TWI536374B - 利用多等級寫入電流之磁性記錄系統 - Google Patents

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Description

利用多等級寫入電流之磁性記錄系統
本發明係有關利用多等級寫入電流之磁性記錄系統。
例如硬碟機之各式各樣的磁性記錄系統使用寫入頭以便將資料記錄於磁性媒體上。要被記錄的資料係提供給寫入頭做為交流電流。電流通過纏繞於寫入頭周圍的金屬線圈，以產生磁場。在寫入頭中的極尖端之磁化狀態藉由磁場來予以切換。當磁化的極尖端通過例如旋轉的鐵磁性磁盤等磁性儲存媒體之上時，在極尖端之下的磁性媒體的區域的磁化被改變且稍後可被讀回以重新取得該資料。
寫入(記錄)處理一直挑戰磁性記錄的高速度。以寫入電流脈衝特徵的觀點而言，用以驅動寫入頭而將資料記錄於給定的軌道上之習知的寫入電流波形是固定的。但是，磁性系統的切換響應並非線性的。一個寫入脈衝的磁性響應可被視為一種三階段處理：切換(階段I)、轉換至飽和(階段II)、及飽和(階段III)。當位元胞(bit cell)週期(T)係小於磁性切換時間時之高密度記錄圖案的情況中，第三階段、甚至可能是第二階段可被截除掉。隨著資料速率增加及位元序列(bit sequence)包含更多的高頻率轉換，激勵與響應訊號之間的非線性係更加重要。下述之負面效應伴隨著此記錄處理：第一，轉換曲率增加；第二，位元對位元轉換劣化；第三，軌道寬度調變 。結果，通用記錄性能劣化，並且資料速率和區域密度係受限的。
由於磁性記錄系統隨著區域密度及快更速的資料速率而連續地增強，所以，此技藝需要增進其寫入處理。
本發明之各式各樣的實施例提供利用多等級寫入電流的磁性記錄設備、系統、及方法。舉例而言，揭示利用多等級寫入電流的磁性記錄設備，其包含：樣式偵測電路，可以操作以偵測要藉由磁性寫入頭而被寫入的資料中的樣式，並且產生樣式標誌訊號；以及，寫入驅動器，可以操作以產生用於磁性寫入頭的多等級寫入電流。多等級寫入電流的至少一電特徵是根據由樣式偵測電路所偵測到的樣式。在某些情況中，樣式代表磁性寫入頭的磁性飽和等級。在某些情況中，寫入驅動器係可操作，以便當磁性寫入頭的磁性飽和等級在特定飽和等級之上時，產生用於要被寫入的資料之轉變的第一寫入電流等級，並且，當磁性寫入頭的磁性飽和等級在特定飽和等級之下時，產生第二寫入電流等級，其中，第一寫入電流等級係比第二寫入電流等級更積極。在某些實施例中，多等級寫入電流波形的電特徵包含一或更多個超越量(overshoot)脈衝振幅、超越量脈衝寬度及跟隨超越量脈衝的穩態電流等級。
本發明內容僅提供依據本發明的某些實施例的概述。從下述詳細說明、後附的申請專利範圍及附圖，將更完全 清楚本發明的其它目的、特點、優點及其它實施例。
本發明之各式各樣的實施例提供利用多等級寫入電流的磁性記錄的設備、系統及方法。用以迫使寫入頭中極尖端的磁性切換的寫入電流波形的各種特徵可以被控制，以增加記錄性能，包含但不限於超越量(overshoot)振幅、超越量持續時間、穩態電流Iw、電流上升時間、等等。寫入電流的可適性及變化在某些實施例中是根據極尖端的初始磁性狀態(飽和或未飽和)以及要記錄的固定資料序列的長度(短或長)。極尖端的初始磁性狀態在某些實施例中係由先前的資料序列長度來予以決定。假使具有特定狀態的長資料序列正好被寫入時，極尖端將具有足夠的時間以變成磁性飽和的。假使資料訊號近來改變狀態時，極尖端將不會具有足夠的時間在最後狀態中變成磁性飽和的。使用積極的寫入電流脈衝設定以將極尖端從一飽和狀態快速地及有效地切換至相反的飽和狀態。使用較不積極的設定以將極尖端從未飽和狀態切換。另一因素是在要記錄的轉變之間資料序列的長度。在單一位元或是非常短的依循資料序列或是給定狀態的情況中，以積極的設定用於更快速的磁性切換。在具有給定狀態的長未來序列的情況中，使用較不積極的設定。
此處所揭示之多等級寫入電流提供顯著的極尖端切換以確保儘管寫入頭的非線性磁性切換表現，資料仍以實質 固定的軌道寬度及良好的位元至位元轉變而被適當地寫至磁性媒體。
一個舉例說明的應用是例如圖1中所示的硬碟機等磁性儲存系統100，但是，此處所揭示之利用多等級寫入電流之磁性記錄不限於任何特別應用。儲存系統100包含介面控制器102、通道電路104、前置放大器106、硬碟控制器110、馬達控制器112、轉軸馬達114、碟盤116、及讀/寫頭組件120。介面控制器102控制進/出碟盤116的資料定址及時序。介面控制器102包含例如處理器、緩衝器記憶體、格式控制、錯誤校正電路、及介面電路等裝置。碟盤116上的資料含有當組件被適當地定位於碟盤116上時可由讀/寫頭組件120寫入及偵測的磁性訊號組所組成。在一個實施例中，碟盤116包含根據縱向或垂直記錄設計而記錄的磁性訊號。
在典型的寫入操作中，介面控制器102接收要被儲存於碟盤116上的數位資料122以及提供對應的數位寫入資料124給通道電路104中的寫入通道126。在例如序列先進技術附接(SATA)介面等標準化的裝置介面上，可以串列形式來接收數位資料122。在寫入操作期間，數位資料122係儲存在本地緩衝器記憶體中，並且被格式化及藉由改錯碼來予以擴增。
以例如將資料串列化、將資料調變編碼及加入同位位元、依所需位元率將資料串列化、以及執行寫入預補償等多種方式，寫入通道126處理數位寫入資料124。寫入通 道126提供經過編碼的寫入資料130給前置放大器106中的寫入驅動器132。在某些實施例中，前置放大器106係安裝在致動器臂134上，並且，經過編碼的寫入資料130藉由傳送器而從通道電路104被驅動以及依差動正射極耦合邏輯(PECL)格式而透過可撓性纜線被遞送至安裝於臂上的前置放大器106中的寫入驅動器132。前置放大器106將經過編碼的寫入資料130轉換成類比訊號，執行波形整型、將超越量脈衝加入以幫助記錄處理、以及在讀/寫頭組件120的寫入頭部份中施加具有由PECL輸入的極性決定的極性之雙極可編程寫入電流136。根據讀/寫頭組件120中極尖端的初始磁性狀態，控制包含跟隨超越量脈衝的穩態電流的等級之超越量脈衝的特徵。
在典型的讀取操作中，讀/寫頭組件120藉由馬達控制器112而被準確地定位於碟盤116上的所需資料軌道之上。馬達控制器112將讀/寫頭組件120相對於碟盤116定位，並且，在硬碟控制器110的指示下，藉由移動讀/寫頭組件120至碟盤116上適當的資料軌道而驅動轉軸馬達114。轉軸馬達114以決定的旋轉速率(RPMs)來旋轉碟盤116。在前置放大器106中的讀取電路140在讀/寫頭組件120上的磁阻寫入頭中建立偏壓電流。一旦讀/寫頭組件120被定位成相鄰於適當的資料軌道，則當碟盤116藉由旋轉馬達114來予以旋轉時，代表碟盤116上的資料之磁性訊號藉由讀/寫頭組件120來予以感測。感測到的訊號被提供成為連續的、微小的類比訊號142，代表碟盤 116上的磁資料。此微小的類比訊號142從讀/寫頭組件120傳送至前置放大器106中的讀取電路140，而在其中被放大及被載送至通道電路104中的讀取通道144作為類比讀取資料146。接著，讀取通道144將接收到的類比訊號解碼及數位化以再產生原先寫至碟盤116的使用者資料，並且取出伺服資訊。
做為處理類比讀取資料146的一部份，讀取通道電路802執行例如類比濾波、可變增益放大、類比對數位轉換、等位化、時序恢復、資料偵測、解碼、解串列化、及伺服調變等一或更多個操作，以取得使用者資料及伺服資訊。使用者資料作為數位讀取資料藉由讀取通道144而被提供給介面控制器102，而於其中被改錯、被剝除特別的格式欄、及在緩衝記憶體中被重組以作為數位資料122傳送給使用者裝置。讀取通道144也提供伺服資料152給介面控制器102，以便用來驅動硬碟控制器110及馬達控制器112。在讀取及寫入操作期間，在介面控制器102中的微碼控制旋轉速度以及調節頭的位置以維持準確的軌道追循以及在軌道之間尋找。讀取通道144從以資料記錄之間的間隔預先記錄在硬盤116上的專用欄位，將這些功能的伺服位置資料解調變。
應注意到，儲存系統100可以被整合在更大的儲存系統中，例如RAID(便宜之碟片的冗餘陣列或是獨立之碟片的冗餘陣列)為基礎的儲存系統。也應注意到，儲存系統100的各種功能或區塊可以以軟體或韌體來予以實施， 而其它功能或區塊以硬體來予以實施。此處所揭示的各種區塊可以與其它功能以積體電路來予以實施。這些積體電路可以包含給定的區塊、系統、或電路、或是僅有區塊、系統或電路的子集合的所有功能。此外，可以跨越多個積體電路，實施區塊、系統或電路的元件。這些積體電路可以是此技藝中習知的任何型式的積體電路，包含但不限於單晶片積體電路、覆晶積體電路、多晶片模組積體電路、及/或混合訊號積體電路。也應注意，此處所討論的區塊、系統或電路的各種功能可以以軟體或韌體來予以實施。在某些此類情況中，整個系統、區塊或電路可以使用其等同的軟體或韌體來予以實施。在其它情況中，給定的系統、區塊或電路的一部份可以以軟體或韌體來予以實施，而其它部份以硬體來予以實施。
現在轉向參考圖2，依據本發明的某些實施例，顯示對各種輸入資料樣式產生的寫入電流特徵。再度地，藉由使寫入電流特徵適應極尖端的初始磁性狀態，控制極尖端的磁化切換以增進記錄性能。在某些實施例中由最近寫入的資料序列決定極尖端的初始磁性狀態。在左行202中，顯示四個資料序列204、206、210及212。在右行220中，顯示四個造成的寫入電流波形222、224、226及230。換言之，當為了寫入而接收資料序列204時，寫入電流波形222將被用來磁化極尖端。在這些實例中，顯示資料204、206、210和212及造成的寫入電流波形222、224、226及230中的正轉變232。但是，對應的負轉變也將被 用來產生具有如圖2中所示的受控特徵但極性相反之寫入電流波形。
第一資料序列204包含短先前序列240、以及長跟隨序列242，短先前序列240包括正好在轉變232之前被寫入之一或更多個0，長跟隨序列242在轉變232之後被寫入。長跟隨序列242包括轉變232開始時被寫入的一序列的「1」。因為短及長序列是根據資料率、影響達到磁飽和的時間之極尖端的磁特徵、等等而適應的，所以，短及長序列的位元數目不限於任何特定值。在此處揭示的某些實施例中，短及長序列被指為具有1T及2T的持續時間，2T的持續時間是1T的二倍。在某些實施例中1T持續時間被界定為一個位元胞，但是，在其它實施例中，1T持續時間被界定為含有一個資料位元以上。
導因於資料序列204之流經極尖端的寫入電流222將具有弱的超越量設定，意指將產生小的超越量脈衝244，跟隨在後的是穩態寫入電流等級246。由於短先前序列240，所以，在轉變232之前極尖端將不會飽和，並且，由於長跟隨序列242，所以，將不需迫使極尖端快速地進入磁飽和。由於這二個因素的結合，所以，以弱超越量來設定用於寫入電流222。再次地，寫入電流的各種特徵可受控制，包含但不限於超越量振幅、超越量持續時間、穩態電流Iw、電流上升時間、等等。以超越量強度的觀點而總體地指稱這些特徵，例如寫入電流222的弱超越量設定。
資料序列206包含長先前序列250及長跟隨序列252。在此情況中，在轉變232之前，極尖端將已飽和，但平衡對抗此點的是長跟隨序列252。在造成的寫入電流224中，使用習知的超越量設定。資料序列210包含短先前序列254及短跟隨序列256。在此情況中，在轉變232之前，極尖端將未飽和，但平衡對抗此點的是短跟隨序列252。在造成的寫入電流226中使用積極的超越量設定。資料序列212包含長先前序列260及短跟隨序列262。在此情況中，在轉變232之前，極尖端將飽和，並且，跟隨序列252是短的。由於這二個因素的結合，在造成的寫入電流230中使用超級積極超越量設定。
在下述表1中，總結某些實施例的寫入電流特徵相對於資料序列特徵：
在某些實施例中，使用表1中揭示的舉例說明的四個超越量設定。在其它實施例中，根據標示極尖端的磁性狀態之各種特徵，使用更多或更少個超越量設定。舉例而言，以增加的粒度分割資料序列，使增加的超越量設定能夠 被使用。在其它實施例中，圖2的資料序列造成更少的超越量設定，舉例而言，將資料序列204、206及210分組以及對資料序列212使用較弱的超越量設定及使用較強的超越量設定。
再度地，例如超越量振幅、超越量持續時間、穩態電流Iw、及電流上升時間等用於寫入電流的超越量設定的特別特徵並不限於特定值。不論是弱的、習知的、積極的或超級積極的，超越量設定狀態都指明這些或其它寫入電流特徵的其中之一或更多。寫入頭切換是特別複雜的處理，影響磁性記錄系統中的整體記錄性能。在寫入頭中的極尖端的切換由來自圍繞極尖端的線圈之磁場啟始。極尖端磁化的快速切換是快速寫入處理的瓶頸。通過線圈的寫入電流及極尖端的磁化狀態(因此，影響碟盤上的位元之切換的磁場)因磁性媒體的特徵及磁化處理的本質時間尺度而非線性地相關。在極尖端的磁性切換處理期間，域壁(DW)成核在約200-300微微秒等級的時間格中初始切換處理。接著，藉由約100-300微秒的等級之有限速度進展的DW，發生磁化切換。最後，藉由取得磁對齊約0.5-1奈秒等級的時間長度，磁化飽和終結切換處理。結果，磁響應比寫入電流在時間(200-500微微秒)上顯著地延遲並且具有不同於寫入電流的飽和波形。因此，多等級寫入電流的特別特徵適配磁性記錄系統的特徵及要求，包含極尖端的磁性特徵及磁性資料儲存媒體或碟盤、資料寫入的速率、在磁性媒體上的資料儲存的區域密度、等等。
現在參考圖3A及3B，舉例說明對特定資料序列在極尖端產生的磁場以及寫入電流，都以多等級電流系統被禁能(圖3A)及被賦能(圖3B)。在本實例中，1T週期對應於單一資料位元週期。首先參考圖3A，其中，多等級寫入電流系統被禁能，經過編碼的寫入資料串300包含值「1111000101100000」。對於各轉變302、304、306、308、310及312，在供應至寫入頭中的線圈之前置放大寫入電流326中產生對應的超越量脈衝314、316、318、320、322及324。極尖端磁化328可以說是對一個寫入脈衝具有三個階段，階段一330具有DW運動，階段二322進入飽和，階段三334係處於飽和。(「1」或「0」被寫至磁性媒體的等級以水平虛線識別)。值得注意的是，在經過編碼的寫入資料300中的轉變310具有短先前資料序列(「0」)以及長跟隨資料序列(「11」)，允許極尖端磁化328達到飽和336。但是，轉變306具有長先前資料序列(「000」)及短跟隨資料序列(「1」)，造成寫入故障338，其中，極尖端磁化328達到尚未飽和的等級340。類似地，轉變308具有短先前資料序列(「1」)及短跟隨資料序列(「0」)，當極尖端磁化在仍然處於正好飽和的等級344時的下一個轉變310前被截短時，造成劣化寫入342。
參考圖3B，多等級寫入電流系統被賦能，及經過編碼的寫入資料串350再度包含值「1111000101100000」。對於各轉變352、354、356、358、360及362，在供應至 寫入頭中的線圈之前置放大器寫入電流376中產生對應的超越量脈衝364、366、368、370、372及374。值得注意的是，以多等級寫入電流系統被賦能，在前置放大器寫入電流376中施加各式各樣的超越量設定。如表1及圖2中所示般，轉變354具有長先前資料序列以及長跟隨資料序列，以致於超越量脈衝366具有習知的超越量設定。轉變356具有長先前資料序列以及短跟隨資料序列，以致於對應的超越量脈衝368具有超級積極的超越量設定。轉變358具有短先前資料序列以及短跟隨資料序列，以致於對應的超越量脈衝370具有積極的超越量設定。轉變360具有短先前資料序列以及長跟隨資料序列，以致於對應的超越量脈衝372具有弱超越量設定。轉變362具有長先前資料序列以及長跟隨資料序列，以致於對應的超越量脈衝374具有習知的超越量設定。由於超越量脈衝的設定變化(例如，366、368、370、372及374)的結果，極尖端磁化380完全達到飽和狀態足夠長而被適當地儲存資料位元於磁性媒體上，舉例而言，在當多等級寫入電流系統被禁能時產生錯誤的位置382和384。
再度地，根據超越量設定而在前置放大器寫入電流376中被調整的特徵不限於此處所揭示的那些特徵，而是還可以包含超越量脈衝振幅及寬度以及穩態電流等級。舉例而言，超級積極的超越量脈衝368比習知的超越量脈衝366具有較大的超越量脈衝振幅和寬度以及更高的穩態電流等級。
在各式各樣的實施例中，在通道電路104或前置放大器106或是在其它組件中，決定先前資料序列及跟隨資料序列的長度。現在參考圖4，在一個舉例說明的實施例中，樣式偵測電路400位於寫入驅動器132中以及語法分析經過編碼的寫入資料130以辨識轉變之間的資料序列長度。樣式偵測電路400產生三個差動訊號：1T*訊號402、2T*訊號404、及WD*訊號406。1T*訊號402標示經過編碼的寫入資料130何時維持在特定狀態僅一個T週期的持續時間，以及2T*訊號404標示經過編碼的寫入資料130何時維持在特定狀態僅二個T週期的持續時間。當1T*訊號402不活躍且2 T*訊號404也不活躍時，經過編碼的寫入資料130在特定狀態中比二個T週期還長。1T*訊號402及2T*訊號404被延遲二個T週期。WD*訊號406提供被延遲二個T週期而與1T*訊號402及2T*訊號404對齊的經過編碼的寫入資料130的版本。雖然圖4之舉例說明的樣式偵測電路400僅指派用於1T、2T、及≧3T之三個樣式相依的寫入電流等級，但是，樣式偵測電路400可以適應於辨識更少或更多的等級。在移位暫存器410及互斥或(XOR)閘412中，為極化改變或是1T延遲的轉變，語法分析經過編碼的寫入資料130。以TBTT間隔時脈414計時樣式偵測電路400中的移位暫存器及正反器。假使施加寫入預補償時，則其可以被實施為TBTT週期時脈邊緣的位置調變。假使經過編碼的寫入資料130的目前位元與來自移位暫存器410的輸出Q0 416的1T延遲的位置 不同時，XOR閘412的輸出X 420將被斷言(asserted)。輸出X 420作為對移位暫存器422的輸入。移位暫存器422的輸出Q0 424及輸出Q1 426在及(AND)閘430中結合。由於XOR閘412的輸出X 420標示目前位元週期與先前位元週期中經過編碼的寫入資料130的改變狀態，所以，假使來自移位暫存器422的輸出Q0 424及輸出Q1 426都被斷言時，這表示三個連續的位元週期具有不同的值，因此，目前的位元週期保持特定值僅一個T週期，主張差動的1T*訊號402。XOR閘412的輸出X 420在反及(NAND)閘432與來自移位暫存器422的反相輸出Q0 424及輸出Q1 426相結合。假使三者都為真，則經過編碼的寫入資料130保持相同的位元值二個T週期，但是之前是不同的三個T週期。當偵測到經過編碼的資料中二個T序列時，D型正反器434及或(OR)閘436被用以固持被主張的2T*訊號404二個T週期而非正好單一個T週期。在某些實施例中，藉由使1T*訊號402、2T*訊號404、及WD*訊號406通過另外的正反器列(未顯示)以消除歪斜，它們再與TBrr時脈414同步。
在圖6的時序圖中顯示樣式偵測電路400的行為。移位暫存器410的輸出Q0 416與以1T間隔由時脈414計時的移位暫存器410中被延遲1T的經過編碼的寫入資料130相對應。節點X 440是經過編碼的寫入資料130及來自移位暫存器410的輸出Q0 416的XOR(互斥或)。移位暫存器422的輸出Q0 424與以1T間隔也由時脈414計 時的移位暫存器422中被延遲1T的在X 440的訊號相對應。移位暫存器422的輸出Q1 426與移位暫存器422中被延遲2T的在X 440的訊號相對應。WD*訊號406與經過編碼的寫入資料130相對應，當它們在樣式偵測電路400中產生時，具有與1T*訊號402及2T*訊號404相同的2T延遲。當輸出Q0 424及輸出Q1 426都高時，當WD*訊號406在特定狀態中1T週期時，1T*訊號402被主張。當訊號X 440及輸出Q1 426都高時，當WD*訊號406在特定狀態中2T週期時，中間訊號2T-1-442變高。2T*訊號404與訊號2T-1-442相對應但維持在高位準2T週期，而WD*訊號406在特定狀態中2T週期。
參考圖5，顯示依據本發明的某些實施例之多等級差動訊號產生器電路500。在一個舉例說明的實施例中，多等級差動訊號產生器電路500係位於寫入通道126中且根據1T*訊號402、2T*訊號404及WD*訊號406而產生多等級三元訊號TW 502。三元訊號TW 502從通道電路104中的寫入通道126被傳送至前置放大器106中的寫入驅動器132，作為極尖端的狀態的標示及被寫入的資料，使得寫入驅動器132能夠施加適當的多等級寫入電流至極尖端。三元訊號TW 502或是其它訊號提供極尖端的狀態的表示且也於此也被稱為樣式標誌訊號。圖5中所示的多等級差動訊號產生器電路500的舉例說明的實施例是電流模式CMOS邏輯輸出級，但是，在替代實施例中，可以在任何適當的電路或裝置中產生三元訊號TW 502或其它極尖端 的狀態的標示。長尾對504包含電晶體506及508以控制來自共同尾電流源510的總尾電流I4的流動以及流至三元訊號TW 502的補充尾電流520和530的流動。第一補充尾電流源520連接至尾電流節點522，藉由2T*訊號404控制的差動對電晶體524和526而朝向或離開尾電流節點522。第二補助尾電流源530連接至尾電流節點522，藉由1T*訊號402控制的差動對電晶體532和534而朝向或離開尾電流節點522。在圖5及6的實施例中，來自尾電流源510的I1<來自第一增加的尾電流源520的I2<來自第二增加的尾電流源530的I3。
在操作時，WD*訊號406被施加至電流路由對506和508，因而造成根據NRZ編的寫入資料130的極性而導引電流至三元訊號TW 502輸出的其中之一或其它，在某些實施例中三元訊號TW 502輸出包括可撓性纜線導體對。在經過編碼的寫入資料130中缺乏任何1T或2T運行時，缺乏電晶體506和508將來自尾電流源510的尾電流在三元訊號TW 502輸出之間切換。當在2T運行期間2T*訊號404被斷言時，來自尾電流源510之在尾電流節點522的電流由來自第一增加的尾電流源520的電流補充。類似地，當在1T運行期間1T*訊號402被斷言時，來自尾電流源510之在尾電流節點522的電流由來自第二增加的尾電流源530的電流補充。在尾電流節點522的電流波形顯示於圖6中。電流源510、520及530特定的電流等級不限於圖6中所示，甚至可達到圖6中所示的相對等級，但 是，可以設於任何能使前置放大器106中的接收電流賦能的等級，以區別不同的極尖端狀態及/或經過編碼的寫入資料130中的執行長度。造成的三元訊號TW 502也顯示在圖6中。
為了取得對稱的差動輸出波形TW 502，由P型裝置所構成的多等級差動訊號產生器電路500的互補部份與上述揭示的N型裝置506、508、524、526、532及534鏡射。P型電晶體540和542切換互補至電晶體506和508，在WD’*訊號546的控制之下，操縱尾電流從節點544至三元訊號TW 502。P型電晶體550和552是N型電晶體524和526的互補電晶體，在2T’*訊號556的控制之下，將電流從增加的尾電流源544切換至尾電流節點544。P型電晶體560和562是N型電晶體532和534的互補電晶體，在1T’*訊號566的控制之下，將電流從增加的尾電流源564切換至尾電流節點544。WD’*訊號546、2T’*訊號556及1T’*訊號566等控制訊號與WD*訊號406、2T*訊號404及1T’*訊號402同時地切換，但是，如同習於此技藝者將瞭解般，它們可以是位準偏移的。
值得注意的是，多等級差動訊號產生器電路500適以提供有關共模電壓之對稱的三元波形TW 502，在圖6中以等級「0」來識別三元訊號TW 502的波形。但是，多等級寫入電流系統的各式各樣的實施例可以使用替代電路或裝置以產生三元波形或是將各種狀態傳送至寫入驅動器132。舉例而言，多等級差動訊號產生器電路500的舉例 說明的實施例實施為堆疊的電流開關。在替代實施例中，其實施成伴隨有適當的邏輯閘化之三件一組的一等級開關，特別是當供應上淨空不確定時，可能省略P型互補部份。
多等級差動訊號產生器電路500將三等級差動訊號三元訊號TW 502經由可撓性纜線導體或其它適當的導體而遞送至位於前置放大器106內的寫入驅動器102(請參考圖1中的130)。在其它實施例中，如上揭示般，樣式偵測電路400偵測比舉例說明揭示的狀態數目更多或更少，導致三元訊號TW 502中其它數目的等級。從三元訊號TW 502中基底(對於經過編碼的寫入資料130中的運行≧3T)峰值至2．I1．RT之峰值差動位準，對於2T運行，訊號電壓上升2．I2．RT，對於1T運行，訊號電壓上升2．I3．RT(RT是圖7中的終止電阻器706的電阻，I1是來自尾電流源510的電流，I2是來自第一增加的尾電流源520的電流，I3是來自第二增加的尾電流源530的電流)，I1、I2及I3可以是固定的或是可變的。
換到圖7，揭示設有多等級差動訊號接收器702及輸出驅動器704的多等級寫入驅動器700，依據本發明的某些實施例，其可被使用於前置放大器電路106中。寫入驅動器700可適用於取代圖1的寫入驅動器132。為了簡明起見，在圖7中顯示的寫入驅動器700中省略習於此技藝的一般技術者所瞭解的磁性寫入驅動器特點，例如也可以包含在多等級寫入驅動器中的磁頭消磁器。接收器702接收三元訊號TW 502進入終止電阻器706和緩衝電晶體 710和712以及電流源714和716所構成的緩衝器/終止器級，以造成經過緩衝的三元訊號720。終止電阻器706具有總電流RT=Z0，其中，Z0是圖1中的互連130的特徵阻抗。終止電阻器706中心分接，將中間點視為由內部電壓源758所設定的共模參考電壓。經過緩衝的三元訊號720提供給高速零交會比較器722以及二個截剪器(slicer)724和726。零交會比較器722的輸出730控制轉變配置及作為主時序通道，降低前置放大器106中多路徑上緊繃的歪斜控制之需求以及上升時間-感應時間-至-臨界值偏移(rise time-induced time-to-threshold shifts)之需求。
截剪器724和726具有被獨立地建立成為在共模電壓之上的可編程偏移的臨界值。在某些實施例中，截剪器係構成有絕對值感測輸入，其具有輸入差動對732，輸入差動對732在其中一側上具有處於二平行電晶體的基極之二個(相反極性訊號)端734和736以接收相反極性緩衝的三元訊號720，而在另一側上具有在第三電晶體742的基極之參考輸入740。用於截剪器724和726之臨界值係藉由數位對類比轉換器744和746來予以設定。數位對類比轉換器744藉由臨界訊號748而被編程至2T運行等級602(圖6)與1T運行等級604之間中途的等級。數位對類比轉換器746藉由臨界訊號750而被編程至基線(≧3T)運行等級606與2T運行等級602之間中途的等級。將數位對類比轉換器744和746的各輸出752和754與共模電壓源758提供的經過緩衝的三元訊號720的共模電壓訊 號756相總合，將截剪等級儀器化。在某些情況中，藉由使用峰值偵測器(未顯示出)，可以取得適應性截剪及輸入位準追踨，以取得追蹤嵌位等級或是控制初始可變增益放大器(未顯示出)。在又其它情況中，截剪等級可以為硬接線的(hard-wired)。
從接收器702，零交會比較器722的輸出730及截剪器724和726的輸出760和762提供給寫入頭764中切換電流之輸出驅動器704。(在某些實施例中，寫入頭764係位於前置放大器106之外部，在寫入頭764與寫入驅動器700之間設有懸垂上方可撓性(FOS)連接器)。多頭前置放大器可以設有用於各別寫入頭之分別的輸出驅動器。零交會比較器722供應時脈給二個受雙向計時的正反器764和766，以產生時間對齊賦能訊號1Tcurr 768及2Tcurr 770，而使負責1T及2T電流增量的驅動器橋722的複數個部份中流動的寫入電流同步。(正反器764和766的雙向性在圖7中以平行反相/非反相時脈輸入端突顯)。零交會比較器722的輸出730也被建立在延遲元件774中，具有等同於正反器764和766的C→Q延遲之延遲，造成穩態賦能訊號SS 776及SS 778。在某些實施例中，延遲元件780及782係插入於截剪器輸出760和782中，以確保正反器764和766上令人滿意的設立/固持時間。依此方式的再同步可以減輕前置放大器106及讀/寫頭組件120中核心至頭胞路徑安排的需求，以強制嚴格的時間匹配。
穩態賦能訊號SS 776及SS 778提供給雙向超越量產生器784，產生可編程的寬度超越量脈衝OSP 786及OSN 788，分別藉由賦能訊號SS 776的上升及下降邊緣而初始(initiated)。五個訊號1 Tcurr 768、2 Tcurr 770、OSP 788及SS 776聯合地控制前置放大器的寫入器輸出驅動器704，其係配置作為增強成支援多等級寫入之傳統的橋接器772。橋接器772包括四個類似的電流源PCS胞790、792、794及796。在某些實施例中，相同的「高」PCS胞790和792稱為正(VCC)電源798。它們的「低」互補部份PCS胞794及796在某些實施例中是彼此相同的且相對於「高」PCS胞790和792具有負極性，它們被稱為負(VEE)軌800。都源起於零交會比較器722的SS訊號776及其互補的SS 778正相反地致動相反的PCS胞(分別為790和796、792和794)，因而控制寫入電流極性的雙態。PCS胞790及796的賦能提供「正的」頭電流，而PCS胞792及794提供「負的」頭電流。
藉由傳輸線或懸垂上可撓性導體802及804(在圖1中以元件130來表示)，寫入頭764係接合至前置放大器106；因此，電阻器806和808可以設在寫入驅動器700中或是前置放大器106中的它處，用以終結及反射吸收。電阻器806和808係顯示為參考接地，適當的選擇成|VCC|=|VEE|，電阻器806和808的總體值等於傳輸線802的特徵阻抗(Z0)，但是，它們不限於此配置。
包含SS_Ref 812、OS_Ref 814、1TSS_Ref 816、 1TOS_Ref 818、2TSS_Ref 820、及2TOS_Ref 822等六個電流參考訊號810被遞送至PCS胞790、792、794及796以建立寫入電流量值。電流參考訊號810係定義如下：SS_Ref 812：穩態基線寫入電流(對於執行長度≧3T)
OS_Ref 814：超越量基線寫入電流(對於執行長度≧3T)
1TSS_Ref 816：在SS_Ref 812之上的增量穩態電流(對於執行長度=1T)
1TOS_Ref 818：在OS_Ref 814之上的增量超越量電流(對於執行長度=1T)
2TSS_Ref 820：在SS_Ref 812之上的增量穩態電流(對於執行長度=2T)
2TOS_Ref 822：在OS_Ref 814之上的增量超越量電流(對於執行長度=2T)
電流參考訊號810可以從所有頭胞共用的數位對類比轉換器(未顯示出)導出，並且支援用於1T、2T、及≧3T執行長度之穩態(SS)及超越量(OS)寫入電流的獨立可編程值。
現在參考圖8，依據本發明的某些實施例顯示適用於取代PCS胞796之低側PCS胞830的簡化圖。PCS胞830六個電流鏡832、834、836、838、840及842以及相關連的閘化/賦能邏輯鑰之SS訊號776和OSP訊號786。當它們的電流被賦能時，電流鏡832、834、836、838、840及842的輸出850、852、854、856、858及860均貢獻電 流給PCS胞輸出862。當SS訊號776被斷言時，電流鏡832在輸出850提供SS_Ref 812參考電流。當OSP訊號786被斷言時，電流鏡834在輸出852提供SS_Ref 814參考電流。當SS訊號776及2Tcurr訊號770都被斷言時，電流鏡836在輸出854提供2TSS_Ref 820參考電流。當OSP訊號786及2Tcurr訊號770都被斷言時，電流鏡838在輸出856提供2TOS_Ref 822參考電流。當SS訊號776及1Tcurr訊號768都被斷言時，電流鏡840在輸出858提供1TSS_Ref 816參考電流。當OSP訊號786及1Tcurr訊號768都被斷言時，電流鏡842在輸出860提供ITOS_Ref 818參考電流。在某些實施例中，在對快速電流鏡的輸入處而非在多個電流鏡的輸出處，執行電流總合。
參考圖9，依據本發明的某些實施例，切換式電流鏡900係顯示為適用於作為圖8的電流鏡832、834、836、838、840或842的其中之一。在某些實施例中，如圖9所示，切換式電流鏡900是BiCMOS射極賦能電流鏡，當在BVcbo轄區中關閉時，雙極電晶體902和904操作。某些其它實施例包含電流路由全雙極對(current-routing all-biopolar pair)，具有電流由射極衰退及基極切換至的電壓位準所設定。經由電流參考輸入906，包含SS_Ref 812、OS_Ref 814、1TSS_Ref 816、1TOS_Ref 818、2TSS_Ref 820及2TOS_Ref 822等六個電流參考訊號810的其中之一供應至切換式電流鏡900。CMOS賦能電晶體 910與輸出雙極電晶體904串聯，由如圖7所示之SS訊號776、OSP訊號786或SS訊號776、OSP訊號786、1Tcurr訊號768及2Tcurr訊號770的結合控制。仿CMOS電晶體912串聯輸入雙極電晶體902以負責賦能電晶體910的有限電阻，以致於在切換式電流鏡900中正確地再生電流振幅。電晶體914連接在電流參考輸入906與共同基極節點916之間，以高速二極體方式連接輸入雙極電晶體902。裝置尺寸可以依各鏡中最大的電流位準而被適當地比例化。
高側PCS胞790及792是類似的但使用PMOS及PNP的互補極性裝置以取代圖9的NMOS及NPN裝置。
為了簡明起見，圖7及8省略可以用以使橋接器控制訊號轉換或參考至VCC/VEE軌電位之位準偏移器。雖然說明「電流模式」架構，但是，支援多等級寫入電流的替代實施例是在本發明的範圍之內。多等級寫入電流設計可以延伸至允許超越量寬度的執行長度相依控制、或是簡化成省略一或更多個寫入電流位準。
參考圖10，顯示包含鎖相迴路1002、樣式偵測電路1004及多等級寫入驅動器1006之前置放大器1000，其中，在前置放大器中而不用通道電流中的特別電路，執行多等級寫入控制。因此，當使用習知的記錄通道時，可以確保多等級寫入的優點。以PECL接收器(未顯示出)，從前置放大器1000中的通道接收二進位NRZ編碼的寫入資料1010，且二進位NRZ編碼的寫入資料1010被遞送至鎖 相迴路(PLL)1002及靜化器1012，在位元胞週期的中心，低設立/固持時間D型正反器係藉由鎖相迴路1002來予以計時。鎖相迴路1002包含相位偵測器1014、電荷泵1016、及電壓控制振盪器1020。當相位偵測器1014偵測由鎖相迴路1002所產生的時脈1022與編碼的寫入資料1010之間的差異時，其控制電荷泵1016以便在輸出1024產生更高或更低的電壓。時脈1022的相位及/或頻率係藉由電壓控制振盪器(VCO)1020來予以控制，以回應電荷泵1016的輸出1024處的電壓。為了容納寬度範圍的資料率，經由前置放大器之內的使用者可設定的暫存器，使VCO中心頻率1026及PLL迴路增益1030可編程的。在某些實施例中，經過編碼的寫入資料130將藉由通道而依執行長度碼化(run-length coded)，以便在資料讀回期間幫助時脈恢復；因此，在鎖相迴路1002中時脈取出可以利用亞歷山大(Alexander)或候奇(Hogge)變異(variety)的轉變靈敏相位偵測器。電壓控制振盪器1020以位元速率而操作。
為了允許快速讀至寫模式轉變時間，充份地在寫入操作之前，以固定頻率樣式來驅動經過編碼的寫入資料1010，以允許鎖相迴路1002取得鎖住，於此稱為預先鎖住。
靜化器1012的輸出1032及時脈1022提供給樣式偵測電路1004，樣式偵測電路1004在某些實施例中如圖4中所示般製造。以含有速度足以實現多等級樣式偵測邏輯 的快速CMOS裝置之高性能SiGe BiCMOS製程，製造前置放大器1000。
鎖相迴路1002、靜化器1012及樣式偵測電路1004在某些實施例中係位於前置放大器1000的核心電路中，並且服務多個頭胞。每一個頭胞含有多等級寫入驅動器1006，在某些實施中，如圖7般地製造多等級寫入驅動器1006。多等級寫入驅動器1006的輸出1034經由如上所述的可撓性傳輸線(FOS)1040而被施加至寫入頭1036。
如圖5中及使用三元波形之圖7的接收器702中一般，具體實施樣式偵測電路1004與多等級寫入驅動器1006之間的介面。在其它實施例中，由於如同在某些實施例中被使用於通道電路104與前置放大器106之間般，在樣式偵測電路1004與多等級寫入驅動器1006之間不需要可撓性傳輸線，所以，由例如圖4中的樣式偵測電路之樣式偵測電路1004所提供的1T*訊號1042、2T*訊號1044及WD*訊號1046可以藉由多等級寫入驅動器1006而被直接處理，而不用使用中間的三元波形傳輸。
在某些實施例中，樣式偵測電路400及1004可以包含寫入預補償電路。
上述中揭示且顯示於圖4-10中的樣式偵測電路400、多等級差動訊號產生器電路500、包含接收器702和驅動器橋接器772的寫入驅動器700偵測特定轉變之後(或是跟隨序列)的執行長度以及調整轉變的超越量等級。可以受控制的特徵包含但不限於超越量振幅及寬度以及穩態 電流等級，在用於1T、2T、或3T或更長的跟隨序列之等級之間區分。藉由在前置放大器106中包含緩衝器(未顯示)以及使寫入資料延遲數個T週期，這些實施例也可以用以根據先前序列而控制轉變時的超越量等級，以致於當為轉變而產生超越量脈衝時，知道先前及跟隨序列的執行長度。
換至圖11，流程圖1100顯示依據本發明的某些實施例之利用多等級寫入電流之磁性儲存裝置中記錄資料的方法，舉例而言，在例如圖1的儲存系統100中的通道電路104及前置放大器106中。跟隨流程圖1100，根據相鄰的資料轉變之資料序列的執行長度，決定寫入頭中的極尖端的磁化狀態(區塊1102)。產生代表極尖端的磁化狀態之至少一訊號(區塊1104)。訊號可以直接代表極尖端的磁化狀態或是根據相鄰的資料轉變之先前資料序列及/或跟隨資料序列而間接地代表極尖端的磁化狀態。根據訊號，產生用於寫入頭之多等級寫入電流(區塊1106)。
在某些實施例中，根據被寫入的資料樣式，使寫入電流適應極尖端的磁化狀態，此處揭示的利用多等級寫入電流之磁性記錄系統使得高密度資料樣式能夠以更高的品質記錄於磁性媒體上。磁性轉變在轉變期間具有較少的顯著曲率，提供更佳的位元至位元轉變以及較低的軌道寬度調變。
總結，本發明提供新穎的利用多等級寫入電流的磁性記錄設備、系統、及方法。雖然上述已作出本發明的一或 更多個實施例之詳細說明，但是，在不悖離本發明的精神之下，習於此技藝者清楚可知各式各樣的替代、修改、及均等。因此，上述說明不應被視為限定本發明的範圍的限定，本發明的範疇係藉由後附的申請專利範圍來予以界定。
100‧‧‧磁性儲存系統
102‧‧‧介面控制器
104‧‧‧通道電路
106‧‧‧前置放大器
110‧‧‧硬碟控制器
112‧‧‧馬達控制器
114‧‧‧旋轉馬達
116‧‧‧碟盤
120‧‧‧讀/寫頭組件
126‧‧‧寫入通道
132‧‧‧寫入驅動器
134‧‧‧致動器臂
144‧‧‧讀取通道
400‧‧‧樣式偵測電路
410‧‧‧移位暫存器
412‧‧‧互斥或閘
422‧‧‧移位暫存器
430‧‧‧及閘
432‧‧‧反及閘
434‧‧‧D型正反器
436‧‧‧或閘
500‧‧‧多等級差動訊號產生器
506‧‧‧電晶體
508‧‧‧電晶體
510‧‧‧尾電流源
520‧‧‧補充尾電流源
524‧‧‧電晶體
526‧‧‧電晶體
530‧‧‧補充尾電流源
532‧‧‧電晶體
534‧‧‧電晶體
540‧‧‧P型電晶體
542‧‧‧P型電晶體
550‧‧‧P型電晶體
552‧‧‧P型電晶體
554‧‧‧尾電流源
560‧‧‧P型電晶體
562‧‧‧P型電晶體
564‧‧‧尾電流源
700‧‧‧多等級寫入驅動器
702‧‧‧多等級差動訊號接收器
704‧‧‧輸出驅動器
706‧‧‧終止電阻器
710‧‧‧緩衝電晶體
712‧‧‧緩衝電晶體
714‧‧‧電流源
716‧‧‧電流源
722‧‧‧零交會比較器
724‧‧‧截剪器
726‧‧‧截剪器
732‧‧‧輸入差動對
742‧‧‧第三電晶體
746‧‧‧數位對類比轉換器
758‧‧‧電壓源
764‧‧‧寫入頭
772‧‧‧橋接器
780‧‧‧延遲元件
782‧‧‧延遲元件
790‧‧‧電流源胞
792‧‧‧電流源胞
794‧‧‧電流源胞
796‧‧‧電流源胞
802‧‧‧導體
804‧‧‧導體
806‧‧‧電阻器
808‧‧‧電阻器
830‧‧‧電流源胞
832‧‧‧電流鏡
834‧‧‧電流鏡
836‧‧‧電流鏡
838‧‧‧電流鏡
840‧‧‧電流鏡
842‧‧‧電流鏡
900‧‧‧切換式電流鏡
902‧‧‧雙極電晶體
904‧‧‧雙極電晶體
910‧‧‧電晶體
912‧‧‧電晶體
914‧‧‧電晶體
1000‧‧‧前置放大器
1002‧‧‧鎖相迴路
1004‧‧‧樣式偵測電路
1006‧‧‧多等級寫入驅動器
1012‧‧‧靜化器
1014‧‧‧相位偵測器
1016‧‧‧電荷泵
1020‧‧‧電壓控制振盪器
1036‧‧‧寫入頭
參考說明書的其它部份中所述的圖式，可以更瞭解本發明的各種實施例。在圖式中，多個圖中使用的類似代號意指類似的組件。在圖式中，在多個圖式使用類似的代號意指類似的組件。在某些情況中，由下標文字組成的子標與代號相關連以代表多個類似的組件的其中之一。當指明代號而未指定現有的子標時，是要意指所有這些多個類似的組件。
圖1顯示依據本發明的某些實施例之包含寫入通道電路、前置放大器及寫入頭之磁性儲存系統；圖2顯示依據本發明的某些實施例之多等級寫入電流的實例中編碼的寫入資料及相關連的寫入電流脈衝的波形；圖3A及3B分別顯示依據本發明的某些實施例之被禁能及賦能的用於通道資料、前置放大器寫入電流及具有多等級寫入電流的寫入頭磁場響應的波形實例；圖4顯示依據本發明的某些實施例之樣式偵測電路；圖5顯示依據本發明的某些實施例之多等級差動訊號 產生器電路；圖6顯示依據本發明的某些實施例之樣式偵測電路及多等級差動訊號產生器電路中用於各種訊號的時序圖；圖7顯示依據本發明的某些實施例之可用於前置放大器電路中之設有多等級差動訊號接收器及輸出驅動器的多等級寫入驅動器；圖8顯示依據本發明的某些實施例之可以用於輸出驅動器中的電流源；圖9顯示依據本發明的某些實施例之可以用於電流源中的切換式電流鏡；圖10顯示依據本發明的某些實施例之包含可以用於前置放大器電路中的鎖相迴路、樣式偵測電路及多等級寫入驅動器之前置放大器；以及圖11顯示依據本發明的某些實施例之利用多等級寫入電流的磁性儲存裝置中記錄資料的方法之流程圖。
100‧‧‧磁性儲存系統
102‧‧‧介面控制器
104‧‧‧通道電路
106‧‧‧前置放大器
110‧‧‧硬碟控制器
112‧‧‧馬達控制器
114‧‧‧旋轉馬達
116‧‧‧碟盤
120‧‧‧讀/寫頭組件
122‧‧‧數位資料
124‧‧‧數位寫入資料
126‧‧‧寫入通道
130‧‧‧寫入資料
132‧‧‧寫入驅動器
134‧‧‧致動器臂
136‧‧‧雙極可編程寫入電流
140‧‧‧讀取電路
142‧‧‧類比訊號
144‧‧‧讀取通道
146‧‧‧處理類比讀取資料
152‧‧‧伺服資料

Claims (20)

  1. 一種利用多等級寫入電流波形的磁性記錄設備，包含：磁性寫入頭；樣式偵測電路，係可操作以偵測要藉由該磁性寫入頭而被寫入的資料中的樣式，並且產生樣式標誌(indicator)訊號；以及，寫入驅動器，係可操作以產生用於該磁性寫入頭的該多等級寫入電流波形，其中，該多等級寫入電流波形的至少一電特徵是根據由該樣式偵測電路所偵測到的該樣式。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，在要藉由該磁性寫入頭而被寫入的該資料中的該樣式代表該磁性寫入頭的磁性飽和等級。
  3. 如申請專利範圍第2項之設備，其中，該寫入驅動器係可操作，以便當該磁性寫入頭的磁性飽和等級在特定飽和等級之上時，產生用於要被寫入的該資料之轉變的第一寫入電流等級，以及，當該磁性寫入頭的該磁性飽和等級在該特定飽和等級之下時，產生第二寫入電流等級，其中，該第一寫入電流等級大於該第二寫入電流等級。
  4. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該樣式偵測電路係可操作以至少偵測要由該磁性寫入頭寫入的該資料中的第一執行長度及第二執行長度。
  5. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該樣式偵測電路係可操作以偵測在轉變之前的該資料是否維持不變 比第一持續時間更長，以及偵測跟隨轉變的該資料是否維持不變比第二持續時間更長。
  6. 如申請專利範圍第5項之設備，其中，該第一持續時間及該第二持續時間包括要由藉該磁性寫入頭而被寫入的該資料中的位元週期。
  7. 如申請專利範圍第5項之設備，其中，該寫入驅動器係可操作，當在轉變之前的該資料維持不變沒有比該第一持續時間更長以及跟隨轉變的該資料維持不變比該第二持續時間更長時，產生具有第一特徵的多等級寫入電流波形；其中，該寫入驅動器係可操作，當在轉變之前的該資料維持不變比第一持續時間更長以及跟隨轉變的該資料維持不變比該第二持續時間更長時，產生具有第二特徵的多等級寫入電流波形；其中，該寫入驅動器係可操作，當在轉變之前的該資料維持不變沒有比該第一持續時間更長以及跟隨轉變的該資料維持不變沒有比該第二持續時間更長時，產生具有第三特徵的多等級寫入電流波形；其中，該寫入驅動器係可操作，當在轉變之前的該資料維持不變比該第一持續時間更長以及跟隨轉變的該資料維持不變沒有比該第二持續時間更長時，產生具有第四特徵的多等級寫入電流波形；以及其中，該第二特徵比該第一特徵遞送更多電流，且該第三特徵比該第二特徵遞送更多電流，且該第四特徵比該 第三特徵遞送更多電流。
  8. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該多等級寫入電流的至少一電特徵係選自由超越量脈衝振幅、超越量脈衝寬度及跟隨超越量脈衝的穩態電流等級所組成的族群中。
  9. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該樣式標誌訊號包括第一訊號及第二訊號，該第一訊號標示要藉由該磁性寫入頭而被寫入的資料何時具有第一脈衝持續時間，該第二訊號標示寫入的資料何時具有第二脈衝持續時間，該設備又包括多等級差動訊號產生器電路，該多等級差動訊號產生器電路係可操作以根據該樣式標誌訊號而產生三元訊號。
  10. 如申請專利範圍第9項之設備，又包括接收器，係可操作以決定該三元訊號的狀態並且根據該三元訊號的該狀態而控制該寫入驅動器。
  11. 如申請專利範圍第10項之設備，其中，該接收器包括零交會偵測器及多個截剪器。
  12. 如申請專利範圍第10項之設備，其中，該樣式偵測電路及該多等級差動訊號產生器電路係位於通道電路中，且其中，該接收器及該寫入驅動器係位於前置放大器電路中。
  13. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該寫入驅動器包括超越量脈衝產生器，係可操作以在要被寫入的該資料轉變時，在該多等級寫入電流波形中提供超越量脈衝。
  14. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該寫入驅動器包括輸出驅動器橋接器及連接至該輸出驅動器橋接器之多個參考電流源。
  15. 如申請專利範圍第14項之設備，其中，該輸出驅動器橋接器包括多個電流源，該多個電流源係可操作以切換經過該磁性寫入頭的該多等級寫入電流波形。
  16. 如申請專利範圍第15項之設備，其中，該多個電流源各包括多個電流鏡，該多個電流鏡中的各電流鏡貢獻來自該多個參考電流源的其中之一的電流給該多等級寫入電流波形。
  17. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該樣式偵測電路及該寫入驅動器係位於前置放大器電路中，該設備又在該前置放大器電路中包括鎖相迴路，係可操作以從要藉由該磁性寫入頭而被寫入的資料中恢復時脈訊號。
  18. 如申請專利範圍第1項之設備，其中，該磁性寫入頭、該樣式偵測電路及該寫入驅動器係併入於儲存裝置中。
  19. 一種在利用多等級寫入電流波形之磁性儲存裝置中記錄資料的方法，包括：根據相鄰於資料轉變(transition)之資料序列的執行長度(run length)，決定寫入頭中極尖端(pole tip)的磁化狀態；產生代表該極尖端的該磁化狀態之至少一訊號；以及根據該至少一訊號，產生用於該寫入頭之該多等級寫 入電流波形，其中當該磁化狀態飽和時，該多等級寫入電流波形對該資料轉變相較於當該磁化狀態未飽和時遞送更多電流。
  20. 一種儲存系統，包括：儲存媒體，維持資料集；寫入頭，係可操作而以磁性方式將該資料集記錄至該儲存媒體；樣式偵測電路，係可操作以偵測相鄰於轉變之該資料集中的執行長度；以及寫入驅動器，係可操作以產生用於該寫入頭中的線圈之多等級寫入電流波形，其中，該多等級寫入電流波形的至少一電特徵是根據藉由該樣式偵測電路所偵測到的該執行長度。
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