JP2004158151A

JP2004158151A - 磁気ディスク装置およびその稼動制御方法

Info

Publication number: JP2004158151A
Application number: JP2002324859A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Shigenaga; 博昭重永; Takeshi Shikama; 健志鎌
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】磁気ディスク上の欠陥が予想登録を超えて拡大し、データ破壊を起こすことを防止する。
【解決手段】欠陥に隣接する予想登録セクタに判定用パターンを書き込み、このパターンのリードエラーを監視することにより、磁気ディスク上の欠陥が成長して正常なセクタに到達する前に予想登録を追加し、磁気ディスク装置のデータ信頼性を向上する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出荷後の磁気ディスク装置において磁気ディスクに登録された欠陥が、欠陥に隣接する予想登録セクタを超えて成長する前に予想登録の範囲を広げることにより、磁気ディスク装置のデータ信頼性を向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクの欠陥登録は、製造時厳しく実施し、欠陥セクタの隣接セクタをも予想登録し、この予想登録セクタをデータの読み書き禁止としている。しかし、使用者先で欠陥が予想登録セクタを超えて拡大し後発エラーとなる場合の予防保守は困難であった。
【０００３】
特開２０００−１５６０５１に開示されている技術は、オフセットリードにて回復するエラーに対し、予想登録が必要と判断し、当該セクタと、回復したオフセット方向と逆方向のセクタを予想登録することにより、最小数の予想登録を行うものであり、新規の回復可能リードエラーに対して有効な対策手段であるとしている。
【０００４】
しかしながらこの方法では正常なセクタがエラーになるまで対策できないため、データを破壊する可能性があり、かつ、欠陥登録された欠陥が成長した場合、回復したオフセット方向と逆方向のセクタはすでに登録されたセクタであり、有効な予想登録、すなわち、欠陥の成長する方向のセクタへの予想登録ができないという問題を有していた。
【０００５】
【特許文献１】
「特開２０００−１５６０５１号公報」
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近の磁気ディスクは、記録密度が急激に高くなりトラック間隔が狭くなってきているため、磁気ディスク上の突起物が成長すると欠陥範囲は拡大し、隣接する正常なセクタが後発のエラーを起こす原因となる。よって欠陥の成長を監視し、必要に応じて予想登録の範囲を広げることによりデータ保証を向上させることが磁気ディスクの記録密度向上において重要な課題となっている。
【０００７】
本発明の目的は、データの記録再生に本来使用されない予想登録セクタを監視し、正常なセクタがエラーになる前に欠陥の成長を発見し、欠陥の成長方向の正常なセクタを交替することにより、データ保証を向上させた磁気ディスク装置および磁気ディスク装置の稼動制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、登録された欠陥セクタの隣接セクタをデータの読み書きを禁止する予想登録セクタとした磁気ディスク装置において、予想登録セクタにリードエラー判定用パターンを書き込み、磁気ディスクの使用開始後に予想登録セクタのリードエラー判定用パターンのリード信号を定期的あるいは不定期に読み取り、リード信号が異常信号となった場合新たな予想登録セクタを追加するようにした。
【０００９】
新たな予想登録セクタを追加する場合は、既予想登録セクタの隣接セクタを新たな予想登録セクタとして追加し、このセクタに既にデータが書き込まれている場合はこのデータを交替セクタに移動した後にこのセクタを新たな予想登録セクタとして追加するようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の磁気ディスク稼動制御方法実施による欠陥の予想登録の一例を示すフローチャートであり、図２は、本発明の磁気ディスク装置の構成の一例を示すブロック図であり、図３および図４は磁気ディスク上の欠陥を示す磁気記録イメージ図である。本発明の磁気ディスク装置、磁気ディスクの欠陥成長の検出、及び予想登録による磁気ディスク装置の稼動制御方法について図１、２、３、４を用いて説明する。
【００１１】
本実施の形態の磁気ディスク装置２２０は、大別してＨＤＡ２００（ヘッドディスクアセンブリ）とＰＣＢ２１０（印刷回路基板）からなる。
【００１２】
ＨＤＡ２００は、サーボ情報およびデータが書き込まれた複数の磁気ディスク２０１、およびその磁気ディスク２０１を搭載し回転するスピンドルモータ２０２と、磁気ディスク２０１の記録面に対する情報の記録再生を行う複数のヘッド２０３とアーム２０４を介してヘッド２０３を支持するとともに、Ｒ／Ｗ集積回路素子２０６（Ｒ／ＷＩＣ）を搭載し、ヘッド２０３を磁気ディスク２０１上の径方向に移動させることで位置決め動作を行うキャリッジ２０５とキャリッジ２０５を駆動するボイスコイルモータ２０７（ＶＣＭ）からなる。
【００１３】
ＰＣＢ２１０には、スピンドルモータ２０２の回転制御を行うスピンドルモータドライバ２１１、ヘッド２０３を磁気ディスク２０１の円周方向に位置制御するサーボ制御回路２１２、ＨＤＡ２００のＲ／ＷＩＣ２０６に接続されデータの記録、再生を行うＲ／Ｗ制御回路２１３、Ｒ／Ｗ、サーボ、スピンドル回転を統括的に命令し、また上位ＨＯＳＴとのコマンドの送受信をするＭＰＵ２１４とからなる。データ信号エラー検出部２１５、予想登録判定部２１６、欠陥登録処理部２１７はＭＰＵ２１４内で行い、磁気ディスク２０１上に欠陥があると判定した場合、欠陥情報を欠陥メモリ２１８へ記録する。
【００１４】
本発明においては予想登録セクタにリードエラー判定用パターンを書き込む手段としての判定パターン書き込み処理部２１９、磁気ディスクの使用開始後に予想登録セクタのエラー判定用パターンのリード信号を定期的あるいは不定期に読み取る手段としての判定パターンリード信号エラー検出部２２２、このリード信号が異常信号となった場合に新たな予想登録セクタを追加する手段としての追加予想登録判定部２２１を備えている。
【００１５】
磁気ディスクの後発欠陥を対策した本発明の磁気ディスク稼動制御方法実施の一例を、図３および図４を用いて説明する。
図３は出荷前に欠陥登録された磁気ディスク上の登録箇所の磁気記録イメージ図である。
【００１６】
Ｎトラック上に存在する欠陥３０が原因で、エラーセクタ３３はリードエラーを検出し、欠陥登録されている。同時に隣接するセクタ３２およびセクタ３４も予想登録として欠陥登録済みである。出荷前にはセクタ３２およびセクタ３４はエラーを検出しない。
【００１７】
図４は使用者先にて長期に稼動した後、図３の欠陥が拡大したことを示す磁気記録イメージ図である。Ｎトラック上に存在する欠陥４０はＮ−１トラック方向へ拡大し、セクタ４２のデータはエラーを検出し始めている。このような状況下において、予想登録箇所のエラーチェックを実施し、予想登録セクタ４２のエラー状況が任意の判定基準を超えると、欠陥４０が成長していると見なしセクタ４１を交替処理したうえでセクタ４１を追加予想登録セクタとする。
【００１８】
このように、本実施の形態の場合、定期的に欠陥の成長を監視することで正常なセクタに書き込まれている使用者のデータが破損することなくセクタを交替し、予想登録の範囲を拡大することが可能である。また、不定期に監視することによっても頻度的に同等効果の監視を行えば、同様の効果を得ることができる。
【００１９】
次に欠陥隣接登録すなわち予想登録の一例として、図１に示すフローチャートおよび図３に示す磁気記録イメージ図を参照し、予想登録セクタのリードエラー監視および新規予想登録セクタの交替処理（予想登録個所のエラーチェックモード）の流れを説明する。
【００２０】
予想登録箇所のエラーチェックモードは、ＨＯＳＴから任意のコマンドが発行されるか（すなわち、この任意のコマンド発行による処理によって実施されるか）または定期的な自動処理によって実施される（図１ステップ１０、１１）。この機能を定期的に実施するかどうかは、例えばＨＯＳＴからの設定コマンドで自由に設定できる。
【００２１】
予想登録箇所のエラーチェックモードに入ると、最初にＨＤＡがアイドル状態になるまで待ち、予想登録箇所に磁気記録ヘッドを位置決めする（ステップ１２）。分かり易くするため、フローチャート図１ではセクタＡ、磁気記録イメージ図では図３の欠陥３０に隣接したセクタ３２に位置決めしたとする。ここにおいて、次にリードエラー判定基準を超えているか判定する（ステップ１３）。判定基準は、本実施例では１００回のリード動作において回復可能エラーが５回以上と設定した。リードライト判定基準は振幅減衰やサーマルアスぺリティなどのエラー種別、Ｂｙｔｅ長さ、回復可不可、発生回数等のパラメータで自由に設定可能である。
【００２２】
セクタＡ（セクタ３２）のリードエラーが判定基準を超えていた場合、隣接するセクタＢ（セクタ３１）のデータを任意のセクタと交替し、セクタＢのデータ書き込みを禁止する交替処理を施し、セクタＢ（セクタ３１）にはリードエラー判定に備えて一定パターンを書き込む。（ステップ１４）新規に追加した予想登録セクタ（セクタＢ；セクタ３１）でもリードエラーが発生していた場合（ステップ１５）、このセクタをセクタＡ（図３ではセクタ３１にあたる）と考え位置決めし、ステップ１３からの処理を同様に行う。このような処理をＨＤＡのアイドル時間などを利用し、全ての予想登録箇所に対して実施する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により、データの記録再生に本来使用されない予想登録セクタに一定のパターンを書き込みこのリード信号を監視し、正常なセクタがエラーになる前に欠陥の成長を発見し、欠陥の成長方向の正常なセクタを交替することにより、後発エラーを未然に防止するという効果が得られ、データ保証を向上させた磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ディスク装置稼動制御方法による欠陥の予想登録の一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例の形態である磁気ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】出荷直後の磁気ディスク上の欠陥の一例を示す磁気記録イメージ図である。
【図４】使用者先で拡大した欠陥の一例を示す磁気記録イメージ図である。
【符号の説明】
１０〜１８…フローチャートのステップ番号、２００…ＨＤＡ（ヘッドディスクアセンブリ）、２０１…磁気ディスク、２０２…スピンドルモータ、２０３…ヘッド、２０４…アーム、２０５…キャリッジ、２０６…Ｒ／Ｗ集積回路素子（Ｒ／ＷＩＣ）、２０７…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、２１０…ＰＣＢ（印刷回路基板）、２１１…スピンドルモータドライバ、２１２…サーボ制御回路、２１３…Ｒ／Ｗ制御回路、２１４…ＭＰＵ、２１５…データ信号エラー検出部、２１６…予想登録判定部、２１７…欠陥登録処理部、２１８…欠陥情報メモリ、２１９…判定パターン書き込み処理部、２２０…磁気ディスク装置、２２１…追加予想登録判定部、２２２…判定パターンリード信号エラー検出部、３０…欠陥、３１…Ｎ−２トラック上のセクタ、３２…Ｎ−１トラック上のセクタ、３３…Ｎトラック上のセクタ、３４…Ｎ＋１トラック上のセクタ、３５…Ｎ＋２トラック上のセクタ、４０…欠陥、４１…Ｎ−２トラック上のセクタ、４２…Ｎ−１トラック上のセクタ、４３…Ｎトラック上のセクタ、４４…Ｎ＋１トラック上のセクタ、４５…Ｎ＋２トラック上のセクタ。

Claims

登録された欠陥セクタの隣接セクタをデータの読み書きを禁止する予想登録セクタとした磁気ディスク装置において、
該予想登録セクタにリードエラー判定用パターンを書き込む手段と、磁気ディスクの使用開始後に該予想登録セクタのリードエラー判定用パターンのリード信号を定期的あるいは不定期に読み取る手段と、該リード信号が異常信号となった場合新たな予想登録セクタを追加する手段とを備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
上記の新たな予想登録セクタを追加する手段は、既予想登録セクタの隣接セクタを新たな予想登録セクタとして追加する手段であり、このセクタに既にデータが書き込まれている場合はこのデータを交替セクタに移動した後にこのセクタを新たな予想登録セクタとして追加する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。
磁気ディスクの欠陥セクタを登録し、該欠陥セクタの隣接セクタをデータの読み書きを禁止するセクタとして予想登録した磁気ディスク装置の稼動制御方法において、
上記予想登録セクタにリードエラー判定用パターンを書き込む工程と、磁気ディスクの使用開始後に上記予想登録セクタのリード信号を定期的あるいは不定期に読み取る工程と、該リード信号の異常を判定するリード信号異常判定基準を設定する工程と、該リード信号が該異常判定基準により異常と判定された場合に新たな予想登録セクタを追加し、新たな予想登録セクタにリードエラー判定用パターンを書き込む工程とを含むことを特徴とする磁気ディスク装置稼動制御方法。
上記の新たな予想登録セクタを追加する工程は、既予想登録セクタの隣接セクタを新たな予想登録セクタとして追加する工程であり、このセクタに既にデータが書き込まれている場合はこのデータを交替セクタに移動した後にこのセクタを新たな予想登録セクタとして追加する工程であることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置稼動制御方法。
上記判定基準を設定する工程は、リード信号エラーの種類、長さ、および発生頻度回数等のパラメータにより設定する工程であり、かつ該判定基準の設定変更が可能な工程であることを特徴とする請求項３あるいは４に記載の磁気ディスク装置稼動制御方法。