CN110880332A - 磁盘装置及其数据处理方法 - Google Patents

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Abstract

实施方式提供一种能够降低控制装置的成本的磁盘装置及其数据处理方法。实施方式的磁盘装置具备磁盘(30)、向磁盘(30)执行第一数据的写入/读取的第一致动器(臂(41)、VCM(51))、向磁盘(30)执行第二数据的写入/读取的第二致动器(臂(51)、VCM(52))、控制第一致动器的系统控制器(100A)以及控制第二致动器的系统控制器(100B)。并且，系统控制器(100A)与系统控制器(100B)为同一构成。

Description

磁盘装置及其数据处理方法
关联申请
本申请享受以日本专利申请2018-165854号(申请日：2018年9月5日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。
技术领域
实施方式涉及磁盘装置及其数据处理方法。
背景技术
在磁盘装置的技术领域中提出了以下那样的系统。
该系统具有向磁盘写入数据或从磁盘读取数据的两个致动器，并具备控制这两个致动器的控制装置。
如上所述，提出了在磁盘装置中控制两个致动器的技术。如果是以往的磁盘装置，由于致动器是一个，所以控制装置也可以是一个，但如果是设置有多个致动器的磁盘装置，则需要设置控制各个致动器的控制装置。
这样，由于具有类型不同的磁盘装置，所以作为磁盘装置的规格，优选将与一个致动器对应的磁盘装置、和与两个致动器对应的磁盘装置这两方都产品化。然而，将两方都产品化会导致成本提高。在此，可考虑将具备两个致动器的磁盘装置用的控制装置适用于具备一个致动器的磁盘装置的控制装置。然而，如果是该方法，由于控制装置的约一半都使用不上，所以很是浪费。由于控制装置的价格、功耗有与面积成比例地增大的倾向，所以当存在这样的浪费时，会导致与一个致动器对应的磁盘装置的控制装置的成本提高。
发明内容
本发明的实施方式提供一种能够降低控制装置的成本的磁盘装置及其数据处理方法。
一实施方式涉及的磁盘装置具备磁盘、第一致动器、第二致动器、第一控制部以及第二控制部。第一致动器向磁盘执行第一数据的写入/读取。第二致动器向该磁盘执行第二数据的写入/读取。第一控制部控制第一致动器。第二控制部控制第二致动器。并且，第一控制部与第二控制部为同一构成。
附图说明
图1是示出实施方式涉及的磁盘装置的概略结构的一例的图。
图2是示出该实施方式涉及的控制装置的概略结构的一例的图。
图3是示出该实施方式涉及的磁盘装置的写入工作的一例的流程图。
图4是示出该实施方式涉及的磁盘装置的读取工作的一例的流程图。
图5是示出该实施方式涉及的控制部应用于单致动器的磁盘装置的情况下的设定的一例的图。
图6是示出另一实施方式涉及的双致动器的磁盘装置的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式。此外，公开仅为一例，并不通过记载于以下实施方式的内容来限定发明。本领域技术人员容易想到的变形当然包含在公开的范围内。为了使说明更清楚，在附图中，有时相对于实际的实施方式变更各部分的尺寸、形状等并示意地进行表示。在多个附图中，有时向对应的要素赋予相同的参照数字，并省略详细的说明。
图1是示出实施方式涉及的磁盘装置1的概略结构的一例的图。以下说明磁盘装置1具备两个致动器(双致动器)作为多个致动器的情况。
磁盘装置1具备头盘组件(HDA)2、驱动器IC11、12、头放大器集成电路(以下称为“头放大器IC”。)21、22、缓冲器(缓冲存储器)3、作为单芯片的集成电路的系统控制器(第一控制部)100A以及系统控制器(第二控制部)100B。另外，磁盘装置1与主机4以能够通信的方式连接。磁盘装置1还具备非易失性存储器(图示省略)，所述非易失性存储器是即使切断电力供给保存的数据也会记录的半导体存储器。该非易失性存储器例如保持磁盘装置1执行各种处理时的数据等。
HDA2具有磁盘(以下称为“盘”。)30、主轴马达(SPM)31、搭载有头61的臂41、搭载有头62的臂42以及音圈马达(VCM)51、52。利用主轴马达31使盘30旋转。臂41和VCM51构成致动器(第一致动器)。该致动器通过VCM51的驱动，将搭载于臂41的头61移动控制到盘30上的目标位置。同样地，臂42和VCM52构成致动器(第二致动器)。该致动器通过VCM52的驱动，将搭载于臂42的头62移动控制到盘30上的目标位置。
盘30在其记录区域中分配有用户能够利用的记录区域30a和供系统管理所需的信息写入的系统区域30b。
头61以滑块为本体，具备安装于该滑块的写入头61W和读取头61R。写入头61W在盘30上写入数据。读取头61R读取记录于盘30上的数据磁道的数据。头61以包含至少一个扇区的块为单位在盘30上写入数据，并以块为单位从盘30读取数据。同样地，头62以滑块为本体，具备安装于该滑块的写入头62W和读取头62R。写入头62W在盘30上写入数据。读取头62R读取记录于盘30上的数据磁道的数据。头62以包含至少一个扇区的块为单位在盘30上写入数据，并以块为单位从盘30读取数据。在此，扇区是向盘30写入或从盘30读取的数据的最小单位。
驱动器IC11按照系统控制器100A(详细而言为后述的MPU132)的控制，控制SPM31和VCM51的驱动。另外，驱动器IC12按照系统控制器100B(详细而言为后述的MPU132)的控制，控制VCM52的驱动。
头放大器IC21具备读取放大器和写入驱动器。读取放大器将从盘30读取的读取信号放大，并向系统控制器100A(详细而言为后述的读取/写入(R/W)通道131)输出。写入驱动器向头61输出与从R/W通道131输出的写入数据对应的写入电流。同样地，头放大器IC22具备读取放大器和写入驱动器。读取放大器将从盘30读取的读取信号放大，并向系统控制器100B(详细而言为后述的读取/写入(R/W)通道131)输出。写入驱动器向头62输出与从R/W通道131输出的写入数据对应的写入电流。
缓冲器3是暂时记录在磁盘装置1与主机4之间收发的数据等的半导体存储器。此外，缓冲器3可以与上述易失性存储器一体地构成。缓冲器3例如是DRAM、SRAM(StaticRandom Access Memory：静态随机访问存储器)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric RandomAccess Memory：铁电随机访问存储器)或MRAM(Magnetoresistive Random AccessMemory：磁阻式随机访问存储器)等。
系统控制器100A、100B例如使用多个元件集成于单一芯片而成的称为单片系统(System-on-a-Chip：SoC)的大规模集成电路(LSI)来实现。另外，如图2所示，系统控制器100A与系统控制器100B成为同一构成。
图2是示出系统控制器100A、100B的概略结构的一例的图。如图2所示，由于系统控制器100A包含MPU132、缓冲器控制部110、数据通信线路(第一通信部)120、盘控制部130以及模式设定部140，系统控制器100B包含MPU132、缓冲器控制部110、数据通信线路120、盘控制部130以及模式设定部140，所以成为同一结构。此外，系统控制器100A、100B的盘控制部130均具有R/W通道131。
系统控制器100A与驱动器IC11、头IC21、缓冲器3以及系统控制器100B连接。系统控制器100B与驱动器IC12、头IC22以及系统控制器100A连接。系统控制器100A与系统控制器100B利用通信路径C连接。在此，通信路径C是能够高速地进行数据传送的通信路径。
在此，说明模式设定部140。模式设定部140是设定系统控制器100A、100B的工作模式的设定部。更详细而言，模式设定部140由第一工作模式设定部141、第二工作模式设定部142以及第三工作模式设定部143构成。第一、第二、第三工作模式设定部141、142、143分别能够设定为启动/关闭(ON/OFF)，并能够设定为任一个工作模式。模式设定部140与系统控制器100A、100B的外部端子连接，通过作业人员设定外部端子的0或1，能够使系统控制器以设定的工作模式工作。此外，图2所示的模式设定部140为一例，不限定于此。例如，既可以以能够用两个外部端子设定模式的方式构成模式设定部，也可以在系统控制器100A、100B内的预定区域设置设定工作模式的区域，基于该区域的设定决定工作模式。该情况下的工作模式的决定例如在磁盘装置1的制造时决定。
接着，说明第一、第二、第三工作模式。在第一工作模式设定部141为启动(ON)时，系统控制器设为第一工作模式而工作。第一工作模式是系统控制器作为双致动器的主控制装置工作的情况下的模式。具体而言，缓冲器控制部110与数据通信线路120能够通过通信路径101进行通信，缓冲器控制部110与盘控制部130能够通过通信路径102进行通信(参照：图2的系统控制器100A)。
在第二工作模式设定部142为启动(ON)时，系统控制器设为第二工作模式而工作。第二工作模式是系统控制器作为双致动器的副控制装置工作的情况下的模式。具体而言，数据通信线路120与盘控制部130能够通过通信路径103进行通信，另一方面，缓冲器控制部110的功能成为无效(参照：图2的系统控制器100B)。这样，当设定第二工作模式设定部142时，在第二工作模式中不需要的功能成为无效。
最后，在第三工作模式设定部143为启动(ON)时，系统控制器设为第三工作模式而工作。第三工作模式是系统控制器作为单致动器的控制装置工作的情况下的模式。具体而言，缓冲器控制部110与盘控制部130能够通过通信路径104进行通信，另一方面，数据通信线路120的功能成为无效(参照：图5的系统控制器100C)。
这样，通过模式设定部140的设定，系统控制器能够在三种工作模式(100A、100B、100C)下工作。在图2中，由于系统控制器100A是作为双致动器的主控制装置发挥功能的控制装置，所以第一工作模式设定部141成为启动(ON)(“1”的设定)，设定为在第一工作模式下工作。
接着，分别说明系统控制器100A内的缓冲器控制部110、数据通信线路120以及盘控制部130。
缓冲器控制部110控制缓冲器3与系统控制器100的数据的交接。系统控制器100A在从主机4接收到写入命令(写入数据)的情况下，经由缓冲器控制部110将写入数据存储于缓冲器3。系统控制器100A的MPU132将写入数据分为第一数据和第一数据以外的第二数据，并经由通信路径C向系统控制器100B的MPU132通知与第二数据相关的信息。系统控制器100A的MPU132经由系统控制器100A的缓冲器控制部110、盘控制部130以及头IC21，将第一数据写入盘30，系统控制器100B的MPU132经由系统控制器100A的缓冲器控制部110、数据通信线路120、通信路径C、系统控制器100B的数据通信线路120、盘控制部130以及头IC22，将第二数据写入盘30。另外，系统控制器100A在从主机4接收到读取命令的情况下，基于MPU132的指示，将成为读取对象的读取数据分为第一数据和第一数据以外的第二数据，经由通信路径C向系统控制器100B的MPU132通知与第二数据相关的信息。系统控制器100A的MPU132经由头IC21、系统控制器100A的盘控制部130以及缓冲器控制部110将第一数据存储于缓冲器3。系统控制器100B的MPU132经由头IC22、系统控制器100B的盘控制部130、数据通信线路120、通信路径C、系统控制器100A的数据通信线路120以及缓冲器控制部110将第二数据存储于缓冲器3。系统控制器100A的MPU132以将存储于缓冲器3的第一数据和第二数据发送给主机4的方式进行控制。
系统控制器100A的数据通信线路120与系统控制器100B的数据通信线路120经由通信路径C连接，并控制系统控制器100A与系统控制器100B的数据的收发。
盘控制部130具有R/W通道131。
R/W通道131根据来自MPU132的指示，执行读取数据和写入数据的信号处理。以下，有时将读取数据和写入数据仅称为数据。R/W通道131具有测定读取数据的信号质量的电路或功能。例如，R/W通道131具有执行对从盘30读取出的读取数据的纠错处理(ErrorChecking and Correcting：ECC)等功能。R/W通道131与头IC21、MPU132连接。
MPU132是控制磁盘装置1的各部的主控制器。MPU132经由驱动器IC21控制SPM31的转速，并且控制VCM51执行进行头61的定位的伺服控制。另外，MPU132控制向盘30的数据的写入工作，并且选择从主机4传送的写入数据的保存目的地。MPU132基于固件执行处理。MPU132与R/W通道131连接。
进一步，MPU132在接收到写入命令的情况下，将写入数据分离为第一数据和第一数据以外的第二数据，并向缓冲器控制部110发送指示，以使得：向系统控制器100A的盘控制部130发送第一数据，另外，向系统控制器100B的盘控制部130发送第二数据。另外，MPU132在接收到读取命令的情况下，将成为读取对象的读取数据分离为第一数据和第一数据以外的第二数据，并向缓冲器控制部110发送指示，以使得：从系统控制器100A的盘控制部130读取第一数据，另外，从系统控制器100B的盘控制部130读取第二数据。在此，分离为第一数据和第二数据的条件例如既可以是以读取/写入数据的磁道为单位进行分离，也可以按用主控制装置处理的数据和在后台处理的数据进行分离。
接着，说明系统控制器100B。虽然系统控制器100B设为与系统控制器100A同一构成，但不同之处在于，第二工作模式设定部142成为启动(ON)(“1”的设定)。因此，系统控制器100B在第二工作模式下工作。由于在第二工作模式下工作，所以如前文所述，数据通信线路(第二通信部)120与盘控制部130能够通过通信路径103进行通信，并且缓冲器控制部110的功能成为无效。
系统控制器100B的盘控制部130具有R/W通道131和MPU132。R/W通道131控制头IC22将数据写入盘30并从盘30读取数据的功能的说明与系统控制器100A的R/W通道131的情况同样。另外，MPU132控制R/W通道131，并且控制驱动器IC12的驱动而进行头62的定位的功能的说明与系统控制器100A的情况同样。
如以上，虽然系统控制器100A与系统控制器100B设为同一构成，但通过模式设定部140的设定，由于系统控制器100A在第一工作模式下工作，所以作为双致动器的主控制装置发挥功能，由于系统控制器100B在第二工作模式下工作，所以作为双致动器的副控制装置发挥功能。
接着，说明按以上方式构成的磁盘装置1的写入工作。图3是示出磁盘装置的写入工作的一例的流程图。
如图3所示，磁盘装置1在从主机4接收到写入命令的情况下(ST101)，将存储于缓冲器3的写入数据分离为第一数据和第二数据(ST102)。更详细而言，MPU132进行将写入数据分离为使用头61写入盘30的第一数据和使用头62写入盘30的第一数据以外的第二数据的控制，并向缓冲器控制部110发送数据的分离结果。而且，由于第一数据从缓冲器控制部110经由通信路径102发送给盘控制部130，所以盘控制部130使用头61将第一数据写入盘30(ST103)。
另外，第二数据从缓冲器控制部110经由通信路径101、数据通信线路120、通信路径C、系统控制器100B的数据通信线路120以及通信路径103发送给盘控制部130(ST104)。系统控制器100B的盘控制部130使用头62将第二数据写入盘30(ST105)。在结束了写入的情况下，从磁盘装置1向主机4发送写入结束(ST106)，该处理结束。这样一来，在磁盘装置1中执行写入处理。
接着，说明磁盘装置1的读取工作。图4是示出磁盘装置的读取工作的一例的流程图。
如图4所示，磁盘装置1在从主机4接收到读取命令的情况下(ST201)，MPU132将作为读取对象的读取数据分离为第一数据和第二数据(ST202)。更详细而言，MPU132将成为读取对象的读取数据分离为使用头61从盘30读取的第一数据和使用头62从盘30读取的第一数据以外的第二数据，并将分离结果发送给缓冲器控制部110。而且，系统控制器100A的盘控制部130从盘30读取第一数据(ST203)。读取出的第一数据被发送给缓冲器3(ST204)。
接着，由于读取第二数据的指示经由数据通信线路120、通信路径C以及系统控制器100B的数据通信线路120输出到盘控制部130，所以系统控制器100B的盘控制部130从盘30读取第二数据(ST205)。读取出的第二数据经由数据通信线路120、通信路径C、系统控制器100A的数据通信线路120以及缓冲器控制部110发送给缓冲器3(ST206)。
由发送给缓冲器3的第一数据和第二数据构成的读取数据从磁盘装置1发送给主机4(ST207)，该处理结束。这样一来，在磁盘装置1中执行读取处理。
根据按以上方式构成的磁盘装置1，由于同一结构的系统控制器100A、100B能够分别控制致动器，所以能够使具备两个致动器的磁盘装置的系统控制器的开发的成本下降。
另外，由于通过变更模式设定部140的设定，能够变更系统控制器的工作模式，所以能够容易地变更系统控制器的工作模式。在本实施方式中，由于能够仅通过将外部端子的状态变更为0/1来变更工作模式，所以对作业人员来说容易变更工作模式。此外，将外部端子的状态变更为0/1，例如是使将向外部露出的突起物(销)接通(ON)。
接着，说明本实施方式的系统控制器应用于具有单致动器的磁盘装置的情况。图5是示出第三工作模式的设定的一例的图。
如图5所示，系统控制器100C的第三工作模式设定部143设定为启动(ON)，第一、第二工作模式设定部141、142分别设定为关闭(OFF)。由于按这种方式设定第三工作模式，所以缓冲器控制部110与盘控制部130能够通过通信路径104进行通信，另一方面，数据通信线路120的功能成为无效。
这样，通过在系统控制器中设定第三工作模式，能够使能作为具有双致动器的磁盘装置1的主、副的任一个控制装置使用的系统控制器也进一步应用于具有单致动器的磁盘装置，能够实现系统控制器的进一步的成本降低。
此外，在上述实施方式中，作为双致动器，说明了两个致动器由不同的轴分别驱动的情况，但作为双致动器的例子不限于此。例如，也可以是由一个轴控制两个致动器的驱动的结构。具体而言，如图6所示，可以将具备头61的致动器和具备头63的致动器设置于一个轴，并利用VCM51、53分别控制两个致动器的驱动。
进而，在上述实施方式中，作为具备多个致动器的磁盘装置，说明了双致动器的情况，但不限于此。作为多个致动器，可以设置三个以上的致动器。在该情况下，可以设置三个系统控制器，并能够设定各系统控制器分别控制致动器的工作模式。
此外，以上说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式作为例子而示出，并不是意在限定发明的范围。这些新颖的实施方式能以其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。这些实施方式或其变形被包含在发明的范围或要旨内，并被包含在权利要求书所记载的发明及与之等同的范围内。

Claims (10)

1.一种磁盘装置，具备：
磁盘；
第一致动器，向所述磁盘执行第一数据的写入/读取；
第二致动器，向所述磁盘执行第二数据的写入/读取；
第一控制部，控制所述第一致动器；以及
第二控制部，控制所述第二致动器，
所述第一控制部与所述第二控制部为同一构成。
2.根据权利要求1所述的磁盘装置，
具备缓冲器，所述缓冲器保存从外部接收到的写入数据，
所述第一控制部具备第一通信部，
所述第二控制部具备第二通信部，
所述第一控制部构成为能够经由所述第一通信部和所述第二通信部与所述第二控制部进行通信，
所述第一控制部通过所述第一致动器向所述磁盘写入所述写入数据中的第一数据，
所述第一控制部经由所述第一通信部和所述第二通信部向所述第二控制部发送所述写入数据中的所述第一数据以外的第二数据，
所述第二控制部通过所述第二致动器向所述磁盘写入所述第二数据。
3.根据权利要求2所述的磁盘装置，
在从主机接收到读取数据的指示的情况下，
所述第一控制部通过所述第一致动器从所述磁盘读取成为读取对象的读取数据中的第一数据，
所述第二控制部通过所述第二致动器从所述磁盘装置读取所述读取数据中的所述第一数据以外的第二数据，
所述第二控制部经由所述第二通信部和所述第一通信部向所述第一控制部发送所述第二数据，
所述第一控制部向所述主机发送所述第一数据和所述第二数据。
4.根据权利要求1所述的磁盘装置，
所述第一控制部和所述第二控制部分别具备第一设定部和第二设定部，所述第一设定部设定以第一工作模式进行工作，所述第二设定部设定以第二工作模式进行工作，
所述第一工作模式是执行所述第一致动器和所述第二致动器中的主致动器的控制的工作模式，
所述第二工作模式是执行所述第一致动器和所述第二致动器中的副致动器的控制的工作模式。
5.根据权利要求4所述的磁盘装置，
所述第一控制部和所述第二控制部分别在通过所述第二设定部以所述第二工作模式进行工作的情况下，使以所述第二工作模式进行工作所不需要的功能无效。
6.根据权利要求5所述的磁盘装置，
所述第一控制部和所述第二控制部分别具备第三设定部，所述第三设定部设定以第三工作模式进行工作，所述第三工作模式是通过一个致动器向所述磁盘执行数据的读取/写入的工作模式。
7.根据权利要求6所述的磁盘装置，
所述第一设定部、所述第二设定部以及所述第三设定部通过分别设置于所述第一控制部和所述第二控制部的输入部设定。
8.根据权利要求7所述的磁盘装置，
所述输入部是所述第一控制部和所述第二控制部的外部端子。
9.一种磁盘装置的数据处理方法，是权利要求1所述的磁盘装置的数据处理方法，
所述第一控制部通过所述第一致动器向所述磁盘写入从外部接收到的写入数据中的第一数据，
所述第一控制部向所述第二控制部发送所述写入数据中的所述第一数据以外的第二数据，
所述第二控制部通过所述第二致动器向所述磁盘写入所述第二数据。
10.根据权利要求9所述的磁盘装置的数据处理方法，
在从主机接收到读取数据的指示的情况下，
所述第一控制部通过所述第一致动器从所述磁盘读取成为读取对象的读取数据中的第一数据，
所述第二控制部通过所述第二致动器从所述磁盘装置读取所述读取数据中的所述第一数据以外的第二数据，
所述第二控制部向所述第一控制部发送所述第二数据，
所述第一控制部向所述主机发送所述第一数据和所述第二数据。
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