[发明专利]一种阵列式磁头并行的接触式读写硬盘及其读写方式

说明书

本发明提供一种阵列式磁头并行的接触式读写硬盘及其读写方式。所述硬盘包括磁盘和设置在所述磁盘上的阵列式磁头，每个所述磁头表面附着一层超滑材料。所述磁盘被划分为多个子区域，每个子区域包含多个寻址单元，每个磁头与每个子区域一一对应。当进行读写时，磁盘固定不动，设置在每个磁头上的驱动部件控制多个磁头在对应的子区域同时滑动，从而实现多个磁头同时进行读写。所述硬盘改变了现有Winchester硬盘结构，避免了磁盘转动，并且多个磁头同时进行读写，从而大幅提升硬盘的读写速度、降低噪音、提高硬盘的寿命和数据的安全性。

技术领域

本发明属于存储设备领域，尤其涉及一种阵列式磁头并行的接触式读写硬盘。

背景技术

现如今，无论在读写速度还是存储密度上，硬盘的发展都面临瓶颈。固态硬盘发展迅速，其读写速度明显高于机械硬盘，但其单位存储成本过高，安全性不足，数据损坏后基本无法修补，使用寿命短等致命缺陷，使其发展受到很大限制。

现有主流机械硬盘，其成本明显具有优势，但是内部数据传输速度一般在20MB/s-40MB/s之间，最高的也只有50MB/s左右。即相对于固态硬盘，机械硬盘的读写速度还有待提升。

机械硬盘在接到读写命令到机械硬盘磁头正式开始读或写之间需要较长的访问时间，其包括：寻道时间、旋转延迟时间、命令处理时间和稳定时间。其中，访问时间最大的两块是寻道时间和旋转延迟时间。他们所耗费的时间和机械硬盘旋转一圈(连续读取一条磁道的数据)所需的时间是相当的。在机械硬盘的实际使用过程中，机械硬盘是时时都需要调整轨道的，访问时间对于机械硬盘的读写速度而言占了非常重要的一块，甚至可以说是机械硬盘性能体现的最重要的一个参数。

为了降低访问时间，提出了多磁头并行读写的方式来提高读写速度，进而提高机械硬盘内部传输速度。关于多磁头并行读写技术，国际上已经有了一些专利申请。有专利采取了双音圈电机，由两个音圈电机来分别独立控制两个磁头，进而进行独立读写，提高机械硬盘的读写速度。除了在同一个盘片上布置多个磁头外，还采用一种多个机械硬盘同时读写的方式。对于同一个数据流，采用多个机械硬盘同时读或写，其实也就相当于多磁头同时读和写，只不过这里的多磁头是分布在多个机械硬盘里而已。显然，这种方法不适用于个人计算机的需求。

此外，只有顺序读写的方式，机械硬盘的读写速度与磁头的数目成正比。对于随机读写，机械硬盘存在访问时间的问题。因此，对于整体读写速度的提升，并不与磁头数目成正比。仅通过增加磁头数目，但没有改变机械硬盘的读写方式，仍然不能有效提高读写速度。

此外，由于采用传统的Winchester硬盘结构，需要使用电机马达带动盘片转动以读取数据，这种方式产生的能量损耗依旧很大。并且，磁盘的高速运转也给机械硬盘的稳定和数据安全带来隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种阵列式磁头并行的接触式读写硬盘，以及所述硬盘的读写方式。所述硬盘改变了现有Winchester硬盘结构，避免了磁盘转动，并且多个磁头同时进行读写，从而大幅提升硬盘的读写速度、降低噪音、提高硬盘的寿命和数据的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种阵列式磁头并行的接触式读写硬盘，包括磁盘和设置在所述磁盘上的多个磁头，其特征在于：多个所述磁头呈阵列式分布，在每个所述磁头底部设置一层超滑材料，所述磁盘被分成多个子区域，每个磁头与一个子区域一一对应。

所述超滑材料是实现磁头与磁盘零摩擦的二维材料。

优选的，所述二维材料是石墨烯、二硫化钼、铋、钼或云母。

在所述磁盘上设置相应的薄膜涂层，所述薄膜涂层为具有原子级光滑的材料。

优选的，所述材料是类金刚石碳膜。

优选的，所述薄膜涂层的材料与超滑材料不同。