JP2001307435A - 磁気ディスク装置および同装置の故障予知診断方法並びにそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の磁気ディスク装置において、エラ-が
発生した時点では十分対策を講じることが難しいという
問題点があり、性能を低下させることなく故障をあらか
じめ予知することを目的とする。 【解決手段】 ディスク装置の磁気ヘッド２からの入力
信号を、減衰器４を使用して各ドライブに最適に減衰
（Ｓ／Ｎ比を劣化）させてエラーテストを行うことで、
エラーを早期発見し、故障発生状態に至るまでに十分に
余裕をもって故障予知を行うことを可能にする。この
時、転送データ量を累計し定期的にエラーテストを行う
ことで、故障予知診断を自動的に行うことができる。ま
た、上記故障予知方法を使用して第一段階の故障予知診
断をおこない、その結果により、従来方式で多く採用さ
れているように多数の項目を使用した詳細な故障予知診
断を行うという手段をとることで、性能を大幅に低下さ
せることなく故障予知診断を行う磁気ディスク装置を実
現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、故障予知診断機能
を持つ磁気ディスク装置および同装置における故障予知
診断方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、コンピュータの外
部記憶装置として広く普及している。回転する円盤状の
磁気ディスクに対し、磁気ヘッドが磁気ディスクの半径
方向にシーク動作することによりデータのリード／ライ
トを行う磁気ディスク装置は、機械的な動作部分を有し
ているため例えば半導体装置などに比べて故障率が高
い。したがって、例えばユーザーが定期的にデータのバ
ックアップを取るといった故障対策処置が必要である。

【０００３】このため、装置自体が故障の予知診断を行
う機能をそなえた装置が考案されている。それらの自己
診断機能においては、ビットエラーレート、ＣＳＳ回
数、起動リトライ、シーク性能、ヘッドのフライングハ
イトなど、装置の故障につながる要因のパラメータが定
期的にチェックされ、故障の発生が予想されると判断さ
れた場合に、ホストシステムに警告を出力する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような故障の自己
診断機能を有する磁気ディスク装置には次のような問題
がある。磁気ディスク装置故障の約７割は、ヘッドの摩
耗や磁気ディスクのディフェクトの増加といったアナロ
グ信号の劣化に起因する。これらは指数的に悪化し、エ
ラーが発生した時点では対策を講じるのに十分な余裕を
持てない可能性がある。従来方式で多く採用されている
ように多数のパラメータをチェックするようにすれば、
より正確な故障診断を行えるという反面、磁気ディスク
装置本来の機能であるところの、データの読み書きに係
るデータ転送能力（パフォーマンス）が低下してしまう
という問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項１に記載の磁気ディスク装置は、信
号チャンネルの入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させるＳ／Ｎ
比劣化手段と、Ｓ／Ｎ比劣化手段を制御する制御手段
と、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させた状態で、読み出し
信号と書き込み信号のビット不一致の頻度によりエラー
レートを測定する手段と、エラーレートの測定結果より
磁気ディスク装置の故障の可能性が高いかどうかの診断
を行う手段と、その診断結果によりホストシステムに警
告を出す手段を備えた構造となる。

【０００６】本発明の請求項２に記載の磁気ディスク装
置は、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させる手段が入力信号
を減衰させる信号減衰手段であることを特徴とする。本
発明の請求項３に記載の磁気ディスク装置は、制御手段
に結合された信号減衰手段を信号チャンネルに結合する
ことを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項４に記載の磁気ディスク装
置は、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラーレートを
計測することにより、磁気ディスク装置の故障予知診断
を行う手段をもった装置において、磁気ディスク装置へ
のリード／ライトの各動作ごとの磁気ディスクへリード
／ライトされた転送データ量を累計し、その累計値であ
る総転送データ量に基づいて、定期的に故障予知診断を
行う手段を持つことを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項５に記載の磁気ディスク装
置は、磁気ディスク装置の総転送データ量として、磁気
ディスク装置の電源投入時に不揮発性記憶手段から総転
送セクタ数を読み出し、磁気ディスクへのリード／ライ
トの各動作ごとに転送セクタ数を総転送セクタ数に加算
された値が記憶される記憶装置（メモリ）と、電源切断
時にメモリから総転送セクタ数を記憶するような不揮発
性記憶手段を持つことを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項６に記載の磁気ディスク装
置は、故障予知診断を総転送データ量があらかじめ設定
された数値の倍数になるごとに、自動的に行う手段を持
つことを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項７に記載の磁気ディスク装
置は、第一の故障予知診断手段を持つ磁気ディスク装置
において、より詳細で診断精度が高い第二の故障予知診
断手段と、第一の診断結果を基に、第二の診断を行うか
否かを決定する手段を持つことを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項８に記載の磁気ディスク装
置は、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラーレートを
計測することにより、磁気ディスク装置の第一の故障予
知診断を行うことを使用者の要求に基づいて任意に行う
手段を持つことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項９に記載の故障予知診断方
法は、Ｓ／Ｎ比劣化手段により信号チャンネルの入力信
号のＳ／Ｎ比を劣化させ、Ｓ／Ｎ比劣化手段を制御し、
入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させた状態で、読み出し信号
と書き込み信号のビット不一致の頻度によりエラーレー
トを測定し、エラーレートの測定結果より磁気ディスク
装置の故障の可能性が高いかどうかの診断を行い、その
診断結果によりホストシステムに警告を出すことを特徴
とする。

【００１３】本発明の請求項１０に記載の故障予知診断
方法は、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラーレート
を計測することにより、磁気ディスク装置の故障予知診
断を行う手段をもった装置において、磁気ディスク装置
へのリード／ライトの各動作ごとの磁気ディスクへリー
ド／ライトされた転送データ量を累計し、その累計値で
ある総転送データ量に基づいて、定期的に故障予知診断
を行うことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項１１に記載の故障予知診断
方法は、磁気ディスク装置の総転送データ量として、磁
気ディスク装置の電源投入時に不揮発性記憶手段から総
転送セクタ数を読を出し、磁気ディスクへのリード／ラ
イトの各動作ごとに転送セクタ数を総転送セクタ数に加
算し、メモリに記憶したその値を読み出し、電源切断時
に不揮発性記憶手段にメモリから総転送セクタ数を記憶
することを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項１２に記載の故障予知診断
方法は、故障予知診断を総転送データ量があらかじめ設
定された数値の倍数になるごとに、自動的に行うことを
特徴とする。

【００１６】本発明の請求項１３に記載の故障予知診断
方法は、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラーレート
を計測することにより、磁気ディスク装置の第一の故障
予知診断を行い、より詳細で診断精度が高い第二の故障
予知診断を行うとき、第一の診断結果を基に、第二の診
断を行うか否かを決定することを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項１４に記載の故障予知診断
方法は、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラーレート
を計測することにより、磁気ディスク装置の故障予知診
断を行うことを使用者の要求に基づいて任意に行う方法
であることを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項１５に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、Ｓ／Ｎ比劣化手段により信号チャ
ンネルの入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させ、このＳ／Ｎ比
劣化手段を制御し、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させた状
態で、読み出し信号と書き込み信号のビット不一致の頻
度によりエラーレートを測定し、エラーレートの測定結
果より磁気ディスク装置の故障の可能性が高いかどうか
の診断を行い、その診断結果によりホストシステムに警
告を出すことを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項１６に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させる
ために入力信号を減衰させることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項１７に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、制御手段に結合された減衰手段を
信号チャンネルに結合するかどうかを故障予知診断行程
であるか否かにより判断することを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項１８に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させて
エラーレートを計測することにより、磁気ディスク装置
の故障予知診断を行う手段をもった装置において、磁気
ディスク装置へのリード／ライトの各動作ごとの磁気デ
ィスクへリード／ライトされた転送データ量を累計し、
その累計値である総転送データ量に基づいて、定期的に
故障予知診断を行うことを特徴とする。

【００２２】本発明の請求項１９に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、磁気ディスク装置の総転送データ
量として、磁気ディスク装置の電源投入時に不揮発性記
憶手段から総転送セクタ数を読み出し、磁気ディスクへ
のリード／ライトの各動作ごとに転送セクタ数を総転送
セクタ数に加算し、メモリに記憶されたその値を読み込
み、不揮発性記憶手段は電源切断時にメモリから総転送
セクタ数を記憶することを特徴とする。

【００２３】本発明の請求項２０に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、故障予知診断を総転送データ量が
あらかじめ設定された数値の倍数になるごとに、自動的
に行うことを特徴とする。

【００２４】本発明の請求項２１に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させて
エラーレートを計測することにより、磁気ディスク装置
の第一の故障予知診断を行い、より詳細で診断精度が高
い第二の故障予知診断を行うとき、第一の診断結果を基
に、第二の診断を行うか否かを決定することを特徴とす
る。

【００２５】本発明の請求項２２に記載の磁気ディスク
装置における故障予知診断方法に関するプログラムを記
録した記憶媒体では、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させて
エラーレートを計測し、磁気ディスク装置の故障予知診
断を行うことを使用者の要求に基づいて任意に行うこと
を特徴とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。本発明に係る磁気ディ
スク装置の一つの実施の形態のハードウェアのブロック
構成を図１に示す。磁気ディスク装置は回転する磁気デ
ィスク１に対して情報の記録および読み出しを行う磁気
ヘッド２を備えている。磁気ヘッド２からの信号線はヘ
ッドアンプ３に接続されている。ヘッドアンプ３は複数
のヘッドを選択し接続する回路と、これら複数のヘッド
の読み出しと書き込みを切り替える回路を備えている。

【００２７】上記ヘッドアンプ３はリード系ではヘッド
２からの読み出し信号を一定ゲインで増幅してその出力
を減衰器４に送る。減衰器４はエラーレートの測定結果
により、故障予知に都合のよい入力信号になるように減
衰量を与える。上記減衰器４で減衰されたヘッドアンプ
３の出力は、自動利得制御回路（ＡＧＣ）５に供給され
る。このＡＧＣ５は読み出し信号の自動利得制御を行う
メインアンプとして動作する。

【００２８】上記ＡＧＣ５で増幅された信号はフィルタ
ー／イコライザー回路６で波形等化を行う。この波形等
化は、次段の検出器７における信号の検出を容易にする
ための処理である。上記検出器７でパルス列に形成され
た信号は、エンコード／デコード回路８でデコードさ
れ、ディスクコントローラ１１に送られる。

【００２９】一方、ライト系ではディスクコントローラ
１１からの信号がエンコード／デコード回路８に送られ
エンコードされる。このエンコード／デコード回路８で
エンコードされた信号はライトプリコンペンセーション
回路９で書き込み補償された後ヘッドアンプ３に送られ
る。

【００３０】ディスクコントローラ１１は、磁気ディス
ク装置とホストシステム２０（ＰＣ）とのインターフェ
ースを構成する機能を持つ。ディスクコントローラ１１
は、ディスク１から読み出されたリードデータ及びディ
スク１に書き込むためのライトデータをバファーＲＡＭ
に一時的に格納する。ディスクコントローラ１１とＣＰ
Ｕ１６はデータ転送を行うシステムを構成している。デ
ィスクコントローラ１１は、ディスク１から読み出され
たデータに基づいてエラー検知を行う機能及び、限定的
なエラーについては、エラーを回復する機能を有する回
路を持つ。

【００３１】サーボ検出器１０はフィルター／イコライ
ザー回路６からのリード信号を受けてサーボ処理に必要
な信号検出を行う回路を有する。サーボ検出器１０から
の信号はディスクコントローラ１１に構成されたサーボ
処理回路に送られる。サーボ処理回路はサーボゲートな
どの各種タイミング信号の生成、サーボ検出器１０から
の信号により位置情報などの検出を行い、そのデータを
Ａ／Ｄ変換して、ＣＰＵ１６に送る機能を有する。ＣＰ
Ｕ１６はＲＯＭ１８に格納されているサーボ制御プログ
ラムにより、位置情報などにしたがって、ドライバー１
３に司令を送る。ドライバー１３は司令によりＶＣＭモ
ーター１４およびスピンドルモ―ター１５を駆動し、デ
ィスク１およびヘッド２を動作させる。

【００３２】ＣＰＵ１６には磁気ディスク装置内の各部
を制御するための制御用プログラムが格納されているＲ
ＯＭ１８とＣＰＵ１６が使用する制御用パラメータの記
憶領域などを提供するＲＡＭ１９が接続されている。

【００３３】またＣＰＵ１６には磁気ディスク装置の制
御用のパラメータの保存などに用いられる書き換え可能
な不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ１７が接続され
ている。

【００３４】コントロール２１は、リード／ライト回路
２２の制御回路である。リード／ライト回路２２は各ブ
ロックの特性を制御するパラメータ値を格納するパラメ
ータレジスタを持つ。パラメータレジスタはＣＰＵ１６
の司令によりディスクコントローラ１１を通じて書き換
えられる。

【００３５】磁気ディスク装置は工場出荷の段階でリー
ド／ライト特性に関係するパラメータ、デイスク媒体上
から読み出した信号に波形等化を実施するアクテイブ・
フイルタの特性を制御する遮断周波数（ｆｃ）、ブース
ト（Ｂｏｏｓｔ）、デイレイ量（Ｄｅｌａｙ）、検出回
路内の各種ヒステリシスレベル（ＳＬＶ）、非線型ビッ
トシフトを補正するために書き込みパルスのタイミング
を制御するライト・プリコンペンセーシヨン（ＷＰ
Ｃ）、ＭＲヘッドの書き込み電流（Ｉｃ）とバイアス電
流（Ｉｂ）を制御するパラメータなどが最適化される。
これらパラメータの値は、パラメータテーブルに格納さ
れる。パラメータテーブルは各ゾーンごとの各ヘッド、
メディアの組み合わせごとにパラメータ値を格納する。
上記テーブルは書き換え可能なメモリ装置であり、電源
を切断されるといった非動作時においても書き込まれた
情報は保持される。実現手段の一例としては磁気ディス
ク上のシステム領域にこのパラメータテーブル情報を書
き込む方法がある。

【００３６】以上のように構成された本実施形態にかか
る磁気ディスク装置の動作を説明する。パラメータ値を
格納後、本発明の磁気ディスク装置はエラーレートを計
測され、装置の性能を設定する。また、入力信号を減衰
器によって徐々に減衰させながらエラーレートを計測す
ることで、故障予知診断を行う際に設定する入力信号の
減衰量を決定する。エラーレートの計測はランダムパタ
ーンが採用されエラー訂正機能などは使用されず、未補
正のエラーレートが使用される。

【００３７】減衰量値は磁気ディスク上のシステムシリ
ンダ、あるいは集積回路上のＲＡＭに構築され、電源が
切断されるといった非動作時においても書き込まれた情
報は保持される。

【００３８】以下、図２を用いて故障予知診断を行う際
の入力信号の減衰量を決定する方法について説明する。
ディスクからの入力信号の減衰量を変化させた場合、減
衰量を横軸（左側が減衰量が大で入力信号Ｓ／Ｎ比が劣
化）に、エラーレート（上側がエラーレート悪化）を縦
軸にとると、Ｇaのような右肩下がりの実線であらわさ
れるグラフが描ける。ここで、減衰量をａ、ｂ、ｃと増
大させ、Ｓ／Ｎ比を悪化させた時のエラーレートがそれ
ぞれＥａ、Ｅｂ、Ｅｃである。

【００３９】磁気ディスク装置が問題なく動作するエラ
ーレート（故障かどうかを判定する、判定レベルエラー
レート）をＥｃとし、入力信号を減衰しない通常動作レ
ベルａの時のエラーレートをＥａとする。この時、Ｅａ
とＥｃとの差、エラーレート余裕（どの程度エラーレー
トが悪化しても問題がないかを示す量）はＭａである。
いま減衰量Ｓａを与えて、故障予知診断を行う時の信号
減衰設定量（設定ストレスレベル）をｂにすると、エラ
ーレートはＥｂ、エラーレート余裕はＭｂである。ここ
で、減衰量ｂは減衰量をエラーレートが判定レベルに達
するまで大きくした減衰量ｃよりは小さくなければなら
ない。

【００４０】磁気ディスク装置を使用し続けて、アナロ
グ的な劣化が進行するとＧｂのような点線であらわされ
たグラフになる。この場合、故障予知判定を行う設定ス
トレスレベルｂで、エラーレート試験を行うと判定レベ
ルエラーレートに達してしまう。この時、ホストに対し
て、警告を出すことを行うが、減衰量を与えず通常動作
レベルでのリード動作では、エラーレート余裕Ｍｃが存
在し、磁気ディスク装置に問題は起こらない。

【００４１】具体的に数値を挙げて説明する。出荷時、
通常動作レベルでエラレート（Ｅａ）が１０の１２乗
で、入力信号を１／２に減衰させると（Ｓ／Ｎ比が６ｄ
Ｂダウン）、減衰後のエラーレート（Ｅｂ）が１０の１
０乗になるような磁気ディスク装置が、使用しているう
ちに減衰後のエラーレートが判定レベルエラーレート
（Ｅｃ）１０の７乗にまで劣化したので、故障予知診断
でホストに対して警報を発したが、仮に信号を減衰しな
い状態でのエラーレートが１０の９乗になった場合で
も、磁気ディスク装置に問題が生じると予想される判定
レベルエラーレート（Ｅｃ）の１０の７乗までは１０の
２乗のエラーレート余裕（Ｍｃ）が存在する。

【００４２】つぎに、故障予知診断を行うために検出器
７に入力される入力信号を減衰させる実施の形態につい
て図３および図４により説明する。図３は、本発明の入
力信号減衰器付きの信号チャンネルのブロック図で、ど
のように減衰器４が信号チャネルに接続されるかを示
す。一方、図４は入力信号減衰器がない一般的な信号チ
ャネルのブロック図を示している。図３で示すように、
磁気ディスク読取りヘッドからの信号はヘッドアンプ３
で固定ゲインで増幅される。通常のデータ読み取り時に
はＳＷ１はＡに接続され、ヘッドアンプ３からの信号は
ＡＧＣ５に結合され図４の状態と同じである。ＡＧＣ５
の出力は、フィルター／イコライザ回路６に入力された
のちに、検出器７に送られる。

【００４３】一方、故障予知診断時には、上記スイッチ
ＳＷ１がＢに接続され、ヘッドアンプ３からの信号は減
衰器４に送られ、減衰器４の信号はＡＧＣ５に入力され
る。上記ＡＧＣ５は入力の振幅には無関係に、所定の振
幅まで信号振幅を増幅する。ＡＧＣ５は、読取り信号の
振幅の変動を補償する。例えば、ディスクドライブの内
側トラックから外側トラックまでの振幅が許容される。

【００４４】フィルター／イコライザ６は、ビットを雑
音から識別する検出器７の能力を増強する。検出器７に
よって検出されたビットパターンは後段に送られ、エラ
ーレートが計測される。

【００４５】また、上記故障予知診断時には、工場出荷
時に不揮発性メモリに書き込まれていた減衰量値がＣＰ
Ｕ１６によって読み出され、コントロールレジスタ２１
に入力されＡＧＣ５に入力されるヘッドアンプ３からの
信号が減衰される。

【００４６】３図では適切なＳ／Ｎ比の入力信号をＡＧ
Ｃ回路へ供給する手段の構成として、固定ゲインのアン
プと減衰器の組み合わせを例示しているが、単一の可変
ゲインアンプで構成するなど、実施の細目にはこだわら
ない。

【００４７】次に定期的に故障予知診断を行うための磁
気ディスク装置の使用経過情報をいかに得るかについて
説明する。図５に示すように、磁気ディスク装置（ＨＤ
Ｄ）電源をＯＮすると、まず、不揮発性メモリから総累
計転送セレクタ数を呼び出しレジスタに記憶する（Ｓ
１）。次に、各リード／ライト処理ごとの転送セクタ数
をカウントする（Ｓ２）。磁気ディスク装置の電源が切
断されている状態では、総転送セクタ数の情報は不揮発
性メモリに記憶される（Ｓ３）。つまり、総転送セクタ
数をカウントすることにより磁気ディスク装置の使用経
過情報を得ている。

【００４８】より具体的な装置の構成としては以下のよ
うなものが考えられる。ディスクコントローラ１１はデ
ィスク１にリード／ライト動作を行う際に各動作ごとの
転送データセクタ数が格納されるレジスタＡと総転送デ
ータセクタ数が格納されるレジスタＢを有する。

【００４９】総転送データセクタ数は、電源が切断され
るといった非動作時には磁気ディスク上のシステムシリ
ンダ、あるいは集積回路上のＲＡＭに格納され、電源が
切断されるといった非動作時においても書き込まれた情
報は保持される。

【００５０】電源立ち上げ後、ディスク１にリード／ラ
イト動作を行うたびに、その動作１回の転送データセク
タ数（ｓ１）がレジスタＡに格納される。そして、次の
リード／ライト動作に移るとレジスタＡには、新たな１
回分の転送データセクタ数（ｓ２）が格納され、レジス
タＢには従来の総転送データセクタ数（Ｓ）に前回の動
作の転送データセクタ数（ｓ１）が加算された値（Ｓ＋
ｓ１）が格納される。

【００５１】また、レジスタＢの総転送データセクタ数
が、あらかじめ設定されたセクタ数（故障予知診断を行
う間隔を決定するパラメータ）の倍数になるたびに、磁
気ディスク装置は、工場出荷時に定められた量に入力信
号を減衰させた状態でのエラーレートを計測し、故障予
知診断を自動的行う。例えば、設定セクタ数を１億セク
タとすると、総転送セクタが１億、２億、３億・・・に
達するたびに故障予知診断が行われる。

【００５２】図６に、磁気ディスク装置が使用され続け
て、時間経過とともに性能が劣化していくモデル図を示
す。先に説明した図２同様、減衰量を横軸（左側が減衰
量が大で入力信号Ｓ／Ｎ比が劣化）に、エラーレート
（上側がエラーレート悪化）を縦軸にとると、初期状態
（ｔ０）の右肩下がりの実線であらわされるグラフが描
ける。ｔ１、ｔ２、ｔ３と時間経過とともにグラフは左
上へ移動して行く。（性能が劣化）ｔ４になった時、入
力信号を減衰させて計測したエラーレートが判定レベル
エラーレートを超えたことで、ホストに対して警告が出
力される。また、本発明では装置の使用経過時間はリー
ド／ライトの転送セクタ数で計測されるので、ｔ１＝１
億セクタ、ｔ２＝２億セクタ、ｔ３＝３億セクタ、とい
った総転送セクタのカウントでｔは現される。

【００５３】つぎに、詳細な故障予知診断をする場合の
実施の形態について図７を用いて説明する。上記で記述
してきた、入力信号を減衰させＳ／Ｎ比を劣化させてエ
ラーレート計測することによる第一の故障予知診断の結
果、故障の可能性が高いと判断された場合、より詳細な
第二の診断が実施される。診断項目としては、ＣＳＳ起
動時間、起動電流、シーク性能などが考えられる。ま
た、テストデータ数を増加させたり、ディスクパラメー
タを変化させてのエラーレートテストも可能である。第
二の診断は第一の診断より詳細で、それを実施すること
でより装置の故障予知診断の精度を高めるものである。

【００５４】総転送セクタ数が規定の数になると入力信
号を減衰（Ｓ１）して、第一の故障予知診断を実施する
（Ｓ２）。磁気ディスク装置の性能が十分に高い間は
（Ｓ３）で異常がないと判定され、（Ｓ１），（Ｓ２）
のルーチンのみが実行され、磁気ディスク装置のパフォ
ーマンスに負担をかけない。磁気ディスク装置の性能が
劣化してきて（Ｓ３）で異常と判定されると、詳細な磁
気ディスク装置の故障診断が行われ（Ｓ４）、異常と判
断された場合（Ｓ５，ＹＥＳ）ホストに対して警告がだ
される（Ｓ６）。

【００５５】つぎに、任意に故障予知診断を行う場合の
実施の形態について説明する。いままで述べてきたよう
に、故障予知診断は総転送データセクタ数に基づいて定
期的に行われるが、磁気ディスク装置の使用者の意志
で、診断を開始させることも可能である。これは、磁気
ディスク装置を使用中、外部使用環境の悪化や誤って磁
気ディスク装置に衝撃などを与えるなど、使用者が磁気
ディスク装置の信頼性に関して不安を感じたなどのとき
のためである。

【００５６】磁気ディスク装置は故障予知診断のコマン
ドをサポートし、ＣＰＵ１６がホストより故障予知診断
のコマンドを受領した場合には、ただちに、上記で記載
した故障予知診断のルーチンを開始する。故障予知診断
の結果が判明しだい速やかに結果をホストに通知する。

【００５７】本発明は、初めに述べたように、ヘッドの
摩耗やディスクのディフェクトの増加といったアナログ
信号の劣化による故障原因を持つような装置に対して一
般に適応可能である。磁気ディスク装置以外にも、フロ
ッピー（登録商標）ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ装置、
光磁気ディスク装置などへの応用も考えられる。

【００５８】上記実施の形態は例であり、入力信号を劣
化させる手段，エラーレートを測定する手段，測定結果
を比較する手段とこれらを制御する手段以外の構成は特
に規定しない。

【００５９】

【発明の効果】以上詳細に説明してきたように本発明に
おいては、磁気ディスク装置故障の多くをしめるヘッド
の摩耗やディスクのディフェクトの増加といったアナロ
グ信号の劣化に起因する磁気ディスク装置の故障につい
て、ヘッドからの入力信号を減衰（Ｓ／Ｎ比悪化）させ
てエラーテストを行うことにより、十分に余裕をもっ
て、早期に、磁気ディスク装置の故障を予知することが
可能となる。

【００６０】また、さらに本発明においては、磁気ディ
スク装置の使用開始以来のリード／ライト処理の総転送
セクタ数をカウントし、その総転送セクタ数情報をもと
に一定転送セクタごとに定期的に故障予知を行うことに
より、磁気ディスク装置の信頼性の向上が可能になる。

【００６１】また、さらに本発明においては、磁気ディ
スク装置のヘッドからの入力信号を減衰させてエラーテ
ストを行うという簡略な方法でもって第一の故障予知診
断を行い、上記方法で何らかの異常が発見された場合、
より詳細な第二の故障予知診断を行う。これにより、磁
気ディスク装置の性能を落とすことなく、故障予知が可
能となる。

【００６２】また、さらに本発明においては、ヘッドか
らの入力信号を減衰させてエラーテストを行う故障予知
診断を磁気ディスク装置の使用者が任意に希望する時に
行うことを可能にすることで、磁気ディスク装置の信頼
性をより高めた状態で使用することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明磁気ディスク装置のブロック図

【図２】減衰量とエラーレートの関係のモデル図

【図３】本発明の入力信号減衰器付きの信号チャネルの
ブロック図

【図４】従来の一般的な信号チャネルのブロック図

【図５】装置の使用情報（総転送セクタ数）をモニター
するときのフローチャート

【図６】減衰量とエラーレートの関係の時間変化のモデ
ル図

【図７】二段階にわけられた故障予知診断のフローチャ
ート

【符号の説明】

１ 磁気ディスク ２ 磁気ヘッド ３ ヘッドアンプ ４ 減衰器 ５ ＡＧＣ ６ フィルター／イコライザー ７ 検出器 ８ エンコード／デコード ９ ライトプリコンペンセーション回路 １０ サーボ検出器 １１ ディスクコントローラ １２ バッファ−ＲＡＭ １３ ドライバー １４ ＶＣＭモーター １５ スピンドルモーター １６ ＣＰＵ １７ ＥＥＰＲＯＭ １８ ＲＯＭ １９ ＲＡＭ ２０ ホストシステム（ＰＣ） ２１ コントロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｆ Ｇ０６Ｆ 3/06 ３０４ Ｇ０６Ｆ 3/06 ３０４Ｎ Ｇ１１Ｂ 20/10 ３０１ Ｇ１１Ｂ 20/10 ３０１Ｚ

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号チャンネルの入力信号のＳ／Ｎ比を劣
   化させるＳ／Ｎ比劣化手段と、前記Ｓ／Ｎ比劣化手段を
   制御する制御手段と、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させた
   状態で、読み出し信号と書き込み信号のビット不一致の
   頻度によりエラーレートを測定する手段と、エラーレー
   トの測定結果より磁気ディスク装置の故障の可能性が高
   いかどうかの診断を行う手段を備え、その診断結果によ
   りホストシステムに警告を出す手段を備えることを特徴
   とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させる手段
   が入力信号を減衰させる信号減衰手段であることを特徴
   とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】前記制御手段に結合された信号減衰手段を
   信号チャンネルに結合することを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラ
   ーレートを計測することにより、磁気ディスク装置の故
   障予知診断を行う手段をもった装置において、磁気ディ
   スク装置へのリード／ライトの各動作ごとの磁気ディス
   クへリード／ライトされた転送データ量を累計し、その
   累計値である総転送データ量に基づいて、定期的に故障
   予知診断を行う第１の故障予知診断手段を持つことを特
   徴とする請求項１または２または３に記載の磁気ディス
   ク装置
5. 【請求項５】前記磁気ディスク装置の総転送データ量と
   して、磁気ディスク装置の電源投入時に不揮発性記憶手
   段から総転送セクタ数を読み出し、磁気ディスクへのリ
   ード／ライトの各動作ごとに転送セクタ数を総転送セク
   タ数に加算された値を記憶する記憶手段と、電源切断時
   に前記記憶手段から総転送セクタ数を記憶するような前
   記不揮発性記憶手段を持つことを特徴とする請求項４に
   記載の磁気ディスク装置。
6. 【請求項６】前記故障予知診断を総転送データ量があら
   かじめ設定された数値の倍数になるごとに、自動的に行
   う手段を持つことを特徴とする請求項４または５に記載
   の磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】請求項４または５または６に記載の磁気デ
   ィスク装置において、より詳細で診断精度が高い第二の
   故障予知診断手段と、第一の診断結果を基に、第二の診
   断を行うか否かを決定する手段を持つことを特徴とする
   磁気ディスク装置。
8. 【請求項８】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエラ
   ーレートを計測することにより、磁気ディスク装置の第
   一の故障予知診断を行うことを使用者の要求に基づいて
   任意に行う手段を持つことを特徴とする請求項６または
   ７に記載の磁気ディスク装置。
9. 【請求項９】前記Ｓ／Ｎ比劣化手段により前記信号チャ
   ンネルの入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させ、前記Ｓ／Ｎ比
   劣化手段を制御し、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させた状
   態で、前記読み出し信号と書き込み信号のビット不一致
   の頻度によりエラーレートを測定し、エラーレートの測
   定結果より前記磁気ディスク装置の故障の可能性が高い
   かどうかの診断を行い、その診断結果により前記ホスト
   システムに警告を出すことを特徴とする故障予知診断方
   法。
10. 【請求項１０】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエ
    ラーレートを計測することにより、前記磁気ディスク装
    置の故障予知診断を行う手段をもった装置において、磁
    気ディスク装置へのリード／ライトの各動作ごとの磁気
    ディスクへリード／ライトされた転送データ量を累計
    し、その累計値である総転送データ量に基づいて、定期
    的に故障予知診断を行う請求項９に記載の故障予知診断
    方法。
11. 【請求項１１】前記磁気ディスク装置の総転送データ量
    として、前記磁気ディスク装置の電源投入時に前記不揮
    発性記憶手段から総転送セクタ数を読み出し、前記磁気
    ディスクへのリード／ライトの各動作ごとに転送セクタ
    数を総転送セクタ数に加算し、前記記憶手段に記憶した
    その値を読み出し、電源切断時に前記不揮発性記憶手段
    に前記記憶手段から総転送セクタ数を記憶することを特
    徴とする請求項１０に記載の故障予知診断方法。
12. 【請求項１２】前記故障予知診断を総転送データ量があ
    らかじめ設定された数値の倍数になるごとに、自動的に
    行うことを特徴とする請求項１０または１１に記載の故
    障予知診断方法。
13. 【請求項１３】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエ
    ラーレートを計測することにより、前記磁気ディスク装
    置の第一の故障予知診断を行い、より詳細で診断精度が
    高い第二の故障予知診断を行うとき、第一の診断結果を
    基に、第二の診断を行うか否かを決定することを特徴と
    する請求項１０または１１または１２に記載の故障予知
    診断方法。
14. 【請求項１４】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエ
    ラーレートを計測することにより、前記磁気ディスク装
    置の第一の故障予知診断を行うことを使用者の要求に基
    づいて任意に行うことを特徴とする請求項１２または１
    ３に記載の故障予知診断方法。
15. 【請求項１５】前記Ｓ／Ｎ比劣化手段により前記信号チ
    ャンネルの入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させ、前記Ｓ／Ｎ
    比劣化手段を制御し、入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させた
    状態で前記読み出し信号と書き込み信号のビット不一致
    の頻度によりエラーレートを測定し、エラーレートの測
    定結果より前記磁気ディスク装置の故障の可能性が高い
    かどうかの診断を行い、その診断結果により前記ホスト
    システムに警告を出す磁気ディスク装置における故障予
    知に関するプログラムを記録した記録媒体。
16. 【請求項１６】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させるた
    めに入力信号を減衰させる請求項１５に記載の磁気ディ
    スク装置における故障予知に関するプログラムを記録し
    た記録媒体。
17. 【請求項１７】前記制御手段に結合された信号減衰手段
    を信号チャンネルに結合するかどうかを故障予知診断行
    程であるか否かにより判断する請求項１５または１６に
    記載の磁気ディスク装置における故障予知に関するプロ
    グラムを記録した記録媒体。
18. 【請求項１８】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエ
    ラーレートを計測することにより、前記磁気ディスク装
    置の故障予知診断を行う手段をもった装置において、磁
    気ディスク装置へのリード／ライトの各動作ごとの磁気
    ディスクへリード／ライトされた転送データ量を累計
    し、その累計値である総転送データ量に基づいて、定期
    的に故障予知診断を行う請求項１５または１６または１
    ７に記載の磁気ディスク装置における故障予知に関する
    プログラムを記録した記録媒体。
19. 【請求項１９】前記磁気ディスク装置の総転送データ量
    として、前記磁気ディスク装置の電源投入時に前記不揮
    発性記憶手段から総転送セクタ数を読み出し、前記磁気
    ディスクへのリード／ライトの各動作ごとに転送セクタ
    数を総転送セクタ数に加算し、前記記憶手段に記憶され
    たその値を読み込み、前記不揮発性記憶手段は電源切断
    時に前記記憶手段から総転送セクタ数を記憶する請求項
    １８に記載の磁気ディスク装置における故障予知に関す
    るプログラムを記録した記録媒体。
20. 【請求項２０】前記故障予知診断を総転送データ量があ
    らかじめ設定された数値の倍数になるごとに自動的に行
    う請求項１８または１９に記載の磁気ディスク装置にお
    ける故障予知に関するプログラムを記録した記録媒体。
21. 【請求項２１】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエ
    ラーレートを計測することにより、前記磁気ディスク装
    置の前記第一の故障予知診断を行い、より詳細で診断精
    度が高い前記第二の故障予知診断を行うとき、前記第一
    の診断結果を基に、前記第二の診断を行うか否かを決定
    する請求項１８または１９または２０に記載の磁気ディ
    スク装置における故障予知に関するプログラムを記録し
    た記録媒体。
22. 【請求項２２】前記入力信号のＳ／Ｎ比を劣化させてエ
    ラーレートを計測し、前記磁気ディスク装置の故障予知
    診断を行うことを使用者の要求に基づいて任意に行う請
    求項２０または２１に記載の磁気ディスク装置における
    故障予知に関するプログラムを記録した記録媒体。