阅读说明：本技术 具有盒外部音圈电机致动器部件的多盒控制板 (Multi-cartridge control board with cartridge-external voice coil motor actuator components ) 是由 R·A·门敦萨 B·R·赫登多夫 J·D·特兰萨姆 于 2020-02-24 设计创作，主要内容包括：本申请公开了具有盒外部音圈电机致动器部件的多盒控制板。本申请公开的系统的实施方式包括一种控制板,该控制板包括多个盒插槽和用于将该多个盒插槽中的每一个耦合到相关联的存储盒的硬件。该系统进一步包括安装到控制板的多个音圈电机(VCM)致动器部件,多个VCM致动器中的每一个被配置为有助于电磁相互作用,该电磁相互作用驱动耦合到多个盒插槽中的一个的存储盒内的致动器臂的移动。(The application discloses a multi-cartridge control board with an external cartridge voice coil motor actuator component. Embodiments of the system disclosed herein include a control board that includes a plurality of cartridge slots and hardware for coupling each of the plurality of cartridge slots to an associated memory cartridge. The system further includes a plurality of Voice Coil Motor (VCM) actuator components mounted to the control board, each of the plurality of VCM actuators configured to facilitate an electromagnetic interaction that drives movement of an actuator arm within a storage cartridge coupled to one of the plurality of cartridge slots.)

具有盒外部音圈电机致动器部件的多盒控制板

发明内容

本文公开的系统的实施方式提供了一种控制板，该控制板包括多个盒插槽和用于将该多个盒插槽中的每一个耦合到相关联的存储盒的硬件。该控制板包括安装至控制板的一个或多个音圈电机(VCM)致动器部件，每一个致动器部件有助于电磁相互作用，该电磁相互作用驱动耦合到多个盒插槽中的一个的存储盒的致动器臂的移动。通过阅读下面的

具体实施方式

，这些以及各种其他特性和优点将是显而易见的。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨用于限制所要求保护的主题的范围。根据以下对各种实施方式的更具体的书面详细说明，所要求保护的主题的其他特征、细节、效用和优点将变得显而易见，如在附图中进一步示出并且在所附权利要求中所定义的。

附图说明

图1示出了具有多个介质单元的示例离线海量数据存储系统，每一个介质单元包括共享一组共享控制电子器件的多个存储资源。

图2示出了包括控制板的介质单元的横截面图，该控制板适于选择性地对多个便携式存储盒中的每一个进行供电和访问。

图3示出了耦合到控制板的具有共享音圈电机(VCM)磁体的存储盒的示例介质单元的立体图和横截面图。

图4是包括控制板的介质单元的功能块表示，该控制板提供耦合到控制板的各种存储盒的选择性读/写控制。

图5示出了用于驱动耦合到控制电子器件的共享组的各种便携式存储盒上的读/写操作的示例操作。

图6示出了另一个示例介质单元的横截面图，该示例介质单元包括具有用于控制多个便携式存储盒中的每一个中的致动器位置的盒外部VCM致动器部件的控制板。

具体实施方式

高效使用电力是运行数据存储设备的一个重要方面，特别是在设计用作公共或私有云存储系统的数据中心环境等实施例中。在线海量数据存储(有时称为二级存储或云存储)是指主动运行并且可用于数据访问操作(即，读和/或写操作)的一个或多个互连的数据存储单元。示例在线海量数据存储单元包括硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器、固态驱动器(SSD)和闪存。通常，在线海量数据存储单元的数据传输时间(TTD)小于2毫秒。在线海量数据存储得益于非常高的TTD能力，但构建和操作成本高昂。更具体地，单个在线海量数据存储单元通常具有相对较高的质量，导致构建成本上升。单个在线海量数据存储单元在在线状态下也会消耗大量电力，导致操作成本上升。

近线(near-line)(或近在线(near on-line))海量数据存储是指接通电源的一个或多个互连的数据存储单元，但在不使用时保持低功耗状态，并在运行数据访问操作前进入在线状态。硬盘、光盘和/或闪存驱动器可以用于近线存储，并且具有附加机构使选择的存储单元变为在线状态以用于数据访问操作。此类示例机构是机器人近线存储(即，系统知道所需数据块驻留在物理卷上的位置并且利用机器人机构检索用于行数据访问操作的物理卷)和HDD近线存储(例如，大量空闲驱动器阵列(“MAID”))。MAID系统将数据存档在备用电源状态下运行的HDD的阵列中，其中大多数没有旋转。当需要在驱动器中的盘上执行数据访问操作时，MAID系统按需旋转每一个HDD。通常，MAID型近线海量数据存储单元的TTD小于4毫秒。由于减少的电力需求，近线海量数据存储系统比在线海量数据存储系统具有更低的操作成本，但可能具有类似的构建成本。

离线(或冷)海量数据存储是指保持断电状态和/或利用远程存储介质存储数据的一个或多个互连的数据存储单元。通常，离线海量数据存储利用一个或多个互联的磁带驱动器，每一个磁带驱动器都具有与该磁带驱动器相关联的许多磁带。如上所述，关于机器人近线存储，从该机器人近线存储的存储位置检索所需的磁带，并且将该磁带加载到与将该磁带相关联的驱动器中以用于数据访问操作。在离线海量数据存储单元中，所需的磁带通常是手动检索和加载的。因此，离线磁带海量数据存储单元的TTD可以大于24小时。尽管离线磁带海量数据存储的构建和操作成本较低，但一些应用需要比24小时更快而不像在线或近线海量数据存储系统那样快的访问时间。

公开的离线HDD海量数据存储系统可以比离线磁带海量数据存储更快地实现TTD，同时保持与离线磁带海量数据存储相比的构建和操作成本。这在一定程度上是利用公共控制器经由海量存储系统中的开关的阵列操作多个存储资源来完成的。

根据公开的技术的一种实施方式，共享控制电子器件集成在控制板上，该控制板是包括控制电子器件的印刷电路板组件(PCBA)。控制电子器件耦合到多个插槽(端口)中的每一个，该多个插槽(端口)用作用于将存储设备耦合到各个插槽的电气接口和机械接口。在一些实施例中，该插槽被称为盒插槽，每个插槽被设计成接收、支承和电气耦合相对应的存储设备(表征为盒)到控制板上的共享控制电子器件。控制板进一步包括安装在各种插槽附近的磁体以提供用于驱动每一个相应的盒内的致动器臂的音圈电机(VCM)的必要磁场分量。在一些实施方式中，磁体的尺寸、形状和放置被设置成给相应的盒提供机械支承(例如，充当结构载体)，以通过替换除VCM磁体之外原本会集成的常规安装硬件来降低系统部件成本。

与上述一致，本系统中的如本文所述的每一个便携式存储盒类似于硬盘驱动器(HDD)，但没有使该盒以独立方式工作所必需的某些机械特征和电气特性。因此，每一个盒磁带通常采用HDD减去控制电子器件、VCM磁体和/或可以从盒卸下并由访问站提供的其他元件的形式。从单个盒将这些元件移除可以以显著降低的成本提供具有磁盘存储的优势的大型高容量存储系统。

图1示出了具有多个介质单元(例如，介质单元102、104)的示例离线HDD海量数据存储系统100，每一个介质单元包括共享一组共享控制电子设备的多个存储资源。如本文所用的，“控制电子器件”可以是指各种设备控制器(例如，微处理器)以及实现设备控制器的选择性决策的各种电子器件，包括诸如选择前置放大器并配置前置放大器设置的开关、打开适当读/写通道的开关用于控制致动器移动以定位各种读/写头的开关、和/或用于在HDA中的任何一个上旋转或停转音圈电机(VCM)或主轴电机的开关等电子器件。

离线HDD海量数据存储系统100(例如，服务器集群或场)包括至少一个机架(例如，机架108)，并且可以包括在邻近或单独的物理位置或设施中定向的多个机架。离线HDD海量数据存储系统100可容纳大数据存储的任何使用(例如，内容传送、备份、存档等)。

单个机架，诸如机架108可以经由诸如以太网或自定义互连网络等计算机网络(未示出)彼此互连。此外，存储机架可以经由局域网(“LAN”)或广域网(“WAN”)连接到一个或多个外部数据源和/或一个或多个目的地。存储机架(例如，机架108)、各种计算机网络和(多个)外部数据源和/或(多个)目的地之间的通信可以使用多种通信协议(例如，传输控制协议/互联网协议(“TCP/IP”)、同步光网络/同步数字体系结构(“SONET/SDH”)上的分组、多协议标签交换(“MPLS”)、异步传输模式(“ATM”)、以太网和帧中继)。因此，可以根据需要在单个存储机架和(多个)外部数据源之间访问和移动数据。

机架108包括介质单元阵列，诸如介质单元102和介质单元104。每一个介质单元选择性地由一个或多个电源供电并且耦合到机架控制器(例如，机架控制器118)。举例来说且不受限制，存储机架108示出为包括8个单个介质单元(例如，介质单元102、104)，所有这些单元被配置为从机架控制器118接收功率控制和读/写指令。在其他实施方式中，一些机架根本不包括机架控制器。任何给定机架内的介质单元和电源的确切数量在一个实施方式和另一个实施方式之间以及一个机架和另一个机架之间可能有很大的差异。

离线HDD海量数据存储系统100中的每一个介质单元(例如，102、104)包括可移除地耦合到本文中也称为“控制板”(例如，控制板114)的一组共享控制电子器件的多个存储盒(例如，盒116、122)。在一个实施方式中，控制板114是耦合到印刷电路板组件(PCBA 120)的互连106，该印刷电路板组件支承由耦合到互连106的每一个存储盒共享的一组控制电子器件(未示出)。

在一个实施方式中，介质单元104内的每一个存储盒是具有从盒(例如，在常规存储驱动器中)到离线HDD海量数据存储系统的控制板114和/或机架控制器118移除的某些读/写控制的不同的存储介质或不同的存储介质组。因此，控制板114和/或机架控制器118中的一个或两个可以选择性地给所需的单个存储盒供电(例如，通电、断电、旋转、停转等)以从盒读数据和/或将数据写至盒，而无需持续地给离线HDD海量数据存储系统100内的所有存储驱动器供电。

在一个实施方式中，机架控制器118通信地耦合到相对应的机架108内的控制板(例如，控制板114)中的每一个，并且该控制板每一个都通信地耦合到相关联的存储盒的巢。机架控制器和控制板之间的通信是数字的或主要是数字的，并且经由通过各种计算节点、内部集成电路(“I2C”)、串行高级技术附件(“SATA”)、串行连接小型计算机系统接口(“SAS”)、通用串行总线(“USB”)、***组件快速互连(“PCle”)、以太网、无线信道等的信号传输来完成。

尽管其他实施方式可能不同，但图1的介质单元(例如，102、104)每一个都包括可以选择性地耦合到便携式存储盒(例如，盒122)的八个盒插槽。视图A更详细地示出了介质单元104，其中8个存储盒中的7个从互连106中相关联的插槽(例如，插槽130)中移除。除了插槽130之外，互连106包括为便携式存储盒提供必要的机械支承的各种硬件(例如，支承凸缘132)，并且在PCBA 120上的每一个便携式存储盒和共享控制电子器件之间提供必要的电气耦合。

在一个实施方式中，PCBA 120上的共享控制电子器件包括一个或多个控制器，诸如一个或多个***接口控制器(“PIC”)、专用集成电路(“ASIC”)和/或片上系统(SoC)。此类控制器可以进一步连接到控制板114上的开关阵列(未示出)，该开关阵列通过互连106与控制板114通信地耦合到单个盒(例如，盒122)。控制板114可以附加地集成各种开关、存储器(例如，存储固件)、电源和其他电子设备，控制对可拆卸地耦合到控制板114的八个盒中的每一个的供电和访问(例如，读写访问)。

上述系统配置允许介质单元102中的单个存储驱动器被单个地移除、维护和/或替换，而不影响数据流向共享同一控制电子设备(例如，控制板114的部件)的任何其他存储驱动器或从共享同一控制电子设备(例如，控制板114的部件)的任何其他存储驱动器流出。

在一个实施方式中，每一个便携式存储盒(例如，盒122)包括包封至少一个可旋转磁记录介质(盘)和至少一个数据读/写换能器(头)的壳体。在一些实施例中，壳体可以是密封壳体。每一个头被配置成通过由盘的高速旋转建立的大气流在邻近相对应的盘的磁记录表面通过空气动力学的方式被支承。(多个)头使用致动器臂在(多个)记录表面上径向地行进。头被配置为将数据写入记录表面上定义的数据轨道。头和盘表面的每一个组合称为头-盘接口(HDI)，因此本公开的盒可以表征为HDI盒，每一个HDI盒具有至少一个HDI。每一个盒的壳体保护(多个)HDI免受可能干扰盒操作的污染物的影响。在环境控制充分到位以防止污染物的一些实施例中，盒可以不包括壳体使得一个盒的内部盘暴露在与系统中其他盒的内部盘相同的环境中。

在其他电气和硬件支持部件中，互连106包括VCM磁体(未示出)，该VCM磁***于各种存储盒外部并且定位为提供磁场分量以给用于在存储盒的一个或多个内使致动器臂旋转的相对应的音圈电机供能。在一个实施方式中，每一个存储盒(例如，盒122)包括内部音圈，该内部音圈在操作时受控制板上一对磁体(例如，一个在相关联的盒插槽上方，一个在相关联的盒插槽下方)生成的磁场影响。音圈由通过音圈的电流和由安装在控制板114上的邻近的VCM磁体对提供的永久磁场的相互作用供能。在一个实施方式中，VCM磁体的尺寸和位置被设置成使得磁体中的一些可以在两个相邻盒之间共享。在另一个实施方式中，VCM磁体不在两个相邻盒之间共享，并且存在不同的磁体对以将磁场提供给每一个单个盒。例如，磁屏蔽元件可以在每一个盒插槽之间交错以分隔作用于第一插槽的磁体。

参照图2-图4更详细地示出和讨论一些示例性磁***置和插槽位置。

在一个实施方式中，控制板114设计成每次访问(例如，读或写)通信耦合的存储盒中的仅一个。例如，介质单元104的控制板114可以实现禁止同时访问耦合到控制板114的多个盒的选择性供电规则。例如，应用此类规则可以在盒122上为数据访问操作选择性地供电，而不在耦合到互连106的剩余七个盒上供电。在针对盒122的数据访问操作结束时，盒122断电。如果相同介质单元的两个相邻盒没有同时处于活动状态，则不存在由相邻盒的VCM之间的磁干扰引起的复杂性(例如读/写错误)。

图2示出了包括控制板204的介质单元200的横截面图，该控制板204适于选择性地对多个便携式存储盒208、210、212和214中的每一个进行供电和访问。存储盒208、210、212和214中的每一个都通过控制板204的互连部分206中的多个盒插槽(例如，插槽226)中的一个可移除地耦合到控制板204。为了概念上的简单性，图2省略了用于为插槽耦合中的每一个提供机械支承的硬件元件中的一些。

在一个实施方式中，如上文关于图1的大致讨论的那样，介质单元200在具有多个其他相同或非相同介质单元的机架中实现。控制板204的互连部分206包括分布在控制板204上的多个磁体216、218、220、222和224，使得盒插槽(例如，插槽226、228)中的每一个位于相对应的上磁体的下方和相对应的下磁体的上方。例如，盒210示出为位于插槽228中，插槽228位于下磁体220上方和上磁体218下方。盒210包括位于由上磁体218和下磁体220产生的磁场内的音圈234。该磁场与来自控制板204的通过音圈234(音圈信号)的电流的电场相互作用，并且该相互作用产生使盒210中的致动器臂枢转到预定的径向位置的洛伦兹力。在常规存储设备中，VCM磁体包括在每一个存储设备包壳内部。将这些磁体移除到外部位置(如图2所示)提供以下讨论的几个优点。

当VCM磁体如图所示分布时，每一个单个VCM磁体的磁场可以提供驱动位于两个直接相邻的盒插槽中的两个不同的相邻的盒的音圈电机的磁场。例如，磁体218产生影响盒插槽226的永久磁场和影响相邻盒插槽228的永久磁场。此配置允许在同时耦合到介质单元200的存储盒的集合中支持VCM功能所需的磁体的数量的减少。例如，允许磁体220的磁场给上方盒与下方盒(例如，盒208与盒210)二者的VCM供能允许两个盒在三个磁体上操作而不是四个，显著降低制造成本。此外，在控制板204的互连部分206上而不是在存储盒中的每一个的内部位置安装VCM允许磁体用作支承每一个盒的承重硬件耦合，从而允许省略可能用于支承耦合到控制板204的存储盒的重量的某些硬件部件的集合。

在另一个实施方式中，VCM磁体不在相邻的盒之间共享。例如，可以包括两个磁体来代替VCM磁体218—一个用于向盒208提供磁场，另一个用于向盒210提供磁场。

当耦合到控制板204的互连部分206上的相关联的盒插槽时，盒208、210、212和214中的每一个都适于从控制板204上的各种电子器件接收硬件控制信号(例如，功率信号、读/写信号)。如本文使用的，术语“硬件控制信号”是指模拟控制信号，诸如从微处理器或芯片发送到缺乏处理能力的硬件部件的信号。例如，盒可以各自通过互连206接收功率信号(例如，VCM控制和主轴电机控制)以及读数据以写至每一个盒上的目标存储位置。当从存储盒中回读数据时，读的数据将流向控制板上的电子器件。

尽管考虑了其他实施方式，图2的存储盒208、210、212和214中的每一个被示出包括壳体252，壳体252包含两个磁记录盘236、238、三个致动器臂240、242和244，并且四个头(例如，头246)提供总共四个HDI。只要至少有一个盘表面和一个相关联的头在盒内提供至少一个HDI，就可以根据需要使用这些相应元件的任何相应数量。在每一个存储盒(例如，208)内，两个盘236、238安装在由主轴电机250旋转的盘毂组件248上。

当将非磁性(例如，顺磁性)材料用于每一个存储盒的壳体252时，通过由音圈234生成的磁场与磁体216、218的外部提供磁场之间的相互作用建立磁路256，以将头(例如，头246)定位在每一个存储盒内。在盒(如图所示)之间共享磁体的一个值得注意的影响是，在互连上的每一个交替插槽中，永久磁场的方向是相反的。例如，两个磁体216和218在插槽226内生成顺时针磁场，而磁体218和220在插槽228内生成逆时针磁场。为了解释磁场方向上的这种差异，控制板204可以包括VCM电流信号方向选择机构(例如，VCM信号方向选择器264)，该选择机构基于来自相关联的上磁体和下磁体的磁场方向，为提供给每一个盒插槽(例如，插槽226、228)的VCM控制信号选择相位信号方向。将在下文更详细地讨论此机构。

举例来说且不受限制，控制板204示出为包括驱动器访问控制器258，驱动器访问控制器258包括VCM信号方向选择器264、开关控制器260和电源控制器262。这些控制器中的每一个可以包括软件和/或硬件与软件的集合，用于执行来自主机和/或独立于主机的命令，诸如存储在控制板204上的存储器(例如，DRAM)(未示出)中的固件命令。

驱动器访问控制器258执行数据访问操作，数据访问操作包括诸如将写数据通过相关联的前置放大器开关(未示出)传送到选择驱动器、通过读/写开关(未示出)接收回读数据、以及命令电源控制器262生成和传送适当的音圈电机(VCM)和主轴电机功率信号等措施以支持每一次读写操作。每次启动驱动器访问命令时，驱动器访问控制器258向电源控制器262传送通电命令，指定与用于数据访问操作的目标存储盒相对应的盒插槽(例如，226、228等)中的一个目标。VCM信号方向选择器264确定指定的盒插槽中的一个的物理索引，并且使用该物理索引来选择在生成音圈功率信号时电源控制器262使用的方向。

在一个实施方式中，VCM信号方向选择器264访问存储的映射，将盒插槽中的每一个(例如，226、228)附近的磁场流动方向与预定义的信号方向相关联。例如，VCM信号方向选择器264可以访问此类映射，以确定盒插槽226与负的音圈电流相关联，而盒插槽228与正的音圈信号方向相关联。VCM信号方向选择器264选择与盒插槽的物理索引相关联的预定义的信号方向，并将该值提供给电源控制器262。

为了防止在每一对相邻的存储盒(例如，盒208、210)之间的VCM的磁场的磁干扰，电源控制器230可以实现选择性供电规则，该选择性供电规则禁止对位于控制板上相邻插槽中的存储盒同时进行数据访问操作。在一个实施方式中，电源控制器230实现选择性供电规则，该选择性供电规则支持每次对耦合到控制板204的仅一个存储盒的数据访问(读、写)操作。响应于每一个读或写操作，单个目标存储盒通电并旋转。当读或写操作完成时，目标存储盒将重新断电。值得注意的是，电源控制器230可以根据多种因素在不同的实施方式中施加不同的选择性供电规则，这些因素包括VCM磁体的强度和各种盒插槽彼此的接近程度。

除了电源控制器262和驱动器访问控制器258之外，控制板204还可以支持开关控制器260。开关控制器260接收并执行控制驱动器选择和/或驱动器操作的某些方面的驱动器控制命令，诸如配置开关组中的各种开关以访问选择盒，诸如选择前置放大器的一个或多个开关、打开适当的读/写信道的开关、控制致动器移动以定位各种读/写头的开关、和/或用于旋转或停转任何一个存储盒的主轴电机的开关。

上述实现方式提供了在相邻盒之间的VCM磁体的共享使得每一个单个磁体为两个相邻的盒提供磁场。有效地，这允许减少操作介质单元104所需的VCM磁体的总数量(例如，与常规系统相比利用大约一半的磁体，其中每一个单个HDD具有其自己的VCM磁体对)。这显著地降低了系统成本和复杂性。

尽管未示出，控制板204的一些实施方式可以包括有助于单个磁体216、218、220、222和224的自动或手动位置调整的机构。例如，将存储盒208***相关联的插槽226中可以致动将磁体对216和218彼此拉近并且靠近音圈226的机构。在另一个实施方式中，用户手动按下按钮或执行其他操作，以开始调整与每一个单个存储盒相邻的各种磁体对。

图3示出了示例介质单元300的立体图330和横截面图304，介质单元300具有一堆存储盒(例如，302、304、306和308)，每一个存储盒具有位于由VCM磁体对(例如，VCM磁体314、316、318、326和328)生成的磁场中且耦合到控制板312的音圈。立体图330提供了存储盒302、304、306和308以及双面磁体座320、322和324的外部视图，以及双面磁体座之间的磁体(例如，包括部分314a、314b的第一磁体314)。在所示实施方式中，磁体314、316和318示出为相对于位于堆的末端的磁体326和328更大(例如，更高)。尽管影响每一个存储盒302、304、306和308中的音圈的外部生成的磁场可以具有大致相等的强度，但是可变尺寸、形状和材料的磁体可以被选择用于各种目的。例如，更高的磁体314、316和318的用户可以帮助在存储盒之间产生所需的间隔，以便于从控制板312更容易地移除每一个单个盒。

现在参考横截面图332，可以看出三个磁体314、316和318中的每一个包括朝外的狭缝，该狭缝接收双面磁体座320、322或324中相对应的一个。例如，磁体314的朝外的狭缝被位于与双面磁体安装件320接触的相对表面上，使得磁体314悬浮在双面磁体安装件320上方的上部分(参见视图302中的314a)和悬浮在双面磁体安装件320下方的下部分(参见视图302中的314b)。

在图3的布置中，磁体314、316和318中的每一个为两个最近的存储盒中的VCM电机提供必要的磁场。磁体314有助于驱动盒302和盒304的VCM的磁场；磁体316有助于驱动盒304和盒306的VCM的磁场；磁体318有助于驱动盒306和盒306的VCM的磁场。

图4是包括控制板401的介质单元400的功能块表示，该控制板401提供通过互连418耦合到控制板401的各种存储盒的选择性读/写控制。在图4的示例中，控制板401支持总共八(8)个存储盒402、404、406、408、410、412、414和416。可以根据需要使用其他数量的存储盒，包括更多或更少的HDA。

控制板401包括合并电路部分424，合并电路部分424操作以对电子器件提供控制，以依次选择性地对存储盒(例如，402、404)中的每一个进行供电和控制。合并电路部分424包括片上系统(SOC)控制电路426、存储器(DRAM)428、功率控制电路(电源电路)430和本地存储器设备(串行闪存0-7)。在不同的实施方式中，除了图4所示的那些元件之外或代替图4所示的那些元件，还可以将其他元件集成到合并电路424中。

SOC 426包括可编程处理核，可编程处理核利用存储在存储器428中的固件为各个存储盒402、404、406、408、410、412、414和416(以下简称“存储盒”)提供顶层控制。尽管在一些实施方式中可以利用单组固件，但图4示出了通过将固件从串行闪存设备0-7中的相应一个单独加载到存储器428中来执行不同的存储盒中的一个的激活的实施方式。例如，这可以启用与访问存储盒中的每一个相关联的参数、控制数据和状态信息的单独存储。在其他实施方式中，这些参数、控制数据和状态信息存储在替代存储位置。

控制板401进一步集成单独的接口控制电路—接口选择处理器432，接口选择处理器432利用内部编程作为开关控制器以选择性地连接各种组件，以便启用对SOC 426和电源电路420的存储盒中的每一个的数据访问(例如，使得能够每次访问选择的一个存储盒)。

SOC 426和接口选择处理器432各自经由接口连接器442与诸如主机、本地服务器、机架控制器等的外部控制电路通信。尽管在图4中没有明确示出，但是也可以在SOC 426和接口选择处理器432之间执行数据链路通信。

响应于来自外部主机(例如，来自机架控制器或其他外部主机)的命令，接口选择处理器432执行各种开关配置操作，以配置用于访问由该命令标识的选择的存储盒的合并电路424。接口选择处理器432配置RF开关424，用于将读/写(R/W)数据引导到选择的目标存储盒；配置前置放大器多路复用器(mux)436，用于将前置放大器信号引导到选择的目标；还配置VCM多路复用器428和主轴多路复用器440，用于将VCM和主轴电机信号路由到目标驱动器。

SOC 428指示电源电路430向目标存储盒提供电源。作为响应，电源电路430通过VCM多路复用器438和主轴多路复用器440从电源(未示出)分流电力。

通过主轴多路复用器440发送的信号使选择的目标存储盒的(多个)盘以预定的旋转速度旋转，并且通过主轴多路复用器440发送的信号被引导到选择存储盒内的音圈。由电流通过音圈生成的电场与VCM磁体(未显示)的磁场相互作用，产生使目标存储盒的致动器臂旋转的力，以将一个或多个头定位到目标位置，以便从盘读数据或将数据写至盘。

在一个实施方式中，SOC 428执行存储在存储器428中的各种控制模块，存储器428包括VCM信号方向选择器(诸如图2的VCM信号方向选择器)。响应于每一个输入的驱动器访问命令的接收，VCM信号方向选择器确定控制板401上的目标存储驱动器的物理插槽索引，并且电源电路430基于所确定的物理索引生成用于具有信号方向的目标存储驱动器的音圈控制信号。例如，VCM控制器可以访问与指示目标存储盒位置处的VCM磁场方向的标志相关联的存储每一个物理驱动器索引的映射。如果目标驱动器对应于可用插槽的第一子集(例如，奇数插槽)内的插槽，则VCM控制模块生成第一方向上的VCM信号。如果目标驱动器对应于可用插槽的第二子集(例如，偶数插槽)内的插槽，则VCM控制模块生成第二(相反)方向上的VCM信号。

除了命令电源电路430，SOC 426还执行控制动作以执行到相关联的目标存储位置的每一个数据传输操作(例如，写或读命令)。在一个实施方式中，SOC 426通过接口(例如，SATA、SAS、NVMe)与每一个存储盒通信，以基于来自主机(例如，机架控制器或其他外部处理实体)的数据信号内的数据、元数据和/或控制信息对存储盒执行读/写操作。响应于读/写命令的接收，SOC 426使用适当的数据结构识别目标存储盒以及其他寻址信息(例如，头、柱、扇区等)。在一个实施方式中，SOC 426访问(例如，存储在非易失性存储器(FLASH)中和/或加载到动态存取访问存储器(“DRAM”)中的)固件462以检索选择的存储盒上的操作协议。为了从目标存储盒读数据，SOC 426经由串行接口或其他命令连接通过前置放大器开关434发送前置放大器控制信号以操作目标存储盒。然后，经由读/写开关454将所请求的数据从目标存储盒回读到SOC 426。

控制板的各种控制电子器件的方面可以在由计算节点在海量数据存储系统内可读或可通信地耦合到海量数据存储系统的有形计算机可读存储介质中实现。术语“有形计算机可读存储介质”包括但不限于随机存取存储器(“RAM”)、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CDROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或任何其他可用于存储所需信息并可由移动设备或计算机访问的有形介质。与有形计算机可读存储介质相比，无形计算机可读通信信号可以包含计算机可读指令、数据结构、程序模块、或驻留在调制数据信号(诸如载波或其他信号传输机构)中的其他数据。

图5示出了用于驱动耦合到控制电子器件的共享组的各种便携式存储盒上的读/写操作的示例操作500。根据一个实施方式，控制电子器件安装在控制板上，控制板包括将控制电子器件耦合到多个盒插槽中的每一个的互连，盒插槽被配置为耦合到相关联的便携式存储盒。在一个实施方式中，控制板上的盒插槽中的每一个位于安装到控制板的磁体对之间。当存储盒位于盒插槽中的一个内时，距离盒插槽最近的两个磁体生成磁场，该磁场驱动存储盒内的音圈电机，从而改变头元件的径向定位以从存储介质读数据或将数据写至存储介质。在一个实施方式中，控制板上的每一个单个磁体提供了可用于驱动两个距离最近的存储盒的VCM的永久磁场。

在接收操作505处，共享控制电子器件接收驱动器访问命令，该驱动器访问命令标识用于读或写操作的逻辑地址。标识操作510标识耦合到控制板的目标存储盒的物理索引，该控制板具有映射到由驱动器访问命令标识的逻辑地址的物理存储。

选择操作515基于所确定的目标盒插槽的物理索引和该目标盒插槽附近(例如，穿过)的永久磁场的相关联的方向来选择音圈电流的信号方向。在一个实施方式中，由于在相邻插槽对之间共享音圈磁体，为交错槽选择相反的信号方向。例如，可以为偶数插槽选择正的信号方向，为奇数插槽选择负的信号方向。

语音控制信号生成操作520生成根据选择的信号方向传播的音圈控制信号，传送操作520通过目标盒插槽传送所生成的音圈控制信号。

图6示出了另一个示例介质单元600的横截面图，示例介质单元600包括具有用于选择性地控制多个便携式存储盒608、610中的每一个内的致动器位置的盒外部VCM部件的控制板604。便携式存储盒608、610被配置为通过在控制板604的互连部分606上形成的多个盒插槽(例如，插槽628、630、632和634)中相关联的一个可移除地耦合到控制板604。与本文其他地方所示和描述的实施方式相反，介质单元600中的每一个存储盒包括音圈电机，该音圈电机包括安装在控制板604上的一个内部VCM磁体(例如，VCM磁体604、606)和两个外部音圈(例如，音圈614、620、634、638)。这些磁体和音圈统称为“VCM致动器部件”

音圈(例如，614、620、634和638)机械地耦合到控制板604并且电气地耦合到控制板上的控制电子器件(例如，驱动器访问控制器616)。在一个实施方式中，音圈614、620、634和638等永久地安装到控制板604。

存储盒608、610中的每一个包括由音圈电机选择性地控制的至少一个致动器臂(例如，致动器臂640、642和644)，音圈电机包括在相关联的盒内部的磁体以及两个相邻的外部音圈。例如，盒608示出为位于插槽626中，插槽626位于下音圈620上方和上音圈614下方。因此，除了内部磁体612，存储盒608的VCM还包括音圈614和音圈620。当存储盒608耦合到插槽626时，内部磁体612位于相对应的外部音圈614和620之间。当电流选择性地流过相对应的音圈614和620时，磁体612生成与相对应的音圈614和620的电磁场相互作用的永久磁场，以产生使存储盒608内的致动器臂枢转到预定的径向位置的洛伦兹力。

在图6中，控制板604包括驱动器访问控制器616、开关控制器618、电源控制器622。这些控制器中的每一个包括硬件和/或软件部件，该硬件和/或软件部件执行与上面关于图2描述的类似命名部件的功能相同或相似的功能。关于图6未详细描述的系统600的方面可以与关于本文中的其他实施方式所描述的相同或相似。

本文所描述的公开技术的实施例在一个或多个计算机系统中被实现为逻辑步骤。本公开技术的逻辑操作被实现为(1)作为在一个或多个计算机系统中执行的处理器实现步骤的序列，和(2)作为一个或多个计算机系统中互连的机器或电路模块。实施方式是一个选择的问题，取决于实现所公开技术的计算机系统的性能要求。因此，构成本文所述公开技术的实施例的逻辑操作被不同地称为操作、步骤、对象或模块。此外，应当理解的是，逻辑操作可以按任何顺序执行，根据需要添加和省略，除非另有明确要求的权利或者权利要求语言固有地需要特定顺序。

上述说明书、示例和数据提供了本公开技术的示例性实施例的结构和使用的完整描述。由于可以在不脱离所公开技术的精神和范围的情况下作出所公开技术的许多实施例，因此所公开技术位于下文所附的权利要求中。此外，不同实施例的结构特征可在另一个实施例中组合而不脱离所述权利要求。