CZ287651B6 - Zařízení paměti s přímým výběrem včetně ústrojí magneto-rezistivní převáděcí hlavy - Google Patents

Abstract

Zařízení paměti s přímým výběrem obsahuje nejméně jeden disk (18) namontovaný otočně na ose, opatřený protilehlými povrchy (26) disku pro uložení dat. Magneto-rezistivní převáděcí hlava (34) se montuje pro pohyb přes každý příslušný povrch disku pro záznam a snímání datových signálů z jeho povrchu. Každá magneto-rezistivní převáděcí hlava (34) obsahuje zapisovací element a snímací element. Předzesilovač (60), sdružený s magneto-rezistivní převáděcí hlavou (34), zesiluje signály snímání a záznamu snímacího elementu a elementu záznamu. Ohebným kabelem (62) se přenáší signály snímání a záznamu mezi předzesilovačem (60) a magneto-rezistivními převáděcími hlavami (34). Ohebný kabel (62) obsahuje společné vedení (63) zpětného signálu snímání pro každý sekvenční pár magneto-rezistivních převáděcích hlav (34).ŕ

Description

Zařízení paměti s přímým výběrem včetně ústrojí magneto-rezistivní převáděcí hlavy

Oblast techniky

Vynález se týká celkového zařízení paměti s přímým výběrem a zejména ústrojí magnetorezistivní převáděcí hlavy používané v tomto zařízení.

Dosavadní stav techniky

K uložení dat ve známých systémech zpracování dat se používá různých typů ukládacích jednotek jakými jsou například zařízení paměti s přímým výběrem. Jedním často používaným typem zařízení paměti s přímým výběrem je magnetická disková jednotka obsahující větší počet disků opatřených magnetickým aktivním materiálem, na ktefy se zaznamenají data a z něhož se snímají magnetickými hlavami pro snímání a záznam. V ostatních typech zařízení paměti s přímým výběrem lze používat optických nebo jiných datových paměťových medií.

V magnetické diskové jednotce se disky formátují za účelem definování výsečí a stop po plochách disku. Stopy vytvářejí zpravidla kruhové okraje souose s osami disků, kde lze zaznamenat data a výseče tvořící díly stop schopných uložit předem určený počet dat zaznamenaných na disku. Souose zarovnané stopy na discích zařízení paměti s přímým výběrem se týkají válců. Výseče těchto zařízení kde jsou uloženy bloky dat se opatří adresami jednotlivého fyzikálního bloku. Disky zařízení paměti s přímým výběrem rotují souhlasně kolem společné osy a převodníkové hlavy, zpravidla jedna pro každou plochu se posunují radikálně, souhlasně přes diskové plochy. Když se data snímají nebo zapisují do fyzického datového bloku adres, posunují se hlavy do zarovnání s válcem obsahujícím stopu, v níž se nalézá datový blok adres a převod dat se uskutečňuje jak rotuje výseč nebo výseče datového bloku adres pod hlavou.

Magneto-rezistivní převodníkové hlavy tvoří důležitý pokrok ve snímací a zapisovací technologii pro datové bloky adres. Jednou z výhod magneto-rezistivních hlav je použití samostatných elementů pro snímání a zápis. Zapisovacímu elementu se tím poskytuje možnost zápisu, například téměř v celé šířce stopové rozteče a snímacímu elementu stát se úzkým. Schopnost širokého zápisu, úzkého snímání zeslabuje nesprávné umístění stopy požadované servo systémem.

Obr. 4 znázorňuje obvyklé uspořádání pro spojení dvou magneto-rezistivních hlav v zařízení paměti s přímým výběrem. Každá magneto-rezistivní převodníková hlava vyžaduje čtyři signální dráty. Dva signální dráty se použijí pro přenos zapisovacího proudu k magneto-rezistivnímu zapisovacímu elementu a dva signální dráty se použijí pro přenos snímacího proudu k snímacímu magneto-rezistivnímu snímacímu elementu.

Magneto-rezistivní hlavy generují signál o velmi malé amplitudě. Snímání nežádoucího šumu po cestě elektrického signálu může způsobit postupné zhoršování signálu. Magneto-rezistivní předzesilovač se používal prvotně v cestě elektrického signálu k zesílení snímacího proudu a proudu záznamu. V některých zařízeních paměti s přímým výběrem se předzesilovač výhodně umístil mimo vystavovací mechanismus na stacionární paměťové místo. Zadržování předzesilovače mimo vystavovací mechanismus minimalizuje jeho hmotu, čímž se urychluje vybavovací doba. Dosavadní uspořádání v obr. 4 znázorňuje stacionární předzesilovač vyžadující ohebný kabel pro přenos magneto-rezistivních signálových vedení.

Rozměry diskového pohonu jsou normálně omezeny tvarovacím činitelem, průmyslové standardní délky, rozměrů šířky a výšky. Tak jak se tvarovací činitelé zařízení diskového pohonu postupně zmenšují, mohou elektrická spojení uvedeného systému využít vzrůstajících větších dílů tvarovacího činitele. Počet signálových vedení u některých tvarovacích činitelů vyžadovaný

-1 CZ 287651 B6 pro použití magneto-rezistivních převodníkových hlav, by mohl překročit přístupnou velikost prostoru pro ohebný kabel.

Vzniká tak potřeba vytvoření zlepšeného uspořádání v zařízení paměti s přímým výběrem pro 5 docílení signálových spojů u převodníkových hlav, které udrží přiměřené zamítnutí šumu pro snímaný signál.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je zařízení paměti s přímým výběrem, jehož podstatou je, že obsahuje nejméně jeden disk namontovaný otočně na ose, opatřený protilehlými diskovými povrchy pro uložení dat a magneto-rezistivními snímacími prostředky, které se montují pro posun přes příslušné diskové povrchy, každý pro záznam a snímání datových signálů zodpovídajících 15 diskových povrchů, z nichž každý magneto-rezistivní snímací prostředek se opatří elementem pro záznam a snímání, předzesilovacími prostředky, přidruženými k magneto-rezistivním snímacím prostředkům včetně elementu pro záznam a snímání signálů a prostředky ohebných kabelů pro přenos signálů záznamu a snímání mezi předzesilovacími a magneto-rezistivními snímacími prostředky, přičemž prostředky ohebných kabelů obsahují společné vedení snímacího 20 zpětného signálu pro každý následující pár magneto-rezistivních snímacích prostředků.

Hlavním předmětem předloženého vynálezu je vytvořit ústrojí se signálovými spoji u magnetorezistivních snímacích hlav v zařízení paměti s přímým výběrem, které překonají mnohé nevýhody dosavadního stavu techniky.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je schematický a blokový diagram datového paměťového diskového souboru v provedení 30 podle vynálezu;

Obr. 2 je diagram znázorňující stopy a výseče plochy datového disku datového paměťového diskového souboru v obr. 1;

Obr. 3 je blokový diagram představující signálové ústrojí magneto-rezistivní snímací hlavy podle předloženého vynálezu v datovém paměťovém diskovém souboru v obr. 1; a

Obr. 4 je blokový diagram představující schéma spojení pro magneto-rezistivní snímací hlavy podle dosavadního stavu techniky.

Příklady provedení vynálezu

Fig. 1 znázorňuje dílčí schematický blokový diagram částí souboru 10 datového paměťového 45 diskového souboru včetně datového paměťového média všeobecně označeného 12 a řídicí jednotky všeobecně označené jako 14. V preferovaném provedení tohoto vynálezu se začlení datové paměťové médium do budicí jednotky 12 tuhého magnetického disku, ačkoliv lze použít jiných mechanických pohyblivých paměťových konfigurací. Budicí jednotka 12 je znázorněna v jednoduchém tvaru postačujícím pro porozumění předloženému vynálezu, protože její použití 50 není omezeno na podrobnosti konstrukce specielní budící jednotky.

Jak patrno z Fig. 1 a 2, budicí jednotka 12 obsahuje zásobník 16 disků 18 s magnetickými povrchy. Datové disky 18 obsahují na povrchu 26 zobou stran disku vrstvu magnetického materiálu. Budicí jednotka 12 obsahuje zvolený počet oboustranných datových disků 18 k získání 55 vybrané paměťové kapacity ve Fig. 1 číslovaných od povrchu 0 průběžně až k povrchu N. Četné

-2CZ 287651 B6 datové informační stopy nebo válce 28 jsou uspořádány v soustředných obrazích v magnetickém médiu každého povrchu 26 datového disku _18. Datové informační stopy 28 se rozmístí na předem určených posicích vůči servo referenčním stopám tak jako znázorňuje RO ve Fig. 2. Datový válec obsahuje sadu datových informačních stop 28 pro datové povrchy 0-N. Například, datové válce 951 mohou být obsaženy v povrchu 26 disků číslovaných od 0 - 950 jak patrno z Fig. 2. Každá datová informační stopa 28 obsahuje vícenásobný počet datových výsečí 30 stejnoměrně rozmístěných kolem válce; například, datové výseče 96 číslované 0-95.

Disky 18 se montují paralelně pro současnou rotaci vřetene integrovaného s motorem 32. Datové informační stopy 28 na každém disku 18 se snímají a/nebo zaznamenají odpovídající snímací hlavou 34, která se pohybuje přes diskový povrch. Snímací hlavy 34 uvádí společná skupinová ramena 38 do současného otáčení kolem nosného vřetena 40. Jedno z ramen 38 opatřené prodloužením 42 se uvádí v otočný pohyb hnacím motorem 44 hlav. Ačkoliv se obvykle používá několik poháněčích seskupení, lze opatřit motor 44 cívkou 46 spolupracující s neznázoměným mechanismem magnetu a jádra, který synchronizuje v radiálním směru uložení hlav do správné polohy registrované s následujícími válci 28.

Zařízení 14 k využití dat typicky obsahuje rozhraní nebo procesor 50 souboru, který řídí převod dat, jež je třeba uložit, do datových výsečí 30 disků 18 pro následný přístup a použití. Servoprocesor 52 je vložen mezi propojovací procesor 50, motory 32 a 44 jehož i snímací hlavy 34 dat. Servoprocesor 52 ovládá pohyb hlav 34 do registrované nebo libovolné nastavené polohy a převede data pro ovládání propojovacím procesorem 50.

Přístup na disk operativně ovládá servoprocesor 52. Motor 32 otáčí diskovým zásobníkem J6. Servoprocesor 52 využívá servořídicích operací k pohybu datových hlav 34 v radiálním směru s ohledem na otáčení disků 18 hnacím motorem 44 hlav, aby se každá z datových snímacích hlav 34 zařadila do specifické polohy válce 28, kde se data snímají nebo zaznamenají.

Obr. 3 znázorňuje pár za sebou následujících snímacích hlav 34 diskového souboru 10 společně se signálovým ústrojím uspořádaným podle vynálezu. Snímací hlavy 34 jsou magneto-rezistivní (MR) hlavy označené jako hlava MR 1 a MR 2. Každá magneto-rezistivní hlava 34 obsahuje magneto-rezistivní element snímání a záznamu. Magneto-rezistivní předzesilovač 60 se připojí signálovými ohebnými kabely 62 pomocí příslušného stočeného páru dočasně blokovaných vedení hlav s každým magneto-rezistivním elementem snímání a záznamu. Pár signálových vedení záznamu ohebného kabelu 62 se vyžaduje pro každý záznamový element magnetorezistivních hlav 34. Ohebný kabel 62 podle vynálezu obsahuje vodič jediného signálu zpětného záznamu nebo vedení označené jako SPOLEČNÝ ZPĚTNÝ ZÁZNAM využitelný pro každý za sebou následující pár magneto-rezistivních hlav 34 v diskovém souboru 10. SPOLEČNÝ ZPĚTNÝ ZÁZNAM pokračuje od místa kde závěsná vedení snímací hlavy se propojí s ohebným kabelem 62.

Magneto-rezistivní předzesilovač s jedním koncem lze použít pro magneto-rezistivní předzesilovač 60, který umožní, že signálové vedení zpětného záznamu od magneto-rezistivního záznamového elementu se připojí k referenčnímu potenciálu, typicky zemnímu potenciálu. Referenční potenciál pro připojení signálového vedení SPOLEČNÉHO ZPĚTNÉHO ZAZNAMU k magneto-rezistivnímu předzesilovači 60 je znázorněno na vstupu/výstupu negativním označením -. Připojení signálového vedení k magneto-rezistivnímu předzesilovači 60 je znázorněno je znázorněno na vstupu/výstupu kladným označením +. V diskovém souboru 10. SPOLEČNÝ ZPĚTNÝ ZAZNAM signálového vedení se vyžaduje pro dostatečné udržení potlačeného šumu pro signál záznamu. Udržování magneto-rezistivního signálového vedení a signálového vedení SPOLEČNÉHO ZPĚTNÉHO ZÁZNAMU v těsné blízkosti v ohebném kabelu 62 zvýšilo vzájemnou induktanci. Signálové vedení SPOLEČNÉHO ZPĚTNÉHO ZAZNAMU, jak znázorněno, se umístilo mezi signálové vedení příslušného snímání pro magneto-rezistivní hlavy 1 a 2 z důvodu udržení dostatečné vzájemné induktance pro společné potlačení šumového režimu.

-3CZ 287651 B6

Počet vstupních/výstupních spojů ohebném kabelu 62 znázorněný v Obr. 3 je zredukováno o jeden pro diskový soubor včetně dvou magneto-rezistivních hlav 34 a magneto-rezistivního předzesilovače 60. Snížení počtu signálových vedení ohebného kabelu 62 poskytuje řadu výhod včetně, ale neomezeně k zmenšení šířky ohebného kabelu a/nebo redukce vstupů/výstupů předzesilovače nebo možnost rozšíření šíře vedení ohebného kabelu 62.

V diskovém souboru 10, který obsahuje řadu magneto-rezistivních hlav 34 rovnající se N, je redukován počet požadovaných signálových vedení záznamu, o N/2 kde N je lichý počet magneto-rezistivních hlav, v porovnání s uspořádáním podle dosavadního stavu v Obr. 4. Podobně lze snížit požadovaný počet vstupů/výstupů spojení magneto-rezistivního předzesilovače 60.

Claims (10)

1. Zařízení paměti s přímým výběrem obsahující nejméně jeden disk (18) namontovaný otočně na ose, opatřený protilehlými povrchy (26) disku pro uložení dat, magneto-rezistivní převodníkové prostředky montované pro posun přes příslušné povrchy (26) disku, každý pro čtení a zápis datových signálů z odpovídajícího povrchu disku (18), z nichž každý převodníkový prostředek obsahuje element pro zápis a element pro čtení, předzesilovač (60) přidružený k magneto-rezistivnímu převodníkovému prostředku pro zesílení signálů záznamu a snímání, a ohebné kabely pro vazbu signálů záznamu a snímání mezi předzesilovačem (60) a převodníkovými prostředky, vyznačující se tím, že ohebné kabely obsahují společné vedení (63) zpětného signálu pro každý sekvenční pár magneto-rezistivních převodníkových prostředků.

2. Zařízení paměti spřímým výběrem podle nároku 1, vyznačující se tím, že ohebné kabely (62) obsahují kromě společného vedení (63) snímání zpětného signálu pro každý magneto-rezistivní převodníkový prostředek sekvenčního páru magneto-rezistivních převodníkových prostředků, dvě signálová vedení snímání spojená s každým elementem snímání a signálovým vedením záznamu.

3. Zařízení paměti spřímým výběrem podle nároku 2, vyznačující se tím, že společné vedení (63) zpětného záznamu je k disposici mezi signálovým vedením záznamu pro každý sekvenční pár magneto-rezistivních převodníkových prostředků.

4. Zařízení paměti spřímým výběrem podle nároku 2, vyznačující se tím, že společné vedení (63) zpětného záznamu je v podstatě rovnoběžné s ohebnými kabely (62).

5. Zařízení paměti s přímým výběrem podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že předzesilovací prostředek (60) je jednopólový předzesilovač, přičemž signálové vedení společného zpětného záznamu je na referenčním potenciálu.

6. Zařízení paměti s přímým výběrem podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje počet N sekvenčních magneto-rezistivních převáděcích prostředků, přičemž ohebné kabely (62) obsahují N/2 společných vedení (63) zpětného záznamu, kde N je sudé číslo nebo kde ohebné kabely obsahují (N-l)/2 společných vedení zpětného záznamu, kde N je liché číslo.

-4CZ 287651 B6

7. Zařízení paměti spřímým výběrem podle nároku 2, vyznačující se tím, že ohebné kabely (62) dále obsahují druhá signálová vedení záznamu a společné vedení (63) zpětného záznamu je zpravidla paralelní s párem signálových vedení záznamu.

8. Zařízení paměti spřímým výběrem podle nároku 7, vyznačující se tím, že společné vedení (63) zpětného záznamu je připojeno k referenčnímu potenciálu.

9. Zařízení paměti spřímým výběrem podle nároku 7, vyznačující se tím, že ohebné kabely (62) mají šířku zredukovanou úměrně celkovému počtu vedení společného zpětného snímání.

10. Zařízení paměti s přímým výběrem podle nároku 7, vyznačující se tím, že ohebné kabely (62) mají zvětšenou šířkou úměrně celkovému počtu vedení společného zpětného záznamu, přičemž předzesilovací prostředky (60) jsou redukovány na vstupu/výstupu úměrně celkovému počtu vedení společného zpětného záznamu.