JP2001524243A - ディスク・ドライブの読み出しパフォーマンスを改善する冗長同期フィールド - Google Patents

ディスク・ドライブの読み出しパフォーマンスを改善する冗長同期フィールド

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JP2001524243A JP51681498A JP51681498A JP2001524243A JP 2001524243 A JP2001524243 A JP 2001524243A JP 51681498 A JP51681498 A JP 51681498A JP 51681498 A JP51681498 A JP 51681498A JP 2001524243 A JP2001524243 A JP 2001524243A
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Abstract

(57)【要約】 ディスク・ドライブ読み出し動作上の局部的温度上昇及び他の異常状態の影響を減少させる装置及び方法。複数の同期パターンを記憶する第1及び第2の同期フィールド(308、316、408、412)を有するデータ・ブロック(300、400)用に改善されたフォーマットを備え、前記第1及び第2の同期フィールドは、前記データ・ブロック内で選択された距離により分離される。前記第2の同期フィールドの同期パターンは、前記ディスク・ドライブの読み出しチャネル(160)が前記第1の同期フィールドの前記同期パターンにより同期するのに失敗した時に、前記読み出しチャネルを前記データ・ブロックにおける前記ユーザ・データに同期できるようにさせる。一実施例において、前記ユーザ・データの受け取りに備えるために前記読み出しチャネルにより使用される制御情報は、前記第1及び第2の同期フィールドの間の制御フィールド(310、314)に記憶される。他の実施例において、前記第1及び第2の同期フィールドの間のデータ・フィールド(410)に前記ユーザ・データの一部が記憶される。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスク・ドライブの読み出しパフォーマンスを改善する冗長同期フィールド 発明の分野 本発明は、概してディスク・ドライブ・データ記憶装置に関し、特に、限定を 意図することなく、局部的温度上昇(thermal asperity)及び 媒体欠陥のような異常状態が存在するディスク・ドライブの読み出しパフォーマ ンスを、ユーザ・データを記憶するために使用される連続的なデータ・ブロック 内で冗長な同期フィールドを使用することにより、改善することに関する。 背景 「ウインチェスタ(Winchester)」即ちハードディスク・ドライブとして知られ ている形式のデータ記憶装置は、典型的には、最近のコンピュータ・システムに おいて主要なデータ記憶装置として利用されている。このようなディスク・ドラ イブは、1又はそれより多い剛体のディスク面上の複数の同心円状データ・トラ ックにディジタル・データを記録する。これらのディスクは、典型的には、回転 のためにブラシレス直流(dc)スピンドル・モータのハブ上に搭載される。現 世代のディスク・ドライブにおいて、スピンドル・モータは10,000回転/ 分に達する速度で回転する。 データは、アクチュエータ・アッセンブリによりトラックからトラックヘ垂直 方向に揃えられ、制御可能に移動する1列の読み出し/書き込みヘッド・アッセ ンブリを使用して、複数のトラックに記憶し、かつこれらから読み出される。読 み出し/書き込みヘッド・アッセンブリは、典型的には、エア・ベアリング・ス ライダ上に支持された電磁トランスデューサを備えている。このスライダは、回 転するディスクにより引き込まれた薄い空気層と協同する流体力学的な関係によ り作動してディスク面に対して接近して間隔を置いた関係でヘッド・アッセンブ リを浮上させる。ヘッド・アッセンブリは、このヘッド・アッセンブリとディス クとの間で正しい浮上関係を維持するために、ヘッド・サスペンション即ちたわ みにより、取り付けられ、かつ支持される。 ヘッドをトラックからトラックへ移動させるために使用されるアクチュエータ ・アッセンブリは、歴史的に多くの形式を取っており、現世代の大抵のディスク ・ドライブはロータリ・ボイス・コイル・アクチュエータと呼ばれる形式のアク チュエータに関連している。典型的なロータリ・ボイス・コイル・アクチュエー タは、ディスクの外径に密に接近したディスク・ドライブ・ハウジング・ベース 部材に固定的に取り付けられたピボット・シャフトからなる。このピボット・シ ャフトは、その中心軸がディスクの回転面に対して直角をなす。アクチュエータ ・ベアリング・ハウジングがプリシジョン・ボール・ベアリング・アッセンブリ 構造によりピボット・シャフトに搭載されて、フラット・コイルを支持し、この フラット・コイルはディスク・ドライブのハウジング・ベース部材に固定して搭 載された1列の永久磁石の磁界中に吊り下げられる。更に、アクチュエータ・ベ アリング・ハウジングは、コイルに対向するアクチュエータ・べアリング・ハウ ジングの側部に、垂直方向に揃えられ、半径方向に延伸する複数のアクチュエー タ・ヘッド搭載アームを含み、これらのアームに対して前述のヘッド・サスペン ションが搭載されている。 従って、コイルに電流が流されると、コイルを取り囲む磁界が形成され、この コイルが永久磁石の磁界と相互作用し、周知のローレンツの関係に従って、取り 付けられたヘッド・サスペンション及びヘッド・アッセンブリと共にアクチュエ ータ・ベアリング・ハウジングを回転させる。アクチュエータ・ベアリング・ハ ウジングが回転すると、ヘッドはアーチ状のパスに沿ってデータ・トラックを横 切って半径方向に移動される。 ボイス・コイル・アクチュエータ・システムを利用してディスク・ドライブに おけるディスク面を横切るヘッドの移動は、典型的には、閉ループ・サーボ・シ ステムの制御に従っている。閉ループ・サーボ・システムでは、ディスク面に対 するヘッドの位置を確定するために使用される特殊なデータ・パターンは、ディ スク・ドライブ製造工程中にディスク上に予め記録される。これらのサーボ・デ ータ・パターンは、1ディスクの片面に排他的に記録され、かつ連続的に読み出 しできるようにされ、又は各ユーザ・データ記録位置の先頭に記録され、かつユ ーザ・データの記録又は再生のインターバル間で断続的に読み出しできるように される。このようなサーボ・システムは、それぞれ「専用」サーボ・システム及 び「埋め込み」サーボ・システムと呼ばれる。 更に、ユーザ・データを記憶するために、ディスク面上の各トラックを多数の セクタ(「データ・ブロック」及び「データ・フィールド」とも呼ばれる。)に 分割することが一般的な慣行である。各セクタの識別、従ってヘッドに対するデ ィスクの半径方向及び円周方向の位置は、予め記録された、サーボ・データ・パ ターンに含まれるセクタID情報により判断される。典型的なサーボ・システム では、各ユーザ・データ・セクタの先頭にサーボ・ヘッダが記録され、これは、 情報のなかでも、トラック番号及びセクタ番号を含み、従ってディスクに相対す るアクチュエータの位置について絶えず更新されたステータスをサーボ・システ ム提供する。 現世代のいくつかのディスク・ドライブにおいて、データ・ブロックは、ユー ザ・データを記憶するために使用されるだけではなく、各ディスク面のためにチ ューニング情報を提供して読み出し/書き込みチャネルを記録媒体とヘッドとの 特定の組み合わせに適応させるように使用されてもよい。このようなディスク・ ドライブにおいて、ディスク面上のデータ・ブロックが、使用する書き込み及び 読み出し増幅器のゲインを自動的に調整するために使用する制御フィールドを備 えて、ユーザ・データの記録及び再生を制御することは、一般的である。従って 、読み出し/書き込みチャネルは、ユーザ・データをアクセスしようとする前に 、各アクセスについて最適化される。 更に、データ・ブロックは、典型的には、ディスク・ドライブがデータ・ブロ ックに記憶されたユーザ・データの先頭を正しく検出できるようにする同期(sy nc)フィールドを含む。即ち、同期フィールドは、データ・ブロックからデータ を正しく取り出せるように、読み出し/書き込みチャネルがユーザ・データと同 期できるようにする。 歴史的にディスク・ドライブの物理的なサイズは減少したので、このサイズ減 少に適応するように多くのディスク・ドライブ構成要素の物理的なサイズも減少 した。同様に、磁気媒体に記録されたデータの密度は大きく増加した。データ密 度におけるこの増加を達成するために、記録ヘッド及び媒体の両方において顕著 な改善が達成された。 例えば、パーソナル・コンピュータにおいて使用されている最初の剛性のディ スク・ドライブは、直径133.4ミリメートル(産業において通常全高、5・ 1/4インチ・フォーマットと呼ばれている)のディスクを使用することにより、 たった5メガバイトのデータ容量を有するに過ぎない。これに対して、パーソナ ル・コンピュータは、現在、典型的には、数ギガバイトに達するデータ容量、及 び直径88.9ミリメートル(3・1/2フォーマット)のディスクを有するディ スク・ドライブを利用している。携帯ノートブック・コンピュータは、典型的に は、ほぼ同一の記録容量を有するディスク・ドライブ使用しているが、たった直 径63.5ミリメートル(2・1/2インチ・フォーマット)のディスクを有する に過ぎない。直径45.7ミリメートル(1.8インチ・フォーマット)のディ スクを有する更に小さなディスク・ドライブが、ノートブック・コンピュータ及 びその他の電子装置において普及しているクレジット・カード・サイズ(85. 6×54ミリメートル)のカードであるIII型パーソナル・コンピュータ・メモ リ・カード・インターナショナル・アソシエーション(PCMCIA)カードに 導入された。明らかに、消費者の要求は、予知可能な将来においてディスク・ド ライブ・アプリケーション用に更に大きな記録密度を追い続けることになる。 同様に、ディスク・ドライブに使用されている記録ヘッドは、モノリシック誘 導性ヘッドから複合誘導性ヘッド(メタル・イン・ギャップ(metal-in-gap)技術 なし)へ、次に半導体蒸着技術を使用して製作された薄膜ヘッドへ、次に誘導性 書き込み及び磁気抵抗(MR)読み出し素子に関係する現世代の薄膜ヘッドへと 発展した。認識されているように、MRヘッドは、電気抵抗における比例変化を 伴う磁束変化の存在に反応することによって、ディスク上の磁束反転の存在を検 出している。このようなMRヘッドにおけるMR読み出し素子は、一定の低レベ ル直流電流によりバイアスされ、導入された抵抗変化は、MR素子端の電圧値に より検知される変化として容易に検出される。 データ記憶密度における増加及びヘッドの浮上高の減少により、ディスク・ド ライブは媒体に関連した欠陥を原因とする異常状態の影響に対してますます影響 され易くなっている。特に、ディスク面上の媒体において局部に生じる異常は、 ディスク・ドライブの動作寿命中にデータを信頼性をもって記憶し、また読み出 しできるようにするために十分な磁気特性を提供できない恐れがある。 更に、記録ディスクの面上のごく小さなある種の欠陥は、ディスクがヘッドの 下で回転するにつれて、ヘッドのMR素子と物理的に接触するには十分の大きさ である。このような接触は、非常に短い期間のものであっても、MRヘッドの摩 擦熱を発生させ、更に接触による温度変化がMR素子における抵抗変化を発生さ せる。このような事象は、局部的温度上昇(thermal asperity )即ちTAとして知られており、ヘッドにより発生するリードバック信号を大き く歪ませる恐れがある。 同様に、MR素子とディスク面との間に物理的な接触がなくても、ディスク面 における小さな「丘」及び「谷」も局部的温度上昇の発生を誘発する恐れがある 。MR素子に流されるバイアス電流は、MR素子を加熱することになるので、M R素子における発生熱がMR素子から、ヘッド・アッセンブリの他の素子を介し 、ディスクそのものにスライダを支持しているエア・ベリングを通って更に狭い 範囲へ常時発散して、熱平衡を確立している。従って、MR素子とディスクとの 間のスペーシングを変化させるディスク面のばらつきは、熱の放熱特性に付随す る変化を導入して、ヘッドから得られるリードバック信号を歪ませる結果となる 。 現在利用可能な媒体を使用しているディスク・ドライブに見られるTAは、例 えば200メガバイト/秒(Mbit/秒)のデータ転送速度を有するディスク ・ドライブにおいて、相当数のバイトに及ぶ可能性のあるサイズがあり、無補正 のTAは、典型的には、2から5マイクロ秒継続して、約50から125バイト までのデータを歪ませる恐れがある。更に、TAは、ディスク面の汚染及び腐食 のような要因のために、長い時間に渡って成長する恐れがあることを認識すべき であり、これがドライブの動作寿命に渡ってユーザ・データを信頼性をもって記 憶又は読み出すディスク・ドライブの機能を著しく劣化させる恐れがある。 ユーザ・データに対応するリードバック信号の歪みを発生させる異常状態は、 しばしば、読み出し/書き込みチャネルの誤り検出及び訂正回路により、補正で きるとされる。しかしながら、チャネルを同調させるために使用される制御フィ ールドと一致する異常状態は、関連するユーザ・データを受け取るためにチャネ ルを正しく設定する能力に影響する恐れがある。要するに、より重要なこととし て、制御フィールドと一致する異常状態は、チャネルがユーザ・データと同期す るのを妨げて、ディスク・ドライブがデータ・ブロックに記憶されているユーザ ・データを読み取るのを妨げる恐れがある。 欠陥スクリーニング動作は、典型的には、ディスク・ドライブ・パフォーマン スに対する異常状態の影響を最小化するために、製造中にディスク・ドライブに 実施される。しかしながら、ディスク・ドライブに関係する多くの異常状態は、 初期的には、ドライブに存在せず、むしろドライブの動作寿命中に発生すると言 うことは、一旦ディスク・ドライブがユーザ環境に配置されると、ディスク・ド ライブのパフォーマンスの好ましくない劣化に帰結する。この状況は、一般的に 、益々大きなディスク・ドライブのデータ記憶及び転送機能が達成される限り続 く。 従って、ディスク・ドライブの動作寿命中に発生し、ディスク・ドライブの読 み出しパフォーマンスを劣化させてしまう媒体欠陥及び局部的温度上昇のような 異常状態の影響を最小化する必要性が依然として存在する。 発明の概要 本発明は、ディスク・ドライブのデータ・ブロックの同期(sync)フィー ルドと一致する異常状態の存在によりもたらされるディスク・ドライブにおける データ同期の喪失を防止する装置及び方法を提供する。これは、概要的に、異常 状態の発生がデータ・ブロックに記憶されたユーザ・データの再生を妨げないよ うに、冗長同期フィールドを使用することにより達成される。この異常状態は、 媒体の欠陥や局部的温度上昇等であってもよい。 特に、本発明の第1の好ましい実施例によれば、一次フェーズ・ロックド発振 器(PLO)フィールド、一次トレーニング・フィールド及び一次同期フィール ドを備えた一次組の制御フィールドと、これに続いて二次PLOフィールド、二 次トレーニング・フィールド及び二次同期フィールドを備えた第2組の制御フィ ールドとを有するデータ・ブロック・フォーマットが提供される。前記二次同期 フィールドにユーザ・データ及び誤り訂正符号(ECC)フィールドが続き、デ ータ・ブロックが完結する。 データ同期及び読み出しチャネルの同調が一次制御フィールドの読み出し中に 首尾よく達成されると、データ・チャネルに対するシステム同期信号の発生は、 二次制御フィールド期間の終結まで遅延され、従って二次制御フィールド期間中 に遭遇する如何なる異常状態の影響も無視される。しかしながら、一次制御フィ ールド期間中に異常状態に遭遇すると、二次制御フィールド期間中に提供される 情報により読み出しチャネルの同期及びタイミングが達成される。 更に、本発明の第2の好ましい実施例によれば、PLOフィールド、トレーニ ング・フィールド及び第1の同期フィールドを備えた第1組の制御フィールドを 有するデータ・ブロック・フォーマットが設けられる。選択された量のユーザ・ データは、第1の同期フィールドに続く第1のユーザ・データに記憶される。次 に、第1のユーザ・データ・フィールド直後の第2の同期フィールドとして残り の制御フィールドが設けられ、その後、二次同期フィールドに続く第2のユーザ ・データ・フィールドに、ユーザ・データの残りの部分が記憶される。データ・ ブロックを完結するために第2のユーザ・データ・フィールドの後に、ECC符 号フィールドが設けられる。 通常の読み出し動作中に、PLOフィールド、タイミングフィールド及び第1 の同期フィールドにより読み出しチャネルの適応及びタイミングが確立される。 読み出しチャネルは第1及び第2のユーザ・データからユーザ・データを再生す るように進行して、第2の同期フィールドから再生した同期パターンを破棄する 。しかしながら、異常状態が第1の同期フィールドによるチャネル同期を妨げる のであれば、チャネル同期は第2の同期フィールドにより達成される。従って、 読み出しチャネルは、通常のECC技術を使用して、第2のユーザ・データ・フ ィールドからユーザ・データを再生するように進行し、第1のユーザ・データ・ フィールドからユーザ・データを再構築する。 これら及び種々の他の構成、並びに本発明を特徴付ける効果は、以下の詳細な 説明を読み、かつ関連する図面を精査することにより明らかとなる。 図面の簡単な説明 図1は本発明の好ましい実施例により構築されたディスク・ドライブの平面図 である。 図2は図1のディスク・ドライブの機能ブロック図である。 図3は図2の読み出し/書き込みチャネルの読み出しチャネル部の機能ブロッ ク図である。 図4−1はサーボ・ブロック及びデータ・ブロックの通常構成を含む従来技術 によるデータ・トラックの一部の図である。 図4−2は図4−1の従来技術によるデータ・ブロックのうちの1つについて のフォーマットの図である。 図4−3はサーボ・ブロックにより位置が一致する従来技術の非連続データ・ ブロックのフォーマットの図であり、図4−3のデータ・ブロックは2つの部分 に、即ち一方がサーボ・ブロックの直前へ、また他方がサーボ・ブロックの直後 へ分割されている。 図4−4は図4−2の従来技術のデータ・ブロック・フォーマットによる読み 出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング図である。 図4−5は図4−2の従来技術のデータ・ブロック・フォーマットによる読み 出し動作中に確立されたタイミング窓のタイミング図であり、局部的温度上昇又 は他の異常状態の発生がデータ・ブロックにおけるデータとの同期を妨げている 。 図5−1は本発明の第1の好ましい実施例によりフォーマット化されたディス ク・ドライブのデータ・ブロックの図である。 図5−2は図5−1のデータ・ブロック・フォーマットの使用により図1のデ ィスク・ドライブの読み出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング 図である。 図5−3は図5−1のデータ・ブロック・フォーマットの使用により図1のデ ィスク・ドライブの読み出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング 図であって、局部的温度上昇又は他の異常状態がデータ・ブロックの一次同期フ ィールドから一次同期ワードの検出を妨げる。 図5−4は図5−1のデータ・ブロック・フォーマットの使用により図1のデ ィスク・ドライブの読み出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング 図であって、局部的温度上昇又は他の異常状態が一次及び二次同期フィールドか ら一次及び二次同期ワードの両方の検出をそれぞれ妨げる。 図6は本発明の第1の好ましい実施例による図1のディスク・ドライブの動作 を表す流れ図である。 図7は図4−2の従来技術のデータ・ブロック・フォーマットと、図5−1の データ・ブロック・フォーマットとを使用して経験される修復不可能なデータ誤 りの統計的な比較を示すグラフである。 図8−1は本発明の第2の好ましい実施例によりフォーマット化されたディス ク・ドライブのデータ・ブロックの図である。 図8−2は図8−1のデータ・ブロック・フォーマットの使用により図1のデ ィスク・ドライブの読み出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング 図である。 図8−3は図8−1のデータ・ブロック・フォーマットの使用により図1のデ ィスク・ドライブの読み出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング 図であって、局部的温度上昇又は他の異常状態がデータ・ブロックの第1の同期 フィールドから第1の同期ワードの検出を妨げる。 図8−4は図8−1のデータ・ブロック・フォーマットの使用により図1のデ ィスク・ドライブの読み出し動作中に確立されたタイミング窓を表すタイミング 図であって、局部的温度上昇又は他の異常状態がデータ・ブロックの第1及び第 2の同期フィールドから第1及び第2の同期ワードの両者の検出をそれぞれ妨げ る。 図9は本発明の第2の好ましい実施例によりディスク・ドライブの動作を表す 流れ図である。 図10はディスク・ドライブが図8−1のデータ・ブロックの第1の同期フィ ールドの第1の同期ワードにより同期を達成するときに、第2の同期ワードを除 去するバッファを付加的に含む、図1のディスク・ドライブの読み出しチャネル の一部の機能ブロック図である。 詳細な説明 本発明の種々の特徴を述べるためには、本発明が特に有用なディスク・ドライ ブにおける構造及び動作をまず説明するのが役立つことになる。 ここで、図面、特に図1を参照すると、本発明の好ましい実施例により構築さ れたディスク・ドライブ100の平面図が示されている。ディスク・ドライブ1 00は、種々のディスク・ドライブ構成要素が搭載されているベース・デッキ1 02と、関係する選択した構成要素を露出させる部分破断形式により示されてい るトップ・カバー104とを含む。図1の平面図に明確に示されていないが、ベ ース・デッキ102がディスク・ドライブ100用の内部密閉環境を得るために トップ・カバー104と協動していることは、容易に理解される。 ベース・デッキ102にはスピンドル・モータ(106に概要的に示す)が搭 載されており、これには複数のディスク108が一定の高速度で回転するように 搭載されている。ディスク108にはアクチュエータ・アッセンブリ110が隣 接しており、これは回転する形式によりカートリッジ・ベアリング・アッセンブ リ112周りを旋回する。アクチュエータ・アッセンブリ110はたわみ(可動 部)116を支持するアクチュエータ・アーム114を含む。続いてたわみ11 6はヘッド118を支持すると共に、各ヘッド118はディスク108のうちの 1つの面に対応している。以上で述べたように、ヘッド118は、データ・トラ ック(図示なし)からデータを読み出し、またデータ・トラックへデータを書込 むために、ディスク108のデータ・トラック上に配置可能に位置している。デ ィスク・ドライブ100が使用状態にないときは、図1においてディスク108 の内径近傍に位置するランディング・ゾーン(120に波線で示す)に、ヘッド 118を移動させる。ラッチング構造(そのピンが122に示されている)は、 ヘッド118がランディング・ゾーン120に移動しているときに、アクチュエ ータ・アッセンブリ110を固定するために使用される。 図1により続けると、アクチュエータ・アッセンブリ110は少なくとも一つ の永久磁石128により発生した磁界中に置かれたアクチュエータ・コイル12 6を備えたボイス・コイル・モータ(124に概要的に示すVCM)により制御 可能に配置される。アクチュエータ・コイル126に電流が流れると、これにV CM124の磁気回路と相互作用する電磁界が設定されて、アクチュエータ・ア ッセンブリ110がカートリッジ・ベアリング・アッセンブリ112周りを旋回 させて、ヘッド118がディスク面を横切って移動させる。 ヘッド118とディスク・ドライブの読み出し/書き込み回路(図示なし)と の間に所要の導電路を設けるために、ヘッド118から、たわみ116及びアク チュエータ・アーム114に沿ってフレックス回路アッセンブリ130に複数の ヘッド・ワイヤ(個別的に図示せず)が配線される。特に、これらのヘッド・ワ イヤはフレックス回路基板132の対応するパッドに固定され、フレックス回路 基板132はフレックス・リボン134に接続され、このフレックス・リボン1 34はフレックス回路ブラケット136で終端している。従って、フレックス回 路アッセンブリ130は、アクチュエータ・アッセンブリ110とディスク・ド ライブ100の下側に搭載されている印刷回路基板(図示なし)との間の通信を 容易にする。認識されるように、印刷回路基板(PCB)はディスク・ドライブ 100用の制御エレクトロニックスを収容している。 図2はホスト・コンピュータ140に動作可能に接続された図1のディスク・ ドライブ100の機能ブロック図を示している。図2に示すように、ディスク・ ドライブ100は、通常、スピンドル制御回路142、サーボ制御回路144及 び読み出し/書き込みチャネル146を備えており、全てシステム・プロセッサ 150に動作可能に接続されている。システム・プロセッサ150は、以下で説 明する例外により、公知の方法によりこれらの回路と通信をし、かつこれの動作 を制御していることを認識すべきである。加えて、読み出し/書き込みチャネル 146と、システム・プロセッサ150とに接続されたインタフェース回路15 2が示されていると共に、インタフェース回路152はディスク・ドライブ用の 通常のデータ・インタフェース及びバッファとして使用される。インタフェース 回路152はシーケンサ(個別的に示されていない)を含み、このシーケンサは 読み出し/書き込みチャネル146の動作中に可変タイミング・シーケンスを確 立するために使用されるハードウェアを備えている。 認識されるように、スピンドル制御回路142は通常の方法によりスピンドル ・モータ106(図1)の回転速度を制御する。スピンドル制御回路に関する更 なる説明については、本発明の譲受人に譲渡された、ディンスモア (Dinsmore)に対して1997年5月20日に発行された米国特許第5 ,631,999号を参照されたい。 図2のサーボ制御回路144は、ヘッド118からのサーボ位置情報を受け取 るように示されており、これに応答してディスク108(図1)に対してヘッド 118を配置するためにアクチュエータ・コイル126に訂正信号を供給する。 認識されるように、専用のサーボ・システムは、通常、サーボ面として、ディス ク108の少なくとも一面を使用する必要があり、これにより対応するディスク 面に対する残りのヘッドのアライメントを達成することができる。代わって、埋 め込みサーボ・システムは、各ディスク面上の各トラックにサーボ情報及びユー ザ・データの両者を記憶することを必要とする。ディスク・ドライブ100は、 各トラック上にユーザ・データ及びサーボ情報の両者を記憶するように埋め込み サーボ・システムを利用していると想定されているが、本発明はこのように限定 されないことは、容易に理解されるべきである。サーボ・システムに関する更な る説明については、デュフィ(Duffy)ほかに対して1993年11月16 日に発行された米国特許第5,262,907号、及びバイスプフェニング(W eispfenning)ほかに対して1992年8月4日に発行された米国特 許第5,136,439号を参照されたく、これらの参照文献の両方は本発明の 譲受人に譲渡されている。 読み出し/書き込みチャネル146は、インタフェース回路152からチャネ ルに供給されたユーザ・データに応答して、データを符号化すると共に直列化し 、ヘッド118により利用される書き込み電流を発生して、ディスク108上の 選択したトラックの複数の部分を選択的に磁化することにより、ディスク108 にデータを書き込むように動作する。対応して、前に記憶したデータは、ヘッド がディスク108上の選択されたトラックを通過するときに、ヘッド118によ り発生される読み出し信号によりデータを再構築することによって、読み出し/ 書き込みチャネル146により読み出される。本発明の好ましい実施例によれば 、読み出し/書き込みチャネル146の動作は、以下で更に詳細に説明される。 ディスク・ドライブ100の種々の動作は、メモリ(MEM)154に記憶さ れたプログラムに従って、システム・プロセッサ150により制御されることが 分る。典型的なディスク・ドライブは、以上で概説した回路及び機能を超えた付 加的な回路及び機能を含むが、しかしこのようなことはこの説明に対する一般的 な事項に過ぎないので、ここではこれ以上の説明が必要ではないことを当業者は 認識するであろう。 図3を参照すると、ディスク・ドライブ100の読み出しチャネル160の機 能ブロック図が示されており、読み出しチャネル160は図2の読み出し/書き 込みチャネル146の読み戻し部分を構成している。典型的には、読み出しチャ ネル160に付加的な構成要素及び構成を設けてもよいことに注意すべきであり 、更に、図3に開示したいくつかの構成要素の選択動作は、例えば、図2のシス テム・プロセッサ150及びインタフェース回路152から供給される入力によ り、制御される。しかしながら、本発明の完全な理解を容易にするために、以下 の説明に関連して、図3の読み出しチャネル160を十分詳細に説明する。 読み出しチャネル160は、認識されるように、ヘッド118により供給され るリードバック信号の時間領域等化及び自己同期を含み、パーシャル・レスポン ス最尤(PRML)信号処理を採用している。特に、時間領域等化は、例えばP RMLクラスPR−4検出に使用されているように、時間領域における所望の目 標波形を近似するために、チャネルが受け取ったリードバック信号を再成形する ように使用される。リードバック信号を再成形すると、シンボル間干渉(ISI )を減少させて制御できるようにし、ディスク上に記憶されたディジタル情報の 信頼性のある逐次復号処理を容易にする。このような時間領域等化は、典型的に は、トランスバーサル等化器/フィルタ回路(通常、更に「有限インパルス応答 」回路、即ち「FIR」と通常呼ばれることもある。)を使用することにより、 実施される。更に、自己同期は、データ再生回路の速度を、入力されるリードバ ック信号の速度と同期させることに係わり、このリードバック信号の速度は、回 転するディスクの速度及び関連するヘッドの半径方向位置の結果として変動する 。典型的には、このような自己同期は、フェーズ・ロックド・ループ(PLL) を使用することにより達成され、このPLLは、適当な時点で等化した信号のサ ンプリングを行うための、また、これに続きビタビ・デコーダによりサンプルか ら記憶データを再生するためのクロック信号を発生する。実際的なPRML読み 出 しチャネルの実施は、例えばアボット(Abbot)ほかに対して1995年6 月6日に発行された米国特許第5,422,760号(ディジタル・トランスバ ーサル等化器、タイミング及びデコーダ回路)、ミニューヒン(Minuhin )ほかに対して1995年10月17日に発行された米国特許第5,459,7 57号(アナログ・タイミング及びデコーダ回路)、及びミニューヒンほかに対 して1997年1月7日に発行された米国特許第5,592,340号(アナロ グ・トランスバーサル等化器回路)において説明されており、後者の2つは本発 明の譲受人に譲渡されている。しかしながら、本発明はPRML信号処理を採用 したチャネルに特に適しているが、本発明はそれには限定されない。 図3を参照して続けると、しきい値検出器及び前置増幅器162(以下、「プ リアンプ」とも呼ぶ)を備えている読み出しチャネル160が示されており、こ れは、図3においてMRヘッドとして認識されるヘッド118のMR素子により 検知された読み出し電圧における変動を監視するように動作する。プリアンプ1 62は、ヘッド118により供給される信号のしきい値検出、前置増幅及び周波 数領域のフィルタリングを行う。 特に、プリアンプ162はヘッド118のMR素子における電圧値における変 動を監視して、電圧が公称読み出し電圧を限定する所定のしきい値を超えるとき に表示をする。このような検出は、例えば局部的温度上昇の発生を検出するのに 有用である。従って、プリアンプ162は、読み出し電圧に対する所定の信号レ ベルしきい値を利用して、しきい値を超えたときに表示をする。 加えて、プリアンプ162は、ヘッド118からの読み出し信号を、チャネル 160の残りによる処理のために十分なレベルへと前置増幅をする。以上で述べ たように、典型的には、回路をできるだけヘッド118に接近させて配置するこ とが望ましいので、フレックス回路基板132(図1)上にプリアンプ162( 又はその一部)を置くことが通常である。 更に、プリアンプ162は、好ましくは、局部的温度上昇の発生に寄与してい る読み出し信号におけるエネルギーの相当量を除去することにより、局部的温度 上昇の実効期間を短縮させる高域通過周波数領域のフィルタリングを含む。特に 、 適当な遮断周波数を選択することにより、典型的な局部的温度上昇発生の継続効 果を約2〜5ミリ秒から約300〜500ナノ秒に減少させることもできる。こ れは、200メガビット/秒(Mbit/秒)のデータ転送速度のときに、影響され るバイト数を50〜125バイトから約8〜13バイトに減少させる結果となり 、これは、以下で説明するように、十分に読み出しチャネル160の誤り訂正能 力内にある。 遮断周波数は特定の読み出しチャネル・アプリケーションの仕様に基づいて選 択されるが、しかし典型的な値は約6メガヘルツ(MHz)となる。更に、ゾーン・ ビット・レコーディング(ZBR)を使用しているディスク・ドライブにおいて 異なるゾーンに関して異なる遮断周波数を使用するのが望ましいと思われる。 図3を参照して続けると、プリアンプ162からのろ波された出力信号は、可 変ゲイン増幅器(VGA)164に供給され、VGA164は、典型的には、読 み出しチャネル160の残りに関して公称信号振幅を維持するために自動ゲイン 制御(AGC)を含む。加えて、VGA164は、ある形式の誤り修復動作にお いて有用な固定ゲインに設定されてもよい。 次いで、増幅された信号は、通常、この信号から高い周波数の雑音成分を除去 する低域通過フィルタとして動作する適応前置フィルタ166により前置ろ波さ れる。適応前置フィルタ166の周波数領域フィルタリング特性は、例えばシス テム・プロセッサ150により供給される制御入力(図示なし)を使用すること により、容易に制御可能にされる。 適応前置フィルタ166のろ波出力は、サンプルホールド回路168に供給さ れ、サンプルホールド回路168は、認識されるように、回路が受け取った入力 信号に応答して、一連の離散的なアナログ値を供給する。次いで、これらの離散 的なアナログ値は、トランスバーサル等化器170に供給され、トランスバーサ ル等化器170は、先述のように、リードバック信号の時間領域等化を行って、 選択したクラスのPRML信号伝達(この場合はPR−4)を精密近似するため に信号をフィルタリングする。 トランスバーサル等化器170の出力は、アナログ・ディジタル(ADC)変 換器172によりサンプリング(ディジタル化)されて、これらのサンプルはV GA164のゲインを調整するためにタイミング及びゲイン制御回路174によ り使用される。更に、タイミング及びゲイン制御回路174は、サンプル及びホ ールド回路168と、ビタビ・デコーダ176により使用されるフェーズ・ロッ クド・ループ(PLL、個別的には示されていない。)に対してタイミング入力 を供給し、トランスバーサル等化器170から得たサンプルからの読み出しデー タをデコードする。 ビタビ・デコーダ176からの出力は、選択したトラックに元書き込まれた符 号化データに対応するディジタル表示のデータ・シーケンスを備えている。この 出力データ・シーケンスは、同期ワード検出器178に供給されており、同期ワ ード検出器178は、インタフェース回路152のシーケンサによりエネーブル されたときは、出力データ・シーケンスにおいてそれぞれ連続的なビット・セッ トを調べて、読み出しチャネル160をユーザ・データと同期できるように固有 のパターンを検索する。この固有のパターン即ち同期ワードは、そのシーケンス における次のビットは読み取られるべきユーザ・データであるという表示をホス トに提供する。同期ワード検出器178は、ハードウェア又はソフトウェアによ り実施されてもよく、かつプログラム可能入力を受け取るので、各データ・シー ケンスのために特定の目標同期ワードを同期ワード検出器178に供給すること ができる。 データ・シーケンスは、同期ワード検出器178を通過した後、8/9デコー ダ180に供給され、8/9デコーダ180はディスク108に記憶された各9 ビット・セットを元の8ビットの入力データに変換して、読み出し再生処理中に 信頼性のあるタイミングを保証するために使用された、ラン・レングス制限(R LL)による符号化を除去する。8/9符号化を開示したが、例えば16/17 のような他の符号化速度も容易に利用することができることを理解すべきである 。一連のnビット・ワード又はシンボルとして典型的に特徴付けられる8/9デ コーダ180からの出力は、デスクランブラ182に供給され、デスクランブラ 182は、既知のシーケンスにより回転する一組のデスクランブル・ワード(即 ち、複数のキー)を使用して、各シンボルについて選択した論理動作を実行する 。 認識されるように、複数のキーは、書き込み動作中に初期使用されて入力シー ケンスをスクランブルする。即ち、PRML読み出しチャネル(例えば160) は特定のデータ・パターン受け取ると誤り率が大幅に変動し得るということが知 られているので、このようなスクランブリングは、典型的には、データ・シーケ ンスをランダム化するために使用される。従って、デスクランブラ182が与え られた任意のシンボルを処理するので、シンボルをスクランブルするために初期 使用された特定のキーは、シンボルが正しくデスクランブルされることを保証す るために、正しく認識されてデスクランブラ182により使用される必要がある 。 デスクランブラ182からの出力シーケンスは、誤り訂正符号(ECC)回路 184に供給され、ECC回路184は受け取ったシーケンスについて(例えば 、リード・ソロモン符号を使用して)誤り検出及び訂正を実行し、もし訂正可能 な誤りが存在しないのであれば、ユーザ・データを信号パス186を介してイン タフェース回路152(図2)に出力し、次いでホスト・コンピュータ140に 転送する。 デング(Deng)ほかに対して1997年5月6日に発行された米国特許第 5,627,843号、及びシェイバー(Shaver)ほかに対して1994 年1月4日に発行された米国特許第5,276,662号(これらは共に本発明 の譲受人に譲渡されている。)において詳細に説明されているように、ECC符 号化は、読み出し/書き込みチャネル146の書き込みチャネル部が、データ・ シンボルの各選択した部分の終端に多数のコード・シンボルを付加することによ り、初期的に実行されて、数学的にガロア・フィールドにマッピングする符号化 ワードを発生する。即ち、コード・シンボルはデータ・シンボルに付加されるの で、シンボル・セットの総計は、定義された根を有する多項式の係数であるとみ なすことができ、従って数学的に定義された組み合わせのみが合法的に存在し得 る。 符号化されたワードを読み取るときは、このワードが1組の定義された組み合 わせと比較されるので、読み出し誤りを含む符号化されたワードは、通常、1組 の意義された組み合わせにマッピングされることはなく、従ってECC回路によ り使用されるアルゴリズムに基づいて、不正な組み合わせを検出することができ 、またその読み出し誤りの存在を訂正するために、このようなワードにおける選 択 数のデータ・シンボルを変更することができる。一旦データが訂正されると、符 号ビットがストリップされて、ECC回路184により元の記録データをインタ フェース回路152に、次いでホスト・コンピュータ140に出力可能にする。 ECC回路は、ファームウェア介入なしに、ハードウェアによりオン・ザ・フラ イ(on-the-fly)検出及び訂正を行うことができるように実施される。 認識されるように、ECC訂正の異なるアルゴリズム又はレベルは、読み取っ た符号化ワードにおける異なる数の誤りを検出すると共に訂正するために、又は 検出及び訂正の異なる確率を得るために、同一の符号化機構を使用してもよい。 ECC訂正に関係する危険性は、通常、訂正データの誤訂正と、読取ったデータ における読み出し誤りの無検出との両者を含む。従って、典型的には、訂正可能 な誤り数、誤りの誤訂正の確率、及び誤りの誤検出の確率がバランスするECC 訂正の最適レベルが選択される。 図3のECC回路184は、当該技術分野において知られているように、最大 数(t)の誤ったデータ・シンボルまで、及び2倍程度の(2t)消去までの訂 正能力を有する。認識されるように、消去は、読み出しチャネル160における 選択回路により提供され、データ・ストリームの特定部分が腐食した、又はそれ 以外に誤りを含むという表示である。図3の読み出しチャネル160における消 去ポインタ(EP)発生器の1例は、プリアンプ162であり、これは、回路の しきい値検出部の動作結果として局部的温度上昇の発生を表示すると共に、影響 されたバイトの表示をECC回路184に供給する。他の消去ポインタ発生器は 、8/9デコーダ180であり、これは、ビタビ・デコーダ176からの特定の データ・シンボルが不正なビットの組み合わせを含むという表示をECC回路1 84に供給する。即ち、複数の逐次的な不正なシンボルは、典型的には、局部的 温度上昇の発生を表示することになる。読み出しチャネル160が消去ポインタ を効率的に利用する能力は、影響されたバイトを識別できる精度に一部依存する ことを理解すべきである。 従って、ECC回路184は、 u/2+v≦t (1) ディスク・ドライブは、典型的には、ディスク上に512バイトのデータ/セ クタ(データ・ブロック)を記憶し、典型的には、255バイト(まで)のデー タに対して1符号シンボルを使用するリード・ソロモン符号化機構を採用するの で、データの各セクタは、典型的には、そのセクタに記憶されるデータ・シンボ ルに対して3〜4符号シンボルを有することになる。従って、ECC回路184 は、各符号シンボルに関係するデータ・シンボルにおける4個の誤り(即ち、t =4)まで訂正することができ、また代替的に、各データ符号シンボルについて データ・シンボルにおける8個の消去(即ち、2t=8)まで訂正することがで きる。従って、4符号ワードを有するデータ・ブロックのときは、ECC回路1 84により、16誤りまで又は32消去までデータ・ブロックに記憶されたユー ザ・データにより訂正することができる。 図1〜3に関してディスク・ドライブ100の概説が終わったので、ここで従 来技術の埋め込みサーボ・トラック上にサーボ情報及びユーザ・データ・フィー ルドを編成する方法を説明する。このような説明は、以下で提供される本発明の 種々の構成を完全な理解が容易となる。 ここで図4−1を参照すると、ここで開示されているディスク・ドライブ10 0とほぼ同一である従来技術のディスク・ドライブにおけるトラック200の一 部が示されている。図4−1のトラック200は、従来技術のディスク・ドライ ブの製造中にサーボ・トラック書き込みにより、トラック200に書き込まれた サーボ情報を構成している埋め込みサーボ・ブロック202を含む。 埋め込みサーボ・ブロック202のサーボ情報は、トラック200に対してヘ ッド(例えばヘッド118)の位置を制御するためにサーボ制御回路(例えば図 2のサーボ制御回路144)により使用される。埋め込みサーボ・ブロック20 2の間には、総数(n)のデータ・ブロック204が配置されており、各データ ・ブロック204はホスト・コンピュータ(例えば図2における140)により 供給されるユーザ・データを記憶するトラック200上の位置を概要的に定義し ている。更に、サーボ・ブロック202及びデータ・ブロック204は、それぞ れ、「サーボ・フィールド」及び「データ・フィールド」としばしば呼ばれる。 選択された数のサーボ・ブロック202は、全てのトラック200に共通に書 き込まれ、かつディスクの各面上で対応するサーボ・ブロック202のスタート は、半径方向に配列されている。従って、サーボ・ブロック202間のデータ・ トラックに沿った距離は、通常、トラック200の半径により異なり、従って連 続的なサーボ・ブロック間のデータ・ブロック204の数が異なるのが一般的な 実例となった。即ち、典型的には、ディスクの外径近傍のサーボ・ブロック20 2間には、ディスクの内径近傍よりも多数のデータ・ブロック204が設けられ る。 図4−2は図4−1のデータ・ブロック204のうちの1つ配列を示す。図4 −2に示すように、まず、データ・ブロック204はフェーズ・ロック発振(P LO)フィールドあるいは2Tフィールド206を含み、これは、読み出しのと きは、読み出しチャネル(例えば、図3の読み出しチャネル160)がデータ・ ブロック204に記憶されたユーザ・データの次の読み出しのために必要なタイ ミング及振幅の初期化情報を獲得できるようにする。PLOフィールド206に サービス・フィールド208が続き、これは図4−2に示すように、更にトレー ニング・フィールド210(T)、及び同期フィールド212(S)に副分割さ れる。 トレーニング・フィールド210は、通常、一連のランダム化したデータを備 えており、これは、読み出しチャネルがトランスバーサル等化器(例えば図3に おける170)により使用されるタップ重み付けを更に最適化できるようにする 。認識されるように、トレーニング・フィールド210は、典型的には、複数の トランスバーサル等化器に関連したディスク・ドライブに含まれ、これらは、別 の状況では、十分な自己適応特性を保持しない。 同期フィールド212は、ユーザ・データに関するタイミング情報を提供し、 このユーザ・データは同期フィールド212の直後のユーザ・データ・フィール ド214に記憶される。従って、認識されるように、読み出しチャネルの正しい 動作は、同期フィールド212のパターンに応答して、読み出しチャネルが容易 にフレーム・ロックを獲得できるようにするので、読み出しチャネルは、適当な 時間でレディ(準備完了状態)となってユーザ・データ・フィールド214から ユーザ・データの受け取りを開始する。当該技術分野において知られているよう に、同期フィールド212のために、任意数のパターンを利用することができ、 更に 大きなシーケンス・ビットを含むパターンは、所要オーバーヘッドが対応して増 加する代償(及びディスク・ドライブに関するユーザ・データ記憶容量を減少さ せる結果)により、同期検出を改善する。 最後に、ユーザ・データ・フィールド214の終端にECC符号フィールド2 16が付加され、このECC符号フィールド216は、ユーザ・データ・フィー ルド214から読み出したデータ・シンボルについて誤り検出及び訂正を実行す る誤り訂正回路(例えば図3における184)により使用される前述の符号ワー ドを有する。PLOフィールド206及びサービス・フィールド208は、それ ぞれ、ユーザ・データ・フィールド214に関連するユーザ・データと、ECC符 号フィールド216に対する関連のECC符号シンボルとの書き込みに帰結する 。 前述のように、データ・ブロック204は、通常、埋め込みサーボ・システム に連続する。即ち、図4−1に示すように、大抵のデータ・ブロック204は連 続的なサーボ・フィールド202間のユーザ・データ・エリア内に全て存在する 。しかしながら、データ記憶容量を最適化するために、サーボ・フィールド20 2が発生する位置で選択されたデータ・ブロック204を分割するのが益々一般 化して来ており、このようなブロック構成をここで図4−3を参照して簡単に説 明する。 図4−3は、サーボ・フィールド202と一致することになるユーザ・データ ・フィールドを有する非連続のデータ・ブロック204’の構成を示す。従って 、ユーザ・データ・フィールドは、2つの部分(第1のユーザ・データ・フィール ド214’及び第2のユーザ・データ・フィールド214”)に分割され、それ ぞれの長さはサーボ・フィールド202の相対位置に依存する。 従って、データ・ブロック204’は、第1組の制御フィールド(PLOフィ ールド206’及びサービス・フィールド208’)を有し、第1のユーザ・デ ータ・フィールド214’におけるユーザ・データを再生できるようにし、サー ビス・フィールド208’はトレーニング・フィールド210’及び同期フィー ルド212’を備えている。サーボ・フィールド202の後に、第2組の制御フ ィールドが設けられ、第2のPLOフィールド206”及び第2のサービス・フ ィールド208”(これは第2のトレーニング・フィールド210”及び第2の 同期フィールド212”)を備えている。第2組の制御フィールドは、読み出し チャネルが第2のユーザ・データ・フィールド214”に記憶されている残りの ユーザ・データをアクセスできるようにするために使用される。ユーザ・データに 関係した符号ワードは、第2のユーザ・データ・フィールド214”に続くEC C符号フィールド216’に記憶される。しかしながら、この従来技術のアプロ ーチはデータ・ブロック204、204’に対してサーボ・フィールド202の 所定の配置を適応させるために明確に利用され、従って、図4−3のデータ・ブ ロック204’の第1及び第2のユーザ・データ・フィールド214’、214 ”の長さは、データ・ブロック204’に相対するサーボ・フィールド202に 位置に完全に従う。 ここで図4−4を参照すると、図4−2の連続的なデータ・ブロック204に ついての読み出し動作中にシーケンサ(図2におけるインタフェース152のシ ーケンサ部とほぼ同一である)により確立されたタイミング窓を表すタイミング 図が示されている。明確にするために、図4−2及び4−4は、図4−4のタイ ミング窓と、図4−2のデータ・ブロック204の種々のフィールドとの間の概 要関係を示すために垂直方向に揃えられている。 当該技術分野において知られているように、データ・ブロック204に記憶さ れているユーザ・データを読取る読み出し動作の開始において、関係するヘッド は選択されたトラック200に移動して、データ・ブロック204がヘッドの下 を通過するまで待機する。選択したデータ・ブロック204がヘッドに達した時 点で、シーケンスは図4−4に220により示すように、読み出し窓(「読み出 しゲート」又は「読み出しエネーブル」ともしばしば呼ばれる。)を開く。読み 出し窓220は、通常、読み出しチャネルがデータ・ブロック204を読出せる ようにされている期間を定義する。この時点でも、図4−4に222で示すよう に、同期ワード検出器(例えば、図3の同期ワード検出器)が通過するデータ・ シンボルにおいて適正な同期ワードを検索する選択した期間で、同期ワード検索 窓が開かれる。読み出しチャネルがエネーブルされたので、PLO及びPLOフ ィールド206及びトレーニング・フィールド210からのPLO及びトレーニ ング情報の受け取りは、ユーザ・データ・フィールド214におけるユーザ・デー タの受け取りに備えて読み出しチャネルを動作可能に同調させる。 同期ワード検出器により同期ワードが正しく検出されると、224に示すよう に、同期信号がインタフェース回路に出力され、226に示すように、データ転 送窓内でユーザ・データ・フィールド214からのデータ転送が開始される。一 旦データ・ブロック204についての読み出し動作が完了すると、読み出し窓2 20及びデータ転送窓226を閉じる。 以上から、同期ワードの正しい検出は、読み出しチャネルがユーザ・データ・ フィールド214及びECC符号フィールド216からユーザ・データ及び関係 するECC符号ワードを再生できるようにすることを理解すべきである。しかし ながら、読み出し動作中に局部的温度上昇が発生すれば、読み出しチャネルはユ ーザ・データと正しく同期することができず、読み出し誤りが宣言される結果と なる。このような状況は、図4−5に概要的に示されており、説明のために、同 期フィールド212と一致する局部的温度上昇(又は他の異常状態)を想定して いる。 図4−4のタイミング図のように、図4−5は、データ・ブロック204が関 係するヘッドに達すると、230で読み出し窓を開け始める。同時に、同期ワー ド検索窓(232に示す。)が開き、同期ワード検出器がデータ・シンボルに適 切な同期ワード・パターンについて検索を開始できるようにする。しかしながら 、局部的温度上昇が発生すると、同期ワード検索窓中の期間でデータ・ブロック 204からの情報を読み出しチャネルが正しく復号するのを妨げ、説明のために 、影響されたビットは、同期フィールド212からの同期ワードを含むものと想 定している。従って、同期ワード検出器は、同期ワード検索窓232内で同期ワ ードを正しく検出するのに失敗し、図示のように、続いてタイム・アウトをする 。 同期信号(234により示す)を出力することなく、同期ワード検索窓を閉じ ると、シーケンサに読み出し窓を閉じさせる。従って、データ転送は発生せず( 236により示す)、読み出し誤りを宣言する。従って、ディスク・ドライブは 種々の読み出し誤り修復動作を試行するように進み、不成功ならば、訂正不可能 誤り状態を宣言する。認識されるように、非過渡的な局部的温度上昇が存在する と、典型的には、従来技術のディスク・ドライブのパフォーマンスに逆効果と なり、周知の欠陥マッピング及び再割り付け技術の使用により影響されたデータ ・ブロックのユーザ・データ・メモリ容量について再割り付けを必要とした。 更に、産業では、ディスク・ドライブが使用に適当でないと指定する前に、マ ッピングが可能とされる最大数の欠陥データ・ブロック204を制限するのが一 般的な慣習でもあった。予め記録したサーボ情報に相対する局部的温度上昇の位 置は、ディスク・ドライブにディスクを組み込み、かつサーボ情報を書き込んだ 後にのみ、判断可能とされるので、使用不能なことが判ったディスクは、費用の 掛かる分解及びやり直し作業に帰結し、総合的な製造コストを増加させる。 更に、局部的温度上昇は時間に従って成長することが判っているので、動作サ ービスに配置されたディスク・ドライブは、通常、ドライブの寿命にわたって増 加する頻度で局部的温度上昇が出現することになり、これは、ドライブが以前記 憶したユーザ・データを信頼性をもって読取る能力に好ましくない影響を与える ことが判った。 図4−1〜4−5に関する従来技術のデータ・ブロック・フォーマットの説明 が終わったので、ここで本発明の種々の構成及び効果を説明する。通常、本発明 の好ましい実施例は、異常状態がデータ・トラックの完全さを損なう可能性を最 小化するように動作し、従ってドライブの動作寿命中のディスク・ドライブの信 頼性を改善すると共に、製造のやり直し、及びディスク上の過度の数の使用不能 データ・ブロックの存在に関係したスクラップ・コストを大幅に減少させる。こ れを本発明の第1の好ましい実施例により達成する方法をここで説明することに し、最初に図5−1を参照する。 図5−1は、本発明の第1の好ましい実施例によりフォーマットされたデータ ・ブロック300を示す。以下で述べるように、データ・ブロック300は冗長 同期フィールドを使用することにより、局部的温度上昇及び他の異常状態に対し て大幅に改善された免疫性を提供する。 特に、図5−1は、データ・ブロック300が一次PLOフィールド302( PLO1)を備えているのを示し、データ・ブロック300は、図4−1の従来 技術のPLOフィールド206のように、好ましくは、データ・ブロック300 の次のデータ部に関するタイミング及び振幅パラメータを設定するために図3 の読み出しチャネル160により使用される2Tパターンを備えている。データ ・ブロック300は、更に、データ・ブロック300は、一次サービス・フィー ルド304を含み、続いて一次サービス・フィールド304は一次トレーニング ・フィールド306(T1)及び一次同期フィールド308(S1)を含む。一 次トレーニング・フィールド306及び一次同期フィールド308は、図4−2 を参照して以上で説明した対応する従来技術のフィールド206及び208と同 様であり、一次トレーニング・フィールド306は、好ましくは、読出しチャネ ル160の更なる適応のために有用なランダム・シーケンスのビットを提供し、 また一次同期フィールド308は、読出しチャネル160が適当な時間にデータ ・ブロック300からユーザ・データを読み出しを開始できるようにする固有の パターンを提供する。 図5−1を参照して続けると、データ・ブロック300は次に二次PLOフィ ールド310(PLO2)及び二次サービス・フィールド312を備えおり、更 に、二次サービス・フィールド312は二次トレーニング・フィールド314( T2)及び二次同期フィールド316(S2)に分割されている。二次PLOフ ィールド310は、構成及び動作が一次PLOフィールド242のと同一であり 、また二次サービス・フィールド312は構成及び動作が一次サービス・フィー ルド244と同一である。従って、一次同期フィールド308と二次同期フィー ルド316との間の距離、従って、二次PLOフィールド310、二次トレーニ ング・フィールド314の長さは、以下で更に詳細に説明するようにして、判断 される。 最後に、図5−1は、図4−2の対応する従来技術のフィールド214及び2 16と機能的に同一であるデータ・ブロック300がユーザ・データ・フィール ド318及びECC符号フィールド320を含む。次に、図5−1のデータ・ブ ロック300の動作上の利点を説明することにし、まず図5−2を参照する。 図5−2は、図5−1のデータ・ブロック300についての読み出し動作中に シーケンサ(図2のインタフェース152の)により確立されたタイミング窓を 表すタイミング図を提供する。明確にするために、図5−2〜5−4のタイミン グ窓と、図5−1のデータ・ブロック300に述べた種々のフィールドとの間の 概要的な関係を示すために、図5−1〜5−4を垂直方向に揃えた。更に、図5 −2を用いて、ディスク・ドライブ100の公称動作(即ち、局部的温度上昇及 び他の異常状態が存在しないとき)について最初に説明する。 図5−2に322により示すように、読み出し動作の先頭において、ヘッド1 18は選択したトラックに移動し、シーケンサはヘッド118の下を選択したデ ータ・ブロック300が通過するまで待機し、その時点で読み出し窓を開く。以 下で説明するように、読み出し窓は、データ・ブロック300に関係した読み出 し動作のために、読み出しチャネル160をエネーブルする期間を定義する。 更に、同期ワード検索窓324が開かれ、同期ワード検出器178(図3)が データ・シーケンスにおける一次及び二次同期ワードの両者について検索を開始 できるようにする。以下で更に詳細に説明するように、一次及び二次同期ワード (一次及び二次同期ワード・フィールド308、316からの)は、好ましくは 、それぞれの受け取りを独立して識別するように異なるパターンを備えている。 従来技術のものと同一形式により、同期ワード検索窓が開かれたままとなる時間 に読み出しチャネル160にPLO及びトレーニング情報を供給する。 326により示すように、同期ワード検出器178が一次同期ワードを正しく 検出すると、同期ワード検索窓324を閉じ、かつ所定の遅延を開始する。図示 のように、更に、図示のように、読み出し窓322を遅延326の期間について 一時的に閉じる。遅延の長さは、その遅延の開始がヘッド118の下を一次同期 フィールド308が通過することにほぼ対応するように選択されること、及び遅 延は、ヘッドの下を第2の同期フィールドが通過することにほぼ一致する時点に なるまで続くことを認識すべきである。遅延326の終了時に、読み出し窓32 2は再び開かれ、同期信号が出力され(328)、続いて(330により示すよ うに)ユーザ・データ・フィールド318におけるユーザ・データと、ECC符号 フィールド320におけるECC符号ワードとについてのデータ転送が開始され る。 図5−2の以上の説明から、通常の動作条件では、ディスク・ドライブ100 は、一次及び二次同期ワードに対する検索により進行することを認識すべきであ る。一次同期ワードを獲得すると、読み出しチャネル160は、ユーザ・データ ・フィールド318がヘッド118に達するまで、一時的にディセーブルされる 。局部的温度上昇が一次同期ワード308の直後の制御フィールドにおけるデー タ・ブロック300で発生したときに、このような読み出しチャネル160の一 時的なディセーブルは、前に獲得した読み出しチャネル160の同調及び同期に 不都合な作用をしないように、実行される。 しかしながら、局部的温度上昇(又は他の異常状態)が一次同期ワードの正し い検出をさまたげる場合には、二次同期フィールド316からの二次同期ワード を使用してデータ・ブロック300から依然としてユーザ・データをアクセスす ることができる。以下、図5−3を参照してこのような状態を説明する。 図5−3は、同期ワード検出器178(図3)が図5−1のデータ・ブロック を読み出しにおいて、一次同期ワードの検出に失敗するときのディスク・ドライ ブ100の動作を表すタイミング図を提供する。特に、データ・ブロック300 がヘッド118に達すると、シーケンサが読み出し窓332を開き、読み出しチ ャネル160をエネーブルにする。同時に、シーケンサは同期ワード検索窓33 4を開き、その間に、同期ワード検出器178は一次及び二次同期ワードについ て検索を進める。同期ワード検索窓が開いている期間に読み出しチャネル160 を整えてユーザ・データ・フィールド318におけるユーザ・データを受け取るた めに、データ・ブロック300の種々の制御フィールドからの同調情報を使用す る。 この例において想定されているように、同期ワード検出器178は一次同期フ ィールド308からの第1の同期ワードの検出に失敗する。従って、遅延は開始 されない(336により示す)。しかしながら、同期ワード検出器178は検索 を継続し、第2の同期フィールド316がヘッドの下を通過するので究極的に二 次同期ワードを検出する。従って、同期ワード検出器178は同期信号(338 により示す)を出力し、データ転送窓を開き、その間に、ユーザ・データ・フィ ールド318及びECC符号フィールド320からユーザ・データ及びECC符 号ワードを再生する。一旦同期信号338が出力されると、同期ワード検索窓3 44を閉じるが、しかし読み出し窓332はデータ転送が完了するまで開いたま まである。 認識されるように、二次同期フィールド316からの二次同期ワードを使用す ると、一次同期フィールド308から一次同期ワードが検出されないときに、デ ータ・ブロック300からのユーザ・データを再生できるようにする。従って、 局部的温度上昇が存在するときは、少なくとも一つのフィールドを正しく復号で きるように十分な距離により、一次同期フィールド308及び第2の同期フィー ルド316を分離するのが好ましい。前述のように、プリアンプ162(図3) は高い周波数をろ波するので、典型的な局部的温度上昇の期間長は、比較的に短 い時間長、例えば300〜500ナノ秒に限定され、データ・ブロック300に おいて約8〜13バイトの情報に影響するだけとなる。従って、二次PLOフィ ールド310及びトレーニング・フィールド314の組み合わせ長は、平均的な 局部的温度上昇により不都合な影響があるバイト数より大きい(即ち、この例に おいて13バイトより大きい)ように選択される必要がある。更に、一次及び二 次同期ワード・パターンは、同期ワード・パターンの検出の確率を最大化するた めに、PLOフィールド及びトレーニング・フィールドに使用されるパターンか ら最大ハミング距離を有するように選択される必要がある。 更に、図5−1のデータ・ブロック300を利用してディスク・ドライブ10 0の動作を説明するために、図5−4により、同期ワード検出器178が一次及 び二次同期ワードの検出に失敗する万一の場合についてのタイミング図を示す。 図5−4に示すように、データ・ブロック300がヘッド118に達すると、 読み出し窓342及び同期ワード検索窓344を開き、その間に、読み出しチャ ネル160は一次PLOフィールド302及び一次トレーニング・フィールド3 06からの同調情報を受け取り、かつ同期ワード検出器178は受け取ったシー ケンスにおける一次及び二次同期ワードを検索する。しかしながら、同期ワード 検出器178がいずれの同期ワードの検出に失敗すると想定される場合は、同期 ワード検索窓344は従ってタイム・アウトとなる。更に、遅延は開始されず( 346により示す)、かつ同期信号は出力されない(348により示す)。従っ て、読み出し窓342を閉じ、かつ350により示すように、データ転送は発生 しない。このような場合は、読み出し誤りが宣言され、かつディスク・ドライブ 100は通常の誤り修復動作に入る。 図5−2〜5−4のタイミング図に従ってディスク・ドライブ100の動作を 説明したので、ここで、図5−1のデータ・ブロック300についての読み出し 動作中に、ディスク・ドライブ100により実行される「二重同期読み出し動作 」ルーチンに関する概要フロー・チャートを示す図6が提供された。認識される ように、このルーチンは、ヘッド118、システム・プロセッサ150、インタ フェース回路152及びサーボ制御回路144(全て図2に示す)と、読み出し チャネル160(図3)との協動動作により実行される。 図6を参照すると、ディスク・ドライブ100は、ブロック352により示す ように、まず選択したデータ・ブロック300を位置決めする。認識されるよう に、ブロック352は、選択したデータ・ブロック300を有する目標トラック にヘッド118を移動させるシーク動作と共に、ヘッド118が目標トラック上 に一旦配置されると、選択したデータ・ブロック300がヘッド118に達する まで、ディスク・ドライブ100が待機する待ち期間に関する必要条件を含めて もよい。 選択したデータ・ブロック300が一旦配置されると、ディスク・ドライブ1 00は、ブロック354により示すように、一次及び二次同期ワード(「S1」 及び「S2」)に対する検索を開始する。以上で述べたように、ブロック354 は、読み出し窓(例えば図5−2〜5−4の322、332又は342)の開放 と、同期ワード検出器178(図3)が受け取ったデータ・シーケンスの各連続 部分を調べる同期ワード検索窓(例えば324、334又は344)の開放とを 含む。 次に、判断ブロック356は、一次同期ワードが位置決めされたか否かを調べ 、イエスであれば、ブロック358で遅延を起動する。認識されるように、この 遅延(図5−2の326)は、ヘッド118が一次同期フィールド308から二 次同期フィールドへ通過するために必要とする時間長に対応する(と共に、この 例では、約500ナノ秒であると想定している)。更に、図5−2に示すように 、この遅延中は読み出しチャネルをディスエーブルし、かつ同期ワード検索窓を 閉じる。ブロック358の終了時に、ブロック360により示すように、同期ワ ード検出器178により同期信号を出力する。 判断ブロック356に戻り、同期ワード検出器178が一次同期ワードの位置 決めに失敗したのであれば、フローはデータ・バス362に進み、二次同期ワー ドを位置決めしたか否かを調べる。もしイエスであれば、フローは図示のように 、ブロック360に進む。しかしながら、同期ワード検出器178が二次同期ワ ードの位置決めに失敗したのであれば、フローは判断ブロック362からブロッ ク364に進み、同期誤りを宣言し、ディスク・ドライブ100はデータ・ブロ ック300について読み出し誤り修復ルーチンを起動する。 最後に、同期信号の出力により、ブロック360、読み出しチャネル160は 、ブロック366により示すように、ユーザ・データ・フィールド318及びE CC符号フィールド320からユーザ・データ及び符号ワードを再生するように 進行する。 ここで、従来技術に対する本発明の重要な効果として、通常、同期誤りは、局 部的温度上昇(又は他の異常事象)が一次及び二次同期フィールド308、31 6の両者に影響するときにのみ発生するということを認識すべきである。図7は 従来技術に対する本発明の効果の統計的な比較を提供する。 ここで図7を参照すると、図4−2の従来技術データ・ブロック・フォーマッ トと図5−1のデータ・ブロック・フォーマットとの間の予測された読み出し誤 り率のパフォーマンスを比較するグラフが示されている。特に、このグラフは、 対数時間スケールを表し、ディスク・ドライブが連続的に動作している試験日数 を示す水平軸を提供している。更に、このグラフは、線形指数スケールを有し、 通常、ディスク・ドライブ100があるセクタにおけるユーザ・データをアクセ スできないことに帰結する1/100万(ppm)により表現された局部的温度 上昇数を表す垂直軸を提供する。図4−2の従来技術データ・ブロック・フォー マットに関する修復不可能なデータ誤り数は、菱形マーク(370により識別さ れる)使用してプロットされ、一方、本発明の第1の観点に従って図5−1のデ ータ・ブロック・フォーマットを使用して対応する修復不可能な誤り数は、四角 マーク(380により識別される)を使用してプロットされている。 グラフにより示すように、連続試験の10日目に、図4−2の従来技術データ ・ブロック・フォーマットを使用して、遭遇する修復不可能な誤り数は、1.0 0×105ppmとなり、一方、同一時間間隔で図5−1のデータ・ブロック・ フォーマットを使用して修復不可能な誤り数は、発生していないことを予測して いる。100日目に、従来技術データ・ブロック・フォーマットを使用する修復 不可能な誤り数は、1.00×106ppmとなり、一方、図5−1のフォーマ ットは、誤りなし予測を提供し続ける。実際に、試験間隔は1000日に延長さ れたときにのみであり、修復不可能な誤り予測数は、従来技術フォーマットを使 用すると、9.45×106ppmに達し、図5−1のフォーマットにより検出 される誤り数は、1.05×101に上昇する。従って、本発明は、局部的温度 上昇が存在していても使用可能なディスク数を大きく増加するのを予測し、従っ て、スクラップ及びやり直しコスト低減することができる。更に、本発明により 製造されたディスク・ドライブは、「成長した」1つの局部的温度上昇が致命的 な誤りを発生させる可能性が非常に少ない限り、「成長した」局部的温度上昇に 対して大きな許容度を有し、従ってディスク・ドライブの信頼性を増加させ、か つディスク・ドライブの有用なサービス寿命を延ばすことを意味する。 本発明の第1の好ましい実施例の説明が終了したので、ここで、本発明の好ま しい実施例によりフォーマット化された代替的なデータ・ブロック400を示す 図8−1を参照する。以上で説明したデータ・ブロック300により、データ・ ブロック400は、冗長制御フィールドを使用して読み出しチャネル・パフォー マンスを改善させ、かつ局部的温度上昇に対して免疫性がある。 データ・ブロック400は、PLOフィールド206(図4−2)及び二次P LOフィールド302,310(図5−1)のように、好ましくは、読み出しチ ャネル160により使用され、データ・ブロック400の次のデータ部用のタイ ミング及び振幅パラメータを設定する2Tパターンを備えている。データ・ブロ ック400は、更に、トレーニング・フィールド406(T)及び第1の同期フ ィールド408(更に、「S1」及び「同期1」とも呼ぶ)を有する同期フィー ルド404を備えている。ここでも、トレーニング・フィールド406は読み出 しチャネル160の更なる適応のために有用なランダム・ビット・シーケンスを 提供し、同期フィールド408は、読み出しチャネル160が適当な時間にデー タ・ブロック400に記憶したユーザ・データの読み出しを開始できるようにす る固有なパターン(同期ワード)を提供する。 図8−1により説明し続けると、データ・ブロック400は、更に、第1のユ ーザ・データ・フィールド410(更に、「データ1」とも呼ぶ)、第2の同期 フィールド412(「S2」又は「同期2」、第2のユーザ・データ・フィール ド414(「データ2フィールド」)及びECC符号フィールド416を備えて いる。 局部的温度上昇が同期1フィールド408の同期1ワードの正しい復号を妨げ る場合に、データ・ブロック400に記憶したユーザ・データの適正な同期を容 易にするように同期2フィールド412が設けられた点で、同期2フィールド4 12は、機能的に図5−1の第2の同期フィールド316に類似している。しか しながら、データ・ブロック400は2つの同期フィールド408,412間に ユーザ・データを配置するように構成されている。即ち、関係する書き込み動作 中に、ユーザ・データの初期部分はデータ・フィールド410に記憶され、同期2 フィールド412が書き込まれ、次いでユーザ・データの残りの部分は同期2フ ィールド414に記憶される。 従って、読み出しチャネルが残りのユーザ・データから同期ワードを正しく識 別する能力を強化するために、通常、同期1フィールド408及び同期2フィー ルド412における同期ワードに「不正」パターンを使用するのが好ましい。例 えば、8/9デコーダ180がディスクに書き込まれたそれぞれ連続する9ビッ トのデータを対応する8ビットのユーザ・データに復号する、図3の読み出しチ ャネル160のときは、適当な同期ワードを選択するために、通常、このような 256不正パターンが存在する(対応して、16/17符号化を使用すると、総 計65,536のこのような不正パターンに帰結する)。勿論、アプリケーショ ンに従って、同期1ワードは同期2ワードと同一でも、異なっていてもよい。 同期ワードは、全ての正当なユーザ・データ・シンボルからの最大ハミング距 離及びユークリッド距離を有する必要がある。認識されるように、2つのシーケ ンス間におけるハミング距離は、各シーケンスにおける異なる総数ビットであり 、またユークリッド距離は、ハミング距離の平方である。ハミング距離及びユー クリッド距離が増加すると、同期ワードがユーザ・データから容易に区別できる と いう保証をより確かにする。同一理由により、更に、同期ワードは、正当なユー ザ・データ・シンボルの任意の組み合わせからシフトされた全てのビットの組み 合わせから最大ハミング距離及びユークリッド距離を有することが好ましい(即 ち、nビットの同期ワードは、任意のシーケンスの正当なユーザ・データ・シン ボルにおける任意のnビットのビット組み合わせから識別可能でなければならな い)。 適度な数の磁束反転を有する(即ち、高い又は低い周波数成分のない)同期ワ ードを選択する利点が明らかとなった。考えられる他の要素は、誤り率、ビタビ ・サンプリング振幅マージン、二乗平均(RMS)誤り、マージン歪み、振幅非 対称、非線形性及びヘッド/媒体パラメータのばらつきを含む。 認識されるように、同期ワードは正当な同期ワードと同一の長さである必要は ない。実際において、益々改善される検出率が益々増大した長さ(例えば20ビ ット又はそれ以上)の同期ワードから得られた。同期ワードは、究極的に、特定 のアプリケーションの種々の必要条件に基づいて選択される。当該技術分野に習 熟する者に知られているコンピュータ検索技術は、そこで個別的に評価され得る 同期ワードに関する候補決定の際に、容易に採用され得る。 同期1フィールド408と同期2フィールド412との間のトラックに沿った 物理的な距離、即ちそれらの間のデータ・フィールド410に記憶されたユーザ ・データの量は、ECC回路184(図3)の誤り検出及び訂正能力内に存在す るように選択される。以上で説明したように、読み出しチャネル160は、各デ ータ・ブロック400において32消去(即ち、データ・シーケンス内の公知の 位置32誤りバイト)間で訂正できると想定される。従って、この例のデータ・ フィールド410は、32バイトのユーザ・データまでを記憶することができる 。データ・ストリームに相対するデータ・フィールド410におけるユーザ・デー タの正確な位置は既知となるので、消去ポインタ発生器から外部信号を通常必要 とすることなく、ここで説明した消去ポインタ方法論を容易に理解できる。 更に、局部的温度上昇の発生が同期1ワード及び同期2ワードの両者の検出を 妨げとならないように、トラックに沿って十分な物理的距離により同期1フィー ルド408及び同期2フィールド412を引き離すのは有利となる。以上で述べ たように、200メガビット/秒(Mbit/秒)のデータ転送速度のときに、 前置アンプ162(図3)の高域通過フィルタリングを使用すると、典型的な局 部的温度上昇の実効期間を約300から500ナノ秒へ短縮し、対応して約8〜 13バイト影響する。従って、この例において、好ましくは、データ・フィール ド410に記憶されるユーザ・データの量は、13バイト程度から最大32バイ トまでとなる。勿論、実際のバイト数は、特定のアプリケーションの必要条件に 基づいて選択され、かつデータ2フィールド414における残りのユーザ・デー タの読み出しに対してあるマージンを保持するために、訂正され得る最大消去数 より少ない可能性がある。 ここで図8−2を参照すると、図8−1のデータ・ブロック上の読み出し動作 中にディスク・ドライブ100の動作を示すタイミング図が示されている。先に 説明した図4−4、4−5、5−2、5−3及び5−4のタイミング図のように 、図8−2〜8−4のタイミング図は、データ・ブロック400上でディスク・ ドライブ100の動作の明確な理解を容易にするように、図8−1のデータ・ブ ロック400と垂直方向に揃えられた。図8−2のタイミング・シーケンスは、 局部的温度上昇(又は他の異常状態)が存在しないと想定されているディスク・ ドライブ100の通常動作を説明することが認識されべきである。 ヘッド118によりデータ・ブロック400が検出される時点で、シーケンサ は読み出し窓422及び同期1検索窓424を開く。読み出し窓422は読み出 しチャネル160(図3)をエネーブルし、かつ同期1検索窓424は同期ワー ド検出器178(図3)をエネーブルし、同期ワード検出器178は同期1フィ ールド408から同期1ワードの検索を開始する。認識されるように、PLOフ ィールド402及びトレーニング・フィールド404からの制御情報は、データ 1フィールド410及びデータ2フィールド414のユーザ・データを見越して 読み出しチャネル160を同調する。 同期ワード検出器178が同期1ワードを首尾よく検出すると、同期ワード検 出器178は同期信号をシーケンサ(428により示すように)に出力して、同 期1検索窓424を閉じる。同期1ワードが検出されたときは、426に示す同 期2検索窓を開かない。即ち、一旦同期1ワードが見出されると、同期2フィー ルド412から対応する同期2ワードの検索を実行しない。 同期信号を出力すると、データ転送窓430により示すように、データ・ブロ ック400における残りの情報のデータ転送を開始することに帰結する。この転 送中に、データ・フィールド410のユーザ・データが読み出され、同期2フィー ルド412の同期2フィールド412、ユーザ・データ2フィールド414のユ ーザ・データ、及びECC符号フィールド416におけるECC符号シンボルが 続く。同期1フィールド408と同期2フィールド412との間の距離は既知で あるので、シーケンサは、復号されたユーザ・データをホストコンピュータ14 0(図2)に転送する前に、再生されたデータから同期2ワードに関係したビッ ト容易に位置決めして除去することができる。シーケンサによるこの動作方法に 対する代替を以下説明する。 ここで、図8−3を参照すると、図8−1のデータ・ブロック400について の他のタイミング図が示されており、同期1ワードワードの検出を妨げている局 部的温度上昇(又は他の異常状態)の発生を説明している。 ヘッド118がデータ・ブロックに達する時点で読み出し窓432を開き、P LOフィールド402及びトレーニング・フィールド406からの制御情報をエ ネーブルして読出しチャネル160を同調させる。同時に、同期1検索窓を開き 434、その間に同期ワード検出器178が同期1ワードを検索する。同期1検 索窓434は予め選択した時間量について開いたままであり、また同期1検索窓 が検出されないときは、図示のように、同期1検索窓434は同期2検索窓43 6のために閉じ、その間に同期ワード検出器178は同期2検索窓の検索を開始 する。 同期2検索窓が同期ワード検出器178による位置決めされる時点で、438 により示すように、同期信号をシーケンサに出力し、同期2検索窓436を閉じ 、かつデータ2フィールドにおけるユーザ・データ、及びECC符号フィールド 416のECC符号シンボルについてのデータ転送(440に示された)開始す る。従って、読み出しチャネル160はデータ2フィールド414におけるユー ザ・データを読出すように進行して、ECC符号フィールド416から再生した ECC符号シンボルを使用して、データ1フィールドからユーザ・データを再構 築す る。 以上の説明から、読み出しチャネル160(図3)は、一連のデスクランブル ・キーを使用してリードバック・シンボル信号をデスクランブルするようにデス クランブラ182を使用することを含み、これらのデスクランブル・キーは、デ ィスク108にユーザ・データを書き込むために読み出し/書き込みチャネル1 46(図2)の書き込みチャネル部により使用されるスクランブル・キーに対応 していることを想起すべきである。従って、同期1ワードが検出されない時点で は、読み出しチャネル160はデータ2フィールド414のところからユーザ・ データを読み出し始める。かくして、データ2フィールド414から開始するユ ーザ・データの読取りは、シーケンサがデスクランブラ182を正しいデスクラ ンブル・キーに更新することを必要とし、データ・フィールド410からユーザ・ データを見失うことにより発生したギャップについてカウントをするためにシー ケンスにおいて先へ十分な反復数をジャンプすることを想定している。しかしな がら、他の実施は、検出された特定の同期ワードにより決定されたデスクランブ ル・ステータスを有すること、及び読み出しチャネルそのもの内の要素とならな いように、シーケンサに対するスクランブラ/デスクランブラ動作を進めること を含むのが容易に想定される。更に、アプリケーションによっては、データ2フ ィールド414からのユーザ・データをインタフェース回路152のバッファに 渡してECC再構成により再生されるデータ・フィールド410からのユーザ・ データのための余地を作る必要とすることがある。 最後に、図8−4は図8−のデータ・ブロック400上の読み出し動作に関す るタイミング図を提供し、同期ワード検出器178が同期1ワード及び同期2ワ ードの両者の検出に失敗するときの比較的に頻繁でない発生を示す。 前のように、データ・ブロック400がヘッド118の下を通過すると、読み 出し窓442及び同期検索窓444を開放させる。同期ワード検出器178が同 期1検索窓の位置決めに失敗した後、同期1検索窓444はタイム・アウトにな り、同期2検索窓が開き(444)、その間に、同期ワード検出器178は同期 2ワードを検索する。 更に、同期ワード検出器178が同期2検索窓の位置決めにも失敗した時点で 、 図示のように、同期2検索窓はタイム・アウトになり、これが対応する読み出し 窓442を閉じることに至る。図8−4に示すように、同期信号をシーケンサに 出力せず(448により示す)、またデータ転送も発生しない(450により示 す)。 図8−2〜8−4のタイミング図に従ってディスク・ドライブ100の動作に ついての説明が終わったので、ここで、図9を参照すると、今度は、図8−1の データ・ブロック400に関する読み出し動作中にディスク・ドライブ100に より実行される代替的な「二重同期読み出し動作」ルーチンに関する概要フロー ・チャートが示されている。図6のルーチンのように、図9のルーチンは、ヘッ ド118、システム・プロセッサ150、インタフェース回路152、サーボ制 御回路144、及び読み出しチャネル160の協動動作により実行される。 図9に示すように、ディスク・ドライブ100は、まず、ブロック452によ り示すように、選択されたデータ・ブロック400の位置決めをするものであっ て、これには、ヘッド118の初期位置に従って、選択したデータ・ブロック4 00を有する目標トラックへヘッド118を移動させるシーク動作、及びデータ ・ブロック400がヘッド118に達するまで、ディスク・ドライブ100が待 機する待ち期間が含まれ得る。 図9にブロック454により示すように、データ・ブロック400が位置決め された時点で、読み出しチャネル160はエネーブルされ(図8−2における4 22のように、読み出し窓を開くことにより)、デスクランブラ182は適当な デスクランブル・キーにより初期化され、かつ同期ワード検出器178は同期1 検索窓について検索を開始する(図8−2における424のように、同期1検索 窓を開くことにより)。 判断ブロック456は、同期1検索窓が位置決めされたか否かを判断する。イ エスならば、ルーチンはブロック485に進み、同期信号がシーケンサに出力さ れる(図8−2に430により示す)。次いで、データ転送を開始して(図8− 2に430により示す)、読み出しチャネル160は、ブロック460、462 及び464によりそれぞれ示すように、データ1フィールド410からユーザ・ データ、同期2フィールド412から同期2フィールド412、及びデータ2フ ィールド414からユーザ・データの残りの部分を読出すように進む。前述のよ うに、同期2ワードは、読み出しチャネル160を同期させる時点では利用され ず、逆に同期2ワードは、データ1フィールド410及びデータ2フィールド4 14から丁度ユーザ・データのように読出され、続いてインタフェース回路15 2により除去される(又は、以下で説明するように、このチャネルをバッファリ ングする)。最後に、読み出し動作は、ブロック466により示すように、EC C符号フィールド416からECC符号シンボルの読出すこと、ECC回路18 4(図3)により必要とされる誤り検出及び訂正動作を適用すること、及びユー ザ・データをホスト・コンピュータ140(図2)に転送することを含む、通常 の形式により動作し続ける。 しかしながら、判断ブロック456により示すように、同期1ワードを位置決 めしないときは、フローはブロック468に進み、デスクランブラ182は新し いデスクランブル・キーにリセットされ、かつ同期ワード検出器178は同期2 ワードを検索するように進む(図8−3に436により示す)。次いで、判断ブ ロック470は、同期2ワードが位置決めされたか否かを判断する。イエスなら ば、フローはブロック472に進み、対応する同期信号をシーケンサに出力し( 図8−3に438により示す)、かつ読み出しチャネル160はブロック474 に進んで同期2ワードにより獲得した同期タイミングを使用してデータ2フィー ルドからユーザ・データを読出す。次いで、フローはブロック466に進み、以 上のように、ただし、今回は通常のECC技術を使用して同期1ワードの検出に 失敗したために再生できなかったデータ・フィールド410からユーザ・データ を再構築するステップを含む、読み出し動作が続く。 最後に、ブロック470により示すように、同期2ワードも検出されないとき は、フローはブロック476に進み、同期誤りが宣言される。 データ・ブロック400のフォーマットの説明を終了したので、ここで付加的 な種々の考慮を簡単に述べる。まず、以上で述べたように、正しい同期が同期フ ィールド408により達成されると(これは、動作中に典型的な場合であると想 定される)、シーケンサは、データ・ブロック400の同期2フィールド412 から読出した第2の同期ワード・パターンを廃棄する。しかしながら、読み出し チャネル160は、代替的に、図10に概要的に示すように、ファースト・イン ・ファースト・アウト(FIFO)バッファ480を備えてもよい。即ち、読み 出しチャネル160における連続的な各データ・シンボル又は1組のデータ・シ ンボルは、FIFO480に一時的にバッファ処理されてもよい。そこで、同期 ワード検出器178が同期1ワード・パターンを検出することに応答して、対応 するビットを出力しないようにFIFO480に指令することにより、データ・ シーケンスから同期2フィールド412による同期2ワード・パターンを除去す ることができる。このような処理方法の利点は、ECC回路184(及びインタ フェース回路152)が二次同期ワード・パターンを取り扱う必要が全くないと 云うことである。勿論、FIFO480は、図10に示すように、読み出しチャ ネル160内で同期ワード検出器178の直後以外の他の位置に配置されてもよ い。 第2に、以上で説明した好ましい実施例において、読み出しチャネル160は 第1の検索窓を開いて第1の同期ワードを検索し、次いで第2の同期ワード開い て第2の同期ワードを検索する。しかしながら、他の処理方法は容易に想定され る。例えば、通常の動作中に第1の同期ワードを単に検索し、次いで第1の同期 ワードが検出されないときに、読み出し誤り修復ルーチン中に第2の同期ワード のみを検索するように構成されてもよい。加えて、同期ワード検出器178は、 同時に、両同期ワードを検索するように構成されてもよく、またシーケンサは、 同期ワードを検出したことに従って、読み出しチャネル160の動作を指令して もよい。 同期ワードのパターンに関して、以上で開示した好ましい実施例は、不正なパ ターン及びユーザ・データ・シンボルのビット長より潜在的に長いビット長の使 用を想定している。しかしながら、読み出しチャネルが第1及び第2の同期ワー ドの両者間を(例えば、異なる検索ワードのタイミングにより)適正に区別でき る限り、特定のアプリケーションに従って、第1及び第2の同期ワードの両者に 同一の同期パターンを使用してもよい。更に、第1及び第2のワードは、これも 特定のアプリケーションに従って、異なるビット長を都合よく有してもよいこと を想定している。 ディスク・ドライブ読み出しチャネルの種々の構成要素による種々の方法によ り、局部的温度上昇及び他の異常状態の発生を検出することができ、また以上で 説明し、かつ以下で特許請求したように、その範囲及び精神から逸脱することな く、このような検出の方法論を本発明の実施に連係して都合よく利用してもよい ことを理解すべきである。 従って、以上で説明したデータ・フィールド・フォーマットに関係した特定の 利点が存在することを認識すべきである。例えば、データ・ブロック300(図 5−2)のフォーマットは、冗長な組の制御フィールドをデータ・ブロック30 0に設けた結果として、局部的温度上昇に対して重要な免疫性を与える。しかし ながら、このような付加的な制御フィールドを使用すると、通常、ユーザ・デー タを記憶するために利用可能なトラック・スペース量を減少させるので、ディス ク・ドライブのユーザ・データの記憶容量を減少させる傾向となる。 データ・ブロック400は、更に、局部的温度上昇に対して従来技術よりも大 幅に改善された免疫性が得られる。加えて、データ・ブロック400は、通常、 実施するのにより少ないディスク・オーバヘッドを必要とし、データ・フィール ド300に使用されたフォーマットよりもディスク・ドライブ100用にある程 度大きなデータ記憶容量を容易にする。これは、データ・ブロック400のフォ ーマットが2つの同期フィールド408及び412間に一部のユーザ・データを 配置するためである(図8−1)。しかしながら、データ・ブロック400のフ ォーマットを使用すると、通常、ECC回路184から利用可能な誤り訂正マー ジンをほぼ減少させる。即ち、読み出しチャネル160が同期ワードの検出に失 敗したときは、データ・フィールド410におけるユーザ・データを再生させる ために大部分の誤り訂正マージンを必要とし、読み出しチャネル160がデータ 2フィールドから再生されるユーザ・データにおける多数の読み出し誤りを訂正 させる能力を低下させる。 従って、以上の観点から、本発明は、一般的に、ディスク・ドライブ(例えば 100)の読み出しパフォーマンスに対する局部的温度上昇及び他の異常状態の 影響を最小化する装置及び方法を備えていることを理解すべきである。第1の同 期フィールド(308、408)を有する連続的なデータ・ブロック(例えば3 00、400)を設け、この第1の同期フィールドには読み出しチャネル(例え ば160)を、記憶されているユーザ・データと同期させる際に使用する同期パ ターンが記憶されている。更に、このデータ・ブロックに第2の同期フィールド (例えば316、412)を設け、読み出しチャネルをデータ・ブロックにおけ るユーザ・データと同期できるようにする。 前記第1及び第2の同期フィールド間に制御フィールド(例えばPLOフィー ルド310、トレーニング・フィールド314)を配置し、前記制御フィールド は、前記ユーザ・データの受け取りに備えて前記読み出しチャネルにより使用さ れる制御パターン(例えば2T即ちトレーニング・パターン)を有する。代わり に、ユーザ・データの一部は、同期フィールド間に配置された第1のユーザ・デ ータ・フィールド(例えば410)に記憶される。前記同期フィールドは、第1 の同期フィールドの同期ワード・パターンに前記読み出しチャネルを同期させる のを異常状態が妨げているときに、第1の同期フィールドの同期ワード・パター ンに前記読み出しチャネルを同期させるのを異常状態が妨げているときに、前記 読み出しチャネルにより前記ユーザ・データを再生できるように、十分な距離に より分離されている。 以下に添付する請求の範囲のために、「連続的なデータ・ブロック」の語句は 、データ・ブロックのユーザ・データ部分(例えば図4−3のデータ・ブロック と対比して)と一致する同期フィールドを有していないデータ・ブロックを説明 するのに、以上の記述と矛盾しないと理解すべきである。更に、添付する請求の 範囲のために、「一組の制御フィールド」は1又はそれより多くの制御フィール ドを含むと理解すべきである。 本発明がその目的、及び前述の効果と共にこれらに固有の効果を達成するため によく適応されることは、明らかである。この開示のために、ここで好ましい実 施例を説明したが、当該技術分野に当該技術分野に習熟する者に容易に示唆され 、かつ開示すると共に添付した請求の範囲において定義したように本発明の精神 に包含される多くの変更を行うことができる。
【手続補正書】 【提出日】平成11年4月2日(1999.4.2) 【補正内容】 請求の範囲 1. 制御可能に配置し得る読み出し/書き込みヘッド(118)と、 前記ヘッドに応答する読み出しチャネル(160)と、 前記ヘッドにより連続的なデータ・ブロック(300、400)におけるユー ザ・データを記憶する回転可能なディスク(108)であって、 前記ヘッドから前記ユーザ・データを記憶するように構成されたユーザ・ データ・フィールド(214、318、414)と、 前記読み出しチャネルを前記ユーザ・データと同期させることにより、前 記ユーザ・データ・フィールドから前記ユーザ・データを再生することを容易に する同期パターンを記憶する第1の同期フィールド(212、308、408) と、 前記連続的なデータ・ブロック内に前記第1の同期フィールドから選択さ れた距離で配置された第2の同期フィールド(316、412)であって、前記 第1の同期フィールドが前記読み出しチャネルを前記ユーザ・データと同期させ るのを異常状態が妨げる時に、前記読み出しチャネルを同期させる同期パターン を記憶する前記第2の同期フィールドと、 を備えた前記ディスクと、 を備えたディスク・ドライブ(100)。 2.前記連続的なデータ・ブロックが、更に、前記読み出しチャネルに信号タ イミング及び振幅情報を提供する前記第1及び第2の同期フィールドの間に配置 された位相ロック発振フィールド(310)を備えている、請求項1記載のディ スク・ドライブ。 3.前記ユーザ・データ・フィールドが、第1のユーザ・データとして特徴付 けられ、かつ前記連続的なデータ・ブロックが、更に、前記第1及び第2の同期 フィールドの間に配置された第2のユーザ・データ・フィールド(410)を備 え、前記ユーザ・データの一部が付加的なユーザ・データ・フィールドに記憶さ れる、請求項1記載のディスク・ドライブ。 4.前記読み出しチャネルが、更に、ユーザ・データの選択された数の誤りバ イトまで訂正可能な誤り検出訂正回路(184)を備え、前記第2のユーザ・デ ータ・フィールドに記憶され得る前記ユーザ・データのバイト数が、前記誤り検 出訂正回路の検出訂正能力内で選択される、請求項3記載のディスク・ドライブ 。 5.前記第2の同期フィールドの同期パターンが、前記第1の同期フィールド の同期パターンと異なる、請求項1記載のディスク・ドライブ。 6.回転可能なディスク(108)と、前記ディスクに隣接して制御可能に配 置し得る読み出し/書き込みヘッド(118)と、前記ヘッドに応答する読み出 しチャネル(160)とを有する形式のディスク・ドライブ(100)において 、前記ディスクの連続的なデータ・ブロック(300、400)に記憶されたデ ータを再生する方法であって、 (a)前記データ・ブロックのユーザ・データ(318、414)からユーザ ・データを再生するように前記読み出しチャネルを準備するために前記データ・ ブロックの第1の同期フィールド(212、308、408)から同期パターン を検出するように試行するステップと、 (b)前記同期パターンが前記試行するステップ(a)において首尾よく検出 されたときに、前記ユーザ・データ・フィールドから前記ユーザ・データを再生す るステップと、 (c)前記第1の同期フィールドから選択された距離で前記データ・ブロック 内の第2の同期フィールド(316、412)を検出するステップであって、前 記ディスク・ドライブが前記試行するステップ(a)において前記同期パターン の検出に失敗した時に、前記読み出しチャネルを同期させる第2の同期パターン を前記第2の同期フィールドが記憶している、前記ステップと、 (d)前記第2の同期パターンを使用して前記ユーザ・データ・フィールドか ら前記ユーザ・データを再生するステップと、 を備えている方法。 7.更に、 (e)前記読み出しチャネルに対して信号タイミング及び振幅情報を供給する ように、前記第1及び第2の同期フィールドの間に位相ロック発振フィールド( 310)を配置するステップを備えている請求項6記載の方法。 8.前記ユーザ・データ・フィールドは、第1のユーザ・データ・フィールド として特徴付けられ、更に、 (e)前記ユーザ・データの一部を記憶する前記第1及び第2の同期フィール ドの間に第2のユーザ・データ・フィールド(410)を配置するステップと、 (f)前記ディスク・ドライブが前記試行するステップ(a)において前記同 期フィールドから前記同期パターンを検出することに失敗した時に、誤り訂正符 号回路(184)を使用して前記第2のユーザ・データ・フィールドから前記ユ ーザ・データを再構築するステップと、 を備えている請求項6記載の方法。 9.前記第1の同期フィールドの前記同期パターンが第1の同期パターンとし て特徴付けられ、かつ、前記第1の同期パターンが前記第2の同期パターンと異 なる、請求項6記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バーンズ,ケネス,アール. アメリカ合衆国55437 ミネソタ州ブルー ミントン,ハイランド グリーンズ ドラ イブ 5631 (72)発明者 ラブ,ベルナルド アメリカ合衆国55439 ミネソタ州エディ ナ,スカンディア ロード 6608

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ディスク・ドライブの連続的なデータ・ブロック用のフォーマットであっ て、前記ディスク・ドライブは、前記データ・ブロックにおけるユーザ・データ を記憶するために使用される回転可能なディスク及び制御可能に配置され得るヘ ッドを有し、更に、前記ディスク・ドライブは、前記ヘッドに応答して前記デー タ・ブロックから前記ユーザ・データを読取る読み出しチャネルを有する前記フ ォーマットにおいて、 前記読み出しチャネルが前記データ・ブロックから前記ユーザ・データを再生 できるように前記読み出しチャネルを同期させる第1の同期パターンを有する第 1の同期フィールドと、 前記第1の同期パターンが前記読み出しチャネルの同期に失敗したときに、前 記読み出しチャネルを同期させる第2の同期パターンを有する第2の同期フィー ルドと を備えているデータ・ブロック・フォーマット。 2.更に、 前記第1及び第2の同期フィールド間に配置された制御フィールドであって、 前記ユーザ・データの受け取りに備えるために前記読み出しチャネルにより使用 される制御パターンを有する前記制御フィールド を備えた請求項1記載のデータ・ブロック・フォーマット。 3.前記制御フィールドは、異常状態が第1の同期パターンに前記読み出しチ ャネルを同期させるのを妨げているときに、前記読み出しチャネルにより前記ユ ーザ・データを再生できるように、十分な距離により前記第1及び第2の同期フ ィールドを分離されている請求項2記載のデータ・ブロック・フォーマット。 4.前記異常状態は局部的温度上昇であり、かつ前記第1及び第2の同期フィ ールドを分離する前記距離は、前記局部的温度上昇が前記第1及び第2の同期フ ィールドの両者に影響するのを阻止するのに十分である請求項3記載のデータ・ ブロック・フォーマット。 5.更に、 前記ユーザ・データを記憶するユーザ・データ・フィールドを備え、前記ユー ザ・データ・フィールドは前記第2の同期フィールドに続いている 請求項1記載のデータ・ブロック・フォーマット。 6.更に、 前記第1及び第2の同期フィールドの間に配置された第1のユーザ・データ・ フィールドであって、前記ユーザ・データの一部は前記第1のユーザ・データ・ フィールドに記憶される前記第1のユーザ・データ・フィールドと、 前記第2の同期フィールドの後に配置された第2のユーザ・データ・フィール ドであって、前記ユーザ・データの残りの部分は前記第2のユーザ・データ・フ ィールドに記憶される前記第2のユーザ・データ・フィールドと を備えた請求項1記載のデータ・ブロック・フォーマット。 7.前記第1のユーザ・データ・フィールドは、異常状態が前記第1の同期フ ィールドの同期ワード・パターンに前記読み出しチャネルを同期させるのを妨げ ているときに、前記読み出しチャネルによる前記ユーザ・データの再生を可能に するように、十分な距離により前記第1及び第2の同期フィールドを分離する請 求項6記載のデータ・ブロック・フォーマット。 8.前記異常状態は局部的温度上昇であり、かつ前記前記第1及び第2の同期 フィールドを分離する前記距離は、前記局部的温度上昇が前記第1及び第2の同 期フィールドの両者に影響するのを阻止するのに十分である請求項7記載のデー タ・ブロック・フォーマット 9.前記第1及び第2の同期パターンは、公称同一である請求項1記載のデー タ・ブロック・フォーマット。 10.前記第1及び第2の同期パターンは、異なるパターンである請求項1記 載のデータ・ブロック・フォーマット。 11. 少なくとも一つの公称同心円のトラックを有し、ユーザ・データが前 記トラックの選択的な磁化により記憶される回転可能なディスクと、 前記トラックに隣接して制御可能に配置され得るヘッドであって、前記トラッ クの選択的な磁化に応答して読み出し動作中に複数の読み出し信号を発生する前 記ヘッドと、 前記ヘッドに応答する読み出しチャネルであって、前記読み出し信号から前記 ユーザ・データを再生する前記読み出しチャネルと、 前記トラック上の連続的なデータ・ブロックであって、 前記読み出しチャネルを同期をさせて前記ユーザ・データの次の再生のた めに使用される同期パターンを有する第1の同期フィールドと、 前記読み出しチャネルが前記第1の同期フィールドの前記同期パターンの 検出に失敗した時に、前記読み出しチャネルを同期させて前記ユーザ・データの 次の再生のために使用される同期パターンを有する第2の同期フィールドと を備えたディスク・ドライブ。 12.前記連続的なデータ・ブロックは、更に、 前記第1及び第2の同期フィールド間に配置された制御フィールドであって、 前記読み出しチャネルに制御情報を供給する前記制御フィールド を備えている請求項11記載のディスク・ドライブ。 13.前記連続的なデータ・ブロックは、更に、 前記第1及び第2の同期フィールドの間に配置された第1のユーザ・データ・ フィールドであって、前記ユーザ・データの一部は前記第1のユーザ・データ・ フィールドに記憶される前記第1のユーザ・データ・フィールドと、 前記第2の同期フィールドの後に配置された第2のユーザ・データ・フィール ドであって、前記ユーザ・データの残りの部分は前記第2のユーザ・データ・フ ィールドに記憶される前記第2のユーザ・データ・フィールドと を備えた請求項11記載のデータ・ブロック・フォーマット。 14.更に、 前記読み出しチャネルに応答するインタフェース回路であって、前記読み出し チャネルの前記動作を指令し、かつ前記読み出しチャネルにより再生された前記 ユーザ・データをホスト・コンピュータに転送する前記インタフェース回路 を備えた請求項11記載のデータ・ブロック・フォーマット。 15.前記インタフェース回路は、前記第1の同期フィールドの前記同期パタ ーンにより同期を確立した時に、前記第2の同期フィールドの前記同期パターン に対応するビット・パターンを廃棄する請求項14記載のデータ・ブロック・フ ォーマット。 16.前記読み出しチャネルは、更に、 前記第1及び第2の第2の同期フィールドの同期パターンを検出する同期ワー ド検出器と、 前記同期ワード検出器に応答して、前記インタフェース回路による前記ビット ・パターンの受け取りを阻止するように前記第1の同期フィールドの同期パター ンにより同期を確立した時に、前記第2の同期フィールドの前記同期パターンに 対応するビット・パターンを廃棄するバッファと を備えた請求項14記載のデータ・ブロック・フォーマット。 17.ディスク、前記ディスク上の複数のトラックに対して配置可能なヘッド 、及び前記ヘッドにより発生された複数の信号に応答する読み出しチャネルを有 するディスク・ドライブにおけるユーザ・データを読取る方法において、 (a)前記ユーザ・データを記憶することができるトラック上にデータ・ブロ ックを設けることであって、前記データ・ブロックは、前記データ・ブロック内 に選択された距離により分離された第1及び第2の同期フィールドを有し、前記 第1及び第2の同期フィールドは前記ユーザ・データに対応する前記読み出し信 号を受け取るために前記読み出しチャネルを同期させる同期パターンを有するこ と、 (b)前記データ・ブロックに隣接して前記読み出しヘッドを配置すること、 (c)前記読み出しチャネルが前記第1の同期フィールドの前記同期パターン と同期するのに失敗したときに、前記第2の同期フィールドの前記同期パターン を使用して前記読み出しチャネルを同期させて前記ユーザ・データに対応する前 記読み出し信号を受け取ること、 (d)前記ユーザ・データに対応する前記読み出し信号から前記ユーザ・デー タを読取ること により特徴付けられた方法。 18.前記ステップ(a)は、更に、 (a)(1)前記第1及び第2の同期フィールド間の制御フィールドを有する 前記データ・ブロックを供給することであって、前記制御フィールドは、前記読 み出し信号から前記ユーザ・データの読取りを増強するために、前記読み出しチ ャネルにより使用されてタイミング及び振幅パラメータを設定する制御パターン を有すること により特徴付けられた請求項17項記載の方法。 19.前記ステップ(a)は、更に、 (a)(1)前記第1及び第2の同期フィールド間の制御フィールドを有する 前記データ・ブロックを供給することであって、前記ユーザ・データの一部を前 記第1のユーザ・データ・フィールドに記憶できると共に、前記ユーザ・データ の残りの部分を前記第2のユーザ・データ・フィールドに記憶できる により特徴付けられた請求項17項記載の方法。
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