CN104240721B - 带有具有备用区的磁带格式的产品以及用于该产品的装置 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括具有传感器阵列的磁头。装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入。格式指定若干活动通道、磁记录带上的数据轨道的位置以及磁记录带上的连续备用区。格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。产品包括磁记录带和盒存储器。盒存储器在其中存储有指定前述格式的数据。

Description

带有具有备用区的磁带格式的产品以及用于该产品的装置
背景技术
本发明涉及数据存储系统，并且更具体地，本发明涉及有具有连续备用区的磁带格式和/或与具有连续备用区的磁带格式兼容的产品和装置。
在磁存储系统中，利用磁传感器从磁记录介质读取数据以及将数据写入到磁记录介质上。通过移动磁记录传感器到要存储数据的介质上的位置，从而将数据写在磁记录介质上。然后，磁记录传感器产生将数据编码到磁介质中的磁场。通过类似地定位磁读传感器并且接着感测磁介质的磁场，从介质读取数据。读取和写入操作可以独立地与介质的移动同步，以确保能够从介质上的期望位置读取数据以及将数据写到介质上的期望位置上。
数据存储产业中的重要和持续目标是增大存储在介质上的数据的密度。对于磁带存储系统，其目标指向增加记录磁带上的轨道和线性位密度，并减小磁带介质的厚度。然而，小覆盖区、更高性能磁带驱动系统的发展在用于这种系统的磁带头组件的设计中产生了各种问题。
在磁带驱动系统中，磁带在磁带头表面上高速移动。通常磁带头设计成最小化磁头与磁带之间的间距。磁头与磁带之间的间距是至关重要的，因此这些系统的目标是具有与磁带接近接触的传感器(其是磁记录通量的源)的记录间隙以影响写入锐转变，并且具有与磁带接近接触的读取元件以提供从磁带到读取元件的磁场的有效耦合。
磁带驱动系统中的持续目标是有效地管理磁带上轨道的布置。特别地，轨道密度几乎使每一代加倍以达到在每个产品族内磁带盒容量每年大约40％的增长。另一个目标是当添加通道时管理磁头和电子设计以允许数据速率跟上数据轨道的增长数量。例如，正在进行的目标包括使用更少、更集成的ASIC、最小可能数量的磁头通道以及消除多路复用。
发明内容
根据一个实施例的装置包括具有传感器阵列的磁头。装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入。格式指定活动通道的数量、磁记录带上的数据轨道的位置，以及磁记录带上的连续备用区。格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
根据另一个实施例的装置包括具有传感器阵列的磁头，该传感器包括数据和伺服式传感器。装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入。格式指定关于阵列中心对称布置的若干活动通道、磁记录带上的数据轨道的位置，以及磁记录带上的备用区。格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
根据一个实施例的产品包括磁记录带和盒存储器。盒存储器在其中存储有指定格式的数据。格式指定活动通道的数量、磁记录带上的数据轨道的位置，以及磁记录带上的连续备用区。格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
可以在磁数据存储系统(例如磁带驱动系统)中实现这些实施例中的任何一个，该磁数据存储系统可以包括磁头、用于在磁头上传递磁介质(例如，记录带)的驱动机构，以及电耦合至磁头的控制器。
通过下面结合附图以示例的方式对本发明原理所作的详细说明，本发明的其它方面和实施例将变得显而易见。
附图说明
图1A是根据一个实施例的简化磁带驱动系统的示意图。
图1B是根据一个实施例的磁带盒的示意图。
图2图示了根据一个实施例平折的、双向的、双模块磁带头的侧视图。
图2A是取自图2的线2A的磁带支承表面视图。
图2B是取自图2A的圆2B的细节视图。
图2C是一对模块的部分磁带支承表面的细节视图。
图3是具有写入-读取-写入构造的磁头的部分磁带支承表面视图。
图4是具有读取-写入-读取构造的磁头的部分磁带支承表面视图。
图5是根据一个实施例具有三个模块的磁带头的侧视图，其中模块都大体沿着大约平行的平面放置。
图6是具有成切向(成角度的)构造的三个模块的磁带头的侧视图。
图7是具有成外包构造的三个模块的磁带头的侧视图。
图8是根据一个实施例具有在中心安置的连续备用区的磁记录带的数据带的部分代表性视图。
图9是根据一个实施例的根据格式安置的传感器阵列和根据第二格式安置的传感器阵列的部分代表性视图。
图10A是根据一个实施例具有以蛇形方式写入的瓦式轨道的磁带的代表性视图。
图10B是根据一个实施例具有以非蛇形方式写入的瓦式轨道的磁带的代表性视图。
图11是根据一个实施例具有连续备用区的磁记录带的数据带的部分代表性视图。
图12是根据一个实施例具有连续备用区的磁记录带的数据带的部分代表性视图。
图13是根据一个实施例具有非连续备用区的磁记录带的数据带的部分代表性视图。
图14是根据一个实施例具有在连续备用区中写入的信息的图8的数据带的部分代表性视图。
图15是根据各种实施例具有不同数量的活动通道以及对称和不对称子阵列的传感器布局的代表性视图。
具体实施方式
以下描述的目的是为了阐明本发明的一般性原理，而并非意在限制这里所要求的创造性概念。进一步地，这里所描述的特定特征可用于结合在多种可能的组合和变换中所描述的其它特征。
除非在这里做出特别定义，这里所给出的所有术语都是指它们最宽泛的可能的解释，包括应用于本说明书的含义，以及本领域技术人员所理解的含义，和/或者在词典、论文等中所定义的含义。
必须注意的是，除非另外指明，如本说明书和所附权利要求书使用的单数形式“一个”、“一种”(“a”，“an”)和“该”(“the”)包括复数含义。
下列描述公开了磁存储系统以及其操作和/或组成部分的若干优选实施例。还根据一些实施例描述了用于具有向后兼容的驱动器的连续备用区磁带格式，其中传统格式具有比新格式更少数量的同时写入数据轨道。
在一个一般实施例中，装置包括具有传感器阵列的磁头。装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入。格式指定活动通道的数量、磁记录带上数据轨道的位置以及磁记录带上的连续备用区。格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
在另一个一般实施例中，装置包括具有传感器阵列的磁头，该传感器包括数据和伺服传感器。装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入。格式指定围绕阵列中心对称排列的活动通道的数量、磁记录带上数据轨道的位置以及磁记录带上的备用区。格式还指定具有第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
在又另一个一般实施例中，产品包括磁记录带和盒式存储器。盒存储器在其中存储有指定格式的数据。格式指定活动通道的数量、磁记录带上数据轨道的位置以及磁记录带上的连续备用区。格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
图1A图示了基于磁带的数据存储系统的简化磁带驱动器100，其可以用于本发明的上下文。尽管在图1A中示出了磁带驱动器的一个具体实现，但是应当注意，此处描述的实施例可以在任何类型的磁带驱动系统的上下文中实现。
如图所示，提供了磁带供应盒120和收带盘121以支撑磁带122。一个或者多个盘可以形成可拆卸盒的一部分并且不一定是系统100的一部分。例如图1A中图示的磁带驱动器可以进一步地包括驱动磁带供应盒120和收带盘121的(一个或者多个)驱动电机，以在任何类型的磁带头126上移动磁带122。这种头可以包括读取器阵列、写入器阵列或者两者。
导引装置125引导磁带122穿过磁带头126。该磁带头126接着通过电缆130耦合至控制器128。控制器128可以是或者包括用于控制驱动器100的任何子系统的处理器和/或任何逻辑块。例如，控制器128通常控制头功能，例如伺服跟踪、数据写入、数据读取等等。控制器128可以在本领域已知的逻辑以及此处公开的任何逻辑下进行操作。控制器128可以耦合至任何已知类型的存储器136，该存储器可以存储可由控制器128执行的指令。另外，控制器128可被配置和/或可编程以执行或者控制此处提出的方法的一些或者全部。因此，可以认为控制器被配置为通过编程到芯片的逻辑；软件、固件或者可用于处理器的其它指令等以及它们的组合来执行各种操作。
电缆130可以包括读取/写入电路，用以将要记录在磁带122上的数据传输至头126以及从磁带122接收由头126读取的数据。致动器132控制头126相对于磁带122的位置。
全部如本领域技术人员将理解的，还可以提供接口134用于磁带驱动器100与主机(集成或者外部)之间的通信以发送和接收数据以及用于控制磁带驱动器100的操作和将磁带驱动器100的状态传递至主机。
图1B图示了根据一个实施例的示例性磁带盒150。这种磁带盒150可以与例如图1A中示出的系统一起使用。如图所示，磁带盒150包括外壳152、外壳152中的磁带122以及耦合至外壳152的非易失性存储器156。在一些方法中，如图1B所示，非易失性存储器156可以嵌入外壳152内部。在更多方法中，非易失性存储器156可以附接至外壳152内部或者外部而不需要修改外壳152。例如，非易失性存储器可以嵌入自粘标签154中。在一个优选实施例中，非易失性存储器156可以是闪存设备、ROM设备等等、嵌入到磁带盒150的内部或者外部中或者耦合至磁带盒150的内部或者外部。非易失性存储器可由磁带驱动器以及磁带操作软件(驱动器软件)和/或其它设备访问。
举例来说，图2图示了可以在本发明上下文中实现的平折的、双向、双模块磁带头200。如图所示，头包括一对底座202，每个装有模块204并且以小角α相对于彼此固定。底座可以是黏附地耦合在一起的“U型梁”。每个模块204包括衬底204A和具有薄膜部分的封闭件204B，它们共同被称为在其中形成读取器和/或写入器206的“间隙”。在使用中，以显示用于使用读取器和写入器在磁带208上读取和写入数据的方法沿着介质(磁带)支承表面209在模块204上移动磁带208。在到达平坦介质支承表面209上和离开平坦介质支承表面209的边沿处，磁带208的包角θ通常在大约0.1度与大约3度之间。
衬底204A通常由耐磨材料(例如陶瓷)构造。封闭件204B由与衬底204A相同或者类似的陶瓷制成。
可以以重叠(piggyback)构造或者合并构造布置读取器和写入器。说明性重叠构造包括(磁屏蔽)读取器传感器(例如，磁阻读取器，等等)上部(或者下方)的(磁感应)写入器传感器，其中写入器的电极和读取器的屏蔽通常是分开的。说明性合并构造包括与一个写入器电极在相同物理层中的一个读取器屏蔽(因此，“合并”)。还可以以一种交错构造布置读取器和写入器。可选地，通道的每个阵列可以仅是读取器或者写入器。这些阵列中的任何一个可以包括用于读取介质上的伺服数据的一个或者多个伺服轨道读取器。
图2A图示了取自图2的线2A的模块204中的一个的磁带支承表面209。以虚线示出了代表性的磁带208。模块204优选地足够长以能够将磁带支撑为数据带之间的头台阶。
在该示例中，磁带208包括4到22个数据带，例如，如图2A所示，在二分之一英寸宽的磁带208上具有8个数据带和9个伺服轨道210。数据带被限定在伺服轨道210之间。每个数据带可以包括若干数据轨道，例如1024个数据轨道(未示出)。在读取/写入操作期间，读取器和/或写入器206被安置到数据带中的一个内的特定轨道位置。外读取器(有时称为伺服读取器)读取伺服轨道210。伺服信号接着用于在读取/写入操作期间保持读取器和/或写入器206与特定轨道组对齐。
图2B描绘了在图2A的圆2B中的模块204上的间隙218中形成的多个读取器和/或写入器206。如图所示，读取器和写入器206阵列包括例如16个写入器214、16个读取器216和两个伺服读取器212，然而元件的数量可以变化。说明性实施例包括每个阵列8、16、32、40和64个活动读取器和/或写入器206，并且可选地，交错设计具有奇数个读取器和/或写入器(例如17、25、33等等)。说明性实施例包括每个阵列32个读取器和/或每个阵列32个写入器，其中传感器元件的实际数量可以更大，例如33、34等等。这允许磁带更慢地行进，从而减少速度引起的跟踪和机械困难和/或执行更少的“缠绕”以填充或者读取磁带。尽管可以如图2B所示以重叠构造布置读取器和写入器，但是还可以以交错构造布置读取器216和写入器214。可选地，读取器和/或写入器206的每个阵列可以仅是读取器或者写入器，并且阵列可以包括一个或者多个伺服读取器212。如一起考虑图2和图2A-B所述，每个模块204可以包括用于诸如双向读取和写入、边写边读能力、向后兼容等等的读取器和/或写入器206的互补集合。
图2C示出了根据一个实施例的磁带头200的互补模块的部分磁带支承表面视图。在该实施例中，每个模块具有在共同衬底204A和可选电绝缘层236上形成的重叠构造的多个读取/写入(R/W)对。由写入头214示例的写入器和由读取头216示例的读取器平行于磁带介质穿过其间行进的预定方向对齐，以形成由R/W对222示例的R/W对。注意，有时，此处磁带行进的预定方向称为磁带行进方向，并且这些术语可以互换使用。磁带行进的这种方向可以从系统的设计推断，例如，通过检查导引装置；观察磁带相对于参考点行进的实际方向；等等。另外，在可操作用于双向读取和/或写入的系统中，在两个方向上的磁带行进方向通常平行并且因此两个方向可以被认为彼此相同。
可以存在若干R/W对222，例如8、16、32对等等。如图所示的R/W对222在大体垂直于穿过其间的磁带行进方向的方向上线性对齐。然而，对还可以对角线对齐，等等。伺服读取器212安置在R/W对阵列的外部，其功能是公知的。
通常，磁带介质在如箭头220所指示的正向或者反向上移动。磁带介质和头组件200以本领域公知的方式在传感关系下操作。重叠的MR头组件200包括大体相同结构的两个薄膜模块224和226。
模块224和226结合在一起，其封闭件204B(部分示出)之间存在的空间，以形成单个物理单元，从而通过激活前模块的写入器和与前模块的写入器对齐(在平行于磁带行进方向上)的后模块的读取器提供边写边读能力。当构造重叠头200的模块224、226时，在导电衬底204A(部分示出)(例如，AlTiC)上产生的间隙218中形成各层，通常R/W对222按照以下顺序：绝缘层236、典型地铁合金(例如NiFe(-))的第一屏蔽232、CZT或者Al-Fe-Si(铝硅铁粉)、用于感测磁介质上数据轨道的传感器234、典型地铁镍合金(例如，～80/20at％NiFe，也称为坡莫合金)的第二屏蔽238、第一和第二写入器电极尖228、230和线圈(未示出)。传感器可以是任何已知类型，包括基于MR、GMR、AMR、隧道磁电阻(TMR)等等的那些。
第一和第二写入器电极228、230可以由高磁矩材料(例如～45/55NiFe)制造。注意，举例来说仅提供这些材料，并且可以使用其它材料。可以存在附加层(例如屏蔽和/或电极尖与围绕传感器的绝缘层之间的绝缘体)。用于绝缘体的说明性材料包括矾土和其它氧化物、绝缘聚合物等等。
根据一个实施例的磁带头126的构造包括多个模块，优选为三个或者更多。在写入-读取-写入(W-R-W)头中，用于写入的外模块位于用于读取的一个或者多个内模块的侧面。参照图3，描绘了W-R-W构造，外模块252、256各自包括一个或者多个写入器260阵列。图3的内模块254包括类似构造的一个或者多个读取器258阵列。多模块头的变型包括R-W-R头(图4)、R-R-W头、W-W-R头等等。在其它变型中，模块中的一个或者多个可以具有传感器的读取/写入对。另外，可以存在超过三个模块。在进一步的方案中，两个外模块可以位于两个或更多内模块的侧面，例如，在W-R-R-W、R-W-W-R布置中等等。为简单起见，此处主要使用W-R-W头示例本发明的实施例。在此获得教导的本领域技术人员应当理解，本发明的排列将如何适用于除W-R-W构造以外的构造。
图5图示了根据本发明一个实施例的磁头126，其包括各自分别具有磁带支承表面308、310，312的第一、第二和第三模块302、304、306，所述磁带支承表面可以是平坦的、波状外形的等等。注意，尽管术语“磁带支承表面”似乎暗示面向磁带315的表面与磁带支承表面物理接触，但是这不一定是必需的。相反地，磁带的仅一部分可以不断地或者间歇地与磁带支承表面接触，磁带的其它部分跨(“飞行”)磁带支承表面上方在空气层(有时称为“空气支承”)上。第一模块302将称为“前”模块，因为它是在用于在指示方向上移动的磁带的三模块设计中磁带遇到的第一个模块。第三模块306将称为“后”模块。后模块跟随中间模块并且是在三模块设计中磁带看见的最后模块。前模块302和后模块306共同称为外模块。还应注意，外模块302、306将根据磁带315的行进方向作为前模块交替。
在一个实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306的磁带支承表面308、310、312位于大约平行平面(其意思是包括平行和几乎平行的平面，例如，如图6中平行与相切之间)，并且第二模块304的磁带支承表面310在第一和第三模块302、306的磁带支承面308、312上方。如下所述，这具有相对于第二模块304的磁带支承表面310产生磁带的期望包角α2的效果。
其中磁带支承表面308、310、312沿着平行或者几乎平行但又偏移的平面放置，直观地，磁带应该从前模块302的磁带支承表面308脱离。然而，通过实验发现，由前模块302的切割沿318产生的真空足够保持磁带粘附于前模块302的磁带支承表面308。前模块302的后沿320(磁带离开前模块302的端部)是在第二模块304的磁带支承表面310上限定包角α2的近似参考点。磁带保持紧邻于磁带支承表面直到接近于前模块302的后沿320。因此，读取和/或写入元件322可以位于外模块302、306的后沿附近。这些实施例尤其适合于写入-读取-写入应用。
此处描述的这个实施例和其它实施例的好处是，由于外模块302、306被固定在与第二模块304的确定偏移处，因此当模块302、304、306耦合在一起或者以其它方式固定到头中时，内包角α2是固定的。内包角α2大约为tan-1(δ/W)，其中δ是磁带支承表面308的平面与磁带支承表面310的平面之间的高度差，以及W是磁带支承表面308与磁带支承表面310的对立端部之间的宽度。说明性内包角α2在大约0.3°到大约1.1°范围内，然而可以是根据设计需要的任何角。
有利地，由于磁带315骑跨在后模块306的上方，因此容纳磁带(前沿)的模块304的侧面上的内包角α2将大于后沿上的内包角α3。该差一般来说是有益的，因为更小的α3倾向于与在此之前更陡退出的有效包角相反。
注意，安置外模块302、306的磁带支承表面308、312以在前模块302的后沿320处实现负包角。假如适当考虑在撬动区域(crowbar region)(在磁带中其脱离头的位置处形成)的位置，这通常在帮助减少由于接触后沿320的摩擦上是有利的。该负包角还减少对前模块302上元件的颤动和擦洗损伤。此外，在后模块306处，磁带315在磁带支承表面312上飞行，因此当磁带在该方向上移动时，元件上几乎没有磨损。特别地，磁带315夹带空气，因此不会显著地骑跨在第三模块306的磁带支承表面312上(可能发生某种接触)。由于当后模块306空闲时前模块302在写入，因此这是可允许的。
不同模块在任何给定时间执行写入和读取功能。在一个实施例中，第二模块304包括多个数据和可选的伺服读取器331并且没有写入器。第一和第三模块302、306包括多个写入器322并且没有读取器，不同的是外模块302、306可以包括可选的伺服读取器。伺服读取器可以用于在读取和/或写入操作期间定位头。每个模块上的(一个或者多个)伺服读取器通常朝向读取器或者写入器阵列的端部放置。
通过在衬底与封闭件之间的间隙中仅具有读取器或者并排的写入器和伺服读取器，可以实质地减小间隙长度。典型的头具有重叠的读取器和写入器，其中在每个读取器上方形成写入器。典型的间隙为20-35微米。然而，磁带上的不规则性可能倾向于下垂到间隙中并且产生间隙磨损。因此，间隙越小越好。此处允许的较小间隙呈现更少与磨损相关的问题。
在一些实施例中，第二模块304具有封闭件，而第一和第三模块302、306不具有封闭件。在没有封闭件的情况下，优选地为模块添加硬涂层。一个优选涂层是类金刚石碳(DLC)。
在图5所示实施例中，第一、第二和第三模块302、304、306各自具有封闭件332、334、336，其延长关联模块的磁带支承表面，从而远离磁带支承表面的边沿有效地定位读取/写入元件。第二模块304上的封闭件332可以是典型地在磁带头上出现的类型的陶瓷封闭件。然而，如平行于磁带在相应模块上行进的方向所测量的，第一和第三模块302、306的封闭件334、336可以比第二模块304的封闭件332短。这使得能够将模块更靠近地安置在一起。产生较短封闭件334、336的一个方法是搭接附加量的第二模块304的标准陶瓷封闭件。另一个方法是在薄膜处理期间在元件上电镀或者沉积薄膜封闭件。例如，可以在模块上形成硬材料(例如铝硅铁粉或者铁镍合金(例如，45/55))的薄膜封闭件。
在外模块302、306上具有减小厚度的陶瓷或者薄膜封闭件334、336或者没有封闭件，写入-读取间隙间隔可以被减小为小于大约1毫米，例如，大约0.75毫米或者比共同使用的LTO磁带头间隔小50％。模块302、304、306之间的开放空间仍然可以设定为大约0.5到0.6毫米，这在一些实施例中对于稳定第二模块304上的磁带运动是理想的。
根据磁带张力和硬度，可能期望调整外模块的磁带支承表面相对于第二模块的磁带支承表面的角度。图6图示了模块302、304、306成相切或者几乎相切(成角度)的构造。特别地，外模块302、306的磁带支承表面在第二模块304的期望包角α2处大约平行于磁带。换句话说，外模块302、306的磁带支承表面308、312的平面大约以磁带315相对于第二模块304的期望包角α2定向。在该实施例中，磁带还将脱离后模块306，从而减小后模块306中的元件上的磨损。这些实施例对写入-读取-写入应用尤其有用。这些实施例的附加方面类似于上面给定的那些。
通常，可以在图5与图6所示实施例之间的大约中间位置设置磁带包角。
图7图示了模块302、304、306成外包构造的实施例。特别地，外模块302、306的磁带支承表面308、312比磁带315当相对于第二模块304以期望包角α2设定时成稍大的角度。在该实施例中，磁带不脱离后模块，允许其用于写入或者读取。因此，前模块和中间模块可以执行读取和/或写入功能，而后模块可以读取任何刚写入的数据。因此，这些实施例优选用于写入-读取-写入、读取-写入-读取和写入-写入-读取应用。在后者实施例中，封闭件应该比用于确保读取能力的磁带顶盖宽。越宽的封闭件可能需要越宽的间隙到间隙间隔。因此，优选实施例具有写入-读取-写入构造，其可以使用缩短的封闭件，从而允许更靠近的间隙到间隙间隔。
图6和7所示实施例的附加方面类似于上面给定的那些。
多模块头126的32通道版本可以在与当前16通道重叠LTO模块相同或者比当前16通道重叠LTO模块小的间距上使用具有引线的电缆，或者可选地模块上的连接可以是被键盘输入(organ-keyboarded)用于在电缆跨度上减少50％的元件。过度-不足的写入对非屏蔽电缆可以用于写入器，其可以具有集成伺服读取器。
可以在驱动器中设定外包角α1，例如通过在本领域中已知的任何类型的导引装置，例如可调滚轴、滑动片等等，或者可选择地，通过集成到头的伸臂梁。例如，具有偏移轴的滚轴可以用于设定包角。偏移轴产生旋转的轨道弧，允许包角α1的精确对齐。
为了组装上面描述的实施例中的任何一个，可以使用传统U型梁组件。因此，可以相对于前代的头维持或者甚至减少大多数合成头。在其它方法中，可以将模块构造为单一主体。掌握本教导的本领域技术人员将理解制造这种头的其它已知方法可以适用于构造这种头。
如上面提到的，各种实施例与用于磁带记录产品和系统的格式相关联。虽然这种格式解决了对通过允许每缠绕使用更多活动传感器通道而允许更高数据速率的构造的需要，但是同时至少向具有每缠绕使用更少的活动传感器通道的前代提供了向后兼容性。
考虑到例如Linear Tape Open第三代(LTO-3)，其是对8通道格式的LTO-2向后兼容的16通道格式。在开头创建LTO以适应8和16通道格式，并且因此允许从8到16通道的转变。继续该示例，从LTO-3转变到32通道以及保持向后兼容能力意味着通道之间的间距需要再次平分。这产生了格式上的不对称，导致给定数据带中备用区的产生。
在一些方案中，可以将“备用区”限定为对于当前使用的格式中的用户数据是不可得到的区域，并且该区域不邻近伺服轨道安置的保护带。
在各种实施例中，通过以例如LTO格式加倍通道的数量产生的备用区是连续的。在一个方法中，例如，当以活动通道的数量对4、8、16等等取模的格式加倍通道的数量时，所产生的备用区是连续的。连续的备用区是当数据带被完全写入时没有写入的所有区域占据磁带的一个区域的情况，例如沿着磁带长度的条带。这不包括邻近伺服轨道的保护带。连续的备用区可以以格式为中心，可以邻近伺服轨道或者在其间任一点处放置。
因此，在一个实施例中，格式指定磁记录带上的数据结构，例如用于读取和/或写入磁带的若干活动数据通道的数量、磁记录带上数据轨道的大体位置和磁记录带上的备用区，其中备用区可以是连续的。格式还指定与第二格式(例如、传统格式)的向后兼容性。在一个方法中，第二格式指定比由前述格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。在第一和/或第二格式中指定的活动通道的数量可以对偶数取模，其中“模”意味着“多个”。各种方法中的第二格式可以指定无备用区、分离备用区或者连续备用区。
图8描绘了根据一个实施例以磁记录带形式的产品800的优选实施例的局部视图。作为选择，可以连同来自此处列出的任何其它实施例的特征(例如参考其它图描述的那些)实现当前产品800。例如，产品800可以实现为例如在图1A中所示的盒，并且具有其中带有指定格式的数据的盒存储器。然而，当然这种产品800以及此处呈现的其它产品可以用于各种应用和/或可能或者可能没有在此处列出的说明性实施例中具体描述的置换。进一步地，此处呈现的产品800可以用于任何期望的环境中。
参考图8，示出了单个数据带和夹着数据带的伺服轨道802。格式优选地指定活动通道的模数为偶数，例如2、4、8、16、32、64等，并且所示示例指定数据轨道804的32个通道读取和/或写入，以及在垂直于磁带移动方向的方向上，形成相对于数据轨道居中并且相应地相对于根据格式读取和/或写入数据轨道的传感器阵列居中的连续备用区806。参见，例如，图9中的阵列。
图9描绘了根据一个实施例以磁头的传感器阵列的形式的装置900的优选实施例的代表性视图(不按比例)，配置为根据格式读取和/或写入磁记录带。作为选择，当前装置900可以连同来自此处列出的任何其它实施例的特征(例如参考其它图所描述的那些)一起实现。然而，当然这种装置900以及此处呈现的其它装置可以用于各种应用和/或可能或者可能没有在此处列出的说明性实施例中具体描述的置换。进一步地，此处呈现的装置900可以用于任何期望的环境中。
参考图9，示出了根据格式安置的传感器阵列902，该格式在该示例中指定32通道读取和写入。还示出了位于阵列902的侧面的伺服读取器S。当连同图8中的数据带一起查看阵列902时，可以看出备用区806相对于传感器阵列居中。为简单起见，此处也可以使用术语“备用区”描述与磁记录带上的备用区相对应的磁头上的区域。因此，阵列逻辑上分成关于备用区位置和/或阵列的中心点定向的两个对称子阵列。该对称具有合成格式是对称的好处，如果期望的话，其不仅促进使用备用区用于其它功能，而且大大简化了用于以该格式记录数据的装置的制造，以及以避免需要传感器多路复用的方式部署该装置。
如上面提到的，阵列902可以具有与备用区相对应的非活动区域906，并且安置在对称子阵列之间。例如，阵列可以在非活动区域906中没有中间传感器。可选地，可以存在中间传感器，但是是非活动的，例如在装置操作期间不耦合至电缆、是损坏的或只是没有激活的。非活动区域的宽度可以大约是在子阵列中的一个中的传感器中心到中心的间距P的两倍。然而，在磁带上产生的备用区具有大约等于子数据带810的宽度(例如，由单个传感器写入的相邻轨道或者与阵列中一个传感器位置的横向范围性相对应)。当完全写入时，子数据带810本身可以大约等于传感器中心到中心的间距P。
为了提供与第二格式的向后兼容性，具有比第一阵列902少的活动通道的数量，并且其中较少的数量对偶数取模，通常还按照第二格式中所指定的安置阵列902的各种传感器。为了示例，还在图9中示出了由第二格式指定的位置处的传感器阵列904(不按比例)。在一个方法中，如果第二格式指定N个通道，那么根据该格式的阵列具有2xN或者2xN+1个传感器。
在一个实施例中，装置900被配置为根据第二(例如，传统)格式读取和/或写入磁记录带，其中当数据带以第二格式完全写入时，没有产生连续备用区。装置还被配置为根据(例如，新的)格式读取和/或写入磁记录带，其中当数据带以该格式完全写入时，产生连续备用区。
根据各种方法，装置900可以被配置用于非蛇形和/或蛇形写入。可以存在附加阵列以允许双向写入，边写边读能力等。图8的数据轨道804被描述为以蛇形方式写入。图10A描绘了以蛇形方式写入的瓦式数据轨道，其中从外向内，随着磁带以顺序缠绕的方式前后移动，以交替方式在第一方向上写入轨道804A以及在相反方向上写入轨道804B。FIG.10B描绘了以非蛇形方式写入的瓦式数据轨道。
图11描绘了根据一个实施例以磁记录带形式的产品1100的另一个实施例的局部视图。作为选择，本产品1100可以连同来自此处列出的任何其它实施例的特征(例如参考其它图所描述的那些)一起实现。例如，产品1100可以实现为例如在图1A中所示的盒，并且具有其中带有指定格式的数据的盒存储器。然而，当然这种产品1100以及此处呈现的其它产品可以用于各种应用和/或可能或者可能没有在此处列出的说明性实施例中具体描述的置换。进一步地，此处呈现的产品1100可以用于任何期望的环境中。
如图所示，产品1100的数据带包括数据轨道804、伺服轨道802和偏离数据带中心并且在写入数据轨道期间相应地相对于传感器阵列偏离中心的备用区806。在该示例中，备用区806靠近磁记录带上的伺服图案802。
图12描绘了根据一个实施例以磁记录带形式的产品1200的另一个实施例的局部视图。作为选择，本产品1200可以连同来自此处列出的任何其它实施例的特征(例如参考其它图所描述的那些)一起实现。例如，产品1200可以实现为例如在图1A中所示的盒，并且具有其中带有指定格式的数据的盒存储器。然而，当然这种产品1200以及此处呈现的其它产品可以用于各种应用和/或可能或者可能没有在此处列出的说明性实施例中具体描述的置换。进一步地，此处呈现的产品1200可以用于任何期望的环境中。
如图所示，产品1200的数据带包括数据轨道804、伺服轨道802和偏离数据带中心并且在写入数据轨道期间相应地相对于传感器阵列偏离中心的备用区806。在该示例中，备用区806在数据带的中心与外沿之间。
参考图8和12，备用区806将数据带分离成位于其对侧上的部分。然后，用于写入部分中的每一个的传感器组可以在逻辑上认为是传感器阵列的子阵列，(当使用时)每个子阵列被安置在备用区的相反侧上。
格式可以因此指定和/或对应装置可以被配置为在一个操作模式中仅使用安置在备用区一侧上的传感器的一个子阵列来写入。由于在给定时间读取和/或写入的数据带的宽度小于整个阵列的宽度，因此该模式可以用于解决磁带尺寸不稳定问题。
图13描绘了根据一个实施例以磁记录带形式的产品1300的另一个实施例的局部视图。作为选择，本产品1300可以连同来自此处列出的任何其它实施例的特征(例如参考其它图所描述那些)一起实现。例如，产品1300可以实现为例如在图1A中所示的盒，并且具有其中带有指定格式的数据的盒存储器。然而，当然这种产品1300以及此处呈现的其它产品可以用于各种应用和/或可能或者可能没有在此处列出的说明性实施例中具体描述的置换。进一步地，此处呈现的产品1300可以用于任何期望的环境中。
如图所示，产品1300的数据带包括数据轨道804、伺服轨道802和非连续的备用区806。备用区可以安置位于中心与外部子数据带之间的子数据带中。用于写入这种产品的装置可以包括用于允许装置以指定非连续备用区的传统格式写入和/或读取的多路复用器(例如，在图1A的控制器中)。
格式可以进一步指定用于在备用区中读取和/或写入的参数，如图14所示，其描绘了具有在备用区806中写入的信息的图8的产品800。例如，信息可以被编码到备用区中(例如在工厂)。这种信息可以包括制造的日期/地点、包括批次、在台车上的位置、温度、湿度、伺服写入磁头净化、张力等的生产信息。在其它方法中，信息可以包括例如伺服写入磁头尺寸、元数据等的辅助信息。该数据可以以开放格式写入，例如用于存储线性磁带文件系统(LTFS)分区数据。进一步地，因为在优选实施例中备用区位于数据带的中心，其中的信息可以提供参考位置。因此，例如，包括数据的轨道可以很窄，例如1μm宽(足够宽以读回)，并且因此充当参考特征。
符合该格式的任何装置可以包括至少一个传感器，用于在备用区中读取和/或写入。例如，在上述实施例中，图9的装置900可以具有33个通道。
图15是根据各种实施例具有不同数量的活动通道以及对称和不对称子阵列的传感器布局的代表性视图。作为选择，当前布局中的任何一个可以连同来自此处列出的任何其它实施例的特征(例如参考其它图所描述的那些)一起实现。然而，当然这种布局以及此处呈现的其它布局可以用于各种应用和/或可能或者可能没有在此处列出的说明性实施例中具体描述的置换。进一步地，此处呈现的布局可以用于任何期望的环境中。
示出了若干阵列。每个阵列包括数据传感器1504和伺服传感器1506。传感器逻辑上可分成夹住各自阵列的中心线1508的两个子阵列。
如图所示，阵列包括八通道阵列1502。八通道阵列1502关于中心线1508是非对称的。
16通道阵列1510与八通道阵列1502向后兼容。16通道阵列1510关于中心线1508对称。
32通道阵列1512与16通道阵列1510和八通道阵列1502向后兼容。32通道阵列1512关于中心线1508对称。非活动区域位于接近中心线1508处。因此，阵列1512被配置为沿着中心线1508提供备用区。
64通道阵列1514与32通道阵列1512、16通道阵列1510和八通道阵列1502向后兼容。64通道阵列1514关于中心线1508对称。该阵列1514被配置为沿着中心线1508提供备用区。
可替换的64通道阵列1516与32通道阵列1512、16通道阵列1510和八通道阵列1502向后兼容。该阵列1516被配置为沿着中心线1508提供备用区，以及位于伺服传感器1506和与其最靠近的数据传感器1504之间的备用区。不同于非对称阵列1502，该实施例中的阵列是对称的并且因此在操作期间不需要多路复用，而非对称阵列需要。
根据一个实施例的装置包括具有包括数据和伺服传感器的传感器阵列的磁头，其中装置被配置为根据格式读取和/或写入磁记录带。格式指定关于阵列中心(与关于阵列的中心线1508对称的传感器位置相对应)对称布置的活动通道的数量、磁记录带上数据轨道的位置和磁记录带上的备用区。该格式还指定与第二格式的向后兼容性。第二格式指定比由该格式指定的活动通道的数量少的活动通道数量。
显然，前述系统和/或方法的各个特征可以以任何方式组合，从上面呈现的描述产生多个组合。
如本领域的技术人员应当理解的，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，实施例的方面可以采用全部硬件实施例、全部软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，它们全部在此通常可以被一般地称作“电路”、“模块”或“系统”。此外，实施例的方面可以采用嵌入体现在一个或者多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述计算机可读介质具有嵌入体现在其上的计算机可读程序代码。
可以采用一个或多个计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者永久计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。永久计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(例如，CD-ROM)、蓝光只读存储器(BD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，永久计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序或应用的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是永久计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件(例如具有一个或多个导线的电连接、光纤等)使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机，例如利用因特网服务提供商(ISP)来通过因特网连接。
下面将参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品。
也可以将计算机程序指令加载至计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备上以使得在计算机、其它可编程装置或者其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现过程，从而在计算机或者其它可编程装置上执行计算机程序的指令提供用于实现流程图和/或框图中的一个或者多个方框中规定的功能/动作的过程。
应当进一步理解，本发明的实施例可以以代表客户部署的服务的形式提供。
尽管上文已经描述了各种实施例，应当理解，它们仅是通过举例的方式提出，而非限制本发明。因此，本发明的实施例的宽度和范围不限于上述示例性的实施例，而应该由所附的权利要求及其等价物来限定。

Claims (20)

1.一种用于数据存储的装置，包括：
具有传感器阵列的磁头，
其中所述装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入；
其中所述格式指定活动通道的数量、所述磁记录带上的数据轨道的位置以及所述磁记录带上的连续备用区；
其中所述格式还指定与第二格式的向后兼容性；
其中所述第二格式指定比由所述格式指定的活动通道数量少的活动通道数量。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述备用区相对于所述传感器阵列居中。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述传感器阵列具有安置在传感器的对称子阵列之间的非活动区。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述备用区相对于所述传感器阵列偏离中心。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述备用区靠近所述磁记录带上的伺服图案。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置进一步被配置为在一种操作模式中仅使用安置在所述备用区的一侧上的所述传感器的一个子阵列进行写入。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述格式对偶数取模，并且进一步包括用于在所述备用区中读取和/或写入的至少一个传感器。
8.根据权利要求1所述的装置，其中在所述阵列中的所述传感器的布局关于所述阵列的中心点对称。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述备用区在穿过轨道方向上的宽度等于所述传感器中的相邻传感器的中心到中心间距。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二格式指定连续备用区。
11.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
用于在所述磁头上传递磁记录带的驱动机构；以及
电耦合至所述磁头的控制器。
12.一种用于数据存储的装置，包括：
具有传感器阵列的磁头，所述传感器包括数据传感器和伺服传感器，
其中所述装置被配置为根据格式对磁记录带进行读取和/或写入，
其中所述格式指定关于所述阵列的中心对称布置的活动通道的数量、所述磁记录带上的数据轨道的位置，以及所述磁记录带上的备用区；
其中所述格式还指定与第二格式的向后兼容性；
其中所述第二格式指定比由所述格式指定的活动通道数量少的活动通道数量。
13.一种用于数据存储的产品，包括：
磁记录带；以及
盒存储器，
其中所述盒存储器在其中存储有指定格式的数据，
其中所述格式指定活动通道的数量、所述磁记录带上的数据轨道的位置以及所述磁记录带上的连续备用区；
其中所述格式还指定与第二格式的向后兼容性；
其中所述第二格式指定比由所述格式指定的活动通道数量少的活动通道数量。
14.根据权利要求13所述的产品，其中所述备用区相对于具有所述备用区的数据带居中。
15.根据权利要求13所述的产品，其中所述备用区偏离具有所述备用区的数据带的中心。
16.根据权利要求13所述的产品，其中所述格式进一步指定在一种操作模式中仅使用安置在所述备用区的一侧上的所述通道的一个子阵列进行写入。
17.根据权利要求13所述的产品，其中由所述格式指定的活动通道数量对偶数取模，并且所述格式进一步指定用于在所述备用区中进行读取和/或写入的参数。
18.根据权利要求13所述的产品，其中所述备用区在穿过轨道方向上的宽度等于子数据带的宽度。
19.根据权利要求13所述的产品，其中信息被编码到所述备用区中。
20.根据权利要求13所述的产品，其中所述第二格式指定连续备用区。
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