CN114242118A - 用于存储装置的双表面自伺服写入 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于存储装置的双表面自伺服写入。存储装置的自伺服写入(SSW)的方法包括：利用第一读取头检测来自第一存储介质表面上的第一轨道的SSW螺旋信号；使用第一读取信道处理来自第一轨道的SSW螺旋信号，以产生用于相对于所述第一轨道定位第一读取头的第一控制信号；利用第二读取头检测第二存储介质表面上的第二轨道的SSW螺旋信号；使用第二读取信道处理来自第二轨道的SSW螺旋信号，以产生用于相对于第二轨道定位第二读取头的第二控制信号；经由单个写入信道使用第一控制信号相对于第一轨道定位第一写入头，以及经由单个写入信道使用第二控制信号相对于第二轨道定位第二写入头。

Description

用于存储装置的双表面自伺服写入
相关申请的交叉引用
本公开要求于2020年9月9日提交的共同转让的未决美国临时专利申请号63/076,272的权益，在此通过整体引用并入本文。
技术领域
本公开涉及诸如磁盘驱动器的存储装置中的自伺服写入操作。更具体地，本公开涉及在多表面存储装置的两个表面上同时执行自伺服写入操作。
背景技术
本文提供的背景描述是为了总体呈现本公开的上下文。本发明人的工作，在本背景部分描述的范围内，以及在提交时限定为现有技术的描述方面，针对本发明的主题，既不明示也不默示地认为其为现有技术。
在磁记录中，作为一个示例，读取和写入由相对于存储介质的表面移动的一个或多个头执行。例如，磁盘驱动器包括一个或多个单独的磁盘或“盘片”，其可以是双面的——即，每个盘片可以在其两面的每一面上存储数据。因此，这种磁盘驱动器的每个盘片至少有两个头。实际上，对于每个盘片，通常至少有一个写入头和至少一个单独的读取头，因此这种磁盘驱动器通常每个盘片至少有四个头。
在通用配置中，给定磁盘驱动器中的所有头都安装在臂上，该臂连接到控制头径向位置的公共致动器(运动的角、切向或圆周分量由盘片相对于头的旋转提供)。无论一个还是多个盘片，以及每个盘片有一个或多个头，都是如此。每个臂可以在承载头部的臂的末端(远离公共致动器)包括一个或多个被称为“微致动器”的铰接部分。如果有多个微致动器，则离公共致动器最远的微致动器承载头部。
为了控制致动器选择的径向位置，每个盘片的每个表面上都分布有被称为“伺服”数据的位置信息。伺服数据通常分布在盘片表面上间隔开(通常等角间隔)的伺服“楔”中。在每个伺服楔通过读取头下方时通过读取伺服数据，磁盘驱动器控制器可以确定头的精确径向(和角度)位置，并且可以反馈该确定以控制读取头或写入头的位置，取决于所需的操作。
伺服楔信息通常在制造时被记录在存储介质上。用于记录伺服楔信息的一种技术是“自伺服写入”(SSW)，其中所述存储装置的自有读/写机构，包括可能在外部处理器的控制下，被用于写入伺服楔信息的数据信道控制器和读取/写入头。
自伺服写入操作通常开始于初始或“粗略”参考螺旋的写入。所述粗略参考螺旋是当盘旋转时通过以相对高的速率快速扫描磁盘读/写头、以磁盘的外径和内径之间的高度倾斜的螺旋所写入的时间数据的集合。粗略参考螺旋不规则地或均匀地隔开。在粗略参考螺旋已被写入之后，读/写机构读取和“获悉”的粗略参考螺旋的位置。粗略参考螺旋然后位置被参考，以允许更精细位置的数据作为“中间”参考螺旋。中间参考螺旋比粗略螺旋斜度小，包含更精确的时间数据。在中间螺旋已被写入之后，读/写机构读取和“获悉”中间位置螺旋。根据这个更精细的位置数据，读/写机构以变化的半径沿同心弧(即，在轨)写入最终伺服控制信号模式作为“伺服楔”。
如上所述，自伺服写入操作利用磁盘驱动器的读取数据信道(RDC)和写入数据信道(WDC)，并且RDC和WDC二者通常在任何时候被限于在仅一个磁盘表面操作。在具有多个盘片的典型磁盘驱动器中，每个盘片具有数十万个轨道，但只有一个RDC和一个WDC，在磁盘驱动器制造期间执行的自伺服写入操作可能需要数天或数周才能完成，增加了制造磁盘驱动器的时间和成本。事实上，制造高性能磁盘驱动器所需时间的40％是由自伺服写入过程消耗的。
发明内容
本公开内容的主题的实现方式中，一个在存储装置中自伺服写入方法包括：利用存储装置的第一读取头，检测来自存储装置的第一存储介质表面上的第一轨道的自伺服写入螺旋信号，使用存储装置的第一读取信道处理来自第一轨道的自伺服写入螺旋信号，以产生第一控制信号，用于相对于第一轨道定位第一读取头；利用存储装置的第二读取头，检测来自存储装置的第二存储介质表面上的第二轨道的自伺服写入螺旋信号，使用存储装置的第二读取信道，处理来自第二轨道的自伺服写入螺旋信号，以产生第二控制信号，用于相对于第二轨道定位第二读取头，经由存储装置的单个写入信道，使用第一控制信号相对于第一轨道定位第一写入头；以及经由存储装置的单个写入信道，使用第二控制信号相对于第二轨道定位第二写入头。
这种方法的第一实现方式可以进一步包括：在经过第一存储介质表面和第二存储介质表面的相应一个存储介质表面上的某一位置的连续经行期间，根据第一读取头和第二读取头中的相应一个读取头的位置，确定以下数据之间的相位差：在连续经行的第一经行期间由第一写入头和第二写入头中的相应一个写入头写入的数据，以及在连续经行的第二经行期间由第一写入头和第二写入头中的相应一个写入头写入的数据；使用相位差，来调整相对于连续经行中的第一经行的伺服楔数据而言的连续经行中的第二经行的伺服楔数据；以及使用存储装置的单个写入数据信道，将第一轨道的调整后的伺服楔数据写入第一轨道，并将第二轨道的调整后的伺服楔数据写入第二轨道。
第一实现方式的第一方面还可以包括：调整以下项中的至少一项的时序以补偿相位差：将第一轨道的伺服楔数据写入第一轨道、以及将第二轨道的伺服楔数据写入第二轨道。
在第一实现方式的第二方面中，使用存储装置的单个写入数据信道，将第一轨道的伺服楔数据写入第一轨道，并且将第二轨道的伺服楔数据写入第二轨道，包括：将包括第一轨道的伺服楔数据和第二轨道的伺服楔数据的写入数据信号，提供给第一轨道的写入头和第二轨道的写入头两者；以及触发写入选择信号以将写入数据信号中的伺服楔数据写入到第一轨道和第二轨道中的正确的一个轨道。
在第二方面的一个实例中，可以执行触发以补偿相位差。
这种方法的第二实现方式可以进一步包括：处理来自第一轨道的自伺服写入螺旋信号，以生成用以调整存储装置的存储介质的旋转速度的频率控制信号。
在这种方法的第三种实现方式中，相对于第一轨道定位第一读取头、以及相对于第二轨道定位第二读取头包括：旋转具有承载第一读取头的第一臂和承载第二读取头的第二臂的公共致动器。
根据第三实现方式的第一方面，相对于第一轨道定位第一读取头、以及相对于第二轨道定位第二读取头，还包括：调整第一臂和第二臂中的至少一个臂上的微致动器。
根据第一方面的第一实例，调整第一臂和第二臂中的至少一个臂上的微致动器包括：独立地调整第一臂上的第一微致动器和第二臂上的第二微致动器。
根据本公开主题的实现的存储装置包括存储介质，存储介质具有多个存储介质表面，在其上的伺服数据是使用自伺服写入方法来写入的，第一读取头，用于检测来自存储装置的第一存储介质表面上的第一轨道的自伺服写入螺旋信号，第一写入头对应于第一读取头，用于向第一轨道写入自伺服写入数据，第二读取头被配置为检测来自存储装置的第二存储介质表面上的第二轨道的自伺服写入螺旋信号，第二写入头与第二读取头对应，并且被配置为将自伺服写入数据写入第二轨道，第一读取数据信道电路系统被配置为处理来自第一轨道的自伺服写入螺旋信号，以生成用于相对于第一轨道定位第一读取头和第一写入头的第一控制信号；第二读取数据信道电路系统，被配置为处理来自第二轨道的自伺服写入螺旋的信号，以生成用于相对于第二轨道定位第二读取头的第二控制信号，以及致动器控制电路系统，响应于第一控制信号并被配置为控制第一写入头相对于第一轨道的定位，并且响应于第二控制信号并被配置为控制第二写入头相对于第二轨道的定位。
这种存储装置的第一实现方式还可以包括：信道增量控制电路系统，被配置为在经过第一存储介质表面和第二存储介质表面的相应一个存储介质表面上的某一位置的连续经行期间，根据第一读取头和第二读取头中的相应一个读取头的位置，确定以下数据之间的相位差：在连续经行的第一经行期间由第一写入头和第二写入头中的相应一个写入头写入的数据，以及在连续经行的第二经行期间由第一写入头和第二写入头中的相应一个写入头写入的数据，其中致动器控制电路系统被配置为使用相位差，相对于连续经行中的第一经行的伺服楔数据来调整连续经行的第二经行的伺服楔数据；以及单个写入数据信道，被配置为将第一轨道的伺服楔数据写入第一轨道，并将第二轨道的伺服楔数据写入第二轨道。
根据第一实现方式的第一方面，单写入数据信道可以进一步被配置为：调整以下项中的至少一项的时序以补偿相位差：将第一轨道的伺服楔数据写入第一轨道、以及将第二轨道的伺服楔数据写入第二轨道。
根据第一实现方式的第二方面，单个写入数据信道被配置为：通过以下将第一轨道的伺服楔数据写入第一轨道，并将第二轨道的伺服楔数据写入第二轨道：将包括第一轨道的伺服楔数据和第二轨道的伺服楔数据的写入数据信号，提供给第一轨道的写入头和第二轨道的写入头两者；以及触发写入选择信号以将写入数据信号中的伺服楔数据写入到第一轨道和第二轨道中的正确的一个轨道。
根据第二方面的实例，单个写入数据信道被配置为执行触发以补偿相位差。
这种存储装置的第二实现方式还可以包括：磁盘锁定控制电路系统，被配置为处理来自第一轨道的自伺服写入螺旋信号，以生成用以调整存储装置的存储介质的旋转速度对的频率控制信号。
这种存储装置的第三实现方式可以进一步包括公共致动器，其被配置为相对于第一轨道定位承载第一读取头的第一臂，并且相对于第二轨道定位承载第二读取头的第二臂。
根据第三实现方式的第一方面，公共致动器可以被配置为旋转以定位第一臂和第二臂。
第三实现方式的第二方面还可以包括:在第一臂和第二臂中的至少一个上的微致动器，微致动器用于定位以下项中的至少一项：相对于第一轨道定位第一读取头，以及相对于第二轨道定位第二读取头。
在第二方面的第一种情况中，在第一臂和第二臂中的至少一个臂上的微致动器包括：在第一臂上的第一微致动器和在第二臂上的第二微致动器。
在第二方面的第二实例中，第一臂与第二臂中的一个臂与两个不同存储介质表面相邻；并且第一臂和第二臂中的一个臂包括：承载针对两个不同存储介质表面中的一个存储介质表面的头的一个微致动器，以及承载针对两个不同存储介质表面中的另一存储介质表面的头的另一微致动器。
附图说明
结合附图考虑以下详细描述，本公开的进一步特征、其性质和各种优点将是清楚的，其中相同的附图标记自始至终指代相同的部分，并且其中：
图1和图2示出了作为可以结合本公开的主题的存储装置的示例的磁盘驱动器；
图3是类似于图1的示出了具有包括两个微致动器的臂的磁盘驱动器；
图4是可以结合本公开的主题的硬盘驱动器控制器的示意图；
图5是示出使用存储装置中的微致动器如何来控制头部位置的图，该存储装置可以结合本公开的主题；
图6是示出根据本公开的主题的可能在存储装置中出现的、不同头之间的相位误差如何被校正的图；
图7是根据本公开主题的实现方式的存储装置控制系统的示图；
图8是示出根据本发明的主题的实现的写入信号的时序图；以及
图9是图示根据本公开的主题的实现的方法的流程
具体实施方式
如上所述，自伺服写入操作利用磁盘驱动器的读取数据信道(RDC)和写入数据信道(WDC)，并且RDC和WDC二者通常在任何时候限于在仅一个磁盘表面上进行操作。典型的磁盘驱动器具有多个双面盘片，每个盘片具有数十万个轨道(例如，200,000-400,000个轨道)，但只有一个RDC和一个WDC。在此类磁盘驱动器中，自伺服写入操作可能需要数天或数周才能完成，从而增加了制造磁盘驱动器的时间和成本。
通过增加磁盘驱动器中RDC和WDC的数量，可以减少完成自伺服写入操作所需的时间。但是，添加RDC或WDC的成本很高。然而，目前已开发出使用二维磁记录(TDMR)的磁盘驱动器，并且这些磁盘驱动器包括第二RDC(但只有一个WDC)。
因此，在根据本公开的主题的实现方式中，针对配备有TDMR的磁盘驱动器，完成自伺服写入操作所需要的时间可几乎减半，通过使用两个RDC，以便自伺服写入可以在两个不同的磁盘表面(可以是同一个磁盘的两面，或两个不同磁盘的表面)上同时进行操作。
尽管所有承载磁盘驱动器组件的读取/写入头的读/写臂都可以安装在单个致动器上，因此理论上可以一起移动到每个磁盘表面上的相同位置，但实际上振动和惯性力可能会导致不同的读/写臂移动到稍微不同的位置。但是，除了两个RDC之外，一些磁盘驱动器在每个读/写臂的末端还具有微型致动器。即，除了每个读/写臂围绕由前述致动器限定的主枢轴点枢转之外，每个读/写臂应该在其尖端附近铰接，以便尖端可以围绕第二枢轴点旋转以精细地调整头的位置，并且在一些情况下，每个读/写臂可以具有三个或更多个台，即，至少三个枢转点(包括常见的致动器和两个微致动器)。根据本公开主题的实现方式，可以在每个臂配备有至少一个微致动器的磁盘驱动器的两个表面上实现自伺服写入。
在本公开的主题的实现中，一个臂上的读取头被锁定到其对应表面上的轨道的伺服螺旋信号，该表面可以被认为是自伺服写入操作的“主要”表面。在要同时执行自伺服写入操作的第二表面上，该表面的臂的微致动器用于在必要时径向移动头，以便它也可以锁定到其相应轨道的伺服螺旋信号。由于两个表面上的头与它们相应的轨道对齐，自伺服写入模式发生器可以被用于将自伺服写入模式写入每个相应表面上的每个相应轨道。
然而，因为微致动器运动是旋转的，所以它不仅包括用于将头正确定位在轨道上的径向或横向轨道分量，还包括使头向下移动的圆周或角分量-轨道方向(即沿着轨道)。如果需要一个以上的通过来将伺服数据写入到特定伺服楔的特定轨道，则可能的是，微致动器将在两个不同经行期间被不同地定位以保持头在轨。结果可能是，在两个(或更多)不同的经行中，头可能在稍微不同的下行轨道的位置处，并且相位差可能出现在以下之间：在不同经行期间被写入的自伺服写入模式的分段。因此，跟踪涉及自伺服写入的两个臂中的每个臂上的相应微致动器的旋转量也在本公开的主题内，使得下行轨道差分量可以被计算并且适当补偿可以被应用。
尽管可以调整涉及特定一对表面的自伺服写入的两个臂上的微致动器，但是在本公开的主题的一些实现方式的简化中，一个臂可以保持笔直(即，微致动器的中心线保持与主臂的中心线对齐)，只有另一臂上的微致动器被用于调整相应头的交叉轨道位置。然而，对于特定轨道上的特定伺服楔，微致动器可以是在不同经行的不同位置。
如上所述，结合本公开主题的实现的存储装置可以仅具有单个WDC来写入伺服数据。因此，根据本公开的主题的实现，将伺服数据写入到两个不同表面，可以通过在写入到第一表面和写入到第二表面之间触发WDC来实现，如下所述。由于每个伺服楔都是以相对较长的固定间隔被写入的短数据突发，因此WDC主动写入伺服数据的持续时间显著短于磁盘旋转到下一个伺服楔位置。因此，WDC的触发允许在单个经行中将伺服模式写入到两个表面上，而不减慢存储装置的操作。
本公开的主题可以通过参考图1和图2更好地理解。
图1和图2示出了作为可以使用本公开的主题的存储装置的示例的盘驱动器100。在该特定示例中，磁盘驱动器100具有三个盘片101、102、103，但是在可以使用本公开的主题的磁盘驱动器中可以包括任意数量的盘片。如图所示，每个盘片101、102、103在其上表面和下表面111、112中的每个表面上具有涂层110，涂层110由可以例如磁性地存储数据的材料制成。本公开还涉及一种磁盘驱动器，其中一个或多个盘片包括仅在其一个表面上的涂层110，但是这种磁盘驱动器与具有双面盘片的磁盘驱动器相比，在相同体积中存储更少的数据。盘片101-103被安装在可旋转主轴104。马达105旋转主轴104以箭头方向A旋转盘片101-103(图2)。尽管电机105被示为直接连接到主轴104，但在一些情况下，电机105可以位于主轴104的离轴处并且将通过皮带或齿轮(未示出)连接到主轴104。
读取/写入头组件120包括承载臂122-125的致动器121，其中的一个被布置成邻近盘片101、102、103的每个表面111和112，盘片具有存储器存储涂层110。在该示例中，在臂123、124的每个的两个表面上具有头，即达四个臂122-125，但在上述的单面盘片的示例中，将只有三个臂。在其他示例中，臂的数量将随着盘片的数量而增加或减少。
每个臂122-125在或距致动器121端部最远处，并且在臂123、124的情况下，在上表面和下表面的两者上，承载多个读取头/传感器和写入头。在这种情况下，示出了两个传感器131、132，它们可以分别代表读和写传感器，尽管在一些应用中，每个臂123、124可以承载多于一个读取头/传感器和多于一个写入头(未示出)。在图1和图2所示的配置中，臂122-125沿盘片101-103的半径对齐，以尽可能靠近主轴104地承载头131、132。应注意的是，图1和图2仅为示意图，未按比例绘制。通常，例如主轴直径相对于磁盘直径会更大。此外，臂122-125通常不能直接在磁盘的中心指向。
马达126，通常称为“音圈马达”，沿着箭头B(图2)的方向来回旋转致动器121以沿着虚线箭头201指示的路径移动头131、132。致动器121的运动因此改变头131、132的径向和圆周位置，但就盘片旋转而言圆周位置改变相对不重要。因此，致动器121的运动用于控制头131、132的径向位置。
上述楔的盘片101的表面111(其他表面类似)上的位置示于图4中。每个伺服楔200包括通过楔索引、轨道索引或扇区号(以给出角、切线或圆周位置)、并且通过表示在沿盘片半径的每个点与主轴的距离的数据来标识伺服楔的数据104。
每个臂122-125可以包括一个微致动器202(图2)。即，除了致动器的枢转点121，第二枢转点203可以允许尖端204臂的122-125相对臂122-125旋转，使得尖端204的中心线214不再与臂122-125的中心线141共线。类似音圈马达126的电动机(未示出)可以控制微致动器的旋转。微致动器202的尺寸在图2中被夸大。通常，微致动器202比臂122-125的主体相比成比例地小得多。如以上所指出的，在一些实现中，臂122-125中的任一可以包括第三致动器分段(未示出)。
如果臂122-125的特定一个在两个盘片之间，并具有在其上表面和下表面的、用于读取和写入两个不同的盘片的相应的下表面和上表面的头，则可以有两个分离的微致动器301、302，如图3所示(图3中省略了磁盘驱动器控制器400以避免使附图混乱)。再次，微致动器301、302的尺寸相对于各臂122-125的主体而被夸张。由于每个微致动器301、302控制相应头在不同的相应表面的位置，微致动器301、302被彼此独立地控制。
读取头131、132中的每个被连接到硬盘驱动器控制器400的一对读取信道401中的一个(存在对应的写入信道402)(图4)。硬盘驱动器控制器400还包括处理器410和存储器411，以及到主机处理器(未示出)的连接412。在正常磁盘操作期间，存储器411可以用于存储指示轨道位置偏移的位置误差传感器(PES)数据。硬盘驱动器控制器400中的伺服控制回路使用PES数据和伺服楔数据，来保持头131、132在轨。
作为驱动器制造过程的一部分，或稍后但在第一次使用驱动器之前，在一个实现中，伺服数据被写入每个盘片的每个表面上的伺服楔200，例如使用自伺服写入过程在共同转让的美国专利8,027,117中描述了这一点，该专利的全部内容通过引用并入本文。如上所述，在配备有TDMR的驱动器中，可使用两个RDC，这允许同时在两个磁盘表面上执行自伺服写入过程，允许同时从两个表面读取伺服螺旋数据，分别控制微致动器202/301/302以保持两个头都在轨。然而，使用微致动器202/301/302保持两个头在轨，可能会在伺服楔中产生相位误差。本公开的主题的实现方式可以被用于避免在如下所述写入伺服数据时通过保持跟踪和补偿位置差异而产生的相位误差。
潜在相位误差的来源在图5中示出，其中如510所示，臂501具有绕致动器121的轴线的枢轴点511、承载在轨道531上的在轨读取头521，而不必旋转微致动器202围绕轴线551移动到与臂501的主体541不对齐的位置。同时，具有绕致动器121的轴线的枢轴点512的臂502，承载相对于轨道532的离轨读取头522，如520示出，微致动器202被保持与臂502的主体542对准。
如图6中630所示，臂502的微致动器202可以绕轴线652旋转以将头部522移动到与轨道532对齐。然而，虽然微致动器202绕轴线652的旋转，提供了移动头522与轨道532对准的交叉轨道分量运动，旋转还引入了运动的下行轨道分量662。如果特定伺服楔数据的写入不能在头522的单个经行中完成，则可能在下一经行之前发生这种情况，并且可能需要微致动器202的调整以保持头522在轨，并且在下行轨道分量662中的所得改变，可能在两个单独经行上被写入的伺服楔数据的各部分之间产生相位差。出于同样的原因，在头521的两个单独经行上被写入的伺服楔数据的各部分之间的相位差也是可能的。本公开的主题的实现检测和保持任何这种相位差的记录，以便能够在将伺服数据写入轨道531和532的任一时应用补偿。
简而言之，两个读取信道被用于通过两个读取头读取伺服螺旋信号，以控制两个读取头的位置，包括利用微致动器的运动来控制这些位置，使得相应的写入头可以写入更精细的伺服楔数据。用于控制这些位置的微致动器的运动被跟踪，以允许在经行之间的相位差的写入过程的补偿。一个写入信道足以处理两个写入头的信号，因为待被写入的伺服楔数据量很小，因此两个头可以在磁盘旋转一圈中写入相应的伺服楔数据。
图7是根据本公开主题的实现方式的控制系统700。控制系统700从两个盘表面读取伺服螺旋数据、跟踪运动762的下行轨道分量，以及控制触发写入数据信道以分别写入两个磁盘表面中。
图7描绘了被耦合到读取和写入头703、713的两组701、702的控制系统700，每个都包括相应的读取头和相应的写入头704，714如所描绘的，该两组701、702读取/写入头服务单个盘片705的相对表面715、725。然而，这仅仅是一个示例，并且控制系统700可被用来处理多盘片磁盘驱动器中的任何两个表面，即使在不同的磁盘上。
除了如下所述以所述方式来处理读取和写入信号，控制系统700还控制读取/写入头701、702的移动，具体而言，控制系统700控制音圈马达126(示出此处示意性地移动所有头部，如上所述，以及单独的微致动器控制马达706(此处示意性示出)，每个相应的马达通过移动相应臂上的微致动器202(图7中未示出)中的相应个体来微调相应单臂上的头部位置。
如图7所示，控制系统700包括与读/写入头的每个相应的组701、702对接的相应前置放大器707、717。控制系统700可以包括与被控制的磁盘驱动器中的读取/写入头组一样多的前置放大器(未示出)(即，与磁盘表面一样多的前置放大器)。备选地，因为在磁盘驱动器中仅存在两个RDC，可能只有两个前置放大器707、717，在磁盘驱动器中通过使用例如多路复用器(未示出)，由所有组的读取/写入头共享，例如，选择性地将读取/写入头耦合到前置放大器。
每个相应前置放大器707、717能够在读/写控制单元708中将信号从其相应的读取头703、713引导到读取数据信道0(R0)718或读取数据信道1(R1)728中的任一。对应于读取头703、713中一个的磁盘表面被指定为“主”表面。选择两个磁盘表面中的哪个是“主要的”可以是任意的。被指定为“主要”的表面被耦合到其上的两个读取信道718、728中的一个，被用于从主表面解调制螺旋信号。主表面螺旋信号的解调的输出，被用于锁定计数器(未示出)，计数器被用于在自伺服写入系统定时，以及被用于通过调整读/写控制单元708中的频率发生器的磁盘旋转以匹配磁盘旋转频率。例如，如图所示，一个锁相环(PLL)738可以被用于频率发生器。
可以在例如固件709中实现的磁盘锁定控制719可以以类似于在上面结合的美国专利8,027,117中描述的自伺服写入操作的方式使用主表面螺旋信号，以控制PLL 738的频率，PLL 738可以被用于调节存储装置的存储介质的旋转速度。磁盘锁定控制719还可以使用主表面螺旋信号来命令主音圈电机控制720保持用于主表面的读取头(703或713)的径向位置与正在处理的数据轨道对齐。
读取头703、713的另一读取头，即，没有被用于主表面上的读取头，被用于辅表面，并且来自读取头703、713中的另一个的辅表面螺旋信号由前置放大器707、717中的相应一个定向到读取通道718、728中的另一个，即，未与主表面螺旋信号耦合的信号。在图7所示的实现中，主表面由前置放大器707耦合到读取信道718，而辅表面由前置放大器717耦合到读取信道728。
“增量控制”729使用辅表面螺旋信号解调的输出，例如图7所示实现中的读取信道728的输出，以命令微致动器-2控制722保持辅表面读取头与正在读取的磁道对齐。增量控制729可以使用两个读取信道718、728的输出来确定连续过程之间的主表面信号中的任何相位差，以及连续过程之间的辅表面信号中的任何相位差。
关于磁头定位，通常将承载主读磁头的臂的微致动器(该微致动器由微致动器-1控制721控制)保持在中性位置(即，与该臂的主体对齐的位置)就足够了。然而，在某些情况下，可能需要使用微致动器-1控制721和微致动器-2控制722调整两个磁头的微致动器，以使两个磁头保持在各自的轨道上。
如上所述，增量控制729的输出还用于确定连续过程之间的主表面信号和连续过程之间的辅表面信号中的任何相位差。如前一段所述，通常情况下，主表面上的磁头微致动器保持在中性位置，并且微致动器仅在辅表面上的磁头上移动，这意味着通常情况下，只有辅表面的焊道之间才会出现相位差。但是，如前一段所述，如果移动两个微致动器使两个磁头保持在各自的轨道上，则主表面和辅表面的焊道之间可能会出现各自的相位差。在任何情况下，自伺服写入模式生成器748(在本实施例中，自伺服写入有限状态机758的一部分)可以使用通过增量控制729确定任一表面的相位差的结果739来调整该表面的自伺服写入模式，以考虑该相位差，例如，如在共同转让的美国专利10,971,187中所述，该专利通过整体引用并入本文。
如前所述，只有一个写入数据通道。自伺服写入数据作为信号W0输出到两个前置放大器707717。如图8的时序图所示，当在801、802、803将要写入的数据存在于W0上时，在811、812、813断言写入门信号WG以启用写入。当WG被断言时，由写入选择信号WS确定将主动写入的前置放大器701、717中的哪一个以及因此将被写入的主表面或辅表面中的哪一个。在所示示例中，当WS为高时，主表面上的第一磁头703(“磁头0”)处于活动状态，而当WS为低时，辅表面上的第二磁头713(“磁头1”)处于活动状态。如上所述，两个表面可以以这种方式共享写入通道，因为写入时间比从一个伺服楔块移动到下一个伺服楔块所需的时间要短得多。因此，辅表面可能在比主表面更晚的时间以相同的磁盘旋转写入。WDC切换到特定信道的定时也可用于补偿上述相位差。
图9是示出根据本发明实施例的用于在多表面存储装置的两个表面上同时执行自伺服写入操作的方法900的流程图。
在901，利用存储装置的第一读取头，检测来自存储装置的第一存储介质表面上的第一轨道的自伺服写入螺旋信号。在902处，使用存储装置的第一读取信道处理来自第一轨道的自伺服写入螺旋信号，以生成用于相对于第一轨道定位第一读取头的第一控制信号。在904，利用存储装置的第二读取头，检测来自存储装置的第二存储介质表面上的第二轨道的自伺服写入螺旋信号。在905，使用存储装置的第二读取信道，处理来自第二轨道的自伺服写入螺旋信号，以产生用于相对于第二轨道定位第二读取头的第二控制信号。在906，使用第一控制信号相对于第一轨道定位第一写入头。在907，使用第二控制信号相对于第二轨道定位第二写入头。在908处，根据第一读取头和第二读取头中的位置，确定在908处，根据第一读取头和第二读取头的位置确定第一读取头和第二读取头之一的第一行程、与第一读取头和第二读取头之一的第二行程之间的相位差。在909，使用相位差相对于第一行程的伺服楔数据，来调整第二行程的伺服楔数据。在910处，对于当前行程，使用存储装置的单个写入数据通道，将第一轨道的伺服楔数据写入第一轨道，并将第二轨道的伺服楔数据写入第二轨道，方法900结束。
由此可以看出，提供了一种在多表面存储装置的两个表面上同时执行自伺服写入操作的方法，以及为这种方法配置的多表面存储装置。
如本文和随后的权利要求中所使用的，结构“A和B之一”应表示“A或B”。
需要注意的是，上述仅是对本发明原理的说明，并且本发明可以通过所描述的实现例之外的其他实现例来实践，这些实现例是出于说明而非限制的目的而提出的，并且本发明是仅受以下权利要求的限制。

Claims (20)

1.一种存储装置中的自伺服写入方法，所述方法包括：
利用所述存储装置的第一读取头，检测来自所述存储装置的第一存储介质表面上的第一轨道的自伺服写入螺旋信号；
使用所述存储装置的第一读取信道，处理来自所述第一轨道的所述自伺服写入螺旋信号，以产生用于相对于所述第一轨道定位所述第一读取头的第一控制信号；
利用所述存储装置的第二读取头，检测来自所述存储装置的第二存储介质表面上的第二轨道的自伺服写入螺旋信号；
使用所述存储装置的第二读取信道，处理来自所述第二轨道的所述自伺服写入螺旋信号，以产生用于相对于所述第二轨道定位所述第二读取头的第二控制信号；
经由所述存储装置的单个写入信道，使用所述第一控制信号相对于所述第一轨道定位第一写入头；和
经由所述存储装置的所述单个写入信道，使用所述第二控制信号相对于所述第二轨道定位第二写入头。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在经过所述第一存储介质表面和所述第二存储介质表面的相应一个存储介质表面上的某一位置的连续经行期间，根据所述第一读取头和所述第二读取头中的相应一个读取头的位置，确定以下数据之间的相位差：在连续经行的第一经行期间由所述第一写入头和所述第二写入头中的相应一个写入头写入的数据，以及在连续经行的第二经行期间由所述第一写入头和所述第二写入头中的所述相应一个写入头写入的数据；
使用所述相位差，来调整相对于所述连续经行中的第一经行的伺服楔数据而言的所述连续经行中的第二经行的伺服楔数据；以及
使用所述存储装置的所述单个写入数据信道，将所述第一轨道的调整后的伺服楔数据写入所述第一轨道，并将所述第二轨道的调整后的伺服楔数据写入所述第二轨道。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：调整以下项中的至少一项的时序，以补偿所述相位差：所述第一轨道的所述伺服楔数据到所述第一轨道的写入、以及所述第二轨道的所述伺服楔数据到所述第二轨道的写入。
4.根据权利要求2所述的方法，其中使用所述存储装置的所述单个写入数据信道，将所述第一轨道的所述伺服楔数据写入所述第一轨道，并且将第二轨道的所述伺服楔数据写入所述第二轨道，包括：
将包括所述第一轨道的所述伺服楔数据和所述第二轨道的伺服楔数据的写入数据信号，提供给所述第一轨道的写入头和所述第二轨道的写入头两者；以及
触发写入选择信号，以将所述写入数据信号中的伺服楔数据写入到所述第一轨道和所述第二轨道中的正确的一个轨道。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述触发被执行以补偿所述相位差。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：处理来自所述第一轨道的所述自伺服写入螺旋信号，以生成用以调整所述存储装置的存储介质的旋转速度的频率控制信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中相对于所述第一轨道定位所述第一读取头、以及相对于所述第二轨道定位所述第二读取头包括：旋转具有承载所述第一读取头的第一臂和承载所述第二读取头的第二臂的公共致动器。
8.根据权利要求7所述的方法，其中相对于所述第一轨道定位所述第一读取头、以及相对于所述第二轨道定位所述第二读取头，还包括：调整所述第一臂和所述第二臂中的至少一个臂上的微致动器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中调整所述第一臂和所述第二臂中的至少一个臂上的微致动器包括：独立地调整所述第一臂上的第一微致动器和所述第二臂上的第二微致动器。
10.一种存储装置，包括：
存储介质，具有多个存储介质表面，在所述多个存储介质表面上，伺服数据被使用自伺服写入方法而写入；
第一读取头，被配置为检测来自所述存储装置的第一存储介质表面上的第一轨道的自伺服写入螺旋信号；
第一写入头，对应于所述第一读取头，并且被配置为将自伺服写入数据写入所述第一轨道；
第二读取头，被配置为检测来自所述存储装置的第二存储介质表面上的第二轨道的自伺服写入螺旋信号；
第二写入头，对应于所述第二读取头，并且被配置为将自伺服写入数据写入所述第二轨道；
第一读取数据信道电路系统，被配置为处理来自所述第一轨道的所述自伺服写入螺旋信号，以产生用于相对于所述第一轨道定位所述第一读取头和所述第一写入头的第一控制信号；
第二读取数据信道电路系统，被配置为处理来自所述第二轨道的所述自伺服写入螺旋信号，以产生用于相对于所述第二轨道定位所述第二读取头和所述第二写入头的第二控制信号；并且
致动器控制电路系统：
响应于所述第一控制信号并且被配置为控制所述第一写入头相对于所述第一轨道的定位，以及
响应于所述第二控制信号并且被配置为控制所述第二写入头相对于所述第二轨道的定位。
11.根据权利要求10所述的存储装置，还包括：
信道增量控制电路系统，被配置为在经过所述第一存储介质表面和所述第二存储介质表面的相应一个存储介质表面上的某一位置的连续经行期间，根据所述第一读取头和所述第二读取头中的相应一个读取头的位置，确定以下数据之间的相位差：在连续经行的第一经行期间由所述第一写入头和所述第二写入头中的所述相应一个写入头写入的数据，以及在所述连续经行的第二经行期间由所述第一写入头和所述第二写入头中的所述相应一个写入头写入的数据，其中致动器控制电路系统被配置为使用所述相位差，相对于所述连续经行中的所述第一经行的伺服楔数据来调整所述连续经行的所述第二经行的伺服楔数据；以及
单个写入数据信道，被配置为将所述第一轨道的伺服楔数据写入所述第一轨道，并将所述第二轨道的伺服楔数据写入所述第二轨道。
12.根据权利要求11所述的存储装置，其中所述单个写入数据信道还被配置为：调整以下项中的至少一项的时序，以补偿所述相位差：所述第一轨道的所述伺服楔数据到所述第一轨道的写入、以及所述第二轨道的所述伺服楔数据到所述第二轨道的写入。
13.根据权利要求11所述的存储装置，其中所述单个写入数据信道被配置为：通过以下各项，将所述第一轨道的伺服楔数据写入所述第一轨道，并将所述第二轨道的伺服楔数据写入所述第二轨道：
将包括所述第一轨道的所述伺服楔数据和所述第二轨道的伺服楔数据的写入数据信号，提供给所述第一轨道的写入头和所述第二轨道的写入头两者；以及
触发写入选择信号，以将所述写入数据信号中的伺服楔数据写入到所述第一轨道和所述第二轨道中的正确的一个轨道。
14.根据权利要求13所述的存储装置，其中所述单个写入数据信道被配置为执行所述触发以补偿所述相位差。
15.根据权利要求10所述的存储装置，还包括磁盘锁定控制电路系统，所述磁盘锁定控制电路系统被配置为处理来自所述第一轨道的所述自伺服写入螺旋信号，以生成用以调整所述存储装置的存储介质的旋转速度的频率控制信号。
16.根据权利要求10所述的存储装置，还包括公共致动器，所述公共致动器被配置为：相对于所述第一轨道定位承载所述第一读取头的第一臂，并且相对于所述第二轨道定位承载所述第二读取头的第二臂。
17.根据权利要求16所述的存储装置，其中所述公共致动器被配置为旋转以定位所述第一臂和所述第二臂。
18.根据权利要求16所述的存储装置，还包括在所述第一臂和所述第二臂中的至少一个臂上的微致动器，所述微致动器用于执行以下项中的至少一项：相对于所述第一轨道定位所述第一读取头，以及相对于所述第二轨道定位所述第二读取头。
19.根据权利要求18所述的存储装置，其中在所述第一臂和所述第二臂中的至少一个臂上的所述微致动器包括：在所述第一臂上的第一微致动器和在所述第二臂上的第二微致动器。
20.根据权利要求18所述的存储装置，其中：
所述第一臂与所述第二臂中的一个臂与两个不同存储介质表面相邻；并且
所述第一臂和所述第二臂中的所述一个臂包括：承载针对所述两个不同存储介质表面中的一个存储介质表面的头的一个微致动器，以及承载针对所述两个不同存储介质表面中的另一存储介质表面的头的另一微致动器。
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