一种采用单滑块双读写微磁头的自伺服刻写方法

摘要

本发明属于计算机存储设备技术领域，为一种采用单滑块双读写微磁头的自伺服刻写方法。该方法包括①在磁盘外径设定时钟参考信号；②根据位于外径上的读磁针读出的时钟参考信号，使内径方向上的写磁针定位在0道并由其刻写0道伺服信息；③前一道伺服信息写完后，磁头臂开始向内侧移动；④当位于外径方向的读磁针读出位于内径方向的写磁针写在上一道上的伺服信息时，磁头臂停止移动，并由位于内径方向的写磁针刻写下一道伺服信息；⑤重复第③步和第④步，直至所有磁道伺服信息刻写完成。本发明方法可提高硬盘生产效率，降低生产成本。本发明方法的数据正常读写操作时间明显减少，双微磁头并行读写还会使寻道次数随之减少，总寻道时间和盘片旋转等待时间减少，故硬盘读写速度随之提高。

说明书

技术领域

本发明属于计算机存储设备技术领域，具体涉及一种基于单滑块双读写微磁头的自伺服刻写方法。

背景技术

自从1973年IBM发明了Winchester(温彻斯特)硬盘以来，硬盘的结构及工作机理始终没有脱离“温彻斯特”模式。“温彻斯特”模式的精髓是在密封腔内高速旋转的磁盘片的每个存储面上，有一个沿盘片径向移动的磁头。传统硬盘结构可参考文献《电子计算机磁盘存储器》(张江陵编，国防工业出版社出版，191)，主要包括以下几个部分：磁盘盘片，读写磁头组件，磁头控制机构。磁盘盘片是用于记录数据信息的磁存储介质。读写磁头组件由读写磁头、滑块、磁头臂、传动轴四部分组成，读写磁头封装在滑块上。在具体工作时，磁头通过磁头臂和传动轴以固定半径扫描盘片定位在既定磁道，同时磁盘高速旋转。读写磁头在磁盘表面上飞行过程中，完成在盘片上的高速数据读写。磁头控制机构控制磁头的运动和数据读写。在音圈电机的驱动下，磁头臂带动磁头运动。

硬盘在数据读写过程中，要能准确地读写数据，首先必须做到磁头的准确寻道和精确定位。这就要求盘片上有足够的伺服定位信息，这些伺服信息能够提供磁头所在的位置信息，从而能让磁头准确寻道和精确定位。由此提出了伺服信息的录入问题，即磁盘伺服刻写技术。伺服刻写是硬盘制造工业中最为核心的技术之一，因为任何硬盘在成为正式产品之前必经过伺服刻写；一张完全空白的磁盘介质是无法使用的，需要写入伺服信息后，磁头才能通过伺服信息进行定位。

伺服刻写对于硬盘的性能有着举足轻重的作用，同时也通过两个方面影响着整个硬盘的生产成本：采用传统的伺服刻写，一是磁盘在伺服刻写过程中必须依赖净房，而净房的维护费用相当昂贵；二是需使用昂贵的伺服刻写设备；另外，伺服刻写流程时间随着磁盘的道密度提高而加大，严重地限制了硬盘的生产效率。

依据伺服刻写时是否需要辅助设备和净房环境，伺服刻写可分为三种方式：一，全伺服刻写。此方式需要辅助定位设备，整个过程都要在净房中利用伺服刻写设备完成，且是一次将全部的伺服信息完整写入。二，部分伺服刻写。该方式将伺服刻写过程分为两个阶段：第一阶段在净房环境中利用伺服刻写设备进行，写入部分关键伺服信息；第二阶段在一般生产环境下通过硬盘自行在其密闭腔内将伺服信息补充完整。三，自伺服刻写。即不需要特定的伺服刻写设备，也不需要净房环境，硬盘自行在其密闭腔内完成所有的伺服刻写任务。

现在硬盘产业正面临超高密度磁存储技术的挑战。传统的伺服刻写环境要求高，生产周期长，并且随着硬盘存储密度的提高而显著加大生产成本。而且，传统伺服刻写方法一直存在一个很难解决的技术难题：数据道同心圆问题。一旦出现这个问题，则很容易在伺服刻写时引起数据道交叉。因此，对伺服刻写方法进行改进非常必要。

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术的缺陷，提供一种采用单滑块双读写微磁头的自伺服刻写方法，该方法可以缩短硬盘生产周期，降低生产成本。

本发明提供的采用单滑块双读写微磁头的自伺服刻写方法，其步骤包括：

第1步 在磁盘外径设定时钟参考信号；

第2步 根据位于外径上的读磁针读出的时钟参考信号，使内径方向上的写磁针定位在0道并由其刻写0道伺服信息；

第3步 前一道伺服信息写完后，磁头臂开始向内侧移动；

第4步 当位于外径方向的读磁针读出位于内径方向的写磁针写在上一道上的伺服信息时，磁头臂停止移动，并由位于内径方向的写磁针刻写下一道伺服信息；

第5步 重复第3步和第4步，直至所有磁道伺服信息刻写完成。

本发明采用单滑块双微磁头，由外径微磁头负责读取伺服信息并进行精确定位，内径微磁头负责刻写伺服信息，实现了自伺服刻写，硬盘的伺服刻写过程完全由硬盘本身完成，而不需要专用的伺服刻写设备；同时，硬盘生产周期也大大缩短，生产成本随之降低。采用自伺服刻写方法后，无论盘片旋转时是否产生偏心，伺服刻写微磁头都能准确定位到下一道，从而完全克服了传统伺服刻写上很难解决的技术难题。

附图说明

图1是单滑块双读写微磁头装置的结构示意图；

图2是双读写微磁头并行运行示意图；

图3是自伺服刻写原理示意图(图中：0、1、2、3表示磁道序号)；

图4是自伺服刻写流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，单滑块双读写微磁头装置包括磁头臂10、滑块20，第一读写微磁头30，第二读写微磁头40。

第一、第二读写微磁头30、40结构相同，对其具体结构没有任何限制，如采用现有的结构形式等。第一、第二读写微磁头30、40沿磁头臂10长度方向平行安装于滑块20上，二者之间的间距等于道间距，使用时，第一、第二读写微磁头30、40位于盘片的相邻内、外磁道上。

如图2所示，磁盘盘片50的磁道60上，第一读写微磁头30包括第一读磁针32和第一写磁针31。第二读写微磁头40包括第二读磁针42和第二写磁针41。正常数据读写时，两对读写微磁头30、40同时对相邻磁道数据信息进行读写，提高硬盘读写速度。进行自伺服刻写时，第一读磁针32负责读取伺服信息并进行精确定位，第二写磁针41负责刻写伺服信息，实现硬盘自伺服刻写。

上述结构微磁头既可以用于硬盘的自伺服信息刻写，也可以用于盘片的正常数据读写。该结构微磁头同样适用于传统伺服信息刻写盘片的数据读写，为了保证其读写定位精度，其磁头结构特征要求当滑块位于磁头臂摆动圆弧正中间时，两读写微磁头刚好位于中间两相邻磁道正上方，并与之切线平行。具体实现方式如下：

(1)在硬盘盒中确定盘片圆心位置，盘片内、外径以及磁头臂10转轴位置。

(2)在盘片50上作出其中心磁道，然后作一条通过磁头臂10转轴轴心，并与此磁道相切的直线。磁头臂10转轴轴心与切点之间的距离定为磁头臂有效长度。

(3)根据所得的磁头臂有效长度制作符合要求的磁头臂10，在其终端安装滑块20，并沿磁头臂10长度方向，平行安装第一微磁头30和第二微磁头40，精确控制其间距为硬盘道间距。

如图3所示，第二写磁针41位于盘片的内磁道上方，第一读磁针32位于相邻磁道的外磁道上方。在进行自伺服刻写时，第一读磁针32负责读出外磁道伺服信息用于精确定位。第二写磁针41进行内磁道伺服信息写入操作。根据传统约定，最外道定为0道。本发明装置进行自伺服刻写时，按照图4所示流程进行，具体过程如下：

(1)首先在磁盘外径设定时钟参考信号。

(2)根据外径上的第一读磁针32读出的时钟参考信号，使第二写磁针41准确定位在0道并由其刻写0道伺服信息。

(3)前一道伺服信息写完后，磁头臂开始向内侧移动。

(4)当第一读磁针32读出第二写磁针41写在上一道上的伺服信息时磁头臂停止移动，并由第二写磁针41刻写下一道伺服信息。

(5)重复步骤(3)和(4)，直至所有道伺服信息刻写完成。