CN110197674A - 磁盘装置及磁盘装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够实现高效的预加热控制的磁盘装置及磁盘装置的控制方法。实施方式的磁盘装置具备：头滑块；设置于头滑块的磁头；设置于头滑块的加热器；以及控制部，该控制部在磁头的寻道工作时，根据能够确保头滑块的预加热所需要的时间的寻道剩余距离来决定预加热的开始预定位置，在从预加热的开始预定位置到寻道目标位置之间不存在凸起的情况下，从预加热的开始预定位置起开始预加热，在从预加热的开始预定位置到寻道目标位置之间存在凸起的情况下，将预加热的开始位置变更为从凸起到寻道目标位置之间的任意的位置。

Description

磁盘装置及磁盘装置的控制方法

本申请享有以日本专利申请2018-33219号(申请日：2018年2月27日)为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包括在先申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及磁盘装置及磁盘装置的控制方法。

背景技术

在磁盘装置中有时进行DFH(Dynamic Flying Height：动态飞行高度)控制。在DFH控制中，向搭载于头滑块的加热器通电，使头滑块进行热膨胀，从而调节磁头距磁盘的磁间距(spacing)。在磁盘装置中，例如从目标磁道的几个磁道前，开始头滑块的预加热。

发明内容

在以往技术中，例如，有时难以充分确保预加热时间。

实施方式的磁盘装置具备：头滑块；设置于所述头滑块的磁头；设置于所述头滑块的加热器；以及控制部，该控制部在进行所述磁头的寻道工作时，根据能够确保所述头滑块的预加热所需要的时间的寻道剩余距离来决定所述预加热的开始预定位置，在从所述预加热的开始预定位置到寻道目标位置之间不存在凸起的情况下，从所述预加热的开始预定位置起开始所述预加热，在从所述预加热的开始预定位置到所述寻道目标位置之间存在凸起的情况下，将所述预加热的开始位置变更为从所述凸起到所述寻道目标位置之间的任意的位置。

附图说明

图1是示出实施方式的磁盘装置的整体构成的图。

图2是示出实施方式的磁盘装置的预加热的顺序(sequence)的图。

图3是示出实施方式的磁盘装置的预加热的顺序的图。

图4是示出实施方式的磁盘装置的控制处理的次序的一例的流程图。

图5是示出比较例的磁盘装置的预加热的顺序的图。

图6是示出实施方式的变形例2的磁盘装置的预加热的顺序的图。

图7是示出实施方式的变形例3的磁盘装置的预加热的顺序的图。

图8是示出实施方式的变形例4的磁盘装置的寻道轨道及寻道区域的图。

图9是示出实施方式的变形例4的磁盘装置的控制处理的次序的一例的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行详细说明。此外，本发明不被下述的实施方式限定。另外，下述实施方式的构成要素包括本领域技术人员能够容易想到或者实质相同的要素。

[实施方式]

使用图1～图9对实施方式及变形例的磁盘装置进行说明。

(磁盘装置的构成例)

图1是示出实施方式的磁盘装置1的整体构成的图。磁盘装置1例如是外置于主机HS或者内置于主机HS的硬盘驱动器等。

磁盘装置1具备磁盘10、主轴21、主轴马达22、头滑块HM、悬架SU、滑架臂KA、音圈马达30、基体40以及控制部50。

磁盘10是对各种信息进行磁记录的圆盘状的记录介质，通过主轴马达22来驱动该磁盘10旋转。磁盘10具有以主轴马达22的旋转中心附近为中心的同心圆状的多个磁道(未图示)或螺旋状的一条磁道(未图示)。在各磁道中，未图示的数据区域和伺服区域在周向上交替地设置有多个。此外，磁盘10有时具有凸起(异常突起)。

在磁盘10上配置有头滑块HM。在头滑块HM设置有磁头Hrw。磁头Hrw包括读取头Hr和写入头Hw。磁头Hrw在从磁盘10上浮了10nm左右的位置配置成与磁盘10相对。另外，在头滑块HM设置有对头滑块HM进行加热的加热器HT。头滑块HM在通过加热器HT进行加热时发生热膨胀，从而控制磁头Hrw相对于磁盘10的上浮量。

头滑块HM经由悬架SU和滑架臂KA保持于磁盘10上。滑架臂KA在寻道时等使头滑块HM在水平面内滑动。悬架SU通过对磁头Hrw施加与基于磁盘10旋转时的空气流的磁头Hrw的上浮力对抗的按压力，从而使磁盘10上的磁头Hrw的上浮量保持为一定。悬架SU例如由板簧构成。

音圈马达30驱动滑架臂KA。主轴马达22使磁盘10以主轴21为中心旋转。音圈马达30和主轴马达22固定于基体40。

控制部50具备头控制部51、功率(power)控制部52、读取写入通道53、硬盘控制部54以及存储部55，控制磁盘装置1的各部分。由此，控制部50例如基于由读取头Hr读取到的伺服数据(伺服区域的数据)来控制磁头Hrw相对于磁盘10的半径位置。

头控制部51具备写入电流控制部51A、再现信号检测部51B以及加热器控制部51C，对记录再现时的信号进行放大、检测。写入电流控制部51A控制在写入头Hw流动的写入电流。再现信号检测部51B对由读取头Hr读出的信号进行检测。加热器控制部51C对加热器HT的接通(on)/断开(off)进行控制。

功率控制部52具备主轴马达控制部52A和音圈马达控制部52B，驱动主轴马达22和音圈马达30。主轴马达控制部52A控制主轴马达22的旋转。音圈马达控制部52B控制音圈马达30的驱动。

读取写入通道53在头控制部51与硬盘控制部54之间进行数据的交接。数据包括读取数据、写入数据以及伺服数据。例如，读取写入通道53将通过读取头Hr再现的信号变换为可由主机HS处理的数据形式、将从主机HS输出的数据变换为可由写入头Hw记录的信号形式。另外，读取写入通道53进行对通过读取头Hr再现了的信号的解码处理、对从主机HS输出的数据进行编码调制。

硬盘控制部54例如基于来自主机HS的指令进行记录再现控制、在主机HS与读取写入通道53之间进行数据的交接。另外，硬盘控制部54具备预加热控制部54A。预加热控制部54A控制在寻道时进行的头滑块HM的预加热。在后面对预加热控制部54A的功能的详细内容进行叙述。

存储部55存储磁盘装置1的工作所需要的各种设定参数组和磁盘10所具有的凸起的位置信息。凸起的位置信息例如是在磁盘10的检查工序中预先获得的信息。

控制部50连接于主机HS。作为主机HS，既可以是向磁盘装置发出写入命令和/或读取命令等的个人计算机，也可以是能够连接于服务器等的网络。

在像这样构成的磁盘装置1中，一边通过主轴马达22使磁盘10旋转，一边经由磁头Hrw从磁盘10读出信号，并通过再现信号检测部51B来检测。由再现信号检测部51B检测出的信号在通过读取写入通道53进行了数据变换之后被向硬盘控制部54发送。在硬盘控制部54中，基于由再现信号检测部51B检测出的信号所包括的伺服数据来进行磁头Hrw的跟踪(tracking)控制。

另外，基于由再现信号检测部51B检测出的伺服数据来算出磁头Hrw的当前位置，以使磁头Hrw接近目标位置(寻道目标位置)的方式进行寻道控制。在磁头Hrw的寻道工作期间，通过加热器HT对头滑块HM进行预加热，从而调整磁头Hrw与磁盘10的距离。当磁头Hrw到达寻道目标位置时，经由磁头Hrw从磁盘10读出信号、或者将数据写入磁盘10。

(预加热控制部的功能)

接下来，使用图2和图3对预加热控制部54A的功能进行说明。图2是示出实施方式的磁盘装置1的预加热的顺序的图。图2的上段是示出磁头Hrw距磁盘10的上浮量的图。图2的下段是示出磁头Hrw在磁盘10上的半径位置的图。

硬盘控制部54在基于前一个(紧跟前)的命令的磁头Hrw的工作结束时，根据磁头Hrw的当前位置P1和基于接下来的命令的寻道目标位置P4来算出磁头Hrw的寻道轨道和寻道时间ST。寻道轨道是磁头Hrw从当前位置P1移动到寻道目标位置P4时的路径。此外，磁头Hrw的当前位置P1和寻道目标位置P4是在磁盘10上的半径位置。以下所记载的各位置P2、P3等也同样是这样。

预加热控制部54A根据硬盘控制部54所算出的寻道轨道和寻道时间ST来算出预加热的开始预定位置P2。算出剩余能够确保预加热所需要的时间PT的寻道距离的位置，作为预加热的开始预定位置P2。预加热所需要的时间PT例如是到磁头Hrw的热膨胀饱和而成为不再进一步膨胀的状态为止所需要的时间。通过像上述那样决定预加热的开始预定位置P2，能够在寻道时间ST内结束预加热。

硬盘控制部54参照存储部55，判定在从预加热控制部54A所算出的预加热的开始预定位置P2到寻道目标位置P4之间是否存在凸起。图2的例子示出了不存在凸起的情况。

如图2所示，在不存在凸起的情况下，硬盘控制部54利用预加热控制部54A将预加热的开始预定位置P2作为预加热的实际的开始位置P3，开始预加热。即，预加热控制部54A利用加热器控制部51C使头滑块HM的加热器HT接通，对头滑块HM进行预加热。由此，头滑块HM发生热膨胀，在到达寻道目标位置P4以前调整为合适的磁间距。磁间距是数据写入时的磁头Hrw与磁盘10的距离。

到达了寻道目标位置P4的磁头Hrw成为写入许可状态，即，成为能够进行写入的状态。以后的时间为磁盘10的旋转等待时间WT。

接下来，使用图3对存在凸起的情况进行说明。

图3是示出实施方式的磁盘装置1的预加热的顺序的图，是存在凸起B的情况下的图。图3的上段是示出磁头Hrw距磁盘10的上浮量的图。图3的下段是示出磁头Hrw在磁盘10上的半径位置的图。

如图3所示，在存在凸起B的情况下，硬盘控制部54不是从预加热控制部54A所算出的预加热的开始预定位置P2起、而是例如从寻道目标的几个磁道前起，利用预加热控制部54A开始预加热。由此，即使通过预加热使头滑块HM膨胀也不会接触到凸起B。但是，由于预加热的实际的开始位置P3与开始预定位置P2相比偏离到靠寻道目标侧的半径位置，导致预加热没有在寻道时间ST内结束，产生预加热等待时间PL。

在预加热时间PT结束、经过了预加热等待时间PL后，已在寻道目标位置P4等待的磁头Hrw成为写入许可状态。

(磁盘装置的控制处理)

接下来，使用图4对磁盘装置1的控制处理进行说明。图4是示出实施方式的磁盘装置1的控制处理的次序的一例的流程图。

如图4所示，在步骤S10中，硬盘控制部54算出寻道轨道和寻道时间ST。在步骤S20中，预加热控制部54A决定预加热的开始预定位置P2。在步骤S30中，硬盘控制部54判定在从预加热的开始预定位置P2到寻道目标位置P4之间是否存在凸起B。

在此，磁头Hrw的寻道工作在从步骤S10结束后到步骤S30结束后为止的任一定时开始。

在步骤S30中不存在凸起B时(否)，在步骤S40a中，预加热控制部54A利用加热器控制部51C使预加热从预加热的开始预定位置P2开始。在存在凸起B时(是)，在步骤S40b中，预加热控制部54A使预加热从变更后的预加热开始位置P3、例如从寻道目标的几个磁道前的位置开始，在步骤S50中，硬盘控制部54进行预加热等待。

通过以上步骤，磁盘装置1的控制处理结束。

(效果)

在此，为了对实施方式的磁盘装置1的效果进行说明，使用图5对由比较例的磁盘装置执行的预加热的顺序进行说明。图5是示出比较例的磁盘装置的预加热的顺序的图。

如图5所示，在比较例的磁盘装置中，不考虑预加热所需要的时间和/或有无凸起地决定预加热的开始位置P3’。预加热的开始位置P3’例如一律设为寻道目标的几个磁道前等。因此，根据预加热时间PT’，预加热没有在寻道时间ST’内结束，产生预加热等待时间PL’。

在以往的磁盘装置中，预加热所需要的时间足够短，基本能够在寻道时间内可靠地结束预加热。然而，近年来磁盘的高容量化发展，变得需要获得进一步接近的磁间距。与之相应地，等待头滑块的热膨胀而预加热时间变长。

在此，若仅仅使预加热时间变长，则凸起的存在会成为问题。即，在磁盘存在凸起的情况下，因使预加热时间变长，有可能预加热中的发生了热膨胀的磁头接触到凸起。在该情况下，也有可能损伤磁头和/或磁盘。

在实施方式的磁盘装置1中，考虑预加热所需要的时间PT来决定预加热的实际的开始位置P3。由此，在不存在凸起B的情况下，使预加热的开始比以往提前，从而能够在寻道时间ST内结束预加热。因此，能够实现更高效的预加热控制。

另外，在实施方式的磁盘装置1中，不仅考虑预加热所需要的时间PT还考虑有无凸起B，来决定预加热的实际的开始位置P3。在磁盘10上存在凸起B的情况下，预先将其前后的十磁道～几十磁道指定为使用禁止区域。通过将存在凸起B的情况下的预加热的开始位置P3设为寻道目标的几个磁道前等，例如，即使寻道目标处于基于凸起B的使用禁止区域的边界附近，也能够避开凸起B而开始预加热。因此，能够抑制发生了热膨胀的磁头Hrw接触到凸起B、磁盘10发生破损的情况。由此，能够确保作为磁盘10及磁盘装置1的品质。

(变形例1)

接下来，对实施方式的变形例1的磁盘装置进行说明。变形例1的磁盘装置在如下这一点上与上述的实施方式不同：在产生了基于凸起的预加热等待时间的情况下，将该等待时间作为重新排序的算出条件之一。

重新排序是指：在磁盘装置从主机接收到多个命令时，进行命令队列内的命令的排序，来进行更高效的命令处理。在重新排序时考虑的条件有几个，寻道时间也是其中之一。

在变形例1的磁盘装置中，在产生了基于凸起的预加热等待时间时，也将该预加热等待时间添加为重新排序时应考虑的条件。具体而言，例如，将更远的磁道指定为寻道目标，在预加热等待时间的期间，使磁头向相关的磁道移动等。

由此，即使产生了预加热等待时间，也能够抑制效率的降低。

(变形例2)

接下来，使用图6对实施方式的变形例2的磁盘装置进行说明。在变形例2的磁盘装置中，在根据磁头的上浮量与数据写入的误比特率的关系来变更预加热所需要的时间这一点上，与上述的实施方式不同。

数据写入的误比特率取决于磁头的上浮量。即，若头滑块的预加热不充分而处于热膨胀饱和之前，则磁头的上浮量比合适的量大，数据写入的误比特率高。

然而，根据命令的内容，也存在数据写入的误比特率的规格宽松的情况。在这样的情况下，能够推测为预加热所需要的时间比通常短。即，在变形例2的磁盘装置中，例如，在进行规格低的写入工作时，可以不等待到头滑块的热膨胀完全饱和便结束预加热而成为写入许可状态。

在图6中示出这一情形。图6是示出实施方式的变形例2的磁盘装置的预加热的顺序的图。如图6所示，根据缩短后的预加热时间PT2，即使存在凸起B也能够缩短预加热等待时间PL2。

(变形例3)

接下来，使用图7对实施方式的变形例3的磁盘装置进行说明。图7是示出实施方式的变形例3的磁盘装置的预加热的顺序的图。在变形例3的磁盘装置中，在不将预加热的开始位置P3a设为寻道目标的几个磁道前等、而是根据凸起B的位置来进行变更这一点上，与上述的实施方式不同。

即，如图7所示，在变形例3的磁盘装置中，在通过存在凸起B的位置后，在预定的半径位置开始预加热。预定位置例如是距凸起B几个磁道后的半径位置等。

由此，即使在存在凸起B的情况下，也能够比在寻道目标的几个磁道前开始预加热的上述的实施方式的磁盘装置1提前开始预加热。因此，能够缩短预加热等待时间PL3，能够抑制效率的降低。

(变形例4)

接下来，使用图8和图9对实施方式的变形例4的磁盘装置进行说明。图8是示出实施方式的变形例4的磁盘装置的寻道轨道SO和寻道区域SA的图。图9是示出实施方式的变形例4的磁盘装置的控制处理的次序的一例的流程图。在变形例4的磁盘装置中，在根据凸起的更详细的位置来决定预加热的开始位置这一点上，与上述的实施方式不同。

如上所述，硬盘控制部54首先算出磁头Hrw的寻道轨道。如图8所示，在变形例4中硬盘控制部54进而基于寻道轨道SO算出寻道区域SA。寻道区域SA是包括寻道轨道SO、并且相对于凸起具有预定距离的裕量的区域。也就是说，当凸起处于该寻道区域SA外时，预加热了的磁头Hrw接触到凸起的可能性极低。

因此，如图9所示，在存在凸起的情况下，在步骤S30a中，硬盘控制部54判定凸起所存在的位置是否处于寻道区域SA内。在处于寻道区域SA外时(否)，与不存在凸起时同样地、使预加热从预加热控制部54A所算出的预加热的开始预定位置开始。

由此，能够抑制预加热了的磁头Hrw接触到凸起的情况并排除预加热等待的时间来实现更高效的预加热控制。

虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提出的，并非旨在限定发明的范围。这些新实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的要旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包含在发明的范围和/或要旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和与其等同的范围内。

Claims (6)

1.一种磁盘装置，具备：

头滑块；

设置于所述头滑块的磁头；

设置于所述头滑块的加热器；以及

控制部，该控制部在所述磁头的寻道工作时，根据能够确保所述头滑块的预加热所需要的时间的寻道剩余距离来决定所述预加热的开始预定位置，在从所述预加热的开始预定位置到寻道目标位置之间不存在凸起的情况下，从所述预加热的开始预定位置起开始所述预加热，在从所述预加热的开始预定位置到所述寻道目标位置之间存在凸起的情况下，将所述预加热的开始位置变更为从所述凸起到所述寻道目标位置之间的任意的位置。

2.根据权利要求1所述的磁盘装置，

所述控制部将存在所述凸起的情况下所产生的寻道时间结束后的预加热时间添加为重新排序的算出条件之一。

3.根据权利要求1或2所述的磁盘装置，

所述控制部根据所述磁头的上浮量与数据写入的误比特率的关系来变更所述预加热所需要的时间。

4.根据权利要求1或2所述的磁盘装置，

所述控制部根据所述凸起的位置来变更所述预加热的开始位置。

5.根据权利要求1或2所述的磁盘装置，

所述控制部，即使在从所述预加热的开始预定位置到所述寻道目标位置之间存在所述凸起的情况下，当所述凸起存在于根据所述磁头的寻道轨道所算出的区域外时，也从所述预加热的开始预定位置起开始所述预加热。

6.一种磁盘装置的控制方法，包括：

预定位置决定步骤，在磁头的寻道工作时，根据能够确保具有所述磁头的头滑块的预加热所需要的时间的寻道剩余距离来决定所述预加热的开始预定位置；和

预加热开始步骤，在从所述预加热的开始预定位置到寻道目标位置之间不存在凸起的情况下，从所述预加热的开始预定位置起开始所述预加热，在从所述预加热的开始预定位置到所述寻道目标位置之间存在凸起的情况下，将所述预加热的开始位置变更为从所述凸起到所述寻道目标位置之间的任意的位置。