写，轨道N-1到防护轨道的轨道可以被重写，而其他频带中的轨道不被影响。在某些实施例中，可以使用单一防护轨道，而在某些实施例中，可以将频带之间的多轨道指定为“不被写入”，以便提供防御ATI的更大的缓冲。防护轨道也可以指代为防护频带、防护区或隔离轨道。在某些实施例中，隔离的轨道可以包括一个或多个轨道的旋转(即，周向)片段，而不是一个或多个完全的轨道。
例如，如果每个轨道有100个物理扇区，隔离的轨道可能包括轨道A的扇区1—50和轨道B的扇区51—100，而不是限制与使用轨道B的扇区1—100。为了清楚的原因，将本示例中假设频带的轨道和隔离轨道为整个轨道。
在某些实施例中，频带之间的防护轨道可以为完整的非叠瓦式轨道(即，没有被相邻轨道中的任一剪裁的轨道)，但这也许再次要求不同轨道节距，且因此要求在定义盘上的轨道之前确定频带边界。在其他实施例中，防护轨道可以为不用于存储数据的叠瓦式轨道。换句话说，所以可写轨道和防护轨道可以有相同的宽度。使用此方式，频带布局可能不需要早期确定，因为防护轨道和叠瓦式轨道可以有相同的轨道节距和谐中心，这就允许任何轨道用作防护轨道。在每个区拥有多个频带的盘的实施例中，每个区可以包括110个轨道，并且该110个轨道可以被分为10个频带，该频带中的每个包括10个数据轨道和1个防护轨道。
防护轨道可以被全部两相邻的轨道重叠而不损失数据，因为数据可能没有记录至防护轨道。相应地，当所有轨道可以共享盘上定义的相同宽度或写轨道中心，在实践中频带可以有多个轨道宽度或读轨道中心。如图4b所示，由于在一个方向上被部分地重叠，剪裁的轨道414可以有一个宽度；每个频带中的最后的数据轨道416，或“胖轨道”，由于在任何方向上都没有被重叠，可以有第二个轨道宽度；由于在两个方向上都被重叠，防护轨道410可以有第三个轨道宽度。简单起见，读中心可以指定为对于叠瓦式轨道414和“胖轨道”二者都相同，或者在某些实施例中，胖轨道416的读中心可以指定为和写中心相同。
数据存储设备可以使用映射表来索引频带和防护区。例如，其可以参照和更新映射表来确定哪个物理扇区或扇区的哪个范围是频带1、频带2等的部分，同样哪个扇区或扇区的范围是被指定为频带之间的防护区。映射表也可以索引缺陷扇区、备用扇区、重新映射的扇区，和其他相关信息。可以使用算法来确保设置充分数量的防护扇区，来将每个频带从任何相邻的频带隔离。
在一些实施例中，可能期待在盘上有各种数目的轨道的频带。例如，可能期待能够从一个频带重新映射至另一个，诸如通过将数据从第一物理频带移动至第二物理频带，并且改变那些频带的逻辑频带标识符(例如，一套数据可以存储至“逻辑频带1”，当前被映射至第一物理频带，并且然后被移动至然后成为逻辑频带1的第二物理频带)。以此方式移动数据可能要求每个频带有相同的最少可用的数据存储容量。处于盘的外直径(OD)处的轨道可能有和处于内直径(ID)处的轨道不同数目的用于存储数据的可用的数据扇区。所以如果频带预期由大致相同的存储容量，在OD附近的频带和ID附近的频带相比可能有不同数量的轨道或轨道的片段。而频带可以被设为有相同数目的轨道，这可能导致在某些频带中有无效和不可用的物理扇区。
如所述的，用于叠瓦式磁记录的高级的数据管理方案可以在每个频带中使用最小数目或固定、不变数量的使用容量。整数目轨道的频带(即，仅使用整个轨道)可以有各种数量的容量或在最小容量约束外各种数量的附加容量。例如，假设有最小要求40个逻辑扇区的每个频带的可用数据空间的系统。如果一组轨道的每个有12个物理扇区，然后有整数轨道的频带将需要用4个轨道(其有总数为48个的物理扇区)，并且因此频带将包括8个不必要的扇区。缺少任何其他影响，对于超出所设的最小容量平均为半个轨道，频带中额外的空间可能在零到一个轨道的范围内。当一些方案示图利用这额外的容量，其一般为浪费或属于很小或没有价值。这可以导致大的格式的无效。
为了处理这种无效，频带可以设计为利用片段的轨道，而不是整数的轨道。例如，频带可以在径向地各种位置处开始和结束，以便第一和最后轨道不必为满轨道。取而代之的是边界可以为了优化地满足限制地选择，诸如可用的使用容量和频带隔离。已知先前频带的几何(例如，频带哪里开始和结束，其可能基于盘上的扇区的物理位置)，下一个频带可以配置为以先前频带的充分的隔离开始，并且延伸精确地满足可用的使用容量目标或其他期望的约束。对于采用片段轨道的频带方面的更多的信息，见题目为“隔离的片段轨道的叠瓦式频带(Isolated Shingled Bands of Fractional Tracks)”，由Timothy R.Feldman在与本公开同一天申请的的美国专利申请。
诸如盘存储器的数据存储设备可能包括缺陷区域，诸如以某种方式不可靠用于存储数据的数据存储扇区。例如，在存储器的制造期间可能有偏差，或在驱动器使用期间可能出现缺陷，诸如来自由换能器头撞击旋转盘引起的小的划痕。驱动器可能有一些数目的备用扇区，其能够被消耗或转换为使用的扇区。备用扇区可以用作之前映射至被发现有缺陷的介质的数据的替代位置。
应对缺陷物理扇区的一个方法可以指代为“扇区滑动”或仅为“滑动”。滑动可以包括当映射盘上的逻辑扇区时，简单地跳过缺陷扇区。例如，盘的初始处理可以包括检测盘上的缺陷区域，然后将盘的逻辑扇区映射在缺陷周围。不是将逻辑扇区映射至缺陷区域，滑动可以包括将这些逻辑扇区映射到紧接在缺陷区域之后。例如，盘的轨道可以有分配给逻辑扇区10、11、12、[跳过]、13和14的连续的物理扇区。以此方式，访问次数没有大的受影响，因为伴随着缺陷的物理扇区被跳过，线性读取或写入依旧可能。当盘被首次验证和第一组的缺陷扇区被识别的时候，通常可以采用此种滑动。
处理缺陷和备用扇区的另一个方法可以包括称为“替代”、“再引导”或“再分配”的处理。替代可以包括检测物理扇区中已经有逻辑扇区映射其上的缺陷，并将该逻辑扇区重新映射至在数据存储介质上的可替代的物理位置的备用扇区，其可以位于离开缺陷扇区的存储器上的相对远的位置。例如，盘的轨道可以有分配给逻辑扇区10、11、12、[缺陷]、14和15的连续的物理扇区，伴随着扇区13重新映射至另一轨道上的备用扇区。在某些实施例中，数据存储介质可以有多个包括备用扇区的非叠瓦式的轨道或区。重新映射至远处备用扇区的缺陷扇区可以指代为“可替代扇区”或“可替代”。“可替代”可能有性能劣势，尤其对于旋转的介质，因为可能要求长的访问时间以便在不同快速、连续的操作期间访问备用的。通过在缺陷介质被跳过时只具有短的等待时间，“滑动”可能有避免长的访问时间的优势。
“场滑动”可能更确切地指代在物理扇区已经被映射至逻辑扇区并且新的缺陷被发现之后的滑动，其作为初始过程的部分可能比滑动更难实现。场滑动可以为允许驱动器来维持连续吞吐量的方法，即便在发现完成的缺陷后。场滑动可以实现在采用可写轨道的频带的系统上，诸如本文描述单独叠瓦式记录频带。分配备用的扇区可以允许重新映射的有限的跨度达到滑动，而不是替代，当备用的从备用的转换为映射的扇区时候。例如，备用扇区可以分配于频带之间，以便相邻的两个频带中的任一个可以在需要时使用备用扇区。
图5a到5c示出有动态频带边界的系统的说明性实施例的示图。在图5a的示例中，每个频带有16个逻辑扇区，并且每个轨道有10个物理扇区。初始地在两描绘的频带之间有两个备用扇区。图5b示出第一频带中的缺陷如何发展或被检测，诸如来自图5a的逻辑扇区的区域中。在某些实施例中，数据存储设备(DSD)也可能出于除缺陷外的原因将物理扇区停用。不是将逻辑扇区14重新分配至备用扇区，第一频宽的边界可以被动态地调整。如图5b所示，逻辑扇区14之前被映射的物理扇区可以被停用，并且逻辑扇区14至16的每个可能(通过消耗第一频带和第二频带之间的两个备用扇区)被向下平移一个物理扇区。通过以此方式重新映射或重建频带，场滑动可以达到并且替代的性能劣势可以被避免。
可能要注意的是当备用扇区被描绘作为位于图5a中的隔离频带末尾时，这可能仅仅为一个抽象。不指定“备用扇区”，存储器可以用隔离频带来格式化，该隔离频带比隔离相邻的频带所必需的要大两个扇区。这些额外的隔离扇区可以被从隔离频带的任一端“消耗”，而不产生频带之间的重叠。
在图5c中，缺陷可以在图5b中的第二频带的逻辑扇区2的样子中逐渐形成。DSD可以在定义第二频带的边界，通过消耗在第一和第二频带之间的备用扇区来将第二频带的头两个逻辑扇区移向上平移一个物理扇区。
可以看到的是在响应缺陷中，每个频带可以采用滑动而不是替代。通过将备用扇区定位于相邻频带之间，任一频带可以能够消耗这些备用扇区以达到场滑动。这可能对于处理轨道或扇区的频带是有效的，诸如叠瓦式磁记录(SMR)频带，其可以采用离散尺寸的数据存储区域，该区域被平移而不重写整个处理器。尤其伴随着SMR，基于写命令频带可能全部地或部分地被重写，因此通过重写而将数据的位置平移可能不会造成大的额外的性能负担。写至叠瓦式频带可以采用读取-修正-写命令(RMW)操作，其中数据可以读取自频带，新数据可以加入或修改，并且该修改的数据可以重写至频带。由于这可能已经要求重写绝大多数或全部的频带，平移写入数据的位置可能仅产生小的额外负担。
例如，命令可以要求重写图5a中第一频带的逻辑扇区11至16。如图5b所示，这可能包括从扇区11至16读取数据，修改数据，然后写至扇区11、12、13、跳过缺陷，然后最后写扇区14至16。即便当早期发现频带中的缺陷，由于伴随着第二频带中的缺陷，RMW整个频带，而不是例如写操作所要求的一半的频带，可能不会产生大体上的负担。图5a至5c的示例也展示了，当移动频带边界以包括转换的备用和隔离扇区时，频带边界可以在频带的开始移动，也可在频带的末尾。
图6示出了具有动态频带边界的系统的示例性实施例的示图，一般指定为600。如图6所示，数据存储媒介可以以更多的在隔离频带中的未使用的扇区602格式化，来产生轨道—至—轨道的扭曲以便连续的跨越频带边界的介质操作快速完成。例如，换能器的头在盘上的轨道之间移动，盘的旋转意味着一个或多个物理扇区在头可以完全在轨道见转换之前可能经过。为了补偿此转换时段，逻辑扇区可能通过一个或多个扇区被扭在盘上，以便头可以在到达新轨道后立刻继续读取连续数据，而不是等待盘来制造完整的旋转来继续读取。如图表600所示，扭扇区602在以部分旋转轨道结束的频带中可能有用，而如果频带以完全的旋转轨道结束，扭扇区可能是不必要的。使用动态边界的DSD可以采用算法来选择频带边界，其可以使用带间扭(inter-band skew)作为约束，该约束是算法在缺陷的位置和期待的性能约束基础上必须考虑的。换句话说，取决于对于扭扇区或类似约束的需求，某些物理扇区可以或不可以用作对于动态移位频带边界的备用扇区。
在示例性实施例中，缺陷扇区可以在频带中被检测到。例如，当执行存储器诊断例程时，当执行写后读(RAW)例程时，当执行诸如伴随着都命令或RMW操作的读取时，当执行用于推测的预取的读取时，或通过其他方法，缺陷可以被检测。缺陷扇区可以被加入到缺陷表，诸如用于还未用备用扇区处理的等待缺陷表。下次DSD示图写至包括缺陷扇区的频带，DSD可以查看相邻目标频带是否有备用扇区可用，其位于频带的开始或末尾。如果是这样，DSD可以从频带读取任何必要的数据，更新映射表来重新定义频带边界，并在滑过缺陷扇区时将数据写入最新重新定义的频带。在一些实施例中，直到接收到包括缺陷扇区的写或重写，DSD可以等到重新映射缺陷扇区。在其他实施例中，如果必要的话，DSD可以调整写或重写操作来包括整个频带。在某些实施例中，设备可能不用等待写入操作，并且一旦发现缺陷可立即重新映射频带。在某些实施例中，设备如何执行可能取决于当前的工作量，当设备在待机或轻工作量时更可能重新映射。
DSD可以更新映射表来反应再构造的频带和防护频带，诸如可能已经移位的频带或频带的部分。例如，如果在频带中检测到缺陷，缺陷扇区可以加入缺陷列表和恰当的映射表。DSD可以然后确定在和频带相邻的防护频带中备用扇区可用，并且可以标记防护扇区连续地跟随(现在为地址表中的频带的一部分的)频带的最后扇区。映射到所有扇区(从缺陷扇区到防护扇区)的逻辑地址可以以一个扇区平移，来跳过缺陷并包括来自防护区的新的重定目的的备用扇区，伴随着映射表的相应地更新。
回到图5a——5c的示例，频带之间所有的备用扇区已经被消耗，额外的停用的扇区可能要求替代而不是滑动。然而，通过在频带的重写上做出频带边界位置选择，可用的备用扇区可以从介质的一个区域向备用扇区已经被消耗的区域迁移，因此在备用扇区之前已经被耗尽的地方使备用扇区再次可用。用于盘驱动器的频带可以动态地平移，来以可以保持备用扇区分配给每个频带的方式重新分配备用容量，即便备用扇区被转换为使用的扇区。这可以允许备用扇区的连续重新平衡，以便备用扇区平等地重新分配，至少在不可分的备用扇区的离散数学中。正在进行的频带边界的适应可以适应备用扇区在驱动器生命上的非均一的消耗。可能的是频带之间的隔离要求可能依据旋转的位置而变化，比如说在伺服脉冲处基于频带开始或(结束)的第一(或最后)扇区。这些考虑可以被纳入进控制频带边界移动的算法中。例如，平移频带的边界可以产生对于额外隔离扇区的需求。在此情况中，一个备用扇区可以成为不能被重新分配的隔离扇区，以预留充足的频带隔离。
转至图7a和7b，示出了有动态频带边界的另一说明性实施例的示图。在图7a的示例中，描绘了16个逻辑扇区的两个满频带，通过如图5c所示的配置，意味着两个频带的每一个消耗来自频带之间的隔离轨道的备用扇区。图7a也示出了在第一频带前的隔离轨道中没有备用扇区可用。这可能意味着第一频带没有到任何更多相邻备用扇区的访问，在频带前或频带后都没有。同时，跟随第二频带的隔离轨道依旧可以有两个未用的备用扇区，在702处。
DSD可以监测对于频带可用的备用扇区的数量，并且可以平移频带来将备用扇区重新定位。因为图7a的第一频带没有到任何备用扇区的访问，DSD可以选择移动一个或多个频带来制造对于第一频带可用的备用扇区。如图7b所示，第二频带可以向下平移一个物理扇区，并且跟随着第二频带的备用扇区之一可以移动至第一和第二频带之间的隔离轨道，在704处。通过平移备用扇区，DSD可以当维护扇区滑动的高性能的时候，动态地查明缺陷的发展。
在示例性的实施例中，设备可以为写或重写至目标频带做准备。设备可以确定多个对于在目标频带之前或之后的一个或多个频带可用的备用扇区。如果之前或之后的频带仅仅可以访问在阈值下的一定数目的备用扇区，DSD可以将备用扇区酌情平移至目标频带的开始或末尾，通过在写或重写操作期间平移目标频带边界。
在实施例中，DSD可以基于横穿数据存储介质的备用扇区的分配来平移频带和备用扇区，以便达到横穿介质的备用扇区的大约平等分配。例如，DSD可以将频带定位，以便在每个频带每侧上的备用扇区的总数(诸如高至可访问的介质的末尾)有一个比例，该比例匹配对于每侧数据容量的数量的比例，伴随着在最近整数周围的结果。例如，如果存储器的数据容量总数的50％在给出的频带之前，那么存储器的备用扇区总数的50％也应该在该频带之前。比例中的不平等可能导致DSD在频带写期间将备用扇区从频带的一端移动至相反端，到备用扇区对于频带周围的平移可用的程度。
在示例性实施例中，让：
Cb＝频带使用存储容量，当前频带
Cf＝跟随当前频带的使用容量，总数
Cp＝当前频带前的使用容量，总数
C＝Cb+Cf+Cp＝介质使用容量总数
Sb＝紧邻当前频带的备用扇区，并该备用扇区可移动至在当前频带前或后的防护区
Sf＝分配的备用扇区当前频带，总数
Sp＝在当前频带前的分配的备用扇区，总数
Sx＝紧挨在此频带前的备用扇区，目标
S＝Sb+Sf+Sp＝介质的分配的备用扇区的当前总数
在此示例中，备用平衡可以基于下面等式的解，其中Sx是应置于之前频带和当前频带之间的备用扇区的数目(在0至Sb的范围之间)：
Cp/C＝(Sp+Sx)/S
等式的左侧可以为之前频带容量与总容量的比例。右侧可以为当前频带之前的备用扇区与总备用扇区的比例。直接的代数方法让Sx有如下的解：
Sx＝(Cp/C)S-Sp
例如，假设总共1000个扇区中的300个扇区在当前频带之前，并且总共100个备用扇区中的24个在当前频带之前。在此示例中，
Sx＝(300/1000)100–24＝.3*100–24＝30–24＝6
为了平衡储存容量比例和可用的备用扇区比例，DSD可能要放置6个备用扇区直接地在当前频带之前。无论何时频带被写或重写，Sx的值可以按如下计算和使用：
Sx,已用＝最大(0,最小(Sb,取整(Sx)))
即，设备可以使用Sx的取整，如果其在0和Sb之间；否则，使用0(如果Sx为负)或Sb(如果Sx大于Sb)。为了简化，如果Sx为负或0，将所有相邻的备用扇区移动至当前频带的末尾；或将Sx数目的备用扇区移动到当前频带的开始，达到所有可用相邻备用扇区(Sb)的最大，并且任何剩余的相邻备用扇区可以移动到频带的末尾。以此方式，当频带被重写时，备用扇区可以横穿盘迁移，直到备用扇区接近地平等地分配。
一个更复杂的方式可以在每侧放至少一个备用，如果有多于一个备用扇区来放置(Sb>1)，如以下表达。
Sx,已用＝最大(1,最小(Sb-1,取整(Sx)))
更复杂的方式可以被有条件地应用，比如说如果相邻的频带在没有相邻备用扇区的情况下以另外的方式留下。这可能是因为没有相邻备用扇区的频带将不能将备用扇区转换为使用的扇区，仅用于滑动的重新映射，但可替代的是不得不分配远处的备用扇区和使用替代。如下的算法可以用作此方法的实现：
如果之前的频带有0个直接在前的备用扇区，并且Sb>1
然后Sx,最小＝1
否则Sx,最小＝0
如果之后频带有0个直接跟随的备用扇区，并且Sb>1
然后Sx,最大＝Sb-1
否则Sx,最大＝Sb
Sx,已用＝最大(Sx,最小,最小(Sx,最大,取整(Sx)))
换句话说，如果相邻频带在当前频带的相反端没有备用扇区，在当前频带周围的备用可能在两边被平衡，即便该平衡没有必要来支持容量—到—备用的比例。
如所述的，缺陷可以在频带中被检测，而没有当前可用的备用扇区。在此情况中，替代可以使用以替换滑动，来补偿坏的扇区。然而，由于频带边界改变和备用扇区迁移的能力，备用扇区可以之后成为对于频带可用，该频带当前采用对于坏扇区的替代。一旦备用扇区对于频带成为可用，DSD对于缺陷扇区可以平移频带边界和应用滑动，移除访问远处替代备用的需求。DSD可以持续监控可用的备用扇区和缺陷，分析每个写入操作上的频带等，并且对于最新检测出的坏扇区以及先前检测出的滑动没有应用的缺陷扇区，利用滑动和迁移备用扇区。
在某些实施例中，介质可能在“用完”存在的备用扇区的基础上，可以“获得”额外的备用扇区。例如，原始地在频带中段的缺陷扇区，随着频带的平移，可以最终作为防护区的部分可用。对于采用缺陷扇区作为隔离扇区方面的更多细节，见本文先前引用过的“隔离的片段轨道的叠瓦式频带”申请。例如，缺陷扇区可以(由于频带平移)加入防护区和作为分隔两频带的扇区使用，在防护区中的另外的非缺陷扇区可以成为作为备用扇区可用。
在某些例子中，取决于缺陷扇区在哪里与防护区相关，将隔离扇区转化为备用扇区可以要求在相邻频带上执行读—修改—写操作，在当前目标频带的基础上。例如，参加图7a，缺陷扇区706可以用作隔离扇区，允许隔离扇区708用于存储数据。然后，扇区708可能仅能够从第二频带中存储数据，由于重叠扇区和叠瓦式记录的本性。相应地，第二频带的扇区1可以存储至扇区708，并且先前的第二频带的扇区1可以转化为隔离扇区。隔离扇区710现在可以对于用作备用扇区可用。因此，如果新缺陷扇区在第一频带中被检测到，新的备用扇区可以被使得对于所述的重写全部第一和第二频带的滑动可用。
可替代地，如果缺陷扇区在第二频带中被检测到，扇区708可以立即作为备用扇区被使用，而不需要重写第一频带。隔离扇区可以对于成为备用扇区可用，可能更有效率的作为相邻频带的部分使用，而不是当前频带，允许防护区平移来适应。
用于边界移位、备用迁移和缺陷滑动的总体的算法或算法们可以考虑多个因素，诸如频带即将被写的状态，其有什么样的缺陷，其有什么样的替代，在其边缘处存在什么样的隔离约束和备用扇区，和在此频带之前和之后穿过介质的备用扇区的分配是什么样的，在其他限制之间。依据系统构架和应用、工作量、处理功率或其他因素，更少或更多的约束可以被考虑和权重。
现在转向图8，示出了用于动态频带边界的方法的说明性实施例的流程图，并且通常指定为800。方法800可以包括检测频带中的缺陷，诸如不可靠的数据扇区，在802处。方法下一步可以包括确定备用扇区是否在频带的开始可用，在804处。如果否，方法可以包括确定备用扇区是否在频带的末尾可用，在806处。如果备用在频带的开始(在804处)或末尾(在806处)可用，方法可以包括停用缺陷扇区，在808处。这可以包括试图从第一扇区酌情读取数据，并且可以包括将扇区识别为在缺陷映射表上的缺陷。方法800然后可以包括将频带重新映射，来将备用扇区从频带的开始或末尾纳入，在810处。例如，如果备用扇区在频带的开始，重新映射可包括重新定义频带以将一个扇区更早地开始。重新映射可以包括扇区滑动，以便缺陷扇区被跳过，在缺陷后扇区编号连续不中断。
如果备用扇区在频带的开始(在804处)，或频带的末尾(在806处)不可用，方法可以包括将缺陷扇区重新映射或“替代”至储存器中其他地方的频带外部的备用扇区。
在某些实施例中，频带的末尾可以为了备用扇区而在频带开始之前检查。在某些实施例中，如果整个频带需要重写，方法可以包括首先在频带的开始搜索备用扇区，而如果仅部分频带需要被重写，可以首先检查频带的末尾。检查备用扇区可以包括确定扇区之前或之后的隔离扇区中是否存在比需要的隔离扇区更多的扇区，而不是检查指定为“备用扇区”的扇区。
图9示出用于动态频带边界的方法的说明性实施例的另一流程图，一般指定为900。方法可以包括准备对于当前频带的频带写入或重写的操作，在902处。例如，数据存储设备(DSD)可以接受命令来执行新的写入或修改存在的数据，或在记录的数据质量下降时DSD可以准备扫描—重写，或一些可以包括写或读—修改—写的其他操作。该方法然后可以确定储存器的备用扇区分布，在904处。这可以包括确定一定数目的备用扇区对于相邻频带可用，对于储存器的其余的备用扇区对容量的比例，二者或其他考虑。此确定可以包括之前频带或存储器的区域和之后频带或与当前频带相关的存储器区域的分析。该确定可以与某些对于数据存储介质或频带的期待的分布或备用可用性阈值进行比较。例如，可以涉及确定相邻频带是否有低于选择的阈值的备用扇区可用。在图9的实施例中，DSD可以选择频带或频带们来分析相邻于目标写入频带。
方法可以包括在备用频带上确定选择的频带或频带们是否为低，在906处。例如，这可以包括确定选择的频带或频带们是否有至任何备用扇区的访问。在某些实施例中，确定可以评估存储器容量与目标频带的选择的一侧的备用扇区的比例是否示出备用扇区的低百分比。如果选择的频带在备用扇区上不低，方法可以包括不调整目标频带或备用扇区的位置来补偿选择的频带，在908处。
如果在备用扇区上选择的频带或频带们为低，在906处，方法可以包括确定当前频带是否有备用频带可用来将选择的频带或频带们重新定位，在910处。如果备用扇区在910处可用，该方法可以包括在写入或重写操作期间将当前频带的频带边界平移，来将一个或多个备用扇区移动至频带的恰当的侧，在912处。例如，如果选择的频带直接地在目标频带前，方法900可以包括确定备用扇区在跟随目标频带的防护区中是否可用，其可以通过在写入期间将目标频带向下移动一个扇区，将防护区移动至目标频带前。这将使备用扇区对于选择的前频带可用。如果当前频带没有备用扇区对于重写定位至选择的频带或频带们可用，在910处，方法可以包括不调整任何备用扇区，在908处。
在确定是否平移备用扇区(在912处)，或不调整备用扇区(在908处)之后，方法可以包括确定是否选择另一频带(在914处)。例如，DSD可以穿过目标频带的一侧上的所有频带循环，来确定是否平移可用的备用扇区，DSD可以仅检查与目标频带相邻的频带。在实施例中，DSD可以首先检查直接地在目标频带前的频带，然后检查直接地在目标频带后的频带。在某些实施例中，DSD可以在确定直接相邻的频带是否要求备用扇区的基础上，同时考虑在数据存储介质上的总体备用的分布。例如，在目标频带之前盘可以总体地有充足备用扇区，但直接地在目标频带前的频带可能没有访问任何备用扇区并可以得益于平移备用扇区。
如果做出决定来分析另一频带(在914处)，方法900可以处理确定在备用扇区上的选择的频带是否低，在906处。如果做出决定不分析另一频带(在914处)，方法可以在916处结束。
在某些实施例中，频带之前和之后的分析可以都在执行写或重写操作之前执行，以便对于当前频带的可用的备用扇区在频带的开始和结尾之间分布，根据频带之前或之后的需求。平移或移动备用扇区可以包括定义边界(即，频带的开始和末尾扇区)以便频带间的隔离频带或区域以尺寸增加或减少，其中超过隔离扇区可以被任一相邻频带用作备用扇区。
当本位公开的多个示例和实施例指向叠瓦式磁记录，概念和示例也可应用于其他存储介质。例如，非叠瓦式存储设备可以有存储器，该存储器与多个由多个备用扇区隔开的周向相邻的数据扇区连续写入扇区序列配置，其中数据存储扇区可以被平移来迁移备用扇区。
依据另一实施例，本文描述的方法可以实现为在计算机处理器、控制设备或其他计算设备(诸如使用诸如盘驱动器的数据存储设备的个人电脑)上运行的一个或多个软件程序。专用硬件实现包括但不限于专用集成电缆、可编程逻辑阵列和其它硬件设备，同样可被构造以实现本文所述的方法。进一步地，本文描述的方法可以实现为计算机可读存储介质或存储指令(该指令的执行引起处理器执行方法)的设备。
这里所描述的实施例的说明旨在提供对各实施例的结构的一般理解。说明不旨在作为利用这里所描述的结构或方法的装置和系统的所有元素和特征的完整描述。许多其他实施例对本领域的技术人员在审阅本发明后是显而易见的。也可以利用其他实施例，并从本发明派生出其他实施例，以便可以在不偏离本发明的范围的情况下作出结构和逻辑上的替换和改变。此外，尽管在本文中已经相当详细地示出并描述了特定实施例，应该认识到获得相同或相近目的的任何后续的布置可替换示出的特定实施例。
本说明书计划涵盖各种实施例的任何随后的修改或变化。以上实施例与本文未具体描述的其他实施例的结合，在阅读说明书基础上对于本领域技术人员将是显而易见的。另外地，示图仅为代表性的并不按实际比例绘制。在图示内的某些部分可能为夸张，而其他部分可能为缩小。相应地，本发明和附图应被视为说明性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种用于磁记录的装置，包括：
数据储存介质，所述数据储存介质有第一序列的周向相邻的数据扇区、第二序列的周向相邻的数据扇区和设置在所述第一序列与所述第二序列之间的第一防护区，以便没有所述第一序列的扇区和所述第二序列的扇区直接地相邻，所述第一防护区包括没有指定用于存储数据的扇区；和
控制器，所述控制器被配置为重建所述第一序列，以便拥有来自所述第一防护区的被选择的扇区来产生移位的第一序列，并且指定被选择的扇区来储存数据。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一序列有多个数据轨道，所述多个数据轨道配置为以叠瓦式方式存储数据，其中一个轨道部分地重叠于相邻轨道。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，没有指定用于存储数据的扇区包括第一备用扇区和隔离扇区，所述第一备用扇区用来替换缺陷扇区，所述隔离扇区用来将所述第一序列与所述第二序列隔离。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置为识别所述第一序列中的缺陷扇区并且通过指定所述缺陷扇区对于存储数据不可用并且通过映射所述第一序列以包括来自所述第一防护区的所述第一备用扇区作为所述扇区，来重建所述第一序列。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，映射所述第一序列包括：从所述第一序列的部分读取一组数据扇区，该第一序列拥有从与所述第一防护区相邻的第一序列的第一末尾穿过所述缺陷扇区的连续的物理扇区；映射所述部分至朝着防护区每个缺陷扇区偏移一个扇区的连续的物理扇区以产生包括第一备用扇区的移位的部分；将数据扇区的组写至所述移位的部分；以及将与数据的组相关的LBA映射至所述移位的部分。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
确定缺陷扇区是否在所述第一序列中；
当所述缺陷扇区在所述第一序列中时：
将所述缺陷扇区从存储数据中停用；
确定在所述第一防护区中的扇区是否作为所述第一备用扇区可用；
当在所述第一防护区中的扇区作为所述第一备用扇区可用时，通过如下来平移位置：
映射所述第一序列以包括来自第一防护区的第一备用序列；并且
当在所述第一防护区中的扇区作为所述第一备用扇区不可用时：
映射所述缺陷扇区至替代的物理位置，而不是所述第一防护区。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
确定所述缺陷扇区是否被映射至所述替代的物理位置；
当所述缺陷扇区被映射至所述替代的物理位置时：
确定在所述第一防护区中的扇区是否作为备用扇区可用；
当备用扇区可用时：
重建所述第一序列以包括来自第一防护区的备用扇区；并且
将所述缺陷扇区从所述替代的物理位置重新映射至所述第一序列。
8.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据存储介质拥有：
周向地与数据扇区相邻的第三序列；和
设置于第一序列和第三序列之间的第二防护区，以便没有第一序列的扇区直接地与第三序列的扇区相邻，至少一个保护区域包括没有指定用于存储数据的扇区；
所述控制器配置为通过如下操作来重建所述第一序列：
将与第一防护区相邻的第一序列的第一扇区转化为所述第一防护区的隔离扇区；
将与第一序列相邻的第二防护区的第二扇区转化为数据扇区；
将所述第一扇区指定为不用于存储数据；并且
将所述第二扇区指定为用于存储数据。
9.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据存储介质有用于数据存储的周向相邻的数据扇区相邻的多个序列和用于隔离所述多个序列的多个防护区，所述控制器进一步配置为：
确定横穿所述数据存储介质的备用扇区的分布；并且
基于所述确定，平移所述多个序列中的至少一个，来重新分配来自多个防护区的至少一个的备用扇区至多个防护区的另一个。
10.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置为将所述第一序列中的缺陷扇区指定为至少一个隔离区的隔离扇区，并且指定来自至少一个防护区的另一隔离扇区，其不需要将第一序列与第二序列分离作为备用扇区。
11.一种用于磁记录的装置，包括控制器，所述装置配置为：
重建数据存储介质的周向相邻的数据扇区的第一序列，以包括来自第一防护区的选择的扇区来产生移位的第一序列，所述第一防护区设置于周向相邻的数据扇区的第一序列和第二序列之间，以便没有第一序列的扇区直接相邻于第二序列的扇区，所述第一防护区包括未指定用于存储数据的扇区；和
将所选择的扇区指定为用于存储数据。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，没有指定用于存储数据的扇区拥有第一备用扇区和隔离扇区，所述第一备用扇区用来替换缺陷扇区，所述隔离扇区用来将所述第一序列与所述第二序列隔离。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
识别所述第一序列中的缺陷扇区；并且
重建所述第一序列进一步包括：指定所述缺陷扇区对于存储数据不可用，并且映射所述第一序列以包括来自第一防护区的第一备用扇区作为选择的扇区。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
确定在所述第一序列中的缺陷扇区是否被映射至所述第一序列外的替代的物理位置；
当所述缺陷扇区映射至所述替代的物理位置时：
确定在所述第一防护区中的扇区是否作为备用扇区可用；
当备用扇区可用时：
重建所述第一序列以包括来自第一防护区的备用扇区；并且
将所述缺陷扇区从所述替代的物理位置重新映射至所述第一序列。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置为通过下列操作横穿数据存储介质而迁移备用扇区：平移第一序列的位置，来将备用扇区从第一侧邻近第一序列的第一防护区移动至第二侧邻近第一序列的第二防护区。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，进一步包括与所述控制器结合的数据存储介质，所述数据存储介质有用于数据存储的周向相邻的数据扇区的多个序列以及用于隔离多个序列的多个保护区，所述控制器进一步配置为：
确定横穿所述数据存储介质的备用扇区的分布；并且
基于所述确定，平移所述多个序列中的至少一个，来重新分配来自多个防护区的至少一个的备用扇区至多个防护区的另一个。
17.一种数据存储装置，包括：
数据存储介质，该数据存储介质有：多个轨道的多个频带，所述多个轨道配置为以叠瓦式方式存储数据，其中一个轨道部分地重叠于相邻轨道；以及设置于频带之间的防护区，以便没有一个频带的扇区和另一个频带的扇区相邻，每个防护区包括多个指定为不用作存储用户数据的扇区以及第一备用扇区；和
控制器，配置为通过将所述第一备用扇区转化为第一频带的可用数据扇区而将第一频带的边界平移。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
检测所述第一频带中的缺陷扇区；并且
通过将扇区映射从所述缺陷扇区平移一个扇区至转化的备用扇区，在所述缺陷扇区上执行扇区滑动。
19.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
在所述第一频带的第一末尾处将所述备用扇区转化为可用数据扇区；
在与所述第一频带的第一末尾相反的第二末尾处将第二可用数据扇区转化为与所述第二末尾相邻的防护区的第二备用扇区；并且
重新映射所述第一频带到所述第一备用扇区，所述第一频带包括来自与第二备用扇区相邻的扇区的扇区。
20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步配置成：
确定横穿所述数据存储介质的备用扇区的分布；并且
当平移备用扇区将达到更高的备用扇区分配平衡时，将备用扇区从第一频带的第一末尾平移至第一频带的第二末尾。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9460751B2 (en) * 2013-09-16 2016-10-04 Seagate Technology Llc Binding shingled recording bands
DE102013022051B4 (de) * 2013-12-23 2022-07-21 inodyn NewMedia GmbH Software und Elektronik Verfahren und Vorrichtung zum Austausch defekter Sektoren bei SMR-Festplatten
US9658964B2 (en) * 2014-12-02 2017-05-23 Seagate Technology Llc Tiered data storage system
EP3293813B1 (en) * 2015-05-07 2020-07-08 China United Network Communications Group Company Limited Method and device for combining minimum isolation bandwidths
US9990949B1 (en) 2017-09-05 2018-06-05 Seagate Technology Llc Multi-channel data recording
US10528348B2 (en) * 2018-03-07 2020-01-07 Seagate Technology Llc Data management method for storage media
US10867633B1 (en) 2020-02-05 2020-12-15 Seagate Technology Llc Reduced adjacent track erasure from write retry

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577588A (zh) * 2003-07-16 2005-02-09 三星电子株式会社 具有强健差错处理能力的数据记录/再现方法及其设备
JP2013157067A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Toshiba Corp 情報記録装置、及び情報記録方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100677066B1 (ko) 1998-10-10 2007-02-01 삼성전자주식회사 결함 관리를 위한 여유 공간을 갖는 디스크와 여유 공간 할당 방법
US6408408B1 (en) 1998-11-10 2002-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Recording medium having spare area for defect management and information on defect management, and method of allocating spare area and method of managing defects
US6581167B1 (en) 1999-02-01 2003-06-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording medium, information recording method and information recording/reproduction system
US6728899B1 (en) 1999-06-30 2004-04-27 Seagate Technology Llc On the fly defect slipping
KR100464440B1 (ko) 2002-11-25 2004-12-31 삼성전자주식회사 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법, 이에 적합한 기록매체 및 디스크 드라이브
US7490212B2 (en) * 2003-09-29 2009-02-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System and method for writing data to dedicated bands of a hard disk drive
US7679851B1 (en) 2004-08-06 2010-03-16 Seagate Technology Llc Methods and structure for improved disk head switching to avoid zipper zones
US7405893B2 (en) 2005-09-21 2008-07-29 Seagate Technology Llc Data storage medium with optimized servo format
JP4701088B2 (ja) 2006-01-04 2011-06-15 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ ディスク装置のトラック割り当て方法
JP2007193876A (ja) 2006-01-18 2007-08-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 記録ディスク・ドライブ及びその欠陥領域管理方法
US7827378B2 (en) 2007-08-21 2010-11-02 Seagate Technology Llc Defect management using mutable logical to physical association
US8988800B1 (en) * 2009-09-15 2015-03-24 Marvell International Ltd. Error correction for storage devices
US8699185B1 (en) 2012-12-10 2014-04-15 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive defining guard bands to support zone sequentiality when butterfly writing shingled data tracks
US8179627B2 (en) 2010-06-10 2012-05-15 Seagate Technology International Floating guard band for shingle magnetic recording
US8432633B2 (en) 2010-10-26 2013-04-30 HGST Netherlands B.V. System, method and apparatus for storage architecture for bit patterned media using both erase band and shingled magnetic recording
US20120110343A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Bandic Zvonimir Z Trustworthy timestamps on data storage devices
US8611032B2 (en) * 2010-12-23 2013-12-17 Western Digital Technologies, Inc. Directional write retry for shingled disk drive application
JP2012174325A (ja) 2011-02-23 2012-09-10 Toshiba Corp 情報記録装置及び情報記録方法
US8832409B2 (en) 2011-03-09 2014-09-09 Seagate Technology Llc Dynamic guarding of a storage media
US8270256B1 (en) 2011-05-06 2012-09-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherland B.V. Magnetic recording disk drive with shingled writing and wide-area thermal assistance
US8913335B2 (en) 2011-05-23 2014-12-16 HGST Netherlands B.V. Storage device with shingled data and unshingled cache regions
JP5127955B2 (ja) 2011-05-24 2013-01-23 株式会社東芝 情報記録装置、及び情報記録方法
US8711500B1 (en) 2011-06-24 2014-04-29 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive to enable defect margining
US8416646B2 (en) 2011-07-25 2013-04-09 HGST Netherlands B.V. Magnetic recording disk drive with shingled writing and rectangular optical waveguide for wide-area thermal assistance
US8385162B2 (en) 2011-07-27 2013-02-26 HGST Netherlands B.V. Shingled-writing thermal assistance recording (TAR) disk drive with avoidance of adjacent track erasure from a wide-area heater
US8472139B2 (en) 2011-09-06 2013-06-25 HGST Netherlands B.V. Shingled magnetic recording (SMR) head with bent trailing shield and methods of production thereof
US8711665B1 (en) 2011-10-26 2014-04-29 Western Digital Technologies, Inc. Method and apparatus for determining storage capacity error for a data storage device
US8665545B2 (en) * 2011-12-12 2014-03-04 HGST Netherlands B.V. Shingled magnetic recording (SMR) disk drive with verification of written data
US8724245B1 (en) 2012-06-21 2014-05-13 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive employing overlapping servo zones to facilitate servo zone crossing
US8908310B1 (en) * 2013-07-11 2014-12-09 Western Digital Technologies, Inc. Adaptive shingle guard band

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1577588A (zh) * 2003-07-16 2005-02-09 三星电子株式会社 具有强健差错处理能力的数据记录/再现方法及其设备
JP2013157067A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Toshiba Corp 情報記録装置、及び情報記録方法

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Publication number Publication date
US9286150B2 (en) 2016-03-15
KR102243408B1 (ko) 2021-04-21
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US20160012849A1 (en) 2016-01-14
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