飞高对叠瓦式存储系统的性能影响分析
发布时间：2021-11-01 09:10
叠瓦式磁记录和交换耦合介质相结合是提高磁记录面密度的有效方法,飞高作为磁头设计中的主要参数之一,对系统记录性能有显著影响.本文介绍叠瓦式写磁头的结构设计,分析交换耦合介质翻转场对写入误差的影响,计算不同飞高下的写磁头磁场分布、强度和梯度.仿真结果显示飞高为10nm时,写磁头能产生的写场强度为17.51kOe,梯度为528Oe/nm,可以在提供足够大写场强度的同时获得较高的梯度,降低写入误差,提高系统性能.
【文章来源】：赣南师范大学学报. 2020,41(06)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
写磁头模型图(a)正视图 (b)俯视图
记录介质翻转场是影响系统写入误码率的重要因素之一,根据公式(4),写入信息时,当前信息位的写场强度(Hrec)要大于介质翻转场(Hsw)以保证信息位能以较大概率被成功写入;同时邻接信息位由于受到擦除场(Hate)影响,也有一定概率会被误擦除,因此要求介质翻转场要大于擦除场以降低误擦除率.记录介质翻转场与写入误差之间的关系如图2所示,当Hsw小于Hate时,邻接信息位和当前信息位均以较大概率被翻转,此时由于邻接信息位被误擦除,写入失败;当Hsw大于Hrec时,当前信息位和邻接信息位被翻转的概率较低,此时由于当前信息位没有被翻转,写入同样失败;只有当Hsw大于Hate且小于Hrec时,邻接信息位被误擦除的概率较低,同时当前信息位被翻转的概率较大,写入成功.从图2可以看出,当Hsw=17.35 kOe时,写入误差最低.叠瓦式磁记录系统采用写角方式写入信息,写角下方的写场强度较强,梯度较大,在以较大写场强度写入当前信息位时,尽可能减小邻接信息位受到的误擦除场强度,进而降低误码率,提高系统性能.写磁头是决定系统性能的重要因素,涉及诸如写角、倾角、飞高(FH)、磁头厚度等众多参数,本文重点讨论飞高对系统性能的影响.不同飞高下写磁头写场强度分布如图3所示,从图中可以看出,飞高的大小对写场强度和梯度有很大影响,随着飞高的增加,写角处的磁场强度降低而梯度有不同的变化.值得注意的是,磁场强度最强的部位出现在梯形磁头的腰部而不是写角处,但由于在沿磁道方向上,腰部的磁场强度变化不明显,梯度较小,这会使沿磁道方向的邻接信息位受到较强的擦除场,导致写入失败,因此一般不采用磁头的腰部作为写入部位.写角处虽然磁场强度不是最强,但在沿磁道方向和跨磁道方向上的磁场强度变化明显,梯度大,因此选用写角处作为写入部位.
叠瓦式磁记录系统采用写角方式写入信息,写角下方的写场强度较强,梯度较大,在以较大写场强度写入当前信息位时,尽可能减小邻接信息位受到的误擦除场强度,进而降低误码率,提高系统性能.写磁头是决定系统性能的重要因素,涉及诸如写角、倾角、飞高(FH)、磁头厚度等众多参数,本文重点讨论飞高对系统性能的影响.不同飞高下写磁头写场强度分布如图3所示,从图中可以看出,飞高的大小对写场强度和梯度有很大影响,随着飞高的增加,写角处的磁场强度降低而梯度有不同的变化.值得注意的是,磁场强度最强的部位出现在梯形磁头的腰部而不是写角处,但由于在沿磁道方向上,腰部的磁场强度变化不明显,梯度较小,这会使沿磁道方向的邻接信息位受到较强的擦除场,导致写入失败,因此一般不采用磁头的腰部作为写入部位.写角处虽然磁场强度不是最强,但在沿磁道方向和跨磁道方向上的磁场强度变化明显,梯度大,因此选用写角处作为写入部位.不同的磁头设计,其写场强度和梯度不同,性能指标也各有差异,飞高作为磁头设计中的重要参数之一,对写场强度和梯度有很大影响.图4是磁头在不同飞高下的写场强度和梯度表现,从图中可以看出,随着飞高逐渐增加,记录介质离写磁头越来越远,写场强度减弱,但写场梯度呈现先增加后减小的趋势.当飞高较小时(如FH=7 nm时),由于写角周围的写场强度都较强,差异不大,因此梯度较小;随着飞高增加(如飞高从8 nm增加至11 nm时),虽然写角处的写场强度也在减小,但周围磁性颗粒受到的逸散场减小的幅度更大,导致差异增大,因此梯度呈现增大的趋势;随着飞高继续增加(如飞高从12 nm继续增加),记录介质远离写磁头,写角处以及周围的写场强度均大幅降低,差异也减小,因此梯度下降.需要注意的是设计磁头时,在保证足够写场强度的情况下,应尽量选择梯度大的设计,以提高系统性能.虽然当FH=11nm时,写场梯度最高,但由于此时写场强度只有17.15 kOe,小于17.35 kOe,不能满足写入数据的要求,因此选择FH=10 nm,此时写场强度为17.51 kOe,梯度为528 Oe/nm.
【参考文献】：
期刊论文
[1]高密度磁记录技术研究综述[J]. 王国华,杜宏章,吴凤刚,刘石勇. 计算机研究与发展. 2018(09)
博士论文
[1]磁性超高密度存储的若干种新技术研究[D]. 廖嘉霖.复旦大学 2011
本文编号：3469904
【文章来源】：赣南师范大学学报. 2020,41(06)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
写磁头模型图(a)正视图 (b)俯视图
记录介质翻转场是影响系统写入误码率的重要因素之一,根据公式(4),写入信息时,当前信息位的写场强度(Hrec)要大于介质翻转场(Hsw)以保证信息位能以较大概率被成功写入;同时邻接信息位由于受到擦除场(Hate)影响,也有一定概率会被误擦除,因此要求介质翻转场要大于擦除场以降低误擦除率.记录介质翻转场与写入误差之间的关系如图2所示,当Hsw小于Hate时,邻接信息位和当前信息位均以较大概率被翻转,此时由于邻接信息位被误擦除,写入失败;当Hsw大于Hrec时,当前信息位和邻接信息位被翻转的概率较低,此时由于当前信息位没有被翻转,写入同样失败;只有当Hsw大于Hate且小于Hrec时,邻接信息位被误擦除的概率较低,同时当前信息位被翻转的概率较大,写入成功.从图2可以看出,当Hsw=17.35 kOe时,写入误差最低.叠瓦式磁记录系统采用写角方式写入信息,写角下方的写场强度较强,梯度较大,在以较大写场强度写入当前信息位时,尽可能减小邻接信息位受到的误擦除场强度,进而降低误码率,提高系统性能.写磁头是决定系统性能的重要因素,涉及诸如写角、倾角、飞高(FH)、磁头厚度等众多参数,本文重点讨论飞高对系统性能的影响.不同飞高下写磁头写场强度分布如图3所示,从图中可以看出,飞高的大小对写场强度和梯度有很大影响,随着飞高的增加,写角处的磁场强度降低而梯度有不同的变化.值得注意的是,磁场强度最强的部位出现在梯形磁头的腰部而不是写角处,但由于在沿磁道方向上,腰部的磁场强度变化不明显,梯度较小,这会使沿磁道方向的邻接信息位受到较强的擦除场,导致写入失败,因此一般不采用磁头的腰部作为写入部位.写角处虽然磁场强度不是最强,但在沿磁道方向和跨磁道方向上的磁场强度变化明显,梯度大,因此选用写角处作为写入部位.
叠瓦式磁记录系统采用写角方式写入信息,写角下方的写场强度较强,梯度较大,在以较大写场强度写入当前信息位时,尽可能减小邻接信息位受到的误擦除场强度,进而降低误码率,提高系统性能.写磁头是决定系统性能的重要因素,涉及诸如写角、倾角、飞高(FH)、磁头厚度等众多参数,本文重点讨论飞高对系统性能的影响.不同飞高下写磁头写场强度分布如图3所示,从图中可以看出,飞高的大小对写场强度和梯度有很大影响,随着飞高的增加,写角处的磁场强度降低而梯度有不同的变化.值得注意的是,磁场强度最强的部位出现在梯形磁头的腰部而不是写角处,但由于在沿磁道方向上,腰部的磁场强度变化不明显,梯度较小,这会使沿磁道方向的邻接信息位受到较强的擦除场,导致写入失败,因此一般不采用磁头的腰部作为写入部位.写角处虽然磁场强度不是最强,但在沿磁道方向和跨磁道方向上的磁场强度变化明显,梯度大,因此选用写角处作为写入部位.不同的磁头设计,其写场强度和梯度不同,性能指标也各有差异,飞高作为磁头设计中的重要参数之一,对写场强度和梯度有很大影响.图4是磁头在不同飞高下的写场强度和梯度表现,从图中可以看出,随着飞高逐渐增加,记录介质离写磁头越来越远,写场强度减弱,但写场梯度呈现先增加后减小的趋势.当飞高较小时(如FH=7 nm时),由于写角周围的写场强度都较强,差异不大,因此梯度较小;随着飞高增加(如飞高从8 nm增加至11 nm时),虽然写角处的写场强度也在减小,但周围磁性颗粒受到的逸散场减小的幅度更大,导致差异增大,因此梯度呈现增大的趋势;随着飞高继续增加(如飞高从12 nm继续增加),记录介质远离写磁头,写角处以及周围的写场强度均大幅降低,差异也减小,因此梯度下降.需要注意的是设计磁头时,在保证足够写场强度的情况下,应尽量选择梯度大的设计,以提高系统性能.虽然当FH=11nm时,写场梯度最高,但由于此时写场强度只有17.15 kOe,小于17.35 kOe,不能满足写入数据的要求,因此选择FH=10 nm,此时写场强度为17.51 kOe,梯度为528 Oe/nm.
【参考文献】：
期刊论文
[1]高密度磁记录技术研究综述[J]. 王国华,杜宏章,吴凤刚,刘石勇. 计算机研究与发展. 2018(09)
博士论文
[1]磁性超高密度存储的若干种新技术研究[D]. 廖嘉霖.复旦大学 2011
本文编号：3469904
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