DE112021000136T5

DE112021000136T5 - Datenspeicherungsvorrichtung mit doppelkanal-vorverstärkerschaltung

Info

Publication number: DE112021000136T5
Application number: DE112021000136.1T
Authority: DE
Inventors: Junzo Noda; John T. Contreras; Masahito Kobayashi
Original assignee: Western Digital Technologies Inc
Current assignee: Western Digital Technologies Inc
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2021-02-11
Publication date: 2022-07-07
Also published as: CN114730578A; WO2021221757A1; US10896695B1

Abstract

Es wird eine Datenspeicherungsvorrichtung offenbart, die einen oberen Kopf aufweist, der über einer Oberseite einer ersten Platte betätigt wird, einen unteren Kopf, der über einer Unterseite der ersten Platte betätigt wird, einen oberen Kopf, der über einer Oberseite einer zweiten Platte betätigt wird, und einen unteren Kopf, der über einer Unterseite der zweiten Platte betätigt wird. Eine Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung ist mit dem oberen und dem unteren Kopf der ersten und zweiten Platte gekoppelt, wobei ein Auswahlsignal an die Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung angelegt wird, um zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte auszuwählen. Ein gleichzeitiger Zugriffsvorgang der Ober- und Unterseite der ausgewählten Platte wird unter Verwendung der Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung ausgeführt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 16/861,565 , eingereicht am 29. April 2020, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Datenspeicherungsvorrichtungen wie Plattenlaufwerke weisen eine Platte und einen Kopf ein, der mit einem distalen Ende eines Betätigungsarms verbunden ist, der von einem Schwingspulenmotor (engl. voice coil motor, VCM) um einen Drehpunkt gedreht wird, um den Kopf radial über der Platte zu positionieren. Die Platte weist eine Vielzahl von radial beabstandeten, konzentrischen Spuren zur Aufzeichnung von Benutzerdatensektoren und eingebetteten Servosektoren auf. Die eingebetteten Servosektoren weisen Kopfpositionierungsinformationen (z. B. eine Spuradresse) auf, die von dem Kopf gelesen und von einer Servosteuerung verarbeitet werden, um die Geschwindigkeit des Betätigungsarms zu steuern, während er von Spur zu Spur sucht.
Ein Plattenlaufwerk weist üblicherweise eine Vielzahl von Platten mit jeweils einer oberen und einer unteren Oberfläche auf, auf die ein jeweiliger Kopf zugreift. D. h. der VCM dreht üblicherweise eine Anzahl von Betätigungsarmen um einen Drehpunkt, um gleichzeitig eine Anzahl von Köpfen über jeweiligen Plattenoberflächen auf Basis von Servodaten zu positionieren, die auf jeder Plattenoberfläche aufgezeichnet sind. 1 zeigt ein Plattenformat 2 des Standes der Technik, das eine Anzahl von Servospuren 4 aufweist, die durch Servosektoren 6₀-6_N definiert sind, die um den Umfang jeder Servospur herum aufgezeichnet sind. Jeder Servosektor 6_i weist eine Präambel 8 zum Speichern eines periodischen Musters auf, das eine geeignete Anpassung der Verstärkung und die zeitliche Synchronisation des Lesesignals ermöglicht, sowie eine Syncmarkierung 10 zum Speichern einer speziellen Musters, das zur Symbolsynchronisation mit einem Servodatenfeld 12 verwendet wird. Das Servodatenfeld 12 speichert grobe Kopfpositionierungsinformationen, wie eine Servospuradresse, die verwendet wird, um den Kopf während einer Suchoperation über einer Zieldatenspur zu positionieren. Jeder Servosektor 6_i weist weiterhin Gruppen von Servobursts 14 (z. B. N- und Q-Servobursts) auf, die mit einer vorbestimmten Phase relativ zueinander und relativ zu den Servospurmittellinien aufgezeichnet werden. Die phasenbasierten Servobursts 14 liefern präzise Kopfpositionierungsinformationen, die für die Mittellinienverfolgung verwendet werden, während auf eine Datenspur während Schreib-/Lesevorgängen zugegriffen wird. Ein Positionsfehlersignal (engl. position error signal, PES) wird durch Lesen der Servobursts 14 erzeugt, wobei das PES eine gemessene Position des Kopfes relativ zu einer Mittellinie einer Zielservospur repräsentiert. Ein Servoregler verarbeitet das PES, um ein Steuersignal zu erzeugen, das an einen Kopfaktuator (z. B. einen Schwingspulenmotor) angelegt wird, um den Kopf radial über die Platte in einer Richtung zu betätigen, die das PES reduziert.
Figurenliste

1 zeigt ein Plattenformat nach dem Stand der Technik, das eine Vielzahl von Servospuren aufweist, die durch Servosektoren definiert sind.
2A zeigt eine Datenspeicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die ein Gehäuse mit mindestens zwei Köpfen aufweist, die über jeweiligen Plattenoberflächen betätigt werden.
2B zeigt ein Verfahren zum Betreiben der Datenspeicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform, wobei eine Fertigungsleiterplatte (printed circuit board, PCB) während eines Fertigungsprozesses mit dem Gehäuse gekoppelt wird und dann eine Produkt-PCB mit dem Gehäuse gekoppelt wird.
3 zeigt eine Datenspeicherungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die eine Leiterplatte aufweist, die an einer Unterseite des Gehäuses montiert ist.
4A zeigt eine Ausführungsform, wobei das Gehäuse der Datenspeicherungsvorrichtung eine erste Vorverstärkerschaltung und eine zweite Vorverstärkerschaltung aufweist, wobei die Fertigungs-PCB gleichzeitig an jede Vorverstärkerschaltung Kanalsignale anlegt.
4B zeigt eine Ausführungsform, wobei die Produkt-PCB ein Kanalsignal an eine der ersten oder zweiten Vorverstärkerschaltungen anlegt.
5 zeigt eine Ausführungsform, wobei das Gehäuse eine erste Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung aufweist, die mit den oberen Köpfen mehrerer Platten gekoppelt ist, und eine zweite Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung, die mit den unteren Köpfen der mehreren Plattenoberflächen gekoppelt ist.
6 zeigt eine Ausführungsform, wobei das Gehäuse eine erste Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung aufweist, die mit oberen/unteren Köpfen eines ersten Satzes von Plattenoberflächen gekoppelt ist, und eine zweite Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung, die mit oberen/unteren Köpfen eines zweiten Satzes von Plattenoberflächen gekoppelt ist.
7 zeigt eine Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung gemäß einer Ausführungsform, die Auswahlschaltlogik zum Anlegen von Kanalsignalen an die oberen/unteren Köpfe einer ausgewählten Platte aufweist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
2A zeigt eine Datenspeicherungsvorrichtung in Form eines Plattenlaufwerks gemäß einer Ausführungsform, aufweisend ein Gehäuse 16, das einen ersten Kopf 18₁ aufweist, der über einer ersten Plattenoberfläche 20₁ betätigt wird, und einen zweiten Kopf 18₂ (nicht dargestellt), der über einer zweiten Plattenoberfläche 20₂ betätigt wird. 2B ist ein Flussdiagramm gemäß einer Ausführungsform, wobei eine Fertigungsleiterplatte (PCB) 22 mit dem Gehäuse (Block 24) gekoppelt ist, wobei die Fertigungs-PCB 22 mindestens einen Doppelkanal aufweist, der dazu eingerichtet ist, gleichzeitige Zugriffsvorgänge auszuführen. Während die Fertigungs-PCB mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wird die Datenspeicherungsvorrichtung als Doppelkanalvorrichtung betrieben (Block 26). Die Fertigungs-PCB 22 ist vom Gehäuse entkoppelt und eine Produkt-PCB 28 ist mit dem Gehäuse gekoppelt (Block 30), wobei die Produkt-PCB einen Einzelkanal aufweist, der dazu eingerichtet ist, einen einzelnen Zugriffsvorgang auszuführen. Während die Produkt-PCB mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wird die Datenspeicherungsvorrichtung als eine Einzelkanalvorrichtung betrieben (Block 32).
In der Ausführungsform von 2A weist jede Plattenoberfläche eine Vielzahl von Servosektoren 34₀-34_N auf, die eine Vielzahl von Servospuren definieren, wobei Datenspuren 36 relativ zu den Servospuren bei der gleichen oder einer abweichenden radialen Dichte definiert werden. Die Steuerschaltlogik verarbeitet ein Lesesignal, das von dem Kopf ausgeht, um die Servosektoren zu demodulieren und ein Positionsfehlersignal (PES) zu erzeugen, das einen Fehler zwischen der tatsächlichen Position des Kopfes und einer Zielposition relativ zu einer Zielspur darstellt. Ein Servosteuersystem in der Steuerschaltlogik filtert das PES unter Verwendung eines geeigneten Kompensationsfilters, um ein Steuersignal zu erzeugen, das an einen den Betätigungsarm 40 um einen Drehpunkt drehenden VCM 38 angelegt wird, um den Kopf radial über der Platte in einer Richtung zu betätigen, die das PES abschwächt. In einer Ausführungsform werden die Köpfe auch unter Verwendung eines sekundären Aktuators servogesteuert, wie eines piezoelektrischen (PZT) Aktuators, der dazu eingerichtet ist, eine Aufhängung relativ zum Betätigungsarm 40 zu betätigen, und/oder dazu eingerichtet ist, den Kopf relativ zur Aufhängung zu betätigen. Die Servosektoren 34₀-34_N können alle beliebige geeignete Kopfpositionierungsinformationen aufweisen, wie eine Spuradresse zur groben Positionierung und Servobursts zur Feinpositionierung. Die Servobursts können ein beliebiges geeignetes Muster aufweisen wie eine amplitudenbasierte Servospur oder ein phasenbasiertes Servomuster (1).
3 zeigt eine Datenspeicherungsvorrichtung in Form eines Plattenlaufwerks, wobei eine oder mehrere Platten, Kopfstapelanordnung und VCM, wie in 2A gezeigt, in ein Basisgussteil 42 eingebaut sind, das dann mit einer oberen Abdeckung (nicht gezeigt) abgedichtet wird, um das Gehäuse 16 zu bilden. In dieser Ausführungsform ist die in 2A gezeigte Fertigungs-PCB 22 mit einem Boden des Basisgussteils 42 unter Verwendung von geeigneten Kopplungsmerkmalen (z. B. Klammern) gekoppelt, wobei die Fertigungs-PCB 22 einen geeigneten Schnittstellenverbinder zum Verbinden mit einem Schnittstellenkabel (z. B. Serial ATA oder SCSI) aufweist. Nach dem Ausführen von Fertigungsprozessen auf dem Plattenlaufwerk kann die Fertigungs-PCB 22 von dem Basisgussteil 42 entkoppelt (z. B. entklammert) werden, und die Produkt-PCB 28 mit dem Basisgussteil 42 gekoppelt werden, bevor die Datenspeicherungsvorrichtung an einen Kunden versandt wird.
In einer Ausführungsform kann das in 2A gezeigte Gehäuse 16 ein steckbares Modul sein, das zum Einstecken in eine Fertigungsstation eingerichtet ist, die die Fertigungs-PCB 22 aufweist. Nach dem Ausführen der Fertigungsprozesse kann das Modul an einen Kunden versandt werden, wobei das Modul in eine Produktvorrichtung eingesteckt werden kann, wie Einstecken des Moduls in einen Schacht eines Speicherarrays, wobei der Schacht die Produkt-PBC 28 aufweisen kann.
Jeder geeignete Fertigungsprozess kann durch die Fertigungs-PCB 22 ausgeführt werden, wobei in einer Ausführungsform die Datenspeicherungsvorrichtung während des Fertigungsprozesses als Doppelkanalvorrichtung betrieben wird, was bedeutet, dass mindestens zwei der Köpfe gleichzeitig auf jeweilige Plattenoberflächen zugreifen (z. B. gleichzeitige Schreibvorgänge, gleichzeitige Lesevorgänge oder gleichzeitiges Schreiben/Lesen). Zum Beispiel kann die Fertigungs-PCB 22 einen Servoschreibprozess ausführen, bei dem Servosektoren (wie in 2A gezeigt) bankweise auf mindestens zwei Plattenoberflächen geschrieben werden können, um das Servoschreiben zu beschleunigen und/oder die Kohärenz der Servosektoren über den Plattenoberflächen zu verbessern. In einer anderen Ausführungsform kann die Fertigungs-PCB 22 einen Fehlerscan der Plattenoberflächen ausführen, um fehlerhafte Datensektoren abzubilden, wie durch Schreiben/Lesen eines Testmusters auf die/von den Plattenoberflächen und Erkennen eines Fehlers basierend auf dem/den Lesesignal(en). In noch einer anderen Ausführungsform kann die Fertigungs-PCB 22 einen Fertigungsprozess ausführen, um die Funktionalität einer oder mehrerer Komponenten (z. B. einer Kopfkomponente, wie einer Schreibspule, eines Schreibunterstützungselements, eines Leseelements, eines Flughöhenaktuators, eines sekundären Aktuators usw.) zu messen, oder um eine Geometrie einer Kopfkomponente zu messen, wie Messen einer Breite eines Schreibelements oder Messen eines radialen und/oder spurabwärts gerichteten Versatzes zwischen Schreib-/Leseelementen und/oder mehreren Leseelementen. Unabhängig von dem ausgeführten Fertigungsprozess kann in einer Ausführungsform das Ausführen von gleichzeitigen Zugriffsvorgängen durch die Fertigungs-PCB 22 unter Verwendung von mindestens einem Doppelkanal den Fertigungsprozess unterstützen und/oder beschleunigen. Nach Ausführung der Fertigungsprozesse kann die Produkt-PCB 28 mit dem Gehäuse 16 und der Datenspeicherungsvorrichtung, die als Einzelkanalvorrichtung betrieben wird, gekoppelt sein. Auf diese Weise kann die Produkt-PCB 28 im Vergleich zur Fertigungs-PCB 22 weniger Komponenten aufweisen, wodurch die Kosten des Endprodukts reduziert werden und die Fertigungszeit der Datenspeicherungsvorrichtung verkürzt wird.
4A zeigt eine Fertigungs-PCB 22 gemäß einer Ausführungsform, die über jede geeignete Schnittstelle, wie ein Schnittstellenkabel, einen Steckverbinder oder ein Drahtlos-Protokoll (z. B. Wi-Fi) mit dem Gehäuse 16 gekoppelt ist. In dieser Ausführungsform weist das Gehäuse 16 eine erste Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung 44₁ auf, die mit einem ersten Satz von Köpfen gekoppelt ist, wie dem Kopf 18₁, der über der Oberseite einer Platte 46₁ betätigt wird, und dem Kopf 18₂, der über einer Unterseite der Platte 46₁ betätigt wird. Das Gehäuse 16 weist weiterhin eine zweite Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung 44₂ auf, die mit einem zweiten Satz von Köpfen, wie dem Kopf 18₃, der über der Oberseite einer Platte 46₂ betätigt wird, und Kopf 18₄ der über einer Unterseite der Platte 46₂ betätigt wird, gekoppelt ist. In dieser Ausführungsform weist die Fertigungs-PCB 22 eine erste Fertigungssteuerschaltlogik 48₁ auf, die mit der ersten Vorverstärkerschaltung 44₁ gekoppelt ist, und eine zweite Fertigungssteuerschaltlogik 48₂, die mit dem zweiten Vorverstärker 44₂ gekoppelt ist. Jede der Fertigungssteuerschaltlogiken 48₁ und 48₂ kann jede geeignete Schaltlogik aufweisen, wie Lesekanalschaltlogik, Servosteuerschaltlogik, einen Mikroprozessor, der dazu eingerichtet ist, Anweisungen auszuführen, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, usw. Wenn ein Zugriffsvorgang (Schreib-/Lesevorgang) ausgeführt wird, wird die erste Fertigungssteuerschaltlogik 48₁ an die erste Vorverstärkerschaltung 44₁ über die Schnittstelle 50₁ angeschaltet, um einen Zielkopf aus dem ersten Satz von Köpfen auszuwählen sowie während Schreibvorgängen ein Schreibsignal zu übertragen und während Lesevorgängen ein Lesesignal zu empfangen. In ähnlicher Weise ist die zweite Fertigungssteuerschaltlogik 48₂ an die zweite Vorverstärkerschaltung 44₂ über die Schnittstelle 50₂ angeschaltet, um einen Zielkopf aus dem zweiten Satz von Köpfen auszuwählen sowie während Schreibvorgängen ein Schreibsignal zu übertragen und während Lesevorgängen ein Lesesignal zu empfangen. In einer Ausführungsform überlappt sich ein erster Zugriffsvorgang, der durch die erste Fertigungssteuerschaltlogik 48₁ ausgeführt wird, mindestens teilweise mit einem zweiten Zugriffsvorgang, der von der zweiten Steuerschaltlogik 48₂ ausgeführt wird, um einen beliebigen geeigneten Fertigungsprozess auszuführen, wie vorstehend beschrieben, wodurch die Datenspeicherungsvorrichtung als Doppelkanalvorrichtung betrieben wird.
4B zeigt eine Produkt-PCB 28 gemäß einer Ausführungsform, die über jede geeignete Schnittstelle, wie ein Schnittstellenkabel, einen Steckverbinder oder ein Drahtlos-Protokoll (z. B. Wi-Fi) mit dem Gehäuse 16 gekoppelt ist. In dieser Ausführungsform weist die Produkt-PCB 28 eine Produktsteuerschaltlogik 52 auf, die mit der ersten Vorverstärkerschaltung 44₁ und mit dem zweiten Vorverstärker 44₂ über die Schnittstelle 54 gekoppelt ist. In einer Ausführungsform kann die Produktsteuerschaltlogik 52 jede geeignete Schaltlogik aufweisen, wie Lesekanalschaltlogik, Servosteuerschaltlogik, einen Mikroprozessor, der dazu eingerichtet ist, Anweisungen auszuführen, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind usw. Wenn die Produktsteuerschaltlogik 52 einen Zugriffsvorgang (Schreiben oder Lesen) ausführt, wählt sie einen Zielkopf entweder aus dem ersten Satz von Köpfen oder dem zweiten Satz von Köpfen aus und überträgt während Schreibvorgängen ein Schreibsignal und empfängt während Lesevorgängen ein Lesesignal. Auf diese Weise betreibt die Produktsteuerschaltlogik 52 die Datenspeicherungsvorrichtung als eine Einzelkanalvorrichtung, um die Kosten der Produktvorrichtung zu reduzieren, indem die Kosten der Steuerschaltlogik im Vergleich zur Fertigungs-PCB 22 reduziert werden.
In einer Ausführungsform kann die Fertigungs-PCB 22 beim Ausführen der gleichzeitigen Vorgänge gleichzeitige Zugriffsvorgänge an der Ober- und Unterseite einer Platte ausführen. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform die Fertigungs-PCB 22 bankweise auf die Ober- und Unterseiten schreiben, um die Kohärenz der Servosektoren zu verbessern. Auf diese Weise ermöglicht, wenn ein Zugriffsvorgang gleichzeitig auf den Ober- und Unterseiten ausgeführt wird, die Kohärenz der Servosektoren die gleichzeitige Verfolgung von Köpfen über den Ober- und Unterseiten. Zum Beispiel kann die Kohärenz der Servosektoren ermöglichen, mit dem Hub von sekundären Aktuatoren die Abweichungen zwischen oberen und unteren Datenspuren zu verfolgen. Zusätzlich kann die Kohärenz der Servosektoren über die Ober- und Unterseiten im Wesentlichen aufrechterhalten werden, falls die Platte Wärmeausdehnung oder Plattenschlupf relativ zu einer Spindel eines Spindelmotors unterliegt, der dazu eingerichtet ist, die Platten zu drehen.
5 zeigt eine Ausführungsform, wobei das Gehäuse 16 einen ersten Einzelkanal-Vorverstärker 44₁ aufweist, der mit den oberen Köpfen der Platten gekoppelt ist, sowie mit der ersten Fertigungssteuerschaltlogik 48₁ über die Schnittstelle 50₁ gekoppelt ist. Das Gehäuse 16 weist weiterhin einen zweiten Einzelkanal-Vorverstärker 44₂ auf, der mit den unteren Köpfen der Platten gekoppelt ist, sowie mit der zweiten Fertigungssteuerschaltlogik 48₂ über die Schnittstelle 50₂ gekoppelt ist. Die Fertigungs-PCB 22 führt einen gleichzeitigen Zugriffsvorgang durch, indem ein oberer Kopf ausgewählt wird, der von der ersten Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung 44₁ bedient wird, und ein entsprechender unterer Kopf ausgewählt wird, der von der zweiten Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung 44₂ bedient wird.
In der Ausführungsform von 5 liegt eine erhöhte Komplexität beim Routing von Schnittstellenleitungen zwischen den Einzelkanal-Vorverstärkerschaltungen 44₁ und 44₂ und den oberen und unteren Köpfen vor (z. B. unter Verwendung eines flexiblen Kabels). Diese Zunahme der Routingkomplexität, wie in 5 veranschaulicht, beruht auf der Verschachtelung der Schnittstellenleitungen zwischen der ersten und der zweiten Einzelkanal-Vorverstärkerschaltung 44₁ und 44₂. In einer in 6 gezeigten Ausführungsform wird die Routingkomplexität von 5 vermieden, indem Doppelkanal-Vorverstärkerschaltungen 56₁ und 56₂ verwendet werden, wobei jede Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung mit der Fertigungssteuerschaltlogik 48₁ und 48₂ über die Schnittstelle 50₁ und 50₂ gekoppelt ist. Die erste Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung 56₁ ist mit den oberen und unteren Köpfen eines ersten Plattensatzes (z. B. Platte 46₁) gekoppelt und die zweite Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung 56₂ ist mit den oberen und unteren Köpfen eines zweiten Plattensatzes (z. B. Platte 46₂) gekoppelt. Beim Ausführen eines gleichzeitigen Zugriffsvorgangs wählt die Fertigungs-PCB 22 eine der ersten oder zweiten Doppelkanal-Vorverstärkerschaltungen dazu aus, gleichzeitig auf die Ober- und Unterseiten einer Zielplatte zuzugreifen. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist jede Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung in der Lage, gleichzeitige Zugriffsvorgänge zu den Ober- und Unterseiten einer Zielplatte auszuführen, einschließlich, um die gleichzeitige Übertragung von Schreib-/Lesedaten auf/von der Fertigungs-PCB 22 über die Schnittstelle 50₁ und 50₂ zu ermöglichen. Wenn das Gehäuse 16 mit der Produktplatine 28 gekoppelt ist, ist die Produktsteuerschaltlogik 52 mit der ersten und der zweiten Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung 56₁ und 56 ₂ gekoppelt, ähnlich der in 4B gezeigten Ausführungsform.
7 zeigt ein Beispiel für eine Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung 56₁, wobei die Schnittstelle zur Fertigungs-PCB 22 eine Auswahlsteuerung 58 zum Auswählen von oberen und unteren Köpfen einer Zielplatte sowie eine Schreib-/Leseschnittstelle für den ersten Kanal und eine Schreib-/Leseschnittstelle für den zweiten Kanal einschließt. Die Schreib-/Leseschnittstellen jedes Kanals werden angelegt, um die Schaltungen 60₁ bis 60_N freizugeben, wobei jede Freigabeschaltung (z. B. Freigabeschaltung 60₁) mit den oberen und unteren Köpfen einer jeweiligen Platte (z. B. dem oberen Kopf 18₁ und dem unteren Kopf 18₂) gekoppelt ist. Beim Ausführen eines gleichzeitigen Zugriffsvorgangs wird die Auswahlsteuerung 58 durch einen Decodierer 62 decodiert, um die Freigabeschaltung einer Zielplatte zu aktivieren, wodurch der gleichzeitige Zugriffsvorgang unter Verwendung der entsprechenden oberen und unteren Köpfe ermöglicht wird.
In einer Ausführungsform kann die Fertigungs-PCB 22 eine Steuerschaltung aufweisen, die in der Lage ist, gleichzeitige Zugriffsbefehle an die Ober-/Unterseiten mehrerer Platten auszuführen. Das heißt, in einer Ausführungsform können die Schnittstellen 50₁ und 50₂, anstatt leitungsgebunden ODER-verknüpft zu sein, wie in der Ausführungsform von 6 gezeigt, die Schnittstellen 50₁ und 50₂ in einer anderen Ausführungsform zwischen mehreren Steuerschaltlogiken der Fertigungs-PBC 22 gemultiplext werden, um den gleichzeitigen Zugriff von Ober-/Unterseiten für eine Platte in dem ersten Satz (entsprechend der ersten Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung 56₁) und den Ober-/Unterseiten einer Platte in dem zweiten Satz (entsprechend der zweiten Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung 56₂) zu ermöglichen.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die Schnittstelle zwischen der Fertigungs-PCB 22 oder der Produkt-PCB 28 und dem Gehäuse 16 auf jede geeignete Weise implementiert werden. In einer Ausführungsform kann die Schnittstelle eine parallele Schnittstelle oder eine serielle Schnittstelle oder in einer anderen Ausführungsform eine Kombination aus einer parallelen und einer seriellen Schnittstelle aufweisen. Zum Beispiel können in einer Ausführungsform die Schreib-/Leseleitungen unter Verwendung von dedizierten Schnittstellenleitungen implementiert werden, während bestimmte Befehle (z. B. der Kopfauswahlbefehl) über eine serielle Schnittstelle an die Vorverstärkerschaltungen übertragen werden können. In noch einer anderen Ausführungsform kann die Schnittstelle eine drahtlose Schnittstelle, wie eine geeignete Wi-Fi-Schnittstelle, aufweisen.
In einer Ausführungsform kann die Schnittstelle zwischen der Fertigungs-PCB 22 oder der Produkt-PCB 28 und dem Gehäuse 16 Steuersignale zum Steuern eines primären Aktuators (z. B. eines VCM 38) und eines oder mehrerer sekundärer Aktuatoren (z. B. ein PZT) einschließen, die dazu eingerichtet sind, die Köpfe radial über den Plattenoberflächen zu betätigen. In einer Ausführungsform können die Steuersignale für den/die sekundären Aktuator(en), die durch die Produkt-PCB 28 erzeugt werden, effektiv leitungsgebunden ODER-verknüpft sein, wie in 4B gezeigt, sodass einer der Köpfe in feinen Bewegungen betätigt werden kann, während die Datenspeicherungsvorrichtung als Einzelkanalvorrichtung betrieben wird.
In einer Ausführungsform kann die Produktsteuerschaltlogik 52 nach dem Koppeln der Produkt-PBC 28 mit dem Gehäuse 16 zusätzliche Fertigungsprozesse ausführen, bevor die Datenspeicherungsvorrichtung an einen Kunden versandt wird. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform die Produktsteuerschaltlogik 52 Fertigungsprozesse ausführen, die die Funktionalität der Produkt-PCB 28 verifizieren, sowie auf Variationen zwischen der Fertigungs-PCB 22 und der Produkt-PCB 28 testen und diese ausgleichen. In anderen Ausführungsformen kann die Produkt-PCB 28 beliebige geeignete Fertigungsprozesse ausführen, wie zum Beispiel das Ausführen zusätzlicher Test-/Kalibrierungsprozesse und/oder das Schreiben von Betriebssystem- und/oder Kalibrierungsdaten auf eine oder mehrere der Platten.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Speichermedium der Datenspeicherungsvorrichtung eine Platte, wie beispielsweise eine Magnetplatte. Für andere Ausführungsformen können andere Arten von Speichermedien verwenden, wie beispielsweise ein Magnetband. Das heißt, das in 2A gezeigte Gehäuse 16 kann jede geeignete Betätigungsmechanik aufweisen, die dazu eingerichtet ist, Schreib- und Leseelemente über jedes geeignete Speichermedium zu betätigen, sowie optional einen oder mehrere Einzelkanal- und/oder Doppelkanal-Vorverstärkerschaltungen aufweisen.
Jede geeignete Steuerschaltlogik kann verwendet werden, um die Flussdiagramme in den obigen Ausführungsformen zu implementieren, wie jede geeignete integrierte Schaltung oder Schaltungen. Beispielsweise kann die Steuerschaltlogik in einer integrierten Lesekanalschaltung oder in einer Komponente getrennt von dem Lesekanal implementiert sein, wie einer Datenspeichersteuerung, oder bestimmte vorstehend beschriebene Vorgänge können durch einen Lesekanal und andere durch eine Datenspeichersteuerung ausgeführt werden. In einer Ausführungsform werden der Lesekanal und die Datenspeichersteuerung als getrennte integrierte Schaltungen umgesetzt, und in einer alternativen Ausführungsform sind sie in einer einzelnen integrierten Schaltung oder einem System auf einem Chip (der SOC) hergestellt. Zusätzlich kann die Steuerschaltlogik eine geeignete hochintegrierte Leistungsschaltung (PLSI) einschließen, die als eine separate integrierte Schaltung umgesetzt ist, in den Lesekanal oder die Datenspeichersteuerungsschaltung integriert ist oder in einen SOC integriert ist.
In einer Ausführungsform weist die Steuerschaltlogik einen Mikroprozessor auf, der Anweisungen ausführt, wobei die Anweisungen betreibbar sind, um den Mikroprozessor zur Durchführung der Flussdiagramme wie hierin beschrieben zu veranlassen. Die Anweisungen können in jedem computerlesbaren Medium gespeichert sein. In einer Ausführungsform können sie auf einem nichtflüchtigen Halbleiterspeicher außerhalb des Mikroprozessors gespeichert sein oder mit dem Mikroprozessor in einem SOC integriert sein. In einer anderen Ausführungsform werden die Befehle auf der Platte gespeichert und in einen flüchtigen Halbleiterspeicher gelesen, wenn das Plattenlaufwerk eingeschaltet wird. In noch einer anderen Ausführungsform weist die Steuerschaltlogik eine geeignete Logikschaltung auf, wie eine Zustandsautomat-Schaltlogik. In einigen Ausführungsformen können zumindest einige der Flussdiagrammblöcke unter Verwendung analoger Schaltlogik (z. B. analoger Komparatoren, Zeitgeber usw.) umgesetzt werden, und in anderen Ausführungsformen können zumindest einige der Blöcke unter Verwendung digitaler Schaltlogik oder einer Kombination von analoger/digitaler Schaltlogik umgesetzt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Plattenlaufwerk ein Magnetplattenlaufwerk, ein optisches Plattenlaufwerk, eine hybride Festplatte mit nichtflüchtigem Halbleiterspeicher, einen Bandantrieb, usw. aufweisen. Darüber hinaus können einige Ausführungsformen elektronische Vorrichtungen wie Rechenvorrichtungen, Datenservervorrichtungen, Medieninhalt-Speicherungsvorrichtungen, usw. einschließen, die die Speichermedien und/oder die Steuerschaltlogik, wie vorstehend beschrieben, aufweisen.
Die verschiedenen Merkmale und Prozesse, die vorstehend beschrieben sind, können unabhängig voneinander verwendet oder auf verschiedene Weisen kombiniert werden. Alle möglichen Kombinationen und Unterkombinationen sollen innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenlegung fallen. Außerdem können bestimmte Verfahren, Ereignisse oder Prozessblöcke in einigen Umsetzungsformen weggelassen werden. Die hierin beschriebenen Verfahren und Prozesse sind auch nicht auf eine bestimmte Sequenz beschränkt, und die Blöcke oder Zustände, die sich darauf beziehen, können in anderen Sequenzen durchgeführt werden, die geeignet sind. Beispielsweise können beschriebene Aufgaben oder Ereignisse in einer anderen Reihenfolge als der speziell offenbarten ausgeführt werden, oder mehrere können in einem einzelnen Block oder Zustand kombiniert werden. Die beispielhaften Aufgaben oder Ereignisse können seriell, parallel oder auf irgendeine andere Weise ausgeführt werden. Aufgaben oder Ereignisse können zu den offenbarten beispielhaften Ausführungsformen hinzugefügt oder von diesen entfernt werden. Die hierin beschriebenen beispielhaften Systeme und Komponenten können anders als beschrieben eingerichtet sein. Beispielsweise können im Vergleich zu den offenbarten beispielhaften Ausführungsformen Elemente hinzugefügt, entfernt oder umgeordnet werden.
Obwohl bestimmte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sollen den Schutzumfang der hierin offenbarten Erfindungen nicht einschränken. Somit soll nichts in der vorangehenden Beschreibung implizieren, dass irgendein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Eigenschaft, ein Schritt, ein Modul oder ein Block notwendig oder unabdingbar ist. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuen Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Formen verkörpert sein; weiterhin können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang der hierin offenbarten Ausführungsformen abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 16861565 [0001]

Claims

Datenspeicherungsvorrichtung, aufweisend: eine erste Platte; einen oberen Kopf, der über einer Oberseite der ersten Platte betätigt wird; einen unteren Kopf, der über einer Unterseite der ersten Platte betätigt wird; eine zweite Platte; einen oberen Kopf, der über einer Oberseite der zweiten Platte betätigt wird; einen unteren Kopf, der über einer Unterseite der zweiten Platte betätigt wird; eine Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung, die mit dem oberen und dem unteren Kopf der ersten und der zweiten Platte gekoppelt ist; und eine Steuerschaltlogik, die eingerichtet ist zum: Anlegen eines Auswahlsignals an die Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung, um zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte auszuwählen; und Ausführen eines gleichzeitigen Zugriffsvorgangs der Ober- und Unterseite der ausgewählten Platte unter Verwendung der Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung.
Datenspeicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung Auswahlschaltlogik aufweist, die eingerichtet ist zum Auswählen zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte als Reaktion auf das von der Steuerschaltlogik empfangene Auswahlsignal.
Datenspeicherungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung weiterhin aufweist: eine Schreibleitung und eine Leseleitung eines ersten Kanals; eine Schreibleitung und eine Leseleitung eines zweiten Kanals; eine erste Freigabeschaltlogik, die eingerichtet ist zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des ersten Kanals mit dem oberen Kopf der ersten Platte und zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des zweiten Kanals mit dem unteren Kopf der ersten Platte zu koppeln; und eine zweite Freigabeschaltlogik, die eingerichtet zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des zweiten Kanals mit dem oberen Kopf der zweiten Platte und zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des zweiten Kanals mit dem unteren Kopf der zweiten Platte.
Datenspeicherungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Auswahlschaltlogik eingerichtet ist zum Freigeben der ersten Freigabeschaltlogik oder der zweiten Freigabeschaltlogik als Reaktion auf das von der Steuerschaltlogik empfangene Auswahlsignal.
Datenspeicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der gleichzeitige Zugriffsvorgang einen ersten Schreibvorgang auf die Oberseite der ausgewählten Platte und einen zweiten Schreibvorgang auf die Unterseite der ausgewählten Platte aufweist, wobei sich der erste Schreibvorgang mindestens teilweise mit dem zweiten Schreibvorgang überlappt.
Datenspeicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der gleichzeitige Zugriffsvorgang einen ersten Lesevorgang auf der Oberseite der ausgewählten Platte und einen zweiten Lesevorgang auf der Unterseite der ausgewählten Platte aufweist, wobei sich der erste Lesevorgang mindestens teilweise mit dem zweiten Lesevorgang überlappt.
Datenspeicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der gleichzeitige Zugriffsvorgang einen Schreibvorgang auf der Oberseite der ausgewählten Platte und einen Lesevorgang auf der Unterseite der ausgewählten Platte aufweist, wobei sich der Schreibvorgang mindestens teilweise mit dem Lesevorgang überlappt.
Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung, aufweisend: eine Schreibleitung und eine Leseleitung eines ersten Kanals; eine Schreibleitung und eine Leseleitung eines zweiten Kanals; eine erste Freigabeschaltlogik, die eingerichtet ist zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des ersten Kanals mit einem oberen Kopf einer ersten Platte und zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des zweiten Kanals mit einem unteren Kopf der ersten Platte; und eine zweite Freigabeschaltlogik, die eingerichtet ist zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des zweiten Kanals mit einem oberen Kopf einer zweiten Platte und zum Koppeln mindestens einer der Schreibleitung oder der Leseleitung des zweiten Kanals mit einem unteren Kopf der zweiten Platte.
Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 8, weiterhin aufweisend eine Auswahlschaltlogik, die eingerichtet ist zum Freigeben der ersten Freigabeschaltlogik oder der zweiten Freigabeschaltlogik als Reaktion auf ein Auswahlsignal, das einer ausgewählten der ersten oder zweiten Platte entspricht.
Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 9, wobei die Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung eingerichtet ist zum Ausführen eines gleichzeitigen Zugriffsvorgangs der Ober- und Unterseite der ausgewählten Platte.
Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 10, wobei der gleichzeitige Zugriffsvorgang einen ersten Schreibvorgang auf die Oberseite der ausgewählten Platte und einen zweiten Schreibvorgang auf die Unterseite der ausgewählten Platte aufweist, wobei sich der erste Schreibvorgang mindestens teilweise mit dem zweiten Schreibvorgang überlappt.
Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 10, wobei der gleichzeitige Zugriffsvorgang einen ersten Lesevorgang auf der Oberseite der ausgewählten Platte und einen zweiten Lesevorgang auf der Unterseite der ausgewählten Platte aufweist, wobei sich der erste Lesevorgang mindestens teilweise mit dem zweiten Lesevorgang überlappt.
Doppelkanal-Vorverstärkerschaltung nach Anspruch 10, wobei der gleichzeitige Zugriffsvorgang einen Schreibvorgang auf der Oberseite der ausgewählten Platte und einen Lesevorgang auf der Unterseite der ausgewählten Platte aufweist, wobei sich der Schreibvorgang mindestens teilweise mit dem Lesevorgang überlappt.
Datenspeicherungsvorrichtung, aufweisend: eine erste Platte; einen oberen Kopf, der über einer Oberseite der ersten Platte betätigt wird; einen unteren Kopf, der über einer Unterseite der ersten Platte betätigt wird; eine zweite Platte; einen oberen Kopf, der über einer Oberseite der zweiten Platte betätigt wird; einen unteren Kopf, der über einer Unterseite der zweiten Platte betätigt wird; und ein Mittel zum gleichzeitigen Zugreifen auf die Ober- und Unterseite der ersten Platte oder die Ober- und Unterseite der zweiten Platte.