用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电岛.pdf

上传人：t****

文档编号：5567848

上传时间：2019-02-16

格式：PDF

页数：12

大小：529.39KB

《用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电岛.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电岛.pdf（12页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103871436 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103871436 A (21)申请号 201310757092.3 (22)申请日 2013.12.09 13/708,901 2012.12.07 US G11B 19/20(2006.01) G06F 12/16(2006.01) (71)申请人 HGST 荷兰公司地址荷兰阿姆斯特丹 (72)发明人 S查特拉迪 R库尔 RM舒尔兹 AE维尔特 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人郭定辉 (54) 发明名称用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电岛 (57。

2、) 摘要本发明涉及在硬盘驱动 (HDD) 存储装置中使用的紧急断电(EPO)电力岛的方法，用于在EPO情形的事件中将关键数据保存至非易失性存储器。该 EPO 电力岛包含用于检测 EPO 情形的控制器。电压调节器仅向 EPO 电力岛和非易失性存储器供应来自主轴马达反EMF的电力。因此，该硬盘驱动控制(HDC)的剩余部分与EPO电力岛隔离，以使得当 HDC 的电力供应衰减时将不会破坏数据。通过使用电压调节器提供的电力，该 EPO 电力岛将关键数据从该岛内部的存储器传送到该岛外部的非易失性存储器，例如到闪存芯片中。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要。

3、求书 2 页说明书 6 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6页附图3页 (10)申请公布号 CN 103871436 A CN 103871436 A 1/2 页 2 1. 一种硬盘驱动器，包括：磁性记录磁盘，可转动地被安装在主轴上；磁头浮动块，安装了用于将数据写入该磁性记录磁盘以及从该磁性记录磁盘读出数据的读写磁头；音圈马达，被配置来移动该磁头浮动块以访问该磁性记录磁盘的各部分；硬盘驱动控制器电子组件；马达驱动器，被配置用于提供电力给主轴马达；电压调节器，被配置用于提供电力给所述硬盘驱。

4、动控制器；用于数据存储的非易失性存储器；其中所述硬盘驱动控制器包括紧急断电 (EPO) 电力岛，包括： EPO 电力岛控制器，被配置用于检测 EPO 情形；和非易失性存储器接口，被配置用于将数据从所述 EPO 岛内部的存储器传送到所述非易失性存储器；并且其中所述电压调节器被配置用于响应于所述 EPO 情形，仅为所述硬盘驱动控制器的所述 EPO 电力岛部分以及为所述非易失性存储器提供来自所述马达驱动器的电力。 2. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，所述马达驱动器还被配置用于响应于所述 EPO 情形，使用来自所述主轴马达的反电动势以提供电力给所述电压调节器。

5、。 3. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，所述 EPO 电力岛还包括：振荡器，被配置用作所述 EPO 电力岛的基准时钟，其中所述振荡器运行在比所述硬盘控制器的系统时钟运行的频率更低的频率。 4. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，所述 EPO 电力岛控制器还被配置用于：暂时中止针对所述 EPO 岛的、将改变所述数据的信号传送。 5. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，其中所述非易失性存储器是闪存。 6. 根据权利要求 5 所述的硬盘驱动器，其中所述数据被传送到的所述闪存是预擦除闪存。 7. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，所述 EPO 电力岛控制器还被配置。

6、用于：响应于所述EPO情形，暂时中止与所述EPO电力岛相关的上电复位过程的一部分，以及一旦完成将所述数据传送到所述非易失性存储器，则允许所述上电复位过程的所述部分继续。 8. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，其中传送到所述非易失性存储器的所述数据是来自包含用户数据和元数据的组的至少一个。 9. 根据权利要求 1 所述的硬盘驱动器，其中传送到所述非易失性存储器的所述数据是表示间接表的至少一部分的数据。 10. 一种用于实例化电力岛在紧急断电 (EPO) 情况下保存关键数据至硬盘驱动 (HDD) 装置的方法，该方法包括：检测影响所述 HDD 装置的 EPO 情形；。

7、仅提供电力给所述电力岛是其部分的硬盘驱动控制器且不提供电力给所述硬盘驱动控制器的其它部分；并且将数据从所述电力岛内部的易失性存储器传送到所述电力岛外部的非易失性存储器。权利要求书 CN 103871436 A 2 2/2 页 3 11. 根据权利要求 10 所述的方法，还包括：提供电力给所述非易失性存储器。 12. 根据权利要求 10 所述的方法，其中提供电力给所述电力岛部分包括：由被配置用于使用来自所述 HDD 的主轴马达的反电动势的马达驱动器提供电力。 13. 根据权利要求 10 所述的方法，还包括：运行所述电力岛的基准时钟，其中所述基准时钟运行在比。

8、所述硬盘驱动控制器的系统时钟运行的频率更低的频率。 14. 根据权利要求 10 所述的方法，还包括：暂时中止针对所述电力岛的、将改变所述数据的信号传送。 15. 根据权利要求 10 所述的方法，其中将数据传送到所述非易失性存储器包括：将数据传送到预擦除闪存。 16. 根据权利要求 10 所述的方法，其中将数据传送到所述非易失性存储器包括：将用户数据和元数据中的至少一个传送到闪存中。 17. 根据权利要求 10 所述的方法，其中将数据传送到所述非易失性存储器包括：将一个或多个间接表中的至少一部分传送到闪存中。 18. 根据权利要求 10 所述的方法，还包括：响应。

9、于检测到所述 EPO 情形，暂时中止与所述电力岛相关的上电复位过程的电力岛部分，以及一旦完成将所述数据传送到所述非易失性存储器，则允许所述上电复位过程的所述部分继续。 19.一种包含一紧急断电(EPO)电力岛的硬盘驱动控制器电子组件，所述EPO电力岛包括： EPO 电力岛控制器，被配置用于检测 EPO 情形；和非易失性存储器接口，被配置用于将数据从所述 EPO 岛内部的存储器传送到所述硬盘控制器外部的非易失性存储器，其中响应于所述 EPO 情形，只有所述硬盘驱动控制器的所述 EPO 电力岛部分和所述非易失性存储器从电压调节器接收电力；和其中由所述电压调。

10、节器提供的所述电力来自马达驱动器，该马达驱动器被配置用于使用来自所述 HDD 的主轴马达的反电动势。 20. 根据权利要求 19 所述的硬盘驱动控制器，所述 EPO 电力岛还包括：振荡器，被配置用于作为所述 EPO 电力岛的基准时钟，其中所述振荡器运行在比所述硬盘驱动控制器的系统时钟运行的频率更低的频率。权利要求书 CN 103871436 A 3 1/6 页 4 用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电岛技术领域 0001 本发明的实施例涉及响应于硬盘驱动器 (HDD) 中的紧急断电事件将关键数据保存至非易失性存储器。背景技术 0002 硬盘驱动器 (HDD。

11、) 是容纳在保护外壳中且将数字化编码的数据存储在一个或多个具有磁性表面的圆形磁盘上的非易失性存储装置 ( 磁盘也可被称为磁盘片 )。当 HDD 处于操作中时，每个磁性记录磁盘被主轴系统快速转动。通过使用由致动器定位在磁盘的特定位置的读写磁头，将数据读出或写入磁性记录磁盘。 0003 读写磁头使用磁场来将数据从磁性记录磁盘的表面读出以及向磁性记录磁盘的表面写入。当磁偶极场随着与磁极的距离而快速减小时，被容纳在浮动块中的读写磁头与磁性记录磁盘表面之间的距离必须被紧紧地控制。当磁性记录磁盘转动时，致动器部分地依赖浮动块上的悬浮力和浮动块空气轴承表面 (ABS) 的空气动力学特性，。

12、以提供读写磁头与磁性记录磁盘表面之间的适当距离 (“浮动高度” )。浮动块因此被称作在磁性记录磁盘表面 “漂浮” 。 0004 HDD 的电子结构包括许多用于为 HDD 的操作执行它们各自功能的电子组件，比如硬盘控制器 (“HDC” )、接口控制器、磁头臂电子模块、数据通道、马达驱动器、伺服处理器、缓冲存储器等。这些组件中的两个或多个可以在称为 “片上系统” (“SOC” ) 的单个集成电路上组合。 0005 在操作期间， HDD 可能遇到紧急断电 (“EPO” ) 的情况，这种情况下， HDD 非有意地失去它的电力。在 EPO 事件期间，关键数据可能丢失。非限制。

13、性举例，用户数据和或间接表可能在 EPO 事件中丢失，而这导致磁盘中指向用户数据的指针信息的丢失。间接表是将逻辑数据单元关联到物理存储地址的指针的集合。因此，指针信息的丢失实际上擦除了用户数据，因为不再存在关于这些数据实际位于磁盘的哪里的映射。发明内容 0006 本发明的实施例是关于用于硬盘驱动器(HDD)或混合驱动存储装置的在EPO情况的事件中用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电 (EPO) 电力岛。 0007 实施例包括被配置为包含 EPO 电力岛的硬盘控制器 (HDC) 电子组件。EPO 电力岛包括被配置成检测 EPO 情况的控制器。另外，电压调节器被配置为响。

14、应于检测到 EPO 情况仅为 HDC 的 EPO 电力岛部分以及为非易失性存储器提供电力。因此， HDC 的剩余部分从 EPO 电力岛隔离，以使得随着 HDC 的电力供应衰弱，将不会破坏该岛或它的数据。使用电力调节器提供的电力， EPO 电力岛将关键数据从该岛内部的存储器传递到该岛外部的非易失性存储器中，例如传递到闪存芯片或其他非易失性存储器中。 0008 依据实施例，当马达由于断电情形旋转减慢时，从来自硬盘主轴马达的反电动势 ( 反 EMF) 中获得供应给 EPO 电力岛的电力。所述 EPO 电力岛的使用大大减少了所需反 EMF 说明书 CN 103871436 A 4 。

15、2/6 页 5 的量，由此仅向传递关键数据至非易失性存储器所需要使用的组件提供电力，而不是使用反 EMF 向整个 HDC 提供电力。 0009 实施例还包括将到EPO岛的输入锁定在已知值并且暂时中止或阻塞(例如，钳位) 从 HDC 的其他区域至该岛的信号传输，以使得关键数据在保存至非易失性存储器之间不会被破坏。实际上，当数据传输进程正在进行时暂时中止部分典型的上电复位 (POR) 进程，以使得数据在有机会被保存至非易失性存储器之前不被 POR 进程破坏。 0010 在发明内容部分中讨论的实施例不是为了建议、描述或教导在此讨论的所有实施例。因此，本发明实施例可包含比本部分。

16、所讨论的那些特征更多的或不同的特征。附图说明 0011 在附图中用举例的方式示出了本发明而非限制的方式，其中用同样的标号表示类似的部件，其中： 0012 图 1 为依据本发明实施例的 HDD 的平面图； 0013 图2为依据本发明实施例的说明用于响应于EPO事件而保存关键数据至非易失性存储器的 HDD 的电子结构的框图；并且 0014 图3为依据本发明实施例的说明一种用于实例化电力岛以在EPO情况下保存关键数据的方法的流程图。具体实施方式 0015 描述了对于用于在硬盘驱动器 (HDD) 中使用的用于保存关键数据至非易失性存储器实例化的紧急断电 (EPO) 电力岛的解决。

17、方案。在接下来的描述中，为了解释，阐明许多细节以提供对在此描述的本发明的实施例的全面认识。然而，很明显，此描述的本发明的实施例也可以没有这些具体细节地实现。在其他实例中，公知的结构和装置以框图的形式显示以避免不必要地使在此描述的本发明实施例含糊。 0016 硬盘驱动配置 0017 本发明的实施例可用于管理硬盘驱动器(HDD)。依据本发明的实施例，在图1中显示 HDD100 的平面图。图 1 说明了包括浮动块 110b 的 HDD 的组件的功能性布置，该浮动块 110b包含磁性读写磁头110a。总的来说，浮动块110b和磁头110a可被称为磁头浮动块。 HDD100。

18、包括至少一个包括磁头 110a 的磁头万向架组件 (HGA)110、附接到该磁头 110a 的引导悬架 110c 以及附接到浮动块 110b 的负载臂 110d，该浮动块 110b 包含位于其末端的磁头110a ；在负载臂110d末端处的浮动块110b被附接到负载臂110d的万向架部分。 HDD100 还包括至少一个可转动地安装在主轴 124 上的磁性记录磁盘 120 以及附接到主轴 124 上用于转动磁盘 120 的驱动马达 ( 未示出 )。磁头 110a 包括用于分别写入和读出在 HDD100 的磁盘 120 上存储的信息的写元件和读元件。磁盘 120 或多个磁盘 ( 未示。

19、出 ) 可以用磁盘钳 128 固定到主轴 124 上。HDD100 还包括附接到 HGA110 上的磁头臂 132、支架 134、包括包含附接到支架 134 上的音圈 140 的电枢 136 的音圈电机 (VCM) ；以及包含音圈磁铁 ( 未示出 ) 的定子 144。VCM 的电枢 136 附接到支架 134 且被配置为移动磁头臂 132 和 HGA110 以利用插入式枢轴支承组件 152 访问安装在枢轴 148 上的磁盘 120 的各部分。 0018 进一步参考图1，依据本发明的实施例，由软电缆156提供电信号，例如VCM的音圈说明书 CN 103871436 A 5 。

20、3/6 页 6 140 的电流、到磁头 110a 的写信号和来自磁头 110a 的读信号。软电缆 156 和磁头 110a 之间的互连可由磁头臂电子 (AE) 模块 160 提供，该磁头臂电子 (AE) 模块 160 可具有用于读信号的板载前置放大器以及其它读通道和写通道电子组件。软电缆 156 被耦合到电连接器块 164，其通过由 HDD 外壳 168 供给的引电器 ( 未示出 ) 来提供电子通信。取决于是否浇铸 HDD 外壳也被称为铸件的 HDD 外壳 168 结合 HDD 罩 ( 未示出 ) 一起为 HDD100 的信息存储组件提供一个密封的保护外壳。 0019 进一步参。

21、考图 1，依据本发明的实施例，包括磁盘控制器和包含数字信号处理器 (DSP) 的伺服电子器件的其它电子组件 ( 未示出 ) 提供电信号给驱动马达、 VCM 的音圈 140 和HGA110的磁头110a。提供给驱动马达的电信号使得驱动马达能够旋转，以为主轴124提供转矩，而该转矩转而传递至被磁盘钳128固定在主轴124上的磁盘120 ；结果是，磁盘120 在方向 172 上旋转。旋转的磁盘 120 产生了作为空气轴承的空气垫，在该空气轴承上浮动块 110b 的空气轴承表面 (ABS) 漂浮，以使得浮动块 110b 漂浮在磁盘 120 的表面上而不接触在其中记录了信息的磁盘。

22、 120 的薄的磁性记录介质。提供给 VCM 的音圈 140 的电信号使得 HGA110 的磁头 110a 能访问在其上记录了信息的磁轨 176。因此， VCM 的电枢 136 通过弧 180 摇摆，该弧 180 使得通过磁头臂 132 附接到电枢 136 的 HGA110 能访问磁盘 120 的各种磁轨。 0020 在磁盘 120 上以扇区 ( 例如扇区 184) 布置的多个同心磁轨 ( 未示出 ) 中在磁盘 120 中存储信息。相应地，每个磁轨由多个扇区化的磁轨部分组成，例如扇区化的磁轨部分 188。每个扇区化的磁轨部分 188 由已记录的数据和包含伺服脉冲信号模式的磁头组成，。

23、例如ABCD伺服脉冲信号模式、识别磁轨176的信息以及错误校正码信息。在访问磁轨176时， HGA110 的磁头 110a 的读元件读取为伺服电子器件提供位置误差信号 (PES) 的伺服脉冲信号模式，该伺服电子器件控制提供给 VCM 的音圈 140 的电信号，使得磁头 110a 能够追踪磁轨176。当找到磁轨176且识别出特定的扇区化磁轨部分188时，取决于磁盘控制器从外部机构 ( 例如，计算机系统的微处理器 ) 中接收的指令，磁头 110a 要么从磁轨 176 中读取数据，要么将数据写入磁轨 176。 0021 简介 0022 正如先前所介绍的， HDD 可能遭遇。

24、紧急断电 (“EPO” ) 情况，其中 HDD 非有意地丢失它的电力。另外，如果未恰当地处理 EPO 事件，关键数据有可能丢失。 0023 描述了这样的本发明的实施例：为了响应于 EPO 事件快速且有效地将关键数据存储至非易失性存储器中，隔离硬盘控制器的 EPO 电力岛。因此，通过读取非易失性存储器的内容，在电力恢复后，能再次定位用户数据。 0024 硬盘驱动电子组件 0025 图 2 为依据本发明实施例的说明用于响应于 EPO 事件而保存关键数据至非易失性存储器的 HDD 的电子结构的框图。图 2 中说明的示例电子结构 200 包括硬盘控制器 (HDC)202、非。

25、易失性存储器204、马达驱动器206以及电压调节器208，其每一个均在以下更加详细地描述。 0026 比如HDC202之类的硬盘控制器被典型地实现为集成电路(IC)板，以及因此，可以在很多不同结构的电子电路中设计。另外，现代 HDC 通常采用片上系统 ( 即，“SOC” ) 的形式。SOC 是把电子系统的所有组件集成到单个芯片的 IC。SOC 可以在单个芯片基底上包含说明书 CN 103871436 A 6 4/6 页 7 数字的、模拟的、混合信号的以及其他的全部功能。因此，尽管图2的HDC202被说明成SOC，但是在此描述的本发明实施例的实施并不局限于 HDC。

26、 SOC 结构。 0027 依据实施例， HDC202 包括紧急断电 (EPO) 电力岛 210( 此后被简称为 “EPO 岛” 210)。如图 2 的示例 HDC202 所示， EPO 岛 210 包含 EPO 岛控制器 214、 EPO 引擎 216 以及非易失性存储器接口 218。依据实施例， EPO 岛 210 还可包含振荡器 220，并还可包含重置块 228，其每一个均在此更详细地描述。 0028 马达驱动器 206 是为旋转磁盘 120( 图 1) 的主轴 124( 图 1) 提供驱动电力的主轴马达驱动器。示例电子结构 200 的马达驱动器 206 作为一种设计问题可被实。

27、施为组合驱动器，其还可以包括驱动 VCM 的音圈 140( 图 1) 所需的功能以使能电枢 136( 图 1) 的功能。 0029 EPO 岛 210 被配置为例如根据电压调节器 208 检测紧急断电情况。例如，控制器 214 接收来自电压阈值指示器总线 213 的表明已经发生了紧急断电情况的一个或多个信号。因此， EPO 岛 210 的控制器 214 被配置为根据电压调节器 208 的检测 EPO 情况。 0030 一旦检测到 EPO 情况， EPO 岛 210 就被有效地与 HDC202 的其余部分 “隔离” 。至少部分地实施该隔离，因为 HDC202 的其余部分正在丢失电力，。

28、且因而，不期望 HDC202 的其余部分破坏 EPO 岛 210。因此，依据实施例，电压调节器 208 在 EPO 情况期间和之后经由标记为 EPO 供应 224 的传输线向 EPO 岛 210 的数字逻辑提供核心电力 ( 例如， 0.9V)。 0031 依据实施例，对于受现在正关闭的 HDC202 的其他部分影响的晶体管将 EPO 岛 210 输入锁定钳位在已知值。比如 EPO 引擎 216 的 SRAM 中的值之类的 EPO 岛 210 的内部逻辑不被钳位。例如，因为存在可以用于读出和写入 SRAM 的总线，所以钳位该输入总线以使得任何 EPO 岛 210 外部的东西。

29、都不能改变该 SRAM 的内容。然而，只要内部逻辑驱动值的这种改变，即使在隔离钳位仍然有效的情况下， SRAM 单元自身的内容依然能被改变。因此，外部激励不能改变当前行为或 EPO 岛 210 输入的状态，而内部逻辑和控制依然能改变这些值。 0032 依据实施例，利用使HDD100(图1)的马达的主轴124(图1)旋转减慢的反EMF，通过马达驱动器 206 保持电压调节器 208 的电力。正如现有技术中已知的，反 EMF 是对抗引起它的电流的电压或电动势。反 EMF 是出现在其中在马达的电枢和外部磁场之间存在相对运动的电动马达中的电压。因此，这是在响应于 EPO 情况。

30、而保存关键数据至非易失性存储器的过程中用来向 EPO 岛 210 提供电力的此反 EMF。 0033 除了经由 EPO 供应 224 来为 EPO 岛 210 提供电力之外，电压调节器 208 还负责且被配置为在该 EPO 过程中经由标记为存储器供应 225 的传输线来为非易失性存储器 204 提供电力。再次，由马达驱动器 206 提供的反 EMF 使能从电压调节器 208 到非易失性存储器 204 的电力供应。如图 2 所描述的，专用的传输线 ( 即， EPO 供应 224 和存储器供应 225) 提供用于仅为 EPO 岛 210 和非易失性存储器 204 提供电力，由此将这。

31、些组件与 HDC202 的其他部分隔离。虽然在图 2 中被示为两个独立的传输线 ( 例如，电压轨 )，但是 EPO 供应 224 和存储器供应 225 可被配置为一个电压轨，且这是可随着实现而变化的设计选择问题。 0034 依据实施例，非易失性存储器 204 被实现为闪存。依据相关的实施例，实现为闪存的非易失性存储器 204 是串联 “或非” 闪存。然而，非易失性存储器的类型并且，如果是闪存的话，就是闪存的类型，可随着实现的不同而变化。例如，实施例可以用 NAND 闪存来实现。 0035 EPO 岛 210 还被配置为用于将数据 ( 优选的是关键数据 ) 从 EPO。

32、岛 210 内部的存说明书 CN 103871436 A 7 5/6 页 8 储器传送到 EPO 岛 210 外部的非易失性存储器 204。例如，在控制器 214 的控制下，经由存储器总线 219 向非易失性存储器 204 通过非易失性存储器接口 218 从 EPO 引擎 216 内部的 SRAM 传送诸如用户数据和或元数据之类的关键数据，由此保存在上电复位 (POR) 过程中从 EPO 情况中有效地恢复所需的关键数据。依据实施例，为了促进数据从 EPO 引擎 216 到非易失性存储器204的快速传送，以使得该传送在所有反EMF电力耗尽之前完成，将数据传送过程启动至。

33、预擦除非易失性存储器 204。因此，在这个关键数据保存过程中，有限的可用电力不是非必须地用于擦除非易失性存储器。 0036 依据实施例， EPO 岛 210 还用振荡器 220 配置。振荡器 220 被配置为用作 EPO 岛 210 的基准时钟。例如，振荡器 220 可被实现为由晶体 226( 标记为 “XTAL” ) 驱动。振荡器 220 被配置为以比 HDC202 的系统时钟 ( 例如，来自 HDC202 中的 PLL230) 运行的频率更低的时钟频率运行。因此， PLL230 可被放置在 EPO 岛 210 之外以节约电力，否则该电力被 EPO 岛210所需以驱动PLL23。

34、0更高的时钟频率和功能，由此在这个关键数据保存过程中使用了比通常情况更少的电力。 0037 用于实例化电力岛的方法 0038 图3为依据本发明实施例的说明一种用于实例化电力岛以在EPO情况下保存关键数据的方法的流程图。依据实施例，图 3 中所描述的过程可在比如 HDC202( 图 2) 之类的硬盘控制器中实现。过程逻辑可被实现为在 HDC 内的模拟的或数字的硬件电路，或由 HDC 内部的比如 CPU 或 MPU 之类的处理器执行的固件指令。然而，与用于实例化电力岛的方法对应的逻辑的实现不局限于在硬盘控制器内部的实现。更确切地讲，该逻辑可在组成硬盘驱动存储装置的其它电子组件。

35、中实现。 0039 “关键数据” 通常指对维持存储在磁盘中的用户数据的状态来说关键的或在处于被写入磁盘的过程中的数据或信息。关键数据的例子包括用户数据和元数据 ( 例如，指向磁盘上的用户数据的指针信息 )。 0040 在步骤 302，检测到 EPO 情形。例如， EPO 电力岛控制器 214 通过电压阈值指示器总线213从电压调节器208接收到一个或多个信号，而这表明EPO事件或情形已经发生。值得再次注意，马达驱动器206和电压调节器208可在组合致动器配置中实现，因此马达驱动器206和电压调节器208这两个块中每个块的功能和操作可以是组合致动器组件的功能和操作。 00。

36、41 在步骤 304，响应于检测到该 EPO 情形，电力仅提供给 HDC202( 图 2) 的电力岛部分以及提供给非易失性存储器 204。例如，在 EPO 情形期间和之后，电压调节器 208 提供电力给 EPO 岛 210 的数字逻辑 ( 例如，经由 EPO 供应 224) 和非易失性存储器 204( 例如，经由存储器供应 225)。电压调节器 208 的输入由马达驱动器 206 来维持，其依据实施例，在 EPO 情形期间从主轴 124( 图 1) 的反 EMF 中获取其电力。 0042 如所述，通过将源于 HDC202 内部的任何其它电力岛的对 EPO 岛 210 的。

37、所有输入 ( 其全部均在从内部存储到外部非易失性存储器的传送期间内丢失电力 ) 钳位，而在数据保存过程执行的同时将关键数据的状态锁定并且免于破坏。因而，随后被发送到 EPO 岛 210(由EPO供应224供电)的、起源于HDC供应或由HDC供应(即， HDC202的一部分但不是 EPO岛210的一部分)供电的任何信号将被钳位，以使得来自被破换的区域的信号不能影响受保护的区域 ( 即， EPO 岛 210) 的行为。此外，依据实施例， EPO 岛 210 的控制器 214 暂时说明书 CN 103871436 A 8 6/6 页 9 中止一部分上电复位 (POR) 过程，而。

38、该过程通常响应于紧急断电事件在这个时候启动。POR 过程的 EPO 岛 210 部分是被暂时中止的部分。 0043 在步骤 306，数据从 EPO 岛内部的存储器传送到非易失性存储器。例如，被锁定的关键数据从 EPO 岛 210 内部的存储器传送以保存在非易失性存储器 204 中。例如，在 EPO 岛210的控制器214的控制下，比如用户数据和元数据之类的关键数据经由存储器总线219 通过非易失性存储器接口 218 从 EPO 引擎 216 内的 SRAM 被传送到非易失性存储器 204，由此在上电复位 (POR) 过程中保存需要从 EPO 情况中有效恢复的关键数据。此外，依据。

39、其中 POR 过程被中止的实施例，一旦完成从 EPO 引擎 216 到非易失性存储器 204 的数据传送，则 POR 过程的 EPO 岛 210 部分被允许以典型的方式继续。依据实施例，经由上电复位线 229 由 EPO 岛 210 的复位块 228 使能 POR 复位过程。 0044 在前面的说明中，已经参照可以随着实现改变的多个具体细节描述了本发明的实施例。因此，判断什么是本发明以及什么是申请人所期望的本发明的唯一并排他的指示是从本申请以在其中公布权利要求的特定形式的、包括任何后续改动的、以说明书为依据的这样的权利要求的集合。对于在这样的权利要求中包含的术语而在此清楚陈述的任何定义都将限定在权利要求中所使用的这些术语的含义。因此，权利要求中没有明确提到的限制、元件、特性、特征、优点或者属性都不应该以任何方式限制所述权利要求的范围。因此，说明书及其附图被认为是说明性的而非限制性的。说明书 CN 103871436 A 9 1/3 页 10 图 1 说明书附图 CN 103871436 A 10 2/3 页 11 图 2 说明书附图 CN 103871436 A 11 3/3 页 12 图 3 说明书附图 CN 103871436 A 12 。

摘要
申请专利号：	CN201310757092.3	申请日：	2013.12.09
公开号：	CN103871436A	公开日：	2014.06.18
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G11B 19/20申请公布日:20140618\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G11B 19/20申请日:20131209\|\|\|公开
IPC分类号：	G11B19/20; G06F12/16	主分类号：	G11B19/20
申请人：	HGST荷兰公司
发明人：	S·查特拉迪; R·库尔; R·M·舒尔兹; A·E·维尔特
地址：	荷兰阿姆斯特丹
优先权：	2012.12.07 US 13/708,901
专利代理机构：	北京市柳沈律师事务所 11105	代理人：	郭定辉
PDF完整版下载：	PDF下载

内容摘要

本发明涉及在硬盘驱动(HDD)存储装置中使用的紧急断电(EPO)电力岛的方法，用于在EPO情形的事件中将关键数据保存至非易失性存储器。该EPO电力岛包含用于检测EPO情形的控制器。电压调节器仅向EPO电力岛和非易失性存储器供应来自主轴马达反EMF的电力。因此，该硬盘驱动控制(HDC)的剩余部分与EPO电力岛隔离，以使得当HDC的电力供应衰减时将不会破坏数据。通过使用电压调节器提供的电力，该EPO电力岛将关键数据从该岛内部的存储器传送到该岛外部的非易失性存储器，例如到闪存芯片中。

权利要求书

权利要求书
1.  一种硬盘驱动器，包括：
磁性记录磁盘，可转动地被安装在主轴上；
磁头浮动块，安装了用于将数据写入该磁性记录磁盘以及从该磁性记录磁盘读出数据的读／写磁头；
音圈马达，被配置来移动该磁头浮动块以访问该磁性记录磁盘的各部分；
硬盘驱动控制器电子组件；
马达驱动器，被配置用于提供电力给主轴马达；
电压调节器，被配置用于提供电力给所述硬盘驱动控制器；
用于数据存储的非易失性存储器；
其中所述硬盘驱动控制器包括紧急断电(EPO)电力岛，包括：
EPO电力岛控制器，被配置用于检测EPO情形；和
非易失性存储器接口，被配置用于将数据从所述EPO岛内部的存储器传送到所述非易失性存储器；并且
其中所述电压调节器被配置用于响应于所述EPO情形，仅为所述硬盘驱动控制器的所述EPO电力岛部分以及为所述非易失性存储器提供来自所述马达驱动器的电力。

2.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，所述马达驱动器还被配置用于响应于所述EPO情形，使用来自所述主轴马达的反电动势以提供电力给所述电压调节器。

3.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，所述EPO电力岛还包括：
振荡器，被配置用作所述EPO电力岛的基准时钟，
其中所述振荡器运行在比所述硬盘控制器的系统时钟运行的频率更低的频率。

4.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，所述EPO电力岛控制器还被配置用于：
暂时中止针对所述EPO岛的、将改变所述数据的信号传送。

5.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，其中所述非易失性存储器是闪存。

6.  根据权利要求5所述的硬盘驱动器，其中所述数据被传送到的所述闪存是预擦除闪存。

7.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，所述EPO电力岛控制器还被配置用于：
响应于所述EPO情形，暂时中止与所述EPO电力岛相关的上电复位过程的一部分，以及
一旦完成将所述数据传送到所述非易失性存储器，则允许所述上电复位过程的所述部分继续。

8.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，其中传送到所述非易失性存储器的所述数据是来自包含用户数据和元数据的组的至少一个。

9.  根据权利要求1所述的硬盘驱动器，其中传送到所述非易失性存储器的所述数据是表示间接表的至少一部分的数据。

10.  一种用于实例化电力岛在紧急断电(EPO)情况下保存关键数据至硬盘驱动(HDD)装置的方法，该方法包括：
检测影响所述HDD装置的EPO情形；
仅提供电力给所述电力岛是其部分的硬盘驱动控制器且不提供电力给所述硬盘驱动控制器的其它部分；并且
将数据从所述电力岛内部的易失性存储器传送到所述电力岛外部的非易失性存储器。

11.  根据权利要求10所述的方法，还包括：
提供电力给所述非易失性存储器。

12.  根据权利要求10所述的方法，其中提供电力给所述电力岛部分包括：
由被配置用于使用来自所述HDD的主轴马达的反电动势的马达驱动器提供电力。

13.  根据权利要求10所述的方法，还包括：
运行所述电力岛的基准时钟，其中所述基准时钟运行在比所述硬盘驱动控制器的系统时钟运行的频率更低的频率。

14.  根据权利要求10所述的方法，还包括：
暂时中止针对所述电力岛的、将改变所述数据的信号传送。

15.  根据权利要求10所述的方法，其中将数据传送到所述非易失性存储器包括：
将数据传送到预擦除闪存。

16.  根据权利要求10所述的方法，其中将数据传送到所述非易失性存储器包括：
将用户数据和元数据中的至少一个传送到闪存中。

17.  根据权利要求10所述的方法，其中将数据传送到所述非易失性存储器包括：
将一个或多个间接表中的至少一部分传送到闪存中。

18.  根据权利要求10所述的方法，还包括：
响应于检测到所述EPO情形，暂时中止与所述电力岛相关的上电复位过程的电力岛部分，以及
一旦完成将所述数据传送到所述非易失性存储器，则允许所述上电复位过程的所述部分继续。

19.  一种包含一紧急断电(EPO)电力岛的硬盘驱动控制器电子组件，所述EPO电力岛包括：
EPO电力岛控制器，被配置用于检测EPO情形；和
非易失性存储器接口，被配置用于将数据从所述EPO岛内部的存储器传送到所述硬盘控制器外部的非易失性存储器，
其中响应于所述EPO情形，只有所述硬盘驱动控制器的所述EPO电力岛部分和所述非易失性存储器从电压调节器接收电力；和
其中由所述电压调节器提供的所述电力来自马达驱动器，该马达驱动器被配置用于使用来自所述HDD的主轴马达的反电动势。

20.  根据权利要求19所述的硬盘驱动控制器，所述EPO电力岛还包括：
振荡器，被配置用于作为所述EPO电力岛的基准时钟，其中所述振荡器运行在比所述硬盘驱动控制器的系统时钟运行的频率更低的频率。

说明书

说明书用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电岛
技术领域
本发明的实施例涉及响应于硬盘驱动器(HDD)中的紧急断电事件将关键数据保存至非易失性存储器。
背景技术
硬盘驱动器(HDD)是容纳在保护外壳中且将数字化编码的数据存储在一个或多个具有磁性表面的圆形磁盘上的非易失性存储装置(磁盘也可被称为磁盘片)。当HDD处于操作中时，每个磁性记录磁盘被主轴系统快速转动。通过使用由致动器定位在磁盘的特定位置的读／写磁头，将数据读出或写入磁性记录磁盘。
读／写磁头使用磁场来将数据从磁性记录磁盘的表面读出以及向磁性记录磁盘的表面写入。当磁偶极场随着与磁极的距离而快速减小时，被容纳在浮动块中的读／写磁头与磁性记录磁盘表面之间的距离必须被紧紧地控制。当磁性记录磁盘转动时，致动器部分地依赖浮动块上的悬浮力和浮动块空气轴承表面(ABS)的空气动力学特性，以提供读／写磁头与磁性记录磁盘表面之间的适当距离(“浮动高度”)。浮动块因此被称作在磁性记录磁盘表面“漂浮”。
HDD的电子结构包括许多用于为HDD的操作执行它们各自功能的电子组件，比如硬盘控制器(“HDC”)、接口控制器、磁头臂电子模块、数据通道、马达驱动器、伺服处理器、缓冲存储器等。这些组件中的两个或多个可以在称为“片上系统”(“SOC”)的单个集成电路上组合。
在操作期间，HDD可能遇到紧急断电(“EPO”)的情况，这种情况下，HDD非有意地失去它的电力。在EPO事件期间，关键数据可能丢失。非限制性举例，用户数据和／或间接表可能在EPO事件中丢失，而这导致磁盘中指向用户数据的指针信息的丢失。间接表是将逻辑数据单元关联到物理存储地址的指针的集合。因此，指针信息的丢失实际上擦除了用户数据，因为不再存在关于这些数据实际位于磁盘的哪里的映射。
发明内容
本发明的实施例是关于用于硬盘驱动器(HDD)或混合驱动存储装置的在EPO情况的事件中用于保存关键数据至非易失性存储器的紧急断电(EPO)电力岛。
实施例包括被配置为包含EPO电力岛的硬盘控制器(HDC)电子组件。EPO电力岛包括被配置成检测EPO情况的控制器。另外，电压调节器被配置为响应于检测到EPO情况仅为HDC的EPO电力岛部分以及为非易失性存储器提供电力。因此，HDC的剩余部分从EPO电力岛隔离，以使得随着HDC的电力供应衰弱，将不会破坏该岛或它的数据。使用电力调节器提供的电力，EPO电力岛将关键数据从该岛内部的存储器传递到该岛外部的非易失性存储器中，例如传递到闪存芯片或其他非易失性存储器中。
依据实施例，当马达由于断电情形旋转减慢时，从来自硬盘主轴马达的反电动势(反EMF)中获得供应给EPO电力岛的电力。所述EPO电力岛的使用大大减少了所需反EMF的量，由此仅向传递关键数据至非易失性存储器所需要使用的组件提供电力，而不是使用反EMF向整个HDC提供电力。
实施例还包括将到EPO岛的输入锁定在已知值并且暂时中止或阻塞(例如，钳位)从HDC的其他区域至该岛的信号传输，以使得关键数据在保存至非易失性存储器之间不会被破坏。实际上，当数据传输进程正在进行时暂时中止部分典型的上电复位(POR)进程，以使得数据在有机会被保存至非易失性存储器之前不被POR进程破坏。
在发明内容部分中讨论的实施例不是为了建议、描述或教导在此讨论的所有实施例。因此，本发明实施例可包含比本部分所讨论的那些特征更多的或不同的特征。
附图说明
在附图中用举例的方式示出了本发明而非限制的方式，其中用同样的标号表示类似的部件，其中：
图1为依据本发明实施例的HDD的平面图；
图2为依据本发明实施例的说明用于响应于EPO事件而保存关键数据至非易失性存储器的HDD的电子结构的框图；并且
图3为依据本发明实施例的说明一种用于实例化电力岛以在EPO情况下保存关键数据的方法的流程图。
具体实施方式
描述了对于用于在硬盘驱动器(HDD)中使用的用于保存关键数据至非易失性存储器实例化的紧急断电(EPO)电力岛的解决方案。在接下来的描述中，为了解释，阐明许多细节以提供对在此描述的本发明的实施例的全面认识。然而，很明显，此描述的本发明的实施例也可以没有这些具体细节地实现。在其他实例中，公知的结构和装置以框图的形式显示以避免不必要地使在此描述的本发明实施例含糊。
硬盘驱动配置
本发明的实施例可用于管理硬盘驱动器(HDD)。依据本发明的实施例，在图1中显示HDD100的平面图。图1说明了包括浮动块110b的HDD的组件的功能性布置，该浮动块110b包含磁性读／写磁头110a。总的来说，浮动块110b和磁头110a可被称为磁头浮动块。HDD100包括至少一个包括磁头110a的磁头万向架组件(HGA)110、附接到该磁头110a的引导悬架110c以及附接到浮动块110b的负载臂110d，该浮动块110b包含位于其末端的磁头110a；在负载臂110d末端处的浮动块110b被附接到负载臂110d的万向架部分。HDD100还包括至少一个可转动地安装在主轴124上的磁性记录磁盘120以及附接到主轴124上用于转动磁盘120的驱动马达(未示出)。磁头110a包括用于分别写入和读出在HDD100的磁盘120上存储的信息的写元件和读元件。磁盘120或多个磁盘(未示出)可以用磁盘钳128固定到主轴124上。HDD100还包括附接到HGA110上的磁头臂132、支架134、包括包含附接到支架134上的音圈140的电枢136的音圈电机(VCM)；以及包含音圈磁铁(未示出)的定子144。VCM的电枢136附接到支架134且被配置为移动磁头臂132和HGA110以利用插入式枢轴支承组件152访问安装在枢轴148上的磁盘120的各部分。
进一步参考图1，依据本发明的实施例，由软电缆156提供电信号，例如VCM的音圈140的电流、到磁头110a的写信号和来自磁头110a的读信号。软电缆156和磁头110a之间的互连可由磁头臂电子(AE)模块160提供，该磁头臂电子(AE)模块160可具有用于读信号的板载前置放大器以及其它读通道和写通道电子组件。软电缆156被耦合到电连接器块164，其通过由HDD外壳168供给的引电器(未示出)来提供电子通信。取决于是否浇铸HDD外壳也被称为铸件的HDD外壳168结合HDD罩(未示出)一起为HDD100的信息存储组件提供一个密封的保护外壳。
进一步参考图1，依据本发明的实施例，包括磁盘控制器和包含数字信号处理器(DSP)的伺服电子器件的其它电子组件(未示出)提供电信号给驱动马达、VCM的音圈140和HGA110的磁头110a。提供给驱动马达的电信号使得驱动马达能够旋转，以为主轴124提供转矩，而该转矩转而传递至被磁盘钳128固定在主轴124上的磁盘120；结果是，磁盘120在方向172上旋转。旋转的磁盘120产生了作为空气轴承的空气垫，在该空气轴承上浮动块110b的空气轴承表面(ABS)漂浮，以使得浮动块110b漂浮在磁盘120的表面上而不接触在其中记录了信息的磁盘120的薄的磁性记录介质。提供给VCM的音圈140的电信号使得HGA110的磁头110a能访问在其上记录了信息的磁轨176。因此，VCM的电枢136通过弧180摇摆，该弧180使得通过磁头臂132附接到电枢136的HGA110能访问磁盘120的各种磁轨。
在磁盘120上以扇区(例如扇区184)布置的多个同心磁轨(未示出)中在磁盘120中存储信息。相应地，每个磁轨由多个扇区化的磁轨部分组成，例如扇区化的磁轨部分188。每个扇区化的磁轨部分188由已记录的数据和包含伺服脉冲信号模式的磁头组成，例如ABCD伺服脉冲信号模式、识别磁轨176的信息以及错误校正码信息。在访问磁轨176时，HGA110的磁头110a的读元件读取为伺服电子器件提供位置误差信号(PES)的伺服脉冲信号模式，该伺服电子器件控制提供给VCM的音圈140的电信号，使得磁头110a能够追踪磁轨176。当找到磁轨176且识别出特定的扇区化磁轨部分188时，取决于磁盘控制器从外部机构(例如，计算机系统的微处理器)中接收的指令，磁头110a要么从磁轨176中读取数据，要么将数据写入磁轨176。
简介
正如先前所介绍的，HDD可能遭遇紧急断电(“EPO”)情况，其中HDD非有意地丢失它的电力。另外，如果未恰当地处理EPO事件，关键数据有可能丢失。
描述了这样的本发明的实施例：为了响应于EPO事件快速且有效地将关键数据存储至非易失性存储器中，隔离硬盘控制器的EPO电力岛。因此，通过读取非易失性存储器的内容，在电力恢复后，能再次定位用户数据。
硬盘驱动电子组件
图2为依据本发明实施例的说明用于响应于EPO事件而保存关键数据至非易失性存储器的HDD的电子结构的框图。图2中说明的示例电子结构200包括硬盘控制器(HDC)202、非易失性存储器204、马达驱动器206以及电压调节器208，其每一个均在以下更加详细地描述。
比如HDC202之类的硬盘控制器被典型地实现为集成电路(IC)板，以及因此，可以在很多不同结构的电子电路中设计。另外，现代HDC通常采用片上系统(即，“SOC”)的形式。SOC是把电子系统的所有组件集成到单个芯片的IC。SOC可以在单个芯片基底上包含数字的、模拟的、混合信号的以及其他的全部功能。因此，尽管图2的HDC202被说明成SOC，但是在此描述的本发明实施例的实施并不局限于HDC SOC结构。
依据实施例，HDC202包括紧急断电(EPO)电力岛210(此后被简称为“EPO岛”210)。如图2的示例HDC202所示，EPO岛210包含EPO岛控制器214、EPO引擎216以及非易失性存储器接口218。依据实施例，EPO岛210还可包含振荡器220，并还可包含重置块228，其每一个均在此更详细地描述。
马达驱动器206是为旋转磁盘120(图1)的主轴124(图1)提供驱动电力的主轴马达驱动器。示例电子结构200的马达驱动器206作为一种设计问题可被实施为组合驱动器，其还可以包括驱动VCM的音圈140(图1)所需的功能以使能电枢136(图1)的功能。
EPO岛210被配置为例如根据电压调节器208检测紧急断电情况。例如，控制器214接收来自电压阈值指示器总线213的表明已经发生了紧急断电情况的一个或多个信号。因此，EPO岛210的控制器214被配置为根据电压调节器208的检测EPO情况。
一旦检测到EPO情况，EPO岛210就被有效地与HDC202的其余部分“隔离”。至少部分地实施该隔离，因为HDC202的其余部分正在丢失电力，且因而，不期望HDC202的其余部分破坏EPO岛210。因此，依据实施例，电压调节器208在EPO情况期间和之后经由标记为EPO供应224的传输线向EPO岛210的数字逻辑提供核心电力(例如，0.9V)。
依据实施例，对于受现在正关闭的HDC202的其他部分影响的晶体管将EPO岛210输入锁定／钳位在已知值。比如EPO引擎216的SRAM中的值之类的EPO岛210的内部逻辑不被钳位。例如，因为存在可以用于读出和写入SRAM的总线，所以钳位该输入总线以使得任何EPO岛210外部的东西都不能改变该SRAM的内容。然而，只要内部逻辑驱动值的这种改变，即使在隔离／钳位仍然有效的情况下，SRAM单元自身的内容依然能被改变。因此，外部激励不能改变当前行为或EPO岛210输入的状态，而内部逻辑和控制依然能改变这些值。
依据实施例，利用使HDD100(图1)的马达的主轴124(图1)旋转减慢的反EMF，通过马达驱动器206保持电压调节器208的电力。正如现有技术中已知的，反EMF是对抗引起它的电流的电压或电动势。反EMF是出现在其中在马达的电枢和外部磁场之间存在相对运动的电动马达中的电压。因此，这是在响应于EPO情况而保存关键数据至非易失性存储器的过程中用来向EPO岛210提供电力的此反EMF。
除了经由EPO供应224来为EPO岛210提供电力之外，电压调节器208还负责且被配置为在该EPO过程中经由标记为存储器供应225的传输线来为非易失性存储器204提供电力。再次，由马达驱动器206提供的反EMF使能从电压调节器208到非易失性存储器204的电力供应。如图2所描述的，专用的传输线(即，EPO供应224和存储器供应225)提供用于仅为EPO岛210和非易失性存储器204提供电力，由此将这些组件与HDC202的其他部分隔离。虽然在图2中被示为两个独立的传输线(例如，电压轨)，但是EPO供应224和存储器供应225可被配置为一个电压轨，且这是可随着实现而变化的设计选择问题。
依据实施例，非易失性存储器204被实现为闪存。依据相关的实施例，实现为闪存的非易失性存储器204是串联“或非”闪存。然而，非易失性存储器的类型并且，如果是闪存的话，就是闪存的类型，可随着实现的不同而变化。例如，实施例可以用NAND闪存来实现。
EPO岛210还被配置为用于将数据(优选的是关键数据)从EPO岛210内部的存储器传送到EPO岛210外部的非易失性存储器204。例如，在控制器214的控制下，经由存储器总线219向非易失性存储器204通过非易失性存储器接口218从EPO引擎216内部的SRAM传送诸如用户数据和／或元数据之类的关键数据，由此保存在上电复位(POR)过程中从EPO情况中有效地恢复所需的关键数据。依据实施例，为了促进数据从EPO引擎216到非易失性存储器204的快速传送，以使得该传送在所有反EMF电力耗尽之前完成，将数据传送过程启动至预擦除非易失性存储器204。因此，在这个关键数据保存过程中，有限的可用电力不是非必须地用于擦除非易失性存储器。
依据实施例，EPO岛210还用振荡器220配置。振荡器220被配置为用作EPO岛210的基准时钟。例如，振荡器220可被实现为由晶体226(标记为“XTAL”)驱动。振荡器220被配置为以比HDC202的系统时钟(例如，来自HDC202中的PLL230)运行的频率更低的时钟频率运行。因此，PLL230可被放置在EPO岛210之外以节约电力，否则该电力被EPO岛210所需以驱动PLL230更高的时钟频率和功能，由此在这个关键数据保存过程中使用了比通常情况更少的电力。
用于实例化电力岛的方法
图3为依据本发明实施例的说明一种用于实例化电力岛以在EPO情况下保存关键数据的方法的流程图。依据实施例，图3中所描述的过程可在比如HDC202(图2)之类的硬盘控制器中实现。过程逻辑可被实现为在HDC内的模拟的或数字的硬件电路，或由HDC内部的比如CPU或MPU之类的处理器执行的固件指令。然而，与用于实例化电力岛的方法对应的逻辑的实现不局限于在硬盘控制器内部的实现。更确切地讲，该逻辑可在组成硬盘驱动存储装置的其它电子组件中实现。
“关键数据”通常指对维持存储在磁盘中的用户数据的状态来说关键的或在处于被写入磁盘的过程中的数据或信息。关键数据的例子包括用户数据和元数据(例如，指向磁盘上的用户数据的指针信息)。
在步骤302，检测到EPO情形。例如，EPO电力岛控制器214通过电压阈值指示器总线213从电压调节器208接收到一个或多个信号，而这表明EPO事件或情形已经发生。值得再次注意，马达驱动器206和电压调节器208可在组合致动器配置中实现，因此马达驱动器206和电压调节器208这两个块中每个块的功能和操作可以是组合致动器组件的功能和操作。
在步骤304，响应于检测到该EPO情形，电力仅提供给HDC202(图2)的电力岛部分以及提供给非易失性存储器204。例如，在EPO情形期间和之后，电压调节器208提供电力给EPO岛210的数字逻辑(例如，经由EPO供应224)和非易失性存储器204(例如，经由存储器供应225)。电压调节器208的输入由马达驱动器206来维持，其依据实施例，在EPO情形期间从主轴124(图1)的反EMF中获取其电力。
如所述，通过将源于HDC202内部的任何其它电力岛的对EPO岛210的所有输入(其全部均在从内部存储到外部非易失性存储器的传送期间内丢失电力)钳位，而在数据保存过程执行的同时将关键数据的状态锁定并且免于破坏。因而，随后被发送到EPO岛210(由EPO供应224供电)的、起源于HDC供应或由HDC供应(即，HDC202的一部分但不是EPO岛210的一部分)供电的任何信号将被钳位，以使得来自被破换的区域的信号不能影响受保护的区域(即，EPO岛210)的行为。此外，依据实施例，EPO岛210的控制器214暂时中止一部分上电复位(POR)过程，而该过程通常响应于紧急断电事件在这个时候启动。POR过程的EPO岛210部分是被暂时中止的部分。
在步骤306，数据从EPO岛内部的存储器传送到非易失性存储器。例如，被锁定的关键数据从EPO岛210内部的存储器传送以保存在非易失性存储器204中。例如，在EPO岛210的控制器214的控制下，比如用户数据和元数据之类的关键数据经由存储器总线219通过非易失性存储器接口218从EPO引擎216内的SRAM被传送到非易失性存储器204，由此在上电复位(POR)过程中保存需要从EPO情况中有效恢复的关键数据。此外，依据其中POR过程被中止的实施例，一旦完成从EPO引擎216到非易失性存储器204的数据传送，则POR过程的EPO岛210部分被允许以典型的方式继续。依据实施例，经由上电复位线229由EPO岛210的复位块228使能POR复位过程。
在前面的说明中，已经参照可以随着实现改变的多个具体细节描述了本发明的实施例。因此，判断什么是本发明以及什么是申请人所期望的本发明的唯一并排他的指示是从本申请以在其中公布权利要求的特定形式的、包括任何后续改动的、以说明书为依据的这样的权利要求的集合。对于在这样的权利要求中包含的术语而在此清楚陈述的任何定义都将限定在权利要求中所使用的这些术语的含义。因此，权利要求中没有明确提到的限制、元件、特性、特征、优点或者属性都不应该以任何方式限制所述权利要求的范围。因此，说明书及其附图被认为是说明性的而非限制性的。