Các so sánh về chuơng trình mã hóa và các bộ giải mã Partial-Response, Maximum-Likelihood

Trong mỗi ví dụ về chương trình mã hóa này, dòng đầu cho biết các bit dữ liệu riêng biệt (01011000b cho ví dụ) trong các ổ bit của chúng được tách biệt theo thời gian bởi tín hiệu đồng hồ, được thể hiện như một kỳ (.). Phía dưới dòng là dạng sóng ghi thực sự, cho biết các điện áp dương và âm cũng như các chuyển đổi điện áp đầu từ dẫn đến việc ghi các chuyển đổi thông lượng. Dòng cuối thể hiện các ổ chuyển đổi. Với T đại diện một ổ chuyển đổi chứa một chuyển đổi thông lượng và N đại diện một ổ chuyển đổi trống.

Các so sánh về chương trình mã hóa

Thí dụ mã hóa FM thể hiện thì dễ dàng giải thích. Mỗi ổ bit có hai ổ chuyển đổi: một cho thông tin đồng hồ và một cho chính dữ liệu. Tất cả các ô chuyển đổi đồng hồ đều chứa các chuyển đồi thông lượng và các ô chuyển đổi dữ liệu chỉ chứa một chuyển đổi thông lượng nếu dữ liệu là một bit 1. Không chuyển đổi xuất hiện khi dữ liệu là một bit 0. Bắt đầu từ phía trái, bit dữ liệu đầu tiên là 0, giải mã như một mẫu chuyển đổi thông lượng TN. Bit kế tiếp là 1, giải mã như TT. Bit kế tiếp là 0, giải mã như TN và tiếp tục.

Chương trình mã hóa MFM cùng có các ô chuyển đổi đồng hồ và dữ liệu cho mỗi bit dữ liệu được ghi. Như bạn thấy, tuy nhiên, các ô chuyển đổi đồng hồ mang một chuyển đổi thông lượng chỉ khi một bit 0 được lưu trữ sau bit 0 khác. Bắt đầu từ bên trái, bit đầu tiên là 0 và bit có trước là không biết (giả sử là 0), nên mẫu chuyển đổi thông lượng là TN cho bit đó. Bit kế tiếp là một 1, luôn luôn giải mã thành mẫu ô chuyển đổi NT. Bit kế tiếp là 0, bị dẫn trước bởi 1, nên mẫu được lưu trữ là NN. Bạn có thể thấy số lượng tối thiếu và tối đa các ô chuyển đổi giữa bất kỳ hai chuyển đổi thông lượng là một và ba theo thứ tự giải thích được tại sao mà hóa MFM cùng được gọi là RLL 1.3.

Mẫu RLL 2.7 thì khá khó khăn để nhìn thấy bởi vì nó mà hóa các nhóm bit hơn là các bit riêng biệt. Bắt đầu từ bên trái, nhóm đầu tiên phù hợp các nhóm được liệt kê là nhóm ba bit đầu tiên, 010. Những bit này được biên dịch thành một mẫu chuyển đổi thông lượng TNNTNN. Nhóm hai bit kế tiếp 11 được biên dịch như một nhóm TNNN; nhóm cuối cùng, các bit 000, được biên dịch thành NNNTNN để hoàn tất byte. Như bạn thấy trong thí dụ này, không cần thiết các bit thêm nào để kết thúc nhóm cuối cùng.

Lưu ý là số khoảng tối thiểu và tối đa các ô chuyển đổi trống giữa bất kỳ hai chuyển đổi thông lượng trong ví dụ này là hai và sáu, mặc dù một ví dụ khác có thể cho biết số tối đa của bảy ô chuyển đổi trống. Đây là nơi mà tên RLL 2.7 xuất phát. Do ngay cả các chuyển đổi được ghi ít hơn trong MFM, xung được gia tăng đến ba lần so với FM hay 1.5 lần so với MFM, vì vậy lưu trữ nhiều dữ liệu trong cùng không gian. Tuy vậy lưu ý rằng dạng sóng ghi kết quả tự nó giống chính xác như một dạng sóng FM hay MFM tiêu biểu trong các giới hạn về số lượng và sự ngăn cách của các chuyển đổi thông lượng cho một phần vật lý định trước của đĩa. Mặt khác, khoảng cách tối thiểu và tối đa vật lý giữa bất kỳ hai chuyển đổi thông lượng vẫn giữ nguyên trong ba ví dụ chương trình mã hóa này.

Các bộ giải mã Partial-Response, Maximum-Likelihood

Một tính năng khác thường được dùng trong các ổ đĩa cứng hiện đại liên quan đến mạch đọc đĩa. Các mạch kênh đọc dùng công nghệ Partial-Response. Maximum-Likelihood (PRML) cho phép các nhà sản xuất ổ đĩa gia tăng số lượng dữ liệu được lưu trữ trên một platter lên tới 40%. PRML thay thế phương pháp các kênh đọc/ghi phát hiện đinh tương tự truyền thống với xử lý tín hiệu kỹ thuật số tiêu chuẩn “phát hiện một đinh từ tại một thời điểm”.

Khi mật độ dữ liệu của ổ cứng tăng lên, ổ đĩa phải cần thiết ghi các đảo chiều thông lượng gần nhau hơn trong môi trường. Điều này làm cho việc đọc dữ liệu trên đĩa khó khăn hơn do các đỉnh từ gần kề bắt đầu gây nhiều lẫn nhau. PRML điều chỉnh cách ổ đĩa đọc dữ liệu từ đĩa. Bộ điều khiển phân tích dòng dữ liệu tương tự mà nó nhận từ các đầu từ bằng cách dùng lấy mẫu tín hiệu kỹ thuật số, xử lý tín hiệu kỹ thuật số và các giai thuật phát hiện (đây là yếu tố đáp ứng từng phần/Partial-Response) và dự đoán chuỗi các bit mà dòng dữ liệu rất có thể đại diện (yếu tố có khả năng tối đa/Maximum-Likelihood). Công nghệ PRML lấy một dạng sóng tương tự có thể đẩy tín hiệu tiếng ồn mà đi lạc tạo ra một quy trình đọc chính xác từ nó.

Điều này có thể nghe không giống một phương pháp đọc dữ liệu rất chuẩn xác phải là bit hoàn toàn để có thể sử dụng, những hiệu ứng tổng hợp của xử lý tín hiệu kỹ thuật số lọc nhiễu hiệu quả đủ để cho phép ổ đĩa đặt các xung thay đổi thông lượng gần nhau nhiều hơn trên platter, do vậy đạt đến các mật độ lớn hơn. Phần lớn ổ đĩa với dung lượng 2GB hoặc hơn dùng công nghệ PRML trong các mạch endec của chúng.

Bạn có thể tìm hiểu thêm các loại màn hình tại đây!