一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及硬盤讀寫技術領域，尤其涉及一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置。其包括硬盤本體，還包括安裝在硬盤本體內部的磁頭臂和磁性盤片，所述磁性盤片存儲信息的位置位于所述磁性盤片的側面，所述磁頭臂呈圓環(huán)形，上部設有磁頭驅動臂。本實用新型的優(yōu)點在于極大的提高傳統(tǒng)的機械硬盤的讀寫速度，并且生產成本較低，結構簡單，便于制造。
【專利說明】
一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及硬盤讀寫技術領域，尤其涉及一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置。
【背景技術】
[0002] 目前整個計算機系統(tǒng)中，以硬盤為代表的外部存儲設備的讀寫速度一直是計算機 發(fā)展的瓶頸。近十幾年來，雖然硬盤的存儲密度一直在翻新，固態(tài)硬盤的發(fā)展也很迅猛，但 是數據讀寫熟讀提高很有限。
[0003] 現有主流機械硬盤，其讀寫速度較慢，順序讀寫速度只有100mb/S左右，隨機讀寫 延遲平均在4ms以上。硬盤盤片的轉速和盤片密度的提升基本接近極限，讀寫速度的提升空 間較小。
[0004] 現有主流固定態(tài)硬盤，其單位存儲成本過高，安全性不足，數據損壞后基本無法修 復，壽命較短。讀寫速度雖然較機械硬盤快，但是順序讀寫速度的提升空間不大，對整個計 算機系統(tǒng)的速度提升有限。

【發(fā)明內容】

[0005] 本實用新型要解決的技術問題是如何克服現有技術的不足，在現有機械硬盤的基 礎上，有效的增加磁頭數量，提供一種分組多磁頭跨磁道的存儲裝置，這種裝置能夠保留機 械硬盤的高安全性、單位存儲成本低的優(yōu)點。
[0006] 本實用新型為實現上述目的采用的技術方案是：一種分組多磁頭跨磁道存儲裝 置，包括硬盤本體，還包括安裝在硬盤本體內部的磁頭臂和磁性盤片，所述磁性盤片存儲信 息的位置位于所述磁性盤片的側面，所述磁頭臂呈圓環(huán)形，上部設有磁頭驅動臂，所述磁頭 臂的側面均勻設有若干列磁頭組，所述磁頭組包括若干個磁頭，所述磁性盤片安裝在所述 磁頭臂的內部，與所述磁頭驅動臂同軸線，所述磁頭與所述磁性盤片的側壁相對應。
[0007] 作為優(yōu)選，所述磁頭組列數至少分為2"列，其中n為自然數。
[0008] 進一步，每列所述磁頭組中的磁頭個數至少為2"個，其中n為正整數，所述磁頭組 中的磁頭均豎直排成單列。
[0009] 作為優(yōu)先，所述硬盤本體通過有線或無線方式進行數據存儲和讀取。
[0010] 進一步，所述有線方式包括串口和并口數據傳輸方式。
[0011] 進一步，所述無線方式包括LIFI傳輸方式。
[0012] 本實用新型的優(yōu)點在于極大的提高傳統(tǒng)的機械硬盤的讀寫速度，并且生產成本較 低，結構簡單，便于制造，利用主流機械硬盤的成熟架構，極大的解決了多磁頭的效率問題， 可以將磁頭個數提高到幾十甚至幾百個，并且多個磁頭可以同時工作，多個磁頭固定在同 一條驅動壁上，降低了單純的增加磁頭數量帶來的成本提高的問題。另外本實用新型能夠 降低尋址延遲時間，提高隨機讀寫速度。
【附圖說明】
[0013] 圖1本實用新型磁性盤片結構示意圖。
[0014] 圖2本實用新型磁頭臂結構示意圖。
[0015] 圖3本實用新型磁頭組結構放大圖。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017]下面以規(guī)格為直徑90mm，高4mm的磁性盤片1為例，具體說明本實用新型的結構，其 中硬盤的轉速為7200r/min，容量為1TB，磁頭臂2的規(guī)格與該規(guī)格的磁性盤片1相匹配。
[0018] -種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，包括硬盤本體，還包括安裝在硬盤本體內部的 磁頭臂2和磁性盤片1，磁性盤片1安裝在硬盤本體內部，由硬盤本體內部的驅動馬達進行旋 轉驅動，所述磁性盤片1存儲信息的位置位于所述磁性盤片1的側面，所述磁頭臂2呈圓環(huán) 形，上部設有磁頭驅動臂21，用來驅動磁頭的上下移動，所述磁頭臂2的側面均勻設有4列磁 頭組22,所述磁頭組22包括4個磁頭221，所述磁性盤片1安裝在所述磁頭臂2的內部，與所述 磁頭驅動臂21同軸線，所述磁頭221與所述磁性盤片1的側壁相對應。
[0019] 所述磁頭組22中的磁頭221均豎直排成單列。
[0020] 所述硬盤本體通過有線方式進行數據存儲和讀取。
[0021] 結合上述結構，現以四列磁頭組22、每列磁頭組22包含四個磁頭221為例，以磁性 盤片1的磁道密度為50nm計算，對本實用新型的原理進行說明，其中在總共16個磁頭221中， 有一個磁頭被定位尋道磁頭。如圖1所示，圓柱形的磁性盤片1的側面為磁記錄面，分布在磁 頭臂2上的磁頭組22沿著磁性盤片1的軸向往復運動，位移總大小為1mm，由于四列磁頭組22 均勻的分布在所述磁頭臂2上，所以磁頭221也等距環(huán)繞在磁性盤片1的側面，用角度表示 為，磁頭221環(huán)繞在磁性盤片1的0°、90°、180°和270°位置，每列磁頭組22中的磁頭221相距 20000個磁道，即相距1mm。以分布在0°位置的磁頭組22為例，當該磁頭組22的第一個磁頭 221處于第8磁道，第1024位置時，該磁頭組22第二個磁頭221位于第20008磁道的第1024位 置，其他磁頭221的位置以此類推。
[0022] 以16位數據1111 1110 1100 1000為例，分為四組分別存儲，對應磁頭臂2上的四 列磁頭組22。第一組連續(xù)的4個字節(jié)1111，存儲于0°磁頭組22所對應的磁道，即當該組連續(xù) 數據的的第一位1，存儲于于第8磁道，第1024位置時，該組連續(xù)數據的的第二位1存儲于第 20008磁道的第1024位置，以此類推。
[0023] 磁頭221的總個數影響順序讀寫的速度，磁頭221個數與順序讀寫速度成正比，磁 頭221總個數越多，順序讀寫速度越快，即當磁頭221個數為16時，順序讀寫速度相對于目前 的單磁頭硬盤讀寫速度高16倍，目前主流機械硬盤的讀寫速度平均為150MB/S，當磁頭221 個數超過128個時，順序讀寫的速度能夠達到1 OGB/s以上。
[0024] 磁頭組22的分列數目影響平均潛伏時間，磁頭組22列數與平均潛伏時間成反比， 磁頭組22列數越多，平均潛伏時間越短。即當磁頭組22為4列時，平均潛伏時間將會降為1/ 4,目前主流機械硬盤的平均潛伏時間為4ms，即當磁頭組22列數為32列時，平均潛伏時間將 縮短為0.125ms。
[0025] 單列磁頭組22包含的磁頭221個數影響尋道時間，單列磁頭組22包含的磁頭221個 數與尋道時間成反比，單列磁頭組22包含的磁頭221個數越多，平均尋道時間越短。即在存 儲面總寬度為4mm時，單列磁頭組22包含的磁頭221個數為4時，每個磁頭221的總位移為 1mm，目前主流機械硬盤的磁頭221位移為40mm，平均尋道時間為7ms，則當單列磁頭組22包 含的磁頭221個數為4時，平均尋道時間可降為0.175ms。
[0026]平均潛伏時間和平均尋道時間將會極大影響隨機讀寫速度，即當單列磁頭組22包 含的磁頭221個數為4,磁頭組列數為32列時，隨機讀寫的速度將提升至少32倍。
[0027] 實施例2
[0028]本實用新型還可以采用無線方式與電腦主板進行信息交換，即通過LIFI傳輸方 式，進行硬盤讀寫的信息傳送，采用這種方式可以加快數據傳輸速度，能夠更好的配合本實 用新型中的硬盤存儲結構和系統(tǒng)，同時也可以避免傳統(tǒng)的串口速率較慢、并口傳輸有干擾 的數據傳輸缺點，其余部分同實施例1。
[0029] 實施例3
[0030] 下面以8列磁頭組22、每列磁頭組22包含4個磁頭221為例，并結合表格，對比說明 本實用新型跨磁道數據存儲模式與順序存儲模式的不同：
[0031] 以hello = 68 65 6C 6C 6F = 0110 0101 0110 1100 0110 1100 0110 1111 為例， 不采用順序記錄，而采用跨磁道分組數據存儲模式:該組數據的第一個bit位于M位(M為整 數），N+10000x0磁道（0〈 = N〈 = 9999,且N為整數），那么該組數據的第二個bit位于M位，N+ 10000x1磁道，該組數據的第三個bit位于M位，N+10000x2磁道，該組數據的第四個bit位于M 位，N+10000x3磁道，該組數據的第五個bit位于M+n位(n為單條磁道總位數除以8,且n為整 數），N+10000x0磁道，該組數據的第六個bit位于M+n位，N+10000xl磁道，該組數據的第七個 bit位于M+n位，N+10000x2磁道，該組數據的第八個bit位于M+n位，N+10000x3磁道，該組數 據的第九個bit位于M+2n位，N+10000x0磁道，以此類推，該組數據的最后一個bi t位于M+7n 位，N+10000x3磁道。為了方便區(qū)分，將這32位2進制數分別以a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、 n、o、p、q、r、s、t、u、v、w、x、y、z、a、0、丫、5、e、5代替。
[0032] 該組數據順序記錄存儲模式的參考表格為：
[0034]
[0035] 該組數據跨磁道存儲記錄存儲模式的參考表格為：
[0037] 本例中采用的硬盤存儲結構同實施例1。
[0038] 上述實施例只是為了說明本實用新型的技術構思及特點，其目的是在于讓本領域 內的普通技術人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的 保護范圍。凡是根據本【實用新型內容】的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本實 用新型的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，包括硬盤本體，其特征在于:還包括安裝在硬盤本 體內部的磁頭臂和磁性盤片，所述磁性盤片存儲信息的位置位于所述磁性盤片的側面，所 述磁頭臂呈圓環(huán)形，上部設有磁頭驅動臂，所述磁頭臂的側面均勻設有若干列磁頭組，所述 磁頭組包括若干個磁頭，所述磁性盤片安裝在所述磁頭臂的內部，與所述磁頭驅動臂同軸 線，所述磁頭與所述磁性盤片的側壁相對應。2. 根據權利要求1所述的一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，其特征在于:所述磁頭組列 數至少分為2"列，其中η為自然數。3. 根據權利要求2所述的一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，其特征在于:每列所述磁頭 組中的磁頭個數至少為2"個，其中η為正整數，所述磁頭組中的磁頭均豎直排成單列。4. 根據權利要求1所述的一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，其特征在于:所述硬盤本體 通過有線或無線方式進行數據存儲和讀取。5. 根據權利要求4所述的一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，其特征在于:所述有線方式 包括串口和并口數據傳輸方式。6. 根據權利要求4所述的一種分組多磁頭跨磁道存儲裝置，其特征在于:所述無線方式 包括LIFI傳輸方式。
【文檔編號】G11B5/02GK205508401SQ201620214154
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】姜展偉
【申請人】姜展偉