從現(xiàn)代硬盤的技術(shù)發(fā)展趨勢來看,硬盤的磁頭、盤片、頭盤界面等技術(shù)均已取得長足進(jìn)展,而且未來還有充足的發(fā)展空間。即便還存在一些困難,但發(fā)展方向和基礎(chǔ)理論問題已基本確定。而隨著這些技術(shù)發(fā)展變化帶來的一個(gè)必然要求就是要解決可能超過10Gb/s的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率并將誤碼率控制在可接受范圍之內(nèi)。目前無論是硬盤通道還是控制器、譯碼器均尚未能達(dá)到處理如此速率的技術(shù)水平。而由于硬盤技術(shù)更新?lián)Q代很快,ASIC開發(fā)成本又高昂,因此探索通道的仿真研究技術(shù)也具有重大意義。如何處理在超高密度條件下越來越嚴(yán)重的碼間干擾和道間干擾,將淹沒在各種噪聲中的微弱信號(hào)提取出來,真實(shí)、高速的再現(xiàn)原始數(shù)據(jù),是讀寫通道和編解碼器必須協(xié)同解決的問題。讀寫通道融合了復(fù)雜的模數(shù)混合信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),是現(xiàn)代硬盤必不可少的核心技術(shù)。在介紹讀寫通道的各種模型和國內(nèi)外讀寫通道研究的技術(shù)變化趨勢之后,可知對(duì)圖形化讀寫通道仿真模型的研究可為我國的磁存儲(chǔ)工業(yè)提供關(guān)鍵性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)平臺(tái)。介紹了硬盤讀寫通道的主要結(jié)構(gòu),對(duì)通道內(nèi)各部分的工作原理做了詳細(xì)分析,按照數(shù)據(jù)流向分別對(duì)讀出和寫入過程的編解碼流程、部分響應(yīng)方式、自適應(yīng)均衡、最大似然維特比譯碼... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

垂直記錄技術(shù)（Perpendicular Magnetic Recording，PMR）最早由 19 世紀(jì)的丹Valdemar Poulsen提出，到了1976年，垂直記錄技術(shù)之父——日本科學(xué)家Shuaki 系統(tǒng)地闡述了垂直記錄技術(shù)的理論。上世紀(jì)末，垂直記錄技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)走向成熟，但直到 2005 年，采用垂直記錄技術(shù)的硬盤才真正在市場上出現(xiàn)圖 1-3 顯示了水平記錄技術(shù)與垂直記錄技術(shù)的原理圖。垂直記錄技術(shù)將負(fù)責(zé)記元排列方式由水平排列改為垂直排列方式，使磁單元的極性方向垂直于磁盤來的縱向排列方式相比，垂直排列的磁單元所占的盤片表面積小得多，這樣就步提高存儲(chǔ)密度。除此之外，當(dāng)磁單元被寫入后翻轉(zhuǎn) 180o，與相鄰的磁單元 鄰接方式，可以起到互相穩(wěn)定的作用，這種作用和反鐵磁性耦合介質(zhì)有異曲同在盤片膜層結(jié)構(gòu)上，為了滿足垂直記錄的要求，磁記錄層的厚度要相應(yīng)加厚，記錄層下面還要相應(yīng)增加一層軟磁底層，其作用是作為寫磁場返回路徑的一效地生成記錄磁頭的鏡像，使記錄磁場增強(qiáng)一倍，使得寫入更加方便。相對(duì)記錄的磁頭結(jié)構(gòu)也有較大變化：它的信號(hào)極很窄，可以提供很高的磁通密度的磁單元翻轉(zhuǎn)；回路極則很寬，磁通密度小，不會(huì)改寫數(shù)據(jù)。

個(gè)“島”就是一個(gè)單磁疇，所以規(guī)則媒介的影響。當(dāng)規(guī)則媒介單疇磁島的中心距離為 8，若縮短到 27nm，則密度可提高到 1TbitTbit/平方英寸的存儲(chǔ)密度。由于現(xiàn)有的最先已能生成 20nm 曝光點(diǎn)，使得制造小粒度規(guī)過規(guī)則媒介技術(shù)的應(yīng)用不但要在規(guī)則媒介術(shù)、伺服晶格的制造和應(yīng)用技術(shù)的配合，以規(guī)則媒介記錄技術(shù)實(shí)用化以前還需大量技術(shù)之后應(yīng)用的下一代記錄技術(shù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]硬盤的讀寫通道技術(shù)[J]. 謝長生,劉春,王海衛(wèi).  記錄媒體技術(shù). 2007(02)
[4]硬盤的歷史、發(fā)展與未來（Ⅱ）——紀(jì)念硬盤誕生50周年[J]. 劉春,謝長生.  記錄媒體技術(shù). 2007(01)



本文編號(hào)：3513550