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1、(10)申请公布号 CN 103824575 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103824575 A (21)申请号 201310542804.X (22)申请日 2013.11.05 13/680,497 2012.11.19 US G11B 20/18(2006.01) G11C 29/04(2006.01) (71)申请人 LSI 公司 地址 美国加利福尼亚州米尔皮塔斯市 (72)发明人 斯科特M德齐亚克 明金 乔纳森戴克惠斯 (74)专利代理机构 北京纽乐康知识产权代理事 务所 ( 普通合伙 ) 11210 代理人 田磊 (54) 发明名称 基于谐波比率的缺陷分类器。
2、 (57) 摘要 本公开涉及一种用于检测和分类至少一个介 质缺陷的系统和方法。 写入周期性图案到介质上， 得到至少一个波形。将波形的幅值与缺陷阈值进 行比较， 以检测介质中是否存在介质缺陷。 当检测 到至少一个缺陷， 对所述每个波形的至少两个次 谐波的幅值在缺陷范围内进行确定。基于所述至 少两个谐波幅值的比率与分类阈值的比较， 对缺 陷进行分类。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书3页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103824575 A CN 1。
3、03824575 A 1/2 页 2 1. 一种用于检测和分类至少一个介质缺陷的系统， 包括 ： 与至少一个介质通信的计算系统， 该计算系统被构形用以 ： 写入一周期性图案到所述至少一个介质中， 得到至少一个波形 ； 基于所述至少一个波形的一幅值与一缺陷阈值的比较， 检测所述至少一个介质的至少 一个缺陷 ； 确定所述至少一个波形的至少两个的谐波的幅值 ； 以及 利用所述至少两个谐波的幅值分类所述至少一个缺陷。 2. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于 ： 所述周期性图案包括一 4T 图案。 3. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于 ： 所述至少两个谐波包括所述至少一个波 形的一。
4、次谐波和所述至少一个波形的三次谐波。 4. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于 ： 所述计算系统被进一步构形用以当所述 至少一个波形的所述幅值小于所述缺陷阈值时， 检测所述至少一个缺陷。 5. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于 ： 所述计算系统被进一步构形用以将所述 至少一个缺陷分类为热粗糙缺陷或脱层缺陷中的至少一个。 6. 根据权利要求 1 所述的系统， 其特征在于， 所述计算系统进一步被构形用以 ： 确定所述至少两个谐波幅值的一比率 ； 以及 基于比较所述至少两个谐波幅值的所述比率与一分类阈值， 分类所述至少一个缺陷。 7. 根据权利要求 6 所述的系统， 其特征在于 ：。
5、 所述至少两个次谐波幅值的所述比率包 括所述至少一个波形的三次谐波的一幅值与所述至少一个波形的一次谐波的一幅值的比 率。 8. 根据权利要求 7 所述的系统， 其特征在于， 所述计算系统被进一步构形用以 ： 当所述至少两个谐波幅值的所述比率小于所述分类阈值时， 将所述至少一个缺陷分类 为热粗糙缺陷 ； 以及 当所述至少两个谐波幅值的所述比率不小于所述分类阈值时， 将所述至少一个缺陷分 类为脱层缺陷。 9. 一种检测和分类至少一个介质缺陷的方法， 包括 ： 写入一周期性图案到至少一个介质， 得到至少一个波形 ； 基于所述至少一个波形的一幅值与一缺陷阈值的比较， 检测所述至少一个介质的至少 一个缺。
6、陷 ； 确定所述至少一个波形的至少两个谐波的幅值 ； 以及 利用所述至少两个谐波的所述幅值分类所述至少一个缺陷。 10. 根据权利要求 9 所述的方法， 其特征在于， 所述周期性图案包括一 4T 图案。 11. 根据权利要求 9 所述的方法， 其特征在于 ： 所述至少两个谐波包括所述至少一个波 形的一次谐波和所述至少一个波形的三次谐波。 12. 根据权利要求 9 所述的方法， 其特征在于， 所述方法进一步包括 ： 当所述至少一个波形的所述幅值小于所述缺陷阈值时， 检测所述至少一个缺陷。 13. 根据权利要求 9 所述的方法， 其特征在于， 所述方法进一步包括 ： 将所述至少一个缺陷分类为热粗糙。
7、缺陷或脱层缺陷中的至少一个。 14. 一种检测和分类至少一个介质缺陷的方法， 包括 ： 权 利 要 求 书 CN 103824575 A 2 2/2 页 3 写入一周期性图案到至少一个介质， 得到至少一个波形 ； 基于所述至少一个波形的一幅值与一缺陷阈值的比较， 检测所述至少一个介质的至少 一个缺陷 ； 确定所述至少一个波形的至少两个谐波的幅值 ； 确定所述至少两个谐波的所述幅值的一比率 ； 以及 基于所述至少两个谐波的所述幅值的所述比率与一分类阈值的比较， 分类所述至少一 个缺陷。 15. 如权利要求 14 所述的方法， 其特征在于， 所述周期性图案包括一 4T 图案。 16. 根据权利要求。
8、 14 所述的方法， 其特征在于， 所述方法进一步包括 ： 当所述至少一个波形的所述幅值小于所述缺陷阈值时， 检测所述至少一个缺陷。 17. 根据权利要求 14 所述的方法， 其特征在于， 所述方法进一步包括 ： 将所述至少一个缺陷分类为热粗糙缺陷或脱层缺陷中的至少一个。 18. 根据权利要求 14 所述的方法， 其特征在于 ： 所述至少两个谐波包括所述至少一个 波形的一次谐波和所述至少一个波形的三次谐波。 19. 根据权利要求 18 所述的方法， 其特征在于 ： 所述至少两个谐波的所述幅值的所述 比率包括所述三次谐波的一幅值与所述一次谐波的一幅值的比率。 20. 根据权利要求 19 所述的方。
9、法， 其特征在于， 所述方法进一步包括 ： 当所述至少两个谐波的所述幅值的比率小于所述分类阈值时， 将所述至少一个缺陷分 类为热粗糙缺陷 ； 以及 当所述至少两个谐波的所述幅值的比率不小于所述分类阈值时， 将所述至少一个缺陷 分类为脱层缺陷。 权 利 要 求 书 CN 103824575 A 3 1/3 页 4 基于谐波比率的缺陷分类器 技术领域 0001 本发明涉及存储技术领域， 尤其涉及一种基于谐波比率的缺陷分类器。 背景技术 0002 数据可以存储在几种类型载体介质中， 如硬盘驱动器、 光盘、 及其他形式的永久性 或半永久性存储器。载体介质的缺陷由不确切动作、 性能低下或数据损坏导致。介。
10、质缺陷 的测试可以提高数据存储系统的可靠性。 发明内容 0003 本公开的一个实施例是一种检测和分类至少一个介质缺陷的方法。 周期性图案被 写入到介质中， 以得到至少一个波形。 将波形的幅值与缺陷阈值进行比较， 以检测介质中是 否存在或不存在介质缺陷。当至少一个缺陷被检测时， 所述波形的至少两个谐波的每一个 的幅值在缺陷范围内被确定。利用所述至少两个谐波的幅值对缺陷进行分类。 0004 应理解的是， 前面的一般描述和下面的详细描述不用于限制本公开。被并入说明 书中并构成本说明书的一部分的附图说明用于说明本公开的实施例。 附图说明 0005 通过参考附图， 本领域技术人员可更好地理解本公开的实施。
11、例 ： 图 1A 是根据本公开的一个实施例的一个用于检测和分类至少一个介质缺陷的系统的 框图 ; 图 1B 是根据本公开的一个实施例， 在记录介质的周期性图案中产生的波形的图解说 明 ; 图 1C 是根据本公开的一个实施例， 与分类阈值相比， 至少一个波形的至少两个谐波幅 值比率的图形说明 ; 图 2 是根据本公开的一个实施例， 至少一个介质缺陷检测和分类的方法的流程图 ; 图 3 是根据本公开的一个实施例， 所述至少一个介质缺陷检测和分类方法的流程图。 具体实施方式 0006 现在根据所公开的实施例的附图进行详细说明。 0007 图 1A 至图 3 用于说明检测和分类至少一个介质缺陷的系统和。
12、方法的实施例。包 括， 但不限于 ： 热粗糙度 （thermal asperity， TA） 和脱层 （delaminated， DLM ） 缺陷是已知 发生在载体介质中的 （如硬盘驱动器和其他永久性或半永久性的存储设备） 。术语 “载体介 质” 用于引用在实施例中由系统或方法被操作的任何载体介质。 0008 图 1A 是一个用于检测和分类至少一个测试介质 102 的至少一个缺陷的系统 100 的实施例。系统 100 包括与试验介质 102 进行通信的计算系统 104。该计算系统 104 包括 任何组合的硬件、 软件或固件， 被构形用以执行本文所述的用于检测和分类测试介质 102 说 明 书 。
13、CN 103824575 A 4 2/3 页 5 中至少一个缺陷的一个或多个步骤。在一个实施例中， 该计算系统 104 包括至少一个处理 器106， 其被构形用以用于执行载体介质108的程序指令110以完成这里所描述的步骤中的 一个或多个。在另一个实施方案中， 该计算系统 104 包括被构形用以用于完成本文中所描 述的一个或多个步骤中的电子电路。 0009 该计算系统 104 被构形用以写入测试介质 102 周期性图案以生成波形 120， 如图 1B 所示。在一些实施例中， 周期性图案包括， 但不限于 4T 图案。该计算系统 104 进一步被 构形用以比较波形 102 与一缺陷阈值， 以确定介。
14、质缺陷是否存在。缺陷阈值是一选定值或 一预定值。在一些实施例中， 缺陷阈值与测试介质 102 的种类有关。在一个实施例中， 当波 形 120 的幅值小于缺陷阈值时， 该计算系统 104 检测到至少一个缺陷。缺陷范围 122 包括 受缺陷影响的波形 120 的一部分， 例如波形 120 的一衰减部分和比波形 120 其余部分具有 更低的幅值的波形 120 的一部分。 0010 该计算系统104进一步被构形用以利用波形120的至少两个谐波的对检测到的缺 陷进行分类。 在一些实施例中， 两个谐波包括， 但不限于 ： 波形120的一次谐波和三次谐波。 谐波是具有频率为基频的整数倍的波形 120 的一个。
15、组成部分。因此， 第一谐波是基频的波 形 120 的一个组成部分， 三次谐波是 3 倍基频的波形 120 的组成部分， 依此类推。 0011 该计算系统 104 被构形用以确定缺陷范围 122 内各谐波的幅值。该计算系统 104 进一步被构形用以确定两个谐波的幅值的比率 124。如图 1C 中所示， 该计算系统 104 被构 形用以比较分类阈值 126 与比率 124， 进而分类检测的缺陷。分类阈值是选定或预定值。在 一些实施例中， 分类阈值与测试介质 102 的类型相关。在一些实施例中， 基于比率 124 是 否小于或不小于分类阈值 126， 该计算系统被构形用以将检测的缺陷进行分类为 TA。
16、 缺陷或 DLM 缺陷。利用两个谐波幅值的比率 124 分类缺陷提供在高密度和低信噪比 （SNR） 条件下 可靠性优点。 0012 在一个实施例中， 该计算系统 104 被构形用以确定波形 120 的第三谐波的幅值与 波形 120 的一次谐波的幅值的比率 124。该计算系统 104 被构形用以当比率 124A 小于分类 阈值 126 时， 将缺陷分类为 TA 缺陷。该计算系统 104 进一步被构形用以当该比值 124B 不 小于分类阈值 126 时， 将缺陷分类为 DLM 缺陷。 0013 在另一个实施例中， 一次谐波和三次谐波的幅值根据下面的公式确定 ： , n = 1 和 3 。 0014。
17、 在上面的公式中， fn为第 n 次谐波，x4T是时间点 k 4T 波形的回读时间。两个谐 波的幅值比率 124 用下面的公式确定 ： 比率 = f3/f1。上述的公式仅用来说明本公开的实施 例， 不以任何方式限制本公开。 0015 图 2 用于说明一种检测和分类试验介质 102 中至少一个缺陷的方法 200。在一些 实施例中， 方法 200 由系统 100 的一个或多个元件执行。然而， 上述实施例所述的系统 100 不应该被解释为限制方法200 。 可以设想， 本领域公知一个或多个额外的系统或设备， 可以 执行方法 200 的以下步骤。 0016 在步骤 202 中， 周期性图案被写入测试介。
18、质 102 ， 得到至少一个波形 120 。在一 些实施例中， 周期性图案包括 4T 图案。在步骤 204 中， 将波形 120 的幅值与缺陷阈值进行 说 明 书 CN 103824575 A 5 3/3 页 6 比较， 以确定是否存在缺陷。在一些实施例中， 当波形 120 的幅值小于缺陷阈值时检测到缺 陷。在步骤 206 中， 波形 120 的至少两个谐波的幅值通过缺陷范围 122 确定。在一些实施 例中， 两个谐波包括波形的一次谐波和三次谐波。在步骤 208 中， 利用两个谐波的幅值分类 缺陷。 在一些实施例中， 通过比较两个谐波的比率124与分类阈值126， 以确定缺陷的类型。 在一些实。
19、施例中， 根据比率 124 是否是小于缺陷阈值 126 或不小于阈值缺陷 126， 将缺陷分 类为 TA 缺陷或 DLM 缺陷。 0017 用于检测和分类至少一个介质缺陷的方法 300 的另一个实施例如图 3 所示。除非 另有说明， 前述实施例的方法 200 同样适用于方法 300 。在一些实施例中， 方法 300 由系 统 100 的一个或多个元素执行。然而， 上述实施例的系统 100 或方法 200 不应该被解释为 限制方法 300 。可以设想， 本领域公知的一个或多个额外的系统或设备， 可以执行方法 300 的以下步骤。 0018 在步骤302， 周期性图案被写入测试介质102， 得到至。
20、少一个波形120。 在步骤304， 将波形 120 幅值与缺陷阈值进行比较， 以确定是否存在缺陷。当波形 120 的幅值小于缺陷 阈值时， 检测到至少一个缺陷。在步骤 306 中， 所述至少两个次谐波波形 120 的幅值由缺陷 范围 122 确定。在步骤 308 中， 确定两个谐波幅值的比率 124。在步骤 310 中， 通过比较两 个谐波的幅值比率 124 与分类阈值 126 分类缺陷以确定缺陷类型。 0019 在一个实施例中， 在步骤 308 中确定的比率 124 包括波形的三次谐波幅值与波形 一次谐波幅值的比率 （即比率 = f3/f1 ） 。在步骤 310 中， 当比率 124A 小于。
21、分类阈值 126 时 （即比率 ClassT ） ， 缺陷被分类为 TA 缺陷。当比率 124B 不小于缺陷阈值 126 时 （即比率 ClassT ） ， 缺陷被归类为 DLM 缺陷。 0020 在一些实施例中， 本公开描述的各个步骤， 可以由单一的或多个计算系统进行计 算。 计算系统可以包括， 但不限于 ： 个人计算系统、 大型机计算系统、 工作站、 图像计算机、 并 行处理器， 或本领域中已知的任何其他设备。在一般情况下， 术语 “计算系统” 广义地包括 具有一个或多个处理器， 从存储介质中执行指令的任何装置。 0021 如本文实施例所述的程序指令执行的方法， 可能被传输或存储在载体介质。
22、上。载 体介质可以是传输介质， 例如， 但不限于， 电线、 电缆、 或无线传输链路。载体介质还可以包 括存储介质， 例如， 但不限于， 只读存储器、 随机存取存储器、 磁盘、 光盘或磁带。 0022 文实施例所述的方法可以包括在存储介质中存储结果。在结果被存储后， 结果可 以存储在存储介质中， 并使用实施例中所描述的任何方法或系统， 由另一软件模块、 方法或 系统格式化的显示给用户， 此外， 结果可以被存储为 “永久” ，“半永久” 暂时或一段时间。例 如， 该存储介质可以是随机存取存储器 （RAM） ， 但结果不一定在存储介质中无限地持续下 去。 0023 根据本公开的上述任何实施例， 可以。
23、作为一个系统或方法包括在本文所描述的任 何其他实施例的至少一部分中。 本技术领域的技术人员可以根据本公开的一个实施例的上 下文， 有各种实施方式执行本文所描述的系统和方法。 0024 此外， 还应当理解， 本发明由附加的权利要求定义。 虽然已经展示了本发明的实施 例， 但在明显不脱离本公开的范围和实质的情况下， 本领域的技术人员可以有多种修改。 说 明 书 CN 103824575 A 6 1/3 页 7 图 1A 图 1B 说 明 书 附 图 CN 103824575 A 7 2/3 页 8 图 1C 说 明 书 附 图 CN 103824575 A 8 3/3 页 9 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103824575 A 9 。