KR100440791B1 - Method for dynamically managing a defect, specially in connection with improving the reliability of a drive by performing defect management under user environment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 디펙섹터(이하 디펙이라함) 관리에 관한 것으로, 특히 드라이브 사용중에 발생한 디펙을 동적(DYNAMIC)으로 관리하기 위한 다이내믹 디펙 관리방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
컴퓨터시스템의 보조기억장치인 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 데이타를 디스크면에 기록하고 이를 독출하기 위하여 트랙(TRACK), 헤드(HEAD), 섹터(SECTOR)라는 기본단위를 사용한다. 제조공정상에서 미디어(즉, 디스크)의 결함 또는 기타의 이유로 디스크면에 데이타를 정상적으로 기록할 수 없는 영역이 존재하는데 이를 일반적으로 디펙(DEFECT)이라고 칭한다. 그리고 디스크면에 디펙이 존재하는 경우에는 디펙관리라는 기법을 이용하여 사용자환경하에서 그 영역을 액세스할 수 없도록 조치한다. 이하 하드 디스크 드라이브 제조업체에서 널리 사용하고 있는 디펙관리기법에 대하여 설명하면, 우선 첫번째 기법으로서 각 트랙마다 예비섹터(SPARE SECTOR)를 두어 디펙 발생시 예비섹터를 재할당하여 사용하는 기법이 있다. 두번째 기법으로서는 일정한 영역 또는 실린더를 예비(SPARE)로 할당하여 디펙섹터를 재할당하는 기법이 있다. 그리고 세번째 기법으로서 디펙발생시 다음 섹터로 슬립(SLIP)하는 기법이 있으며 상술한 기법들을 혼용하여 사용하는 제조업체들도 있다.A hard disk drive, which is a secondary storage device of a computer system, uses basic units such as track, head, and sector to record and read data on a disk surface. In the manufacturing process, there is an area on the disc surface where data cannot be recorded normally due to a defect in the media (i.e., a disc) or other reasons, which is generally called DEFECT. If there are defects on the disk surface, use the technique called defect management to prevent the area from being accessed under the user environment. Hereinafter, the defect management technique widely used by the hard disk drive manufacturers will be described. As a first technique, a spare sector is provided for each track to reallocate the spare sector when a defect occurs. As a second technique, there is a technique of reallocating a defect sector by allocating a predetermined area or cylinder as a spare. As a third technique, there is a technique of slipping to the next sector (SLIP) when a defect occurs, and some manufacturers use a combination of the above techniques.
상술한 디펙관리기법들은 공통적으로 제조공정상에서 드라이브가 조립완료되면 미디어 디펙 스캔공정을 통해 일차적으로 디펙을 검출하고, 검출된 디펙들의 정보를 리스트(LIST)로 만들어 펌웨어(FIRMWARE)에서 디펙관리기법을 통해 디펙처리한다. 일반적으로 미디어 디펙 스캔공정시에는 스트레스 조건을 가변하여 디펙 발생확률을 증가시킨후에 디펙을 검출함으로서 차후 사용자환경에서 발생할 수 있는 추가 디펙의 발생가능성을 감소시킨다. 그러나 상술한 각각의 디펙관리기법은 제조공정상에서 단 한번만 수행됨으로서 이후 사용자환경에서 발생하는 추가 디펙에 대한 처리기법은 없다. 이러한 문제를 보완하기 위해 오토-리어사인(AUTO-REASSIGN)등의 기능이 추가되었으나, 이는 주로 라이트캐쉬(WRITE CACHE) 사용중에 라이트 폴트(WRITE FAULT)를 막기 위한 것이 주된 기능이며 차후에 발생하는 디펙을 스캔하고 이후 디펙리스트를 재할당하여 동적으로 관리하는 기법은 아니다. 따라서 종래의 디펙관리기법을 사용하는 경우에는 사용자환경에서 발생하는 디펙에 의해 데이타가 유실됨으로서 드라이브의 신뢰성을 저하시킬 수 있으며, A/S(AFTER/SERVICE) 차원에서도 많은 경비가 소요되는 문제점이 있다.When the drive is assembled in the manufacturing process, the above-described defect management techniques commonly detect defects through a media defect scanning process, and list the information of the detected defects in a list to implement the defect management technique in the firmware (FIRMWARE). Defect processing through In general, during the media defect scanning process, the defect condition is increased by increasing the probability of occurrence of the defect, and thus the probability of occurrence of additional defects that may occur in the user environment is reduced by detecting the defect. However, since each of the above-described defect management techniques is performed only once in the manufacturing process, there is no treatment technique for additional defects occurring in the user environment. To compensate for this problem, auto-reverse sign (AUTO-REASSIGN) has been added.However, this is mainly to prevent the write fault while using the write cache. It is not a technique for scanning and then reallocating the defect list to dynamically manage it. Therefore, in case of using the conventional defect management technique, the reliability of the drive may be degraded by data loss due to the defect generated in the user environment, and there is a problem that a lot of expense is required even in the A / S (AFTER / SERVICE) dimension. .
따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브의 제조공정 뿐만 아니라 사용자환경하에서도 디펙관리를 수행함으로서 드라이브의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 다이내믹 디펙관리방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a dynamic defect management method capable of improving the reliability of a drive by performing defect management under not only a manufacturing process of a hard disk drive but also under a user environment.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제조공정중 검출된 디펙에 대한 정보가 기록되어 있는 디펙 리스트를 구비하고 있는 하드 디스크 드라이브에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a hard disk drive having a defect list in which information on a defect detected during a manufacturing process is recorded.
사용자환경하에서 디스크면 전 영역에 대하여 디펙 스캔을 수행하여 디펙을 검출하는 잠복 디펙스캔과정과,A latent descan process that detects a defect by performing a defect scan on the entire disk surface in a user environment;
잠복 디펙스캔과정에서 검출된 디펙정보를 상기 디펙 리스트에 기록하여 제조공정중 검출된 디펙정보와 병합하는 디펙정보 병합과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.Defect information merging is performed by recording the defect information detected in the latent defect scanning process into the defect list and merging with the defect information detected during the manufacturing process.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.1 is a block diagram of a typical hard disk drive.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이내믹 디펙관리를 위한 제조공정상의 디펙처리과정과 사용자환경에서의 디펙처리과정을 동시 설명하기 위한 디펙 관리흐름도.Figure 2 is a defect management flow chart for explaining the defect processing in the manufacturing process and the defect processing in the user environment for the dynamic defect management in accordance with an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 디펙 관리흐름에 따라 작성된 디펙 리스트가 기록되는 메인터넌스영역상의 디펙 리스트 기록 예시도.FIG. 3 is a diagram illustrating a defect list recording on a maintenance area in which a defect list created according to the defect management flow of FIG. 2 is recorded; FIG.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다이내믹 디펙관리방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a dynamic defect management method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 마이크로 프로세서(10)는 상기 마이크로 프로세서(10)의 소정 제어 프로그램 및 추정기 알고리즘을 저장하고 있는 프로그래머블 롬(Programable ReadOnly Memory:이하 PROM이라함)(12)과, 스태틱 램(Static Random Access Memory:이하 SRAM이라함)(14)에 접속되어 드라이브의 전반적인 동작을 제어한다. 헤드(16)는 액츄에이터의 일단에 부착되어 기록매체인 디스크(18)상에서 수평운동을 수행하고 상기 디스크(18)면에/면으로부터 데이타를 기록 및 재생한다. 일단에 헤드(16)가 부착된 액츄에이터의 타단에 위치하는 VCM(Voice Coil Motor)(20)은 인가되는 전류레벨 및 방향에 대응하여 디스크(18)상에서 수평구동한다. 스핀들모터(22)는 모터구동기(40)로부터 입력되는 제어신호에 따라 구동축에 장착된 디스크(18)를 회전시킨다. VCM구동기(36)는 상기 VCM(20)에 연결되어 상기 VCM(20)의 구동을 제어한다. DAC(Digital-To-Analog Converter)(28)는 상기 마이크로 프로세서(10)와 상기 VCM구동기(26)에 연결되어 마이크로 프로세서(10)로부터 디지탈 제어입력신호 U(k)를 입력받아 이를 아나로그신호로 변환하여 VCM구동기(26)로 출력한다.1 is a block diagram of a general hard disk drive. Referring to FIG. 1, the
한편 모터구동기(24)는 스핀들모터(22)와 마이크로 프로세서(10)에 연결되며 상기 마이크로 프로세서(10)의 제어를 받아 스핀들모터(22)의 구동을 제어한다. 전치증폭기(Pre-Ampflier)(30)는 헤드(16)에 연결되어 재생된 신호를 증폭하여 출력하고 기록할 입력신호를 상기 헤드(16)로 출력한다. 리드/라이트 채널회로(32)는 마이크로 프로세서(10), 전치증폭기(30) 및 인터페이스 제어부(34)에 연결되며 상기 마이크로 프로세서(10)의 제어하에 상기 인터페이스 제어부(34)로부터 기록데이타를 입력받아 이를 인코딩하여 전치증폭기(30)로 출력한다. 또한 리드/라이트 채널회로(32)는 전치증폭기(30)로부터 입력되는 아나로그 재생신호를 디지탈 변환하여 엔코디드 리드 데이타(Encoded Read Data:ERD)로 출력한다. ADC(Analog-To-Digital Converter)(36)는 상기 리드/라이트 채널회로(32)에 연결되어 아나로그 서보재생신호를 입력받으며 이를 PES로 디지탈 변환하여 상기 마이크로 프로세서(10)로 출력한다. 게이트 어레이(Gate Array)(38)는 상기 리드/라이트 채널회로(32)에 연결되어 ERD신호를 입력받으며 상기 ERD신호로부터 상기 디스크(18)의 서보영역내 그레이코드등의 각 서보정보를 검출하여 출력한다. 인터페이스 제어부(34)는 외부데이타 입력장치(예를들면 호스트컴퓨터)와 디스크(18)사이에 데이타를 송수신한다.The motor driver 24 is connected to the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이내믹 디펙관리를 위한 제조공정상의 디펙처리과정과 사용자환경에서의 디펙처리과정을 동시 설명하기 위한 디펙 관리흐름도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 디펙 관리흐름에 따라 작성된 디펙 리스트가 기록되는 메인터넌스영역상의 디펙 리스트 기록 예시도를 도시한 것이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a defect management process for simultaneously describing a defect processing process in a manufacturing process and a defect processing process in a user environment for dynamic defect management according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a defect of FIG. An example of a defect list recording on the maintenance area in which the defect list created according to the management flow is recorded is shown.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다이내믹 디펙관리방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a dynamic defect management method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
우선 본 발명의 일 실시예에 따른 다이내믹 디펙관리방법의 구현을 위해 선행되어야 할 것은 디펙 리스트의 관리기법 변경과 잠복(HIDDEN) 디펙스캔 프로세스과정이다. 즉, 상기 디펙 리스트는 제조공정상에서 검출된 디펙정보가 기록되는 스태틱(STATIC)영역과 사용자환경에서 업데이트(UPDATE)되는 다이내믹영역으로 구분되어지며, 사용자환경에서 잠복 디펙스캔을 하기 위해 필요한 스캔 테이블, 로그(LOG) 테이블이 추가되어야 한다. 도 2에서 40단계와 42단계는 각각 제조공정중에 수행되는 단계로서 마이크로 프로세서(10)는 40단계를 통해 전체 디스크(18)면의 디펙을 스캔한다. 그리고 마이크로 프로세서(10)는 42단계에서 디펙 스캔시 검출된 디펙정보를 디펙 리스트상의 스태틱 디펙영역에 기록한다. 상기 디펙 리스트는 일반적으로 디스크(18)면의 최외주에 위치한 메인터넌스영역에 기록된다. 만약 디펙스캔공정에서 소정의 섹터들이 디펙으로 검출되었다면 마이크로 프로세서(10)는 해당 디펙정보를 도 3의 (Ⅰ)에 도시한 바와 같이 디펙 리스트(50)의 스태틱 디펙영역(A)에 기록한다. 이하 사용자환경에서 수행되는 44단계의 잠복 디펙스캔루틴과 잠복 디펙스캔루틴에서 검출된 디펙정보를 46단계를 통해 상기 디펙 리스트(50)에 기록하는 과정을 설명하면 다음과 같다.First of all, the implementation of the dynamic defect management method according to an embodiment of the present invention is a process of changing the defect management method of the defect list and hiding process (HIDDEN). That is, the defect list is divided into a static area in which the defect information detected in the manufacturing process is recorded, and a dynamic area updated in the user environment, and a scan table required for latent defect scanning in the user environment. The log table must be added. In FIG. 2,
우선 잠복 디펙스캔루틴이라함은 드라이브 동작중 디스크(18)면의 디펙을 스캔하는 과정이라고 정의하기로 한다. 그리고 상기 잠복 디펙스캔루틴은 일정시간동안 외부(즉, 호스트컴퓨터)로부터 커맨드(COMMAND)입력이 없는 경우 수행되며, 잠복 디펙스캔 수행중 외부로부터 커맨드입력이 있으면 현재 스캔위치를 기록하고 해당 커맨드입력에 따른 동작을 수행한후 다시 디펙스캔동작을 진행한다. 이를 구체적으로 설명하면, 우선 일정시간동안 외부로부터 커맨드 입력이 없으면 마이크로 프로세서(10)는 실린더넘버 0, 헤드넘버 0부터 시작하여 실린더, 헤드, 섹터넘버가 증가하는 방향으로 디펙스캔을 시작한다. 디펙스캔시 스트레스를 가하기 위하여 리드/라이트 재시도, 에러정정, 오프트랙 등을 가변설정할 수 있다. 이러한 디펙스캔과정중에 발생한 에러는 다이내믹 디펙 로그 리스트나 버퍼에 로그 인(LOG IN)을 하고 일정 블럭 이상 스캔완료시에 로그된 리스트를 가지고 디펙가능성 여부를 판단한다. 이러한 판단기준은 재시도횟수, 에러정정 온/오프 등으로 판별할 수 있으며 라이트에러에 의한 오류가능성을 제거하기 위하여 다시 한번 라이트한 후에 에러정정 오프후 라이트된 데이타를 리드하여 디펙여부를 판단한다. 이러한 과정을 통해 특정 섹터가 디펙으로 판단되면 마이크로 프로세서(10)는 46단계에서 도 3의 (Ⅱ)에서와 같이 디펙 리스트(50)의 다이내믹 디펙영역(B)에 해당 디펙정보를 기록한다. 이후 마이크로 프로세서(10)는 48단계를 통해 다이내믹 디펙영역과 스태틱 디펙영역을 도 3의 (Ⅲ)에 도시한 바와 같이 병합(MERGE)한후 44단계로 되돌아간다. 만약 44단계 내지 48단계 수행중에 외부로부터 커맨드 입력이 있으면 마이크로 프로세서(10)는 현재 스캔위치를 기록한후 사용자의 커맨드입력에 따른 동작을 처리완료한 후 다시 스캔을 시작한다. 이러한 잠복 디펙스캔루틴은 디스크(18)면 전체 영역을 대상으로 하고 다음 잠복 디펙스캔루틴은 정해진 시간 간격을 주기로 하여 수행될 수 있다.First, the latent defect scanning routine is defined as a process of scanning the defect of the disk 18 surface during the drive operation. The latent defect scanning routine is executed when there is no command input from the outside (ie, the host computer) for a predetermined time. If there is a command input from the outside during the execution of the latent defect scanning, the current scan position is recorded and the corresponding command input After the operation is performed, the Defect Scan operation is performed again. In detail, first, if there is no command input from the outside for a predetermined time, the
상술한 바와 같이 본 발명은 제조공정 뿐만 아니라 사용자환경하에서 발생되는 디펙을 잠복 디펙스캔루틴을 통해 검출함으로서 드라이브의 신뢰성을 향상시키는 동시에 사용자 데이타의 유실을 방지할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of improving the reliability of the drive and preventing the loss of user data by detecting the defect generated under the user environment as well as the manufacturing process.
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