JP2005216476A - データ保存システムでの自動データアップデート方法及びそれを利用したディスクドライブ - Google Patents

データ保存システムでの自動データアップデート方法及びそれを利用したディスクドライブ Download PDF

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Abstract

【課題】 データ保存システムでの自動データアップデート方法及びそれを利用したディスクドライブを提供する。
【解決手段】 データ保存システムのライト制御方法において,トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数をカウントする段階,当該トラックの隣接トラックでライトモードを実行した回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,当該トラックに保存されたデータを読出す段階及び読出したデータを当該トラックに再び書込む段階を含む。
【選択図】図3


Description

本発明は,データ保存装置及びその制御方法に関し,さらに詳細には,反復的な記録による磁場の拡大による隣接トラックでのデータ損失を防止するためのデータ保存システムでの自動データアップデート方法及びそれを利用したディスクドライブに関する。
従来におけるデータ保存装置として,特許文献1及び特許文献2がある。
特許文献1には,ディスクの各トラックに記録回数を記録するセクタを備え,記録回数が閾値以上であれば,他のトラックに当該記録内容を移動させる技術が開示されている。特許文献2には,インデックスシリンダ内にデータシリンダの番号及びアクセス回数を記録する手段を備え,アクセス回数によってディスクの寿命を感知し,これをユーザに通知する技術が開示されている。
一般的に,データ保存装置の一つであるハードディスクドライブ(HDD:Hard
Disc Drive)は,磁気ヘッドによってディスクに/からデータを記録/再生することによって,コンピュータシステムの運営に寄与する。このようなHDDは,今後,高容量化,高密度化及び小型化しながら,ディスク回転方向の密度であるBPI(Bit
Per Inch)と半径方向の密度であるTPI(Track Per Inch)とが増大しているので,さらに精巧なメカニズムが要求される。
HDDにおいては,同じトラックでライト(Write)動作の反復回数が増加すると,ディスクの磁化領域が拡大して,隣接トラックに記録されたデータに影響を及ぼす。特に,TPIが大きいディスクでは,隣接トラックのライト影響を容易に受ける場合がある。
AV(Audio/Video)環境にHDDが採用される場合には,ホスト機器のセットトップボックスの機能のうちデータを自動的に記録する機能があるが,この場合には,セットトップボックスがパワーオンされると,ユーザの操作に関係なく当該領域にデータを書込む動作を自動的に行う。このような機能の実行によって,HDDの一定領域に反復的に書込む回数が増加する。
特開昭63−081662号公報 特開昭63−157368号公報
しかしながら,HDDは,ヘッドで磁場を発生させてディスクを磁化させる方法によってデータを記録する装置であるため,一定の領域に反復的なライト動作によって集中的に磁化する現象が発生すると,磁化領域が次第に拡大して隣接トラックに既に磁化されて記録したデータまで消去する現象が発生する,という問題がある。
現在まで,HDDは,このような現象を防止するための技術が開発されないため,隣接トラックで書込まれる回数が増加すると,磁化が拡大して隣接トラックのデータを消去する現象が発生する,という問題があった。
したがって,本発明の目的は,上記課題を解決するために案出されたものであって,その目的は,トラック別に隣接トラックで書込まれる回数をモニタリングして,隣接トラックのデータが消去される前にデータをアップデートさせることが可能な新規かつ改良されたデータ保存システムでの自動データアップデート方法及びそれを利用したディスクドライブを提供することにある。
上記課題を解決するため,本発明の第1の観点においては,データ保存システムのライト制御方法において,トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数をカウントする段階,当該トラックの隣接トラックでライトモードを実行した回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,前記当該トラックに保存されたデータを読出す段階及び前記読出したデータを前記当該トラックに再び書込む段階を含むことを特徴とするデータ保存システムでの自動データアップデート方法が提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第2の観点においては,データ保存装置において,トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数を累積したシリンダカウント情報及び所定のユーザ情報を保存するディスク,ライトモードでホスト機器から受信されるデータを保存し,リード(Read)モードでディスクから再生したデータを保存するバッファ,前記ホスト機器から受信されるコマンドを分析して,ライトコマンドである場合に,前記ライトコマンドに書込まれる当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させ,隣接トラックのシリンダカウント情報が所定の閾値を超過する場合に,前記隣接トラックに保存されたデータを読出して同じ位置のトラックに再び書込むように制御するコントローラ及び前記バッファに保存されたデータをディスクに/から記録/再生して,前記バッファに保存するためのデータ処理を実行する記録/判読回路を含むことを特徴とするディスクドライブが提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第3の観点においては,データ保存システム制御方法において,データ保存媒体のトラック別に隣接トラックで書込まれる回数をカウントする段階,当該トラックの隣接トラックで書込まれる回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,前記当該トラックに保存されたデータを読出す段階及び前記読出したデータを前記当該トラックに再び書込む段階を含むことを特徴とするデータ消去防止方法が提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第4の観点においては,ディスクドライブ制御方法において,ディスクのトラック別に隣接トラックでライト動作を実行した回数を累積したシリンダカウント情報を保存する段階,ライトモードでホスト機器から受信されるデータを保存し,リードモードでディスクから読出したデータを保存する段階及び受信されるコマンドをコマンドを分析して,ライトコマンドである場合に,前記ライトコマンドに書込まれる当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させ,隣接トラックのシリンダカウント情報が所定の閾値を超過する場合に,前記隣接トラックに保存されたデータを読出して同じ位置のトラックに再び書込む段階を含むことを特徴とするデータ消去防止方法が提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第5の観点においては,前記方法を実行させるようにプログラムされたコンピュータプログラムコードを有することを特徴とするコンピュータ判読可能記録媒体が提供される。
本発明によれば,隣接トラックで書込まれる回数をモニタリングして一定の閾値を超過すれば,隣接シリンダのデータアップデートを自動的に実行することによって,データの反復的なライト過程で磁場の増大によって,隣接トラックのデータが消去される現象を防止することができる。さらに,このような動作は,ホスト機器の制御を受けず,HDD自体で判断して自動的にデータアップデートを実行することによって,ホスト機器のプログラムを変更する必要がない。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
まず,図1に基づいて,第1の実施の形態にかかるディスクドライブ10の構成について説明する。なお,図1は,第1の実施の形態にかかるディスクドライブ10の構成を示す平面図である。
図1に示すように,ドライブ10は,スピンドルモータ14によって回転される少なくとも一つの磁気ディスク12を含む。また,ディスクドライブ10は,ディスク表面18に隣接して位置した変換器16も含む。
変換器16は,各々のディスク12の磁界を感知して磁化させることによって,回転するディスク12から/に情報を再生/記録できる。通常,変換器16は,各ディスク表面18に結合されている。なお,本実施形態においては,単一の変換器16を示して説明しているが,これは,ディスク12を磁化させるための記録用変換器とディスク12の磁界を感知するための分離された再生用変換器とからなると理解されなければならない。再生用変換器は,磁気抵抗(MR:Magneto−Resistive)素子より構成される。変換器16は,通常,ヘッドとも称する。
変換器16は,スライダ20に統合することができる。スライダ20は,変換器16とディスク表面18との間に空気軸受を生成させる構造になっている。スライダ20は,ヘッドジンバルアセンブリ22に結合されている。ヘッドジンバルアセンブリ22は,ボイスコイル26を有するアクチュエータアーム24に付着されている。ボイスコイル26は,ボイスコイルモータ(VCM:Voice
Coil Motor)30を特定するマグネチックアセンブリ28に隣接するように位置している。ボイスコイル26に供給される電流は,軸受アセンブリ32に対してアクチュエータアーム24を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム24の回転は,ディスク表面18を横切って変換器16を移動させることができる。
情報は,通常,ディスク12の環状トラック内に保存される。各トラック34は,一般的に複数のセクタを含んでいる。各セクタは,データフィールドと識別フィールドとを含む。識別フィールドは,セクタ及びトラック(シリンダ)を識別するグレイコードより構成されている。変換器16は,他のトラックにある情報を再生または記録するためにディスク表面18を横切って移動する。
ディスク12の特定位置にメインテナンス領域を設け,この領域にHDD動作に必要なデータ及びシリンダカウント情報が保存される。なお,シリンダカウント情報とは,隣接トラックに書込んだ回数をカウントした情報を意味する。
次に,図2に基づいて,本実施形態にかかるディスクドライブの電気回路の構成について説明する。なお,図2は,本実施形態にかかるディスクドライブの電気回路の構成を示す回路図である。
図2に示すように,本実施形態にかかるディスクドライブは,ディスク12,変換器16,プレアンプ210,記録/判読チャンネル220,バッファ230,コントローラ240,ROM(Read−Only
Memory)250,RAM(Random Access Memory)260,VCM駆動部270及びホストインターフェース280を備える。
なお,プレアンプ210及び記録/判読チャンネル220を含む回路構成を記録/判読回路と称す。
ROM250には,ディスクドライブを制御するための各種プログラム及びデータが保存されており,特に本実施形態にかかる図3のフローチャートを実行させるためのプログラム及びデータが保存されている。そして,RAM260には,ディスクドライブをブーティングする度にディスク12のメインテナンス領域で読出したディスクドライブ動作に必要なデータ及びシリンダカウント情報がローディングされる。
まず,一般的なディスクドライブの動作を説明すれば,以下の通りである。
データリードモードで,ディスクドライブは,ディスク12から変換器16によって感知された電気的な信号をプレアンプ210で信号処理しやすく増幅させる。次いで,記録/判読チャンネル220では,増幅されたアナログ信号をホスト機器(図示せず)が判読できるデジタル信号として符号化させ,ストリームデータに変換してバッファ230に一時保存した後に,ホストインターフェース280を介してホスト機器に伝送する。
データライトモードで,ディスクドライブは,ホストインターフェース280を介してホスト機器からデータを入力されてバッファ230に一時保存した後に,バッファ230に保存されたデータを順次に出力して,記録/判読チャンネル220によって記録チャンネルに適したバイナリデータストリームに変換した後に,プレアンプ210によって増幅された記録電流を変換器16を介してディスク12に記録させる。
コントローラ240は,ディスクドライブを総括的に制御し,ホストインターフェース280を介して受信されるコマンドを分析して当該コマンドを実行するように制御する。特に,受信されるコマンドがライトコマンドである場合に,ライトモードを実行する隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させ,隣接トラックのシリンダカウント情報が閾値を超過する場合に,隣接トラックに保存されたデータを読出して同じ位置のトラックに再び書込むように制御する。
また,コントローラ240は,ブーティングする度にディスク12に保存されたシリンダカウント情報をRAM(Random
Access Memory)260にローディングした後に,ライト命令が入力される度に書込む当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させるように制御し,ライトモードを実行する当該トラックのシリンダカウント情報を0にリセットさせるように制御し,RAM260に保存されたシリンダカウント情報をパワーオフモード実行前にディスク12に保存させるように制御する。
コントローラ240は,ボイスコイル26に駆動電流を供給するVCM駆動部270にも結合されている。コントローラ240は,VCMの励起及び変換器16の動きを制御するためにVCM駆動部270に制御信号を供給する。
このことによりコントローラ240の制御によって実行されるHDDでの自動データアップデート方法について,図3のフローチャートを中心に説明する。
まず,ステップS301で,コントローラ240は,HDDが初期化されるブーティングプロセス実行条件になるか否かを判断する(ステップS301)。ブーティングプロセスは,パワーオンされる時点で実行される。
HDDのブーティングプロセス実行条件になると判断される場合には,ステップS302で,コントローラ240は,ディスク12のメインテナンス領域に保存されたシリンダカウント情報を読出してRAM260にローディングする(ステップS302)。シリンダカウント情報は,隣接トラックに書込んだ回数をカウントした情報を意味する。
次いで,ステップS303で,HDDは,ホスト機器からホストインターフェース280を介してコマンドが受信されるか否かを判断する(ステップS303)。コマンドが受信されない場合には,ステップS304に移行し,待機モードを実行し,ホスト機器からのコマンドが受信されることを待つ(ステップS304)。
一方,HDDにコマンドが受信される場合には,ステップS305で,コントローラ240は,受信されるコマンドをデコードする(ステップS305)。即ち,コマンドの種類を分析して,当該LBA位置情報を物理的なC/H/S(Cylinder/Head/Sector)値に変換させる。
さらに,ステップS306で,コントローラ240は,受信されるコマンドがライトコマンドであるか否かを判断する(ステップS306)。
受信されるコマンドがライトコマンドではない場合には,ステップS307で,当該コマンドを実行して段階を終了する(ステップS307)。
一方,受信されるコマンドがライトコマンドである場合には,ステップS308で,コントローラ240は,目標シリンダのN位置に変換器16を移動した後にホスト機器から受信されてバッファ230に保存されたデータを記録するライトコマンドを実行する(ステップS308)。
ライトコマンドを実行した後に,ステップS309で,コントローラ240は,RAM260に保存された書込まれたトラックのシリンダカウント値Cを0にリセットする。そして,RAM
260に保存された書込まれたシリンダNに隣接したシリンダN+1のシリンダカウント値CN+1とN−1のシリンダカウント値CN−1とを各々1ずつ増加させる(ステップS309)。
次いで,ステップS310で,書込んだ隣接シリンダN+1のシリンダカウント値CN+1が閾値Cthを超過するか否かを判断する(ステップS310)。ここで,閾値Cthは,隣接トラックの反復的なライト動作による磁化の深化現象によって,データが消去され始めるライト反復回数から一定のマージン回数を減算した値で決定する。
一方,書込んだ隣接シリンダN+1のシリンダカウント値CN+1が閾値Cthを超過する場合には,ステップS311で,コントローラ240は,シリンダN+1に記録されたデータを読出してバッファ230に保存した後に,バッファ230に保存されたN+1シリンダのデータを再びシリンダN+1に書込むシリンダN+1のアップデートを実行するように制御する(ステップS311)。
次いで,ステップS312で,RAM260に保存されたシリンダN+1のシリンダカウント値CN+1を0にリセットさせる(ステップS312)。
さらに,ステップS313で,書込んだ隣接シリンダN−1のシリンダカウント値CN−1が閾値Cthを超過するか否かを判断する(ステップS313)。
書込んだ隣接シリンダN−1のシリンダカウント値CN−1が閾値Cthを超過する場合には,ステップS314で,コントローラ240は,シリンダN−1に記録されたデータを読出してバッファ230に保存した後に,バッファ230に保存されたN−1シリンダのデータを再びシリンダN−1に書込むシリンダN−1のアップデートを実行するように制御する(ステップS314)。
次いで,ステップS315で,RAM
260に保存されたシリンダN−1のシリンダカウント値CN−1を0にリセットさせる(ステップS315)。
ステップS310の判断結果,書込んだ隣接シリンダN+1のシリンダカウント値CN+1が閾値Cthを超えない場合には,ステップS313に移行する。ステップS313の判断結果,書込んだ隣接シリンダN−1のシリンダカウント値CN−1が閾値Cthを超えない場合には,本方法を終了する。
上記方法によれば,ホスト機器のプログラム及びハードウェアを変更することなく,HDDの隣接トラックでの反復的なライト動作によって隣接トラックのデータが消去される前に,予め隣接トラックのデータを自動的にアップデートしてデータ損失を防止することができる。
本発明は,方法,装置,システムとして実行されうる。ソフトウェアとして実行される場合には,本発明の構成手段は,必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは,プロセッサー判読可能媒体に保存され,または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送することができる。プロセッサー判読可能媒体は,情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサー判読可能媒体の例としては,電子回路,半導体メモリ素子,ROM,フレッシュメモリ,EROM(Erasable
ROM),フロッピー(登録商標)ディスク,光ディスク,ハードディスク,光ファイバ媒体,無線周波数(RF)網などがある。コンピュータデータ信号は,電子網チャンネル,光ファイバ,空気,電子系,RF網のような伝送媒体上に伝播することが可能ないかなる信号も含むことができる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,HDDを含む各種ディスクドライブに適用することができるばかりでなく,多様な種類のデータ保存装置に適用することができる。
第1の実施の形態にかかるHDDの構成を示す平面図である。 第1の実施の形態にかかるデータ保存システムでの自動データアップデート方法が適用されるHDDの電気的な回路構成図である。 第1の実施の形態にかかるデータ保存システムでの自動データアップデート方法を表すフローチャートである。
符号の説明
12 ディスク
16 変換器
26 ボイスコイル
210 プレアンプ
220 記録/判読チャンネル
230 バッファ
240 コントローラ
250 ROM
260 RAM
270 VCM駆動部
280 ホストインターフェース

Claims (13)

  1. データ保存システムのライト制御方法において,
    トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数をカウントする段階と,
    当該トラックの隣接トラックでライトモードを実行した回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,前記当該トラックに保存されたデータを読出す段階と,
    前記読出したデータを前記当該トラックに再び書込む段階と,を含む,
    ことを特徴とするデータ保存システムでの自動データアップデート方法。
  2. 前記読出したデータを再び書込む当該トラックのカウント値を0にリセットさせる,ことを特徴とする請求項1に記載のデータ保存システムでの自動データアップデート方法。
  3. 前記トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数のカウント値は,ディスクの所定領域に保存され,データ保存システムをブーティングする度にメモリにローディングして利用される,
    ことを特徴とする請求項1に記載のデータ保存システムでの自動データアップデート方法。
  4. データ保存装置において,
    トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数を累積したシリンダカウント情報及び所定のユーザ情報を保存するディスクと,
    ライトモードでホスト機器から受信されるデータを保存し,リードモードでディスクから再生したデータを保存するバッファと,
    前記ホスト機器から受信されるコマンドを分析して,ライトコマンドである場合に,前記ライトコマンドに書込まれる当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させ,隣接トラックのシリンダカウント情報が所定の閾値を超過する場合に,前記隣接トラックに保存されたデータを読出して,同じ位置のトラックに再び書込むように制御するコントローラと,
    前記バッファに保存されたデータをディスクに記録するか,または前記ディスクからデータを読出して前記バッファに保存するためのデータ処理を実行する記録/判読回路と,
    を含むことを特徴とするディスクドライブ。
  5. 前記コントローラは,ライトコマンドによって書込まれる当該トラックのシリンダカウント情報を0にリセットする,ことを特徴とする請求項4に記載のディスクドライブ。
  6. 前記コントローラは,前記メモリに保存されたシリンダカウント情報をパワーオフ実行前に前記ディスクに保存させるように制御する,ことを特徴とする請求項4に記載のディスクドライブ。
  7. 前記コントローラは,ハードディスクドライブをブーティングする度に前記ディスクに保存されたシリンダカウント情報を前記メモリにローディングした後に,ライトコマンドが入力される度に前記メモリに保存された,書込む当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させるように制御する,ことを特徴とする請求項4に記載のディスクドライブ。
  8. トラック別に隣接トラックでライトモードを実行した回数をカウントする段階と,
    当該トラックの隣接トラックで,ライトモードを実行した回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,前記当該トラックに保存されたデータを読出す段階と,
    前記読出したデータを前記当該トラックに再び書込む段階と,を含む自動データアップデート方法を実行させるようにプログラムされたコンピュータプログラムコードを有する,
    ことを特徴とするコンピュータ判読可能記録媒体。
  9. 前記読出したデータを再び書込む当該トラックのカウント値は,0にリセットするようにプログラムされる,ことを特徴とする請求項8に記載のコンピュータ判読可能記録媒体。
  10. データ保存システムの制御方法において,
    データ保存媒体のトラック別に隣接トラックで書込まれる回数をカウントする段階と,
    当該トラックの隣接トラックで書込まれる回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,前記当該トラックに保存されたデータを読出す段階と,
    前記読出したデータを前記当該トラックに再び書込む段階と,を含む,
    ことを特徴とするデータ消去防止方法。
  11. ディスクドライブの制御方法において,
    ディスクのトラック別に隣接トラックでライト動作を実行した回数を累積したシリンダカウント情報を保存する段階と,
    ライトモードでホスト機器から受信されるデータを保存し,リードモードでディスクから読出したデータを保存する段階と,
    受信されるコマンドを分析して,ライトコマンドである場合に,前記ライトコマンドに書込まれる当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させ,隣接トラックのシリンダカウント情報が所定の閾値を超過する場合に,前記隣接トラックに保存されたデータを読出して,同じ位置のトラックに再び書込む段階と,を含む,
    ことを特徴とするデータ消去防止方法。
  12. データ保存媒体のトラック別に隣接トラックで書込まれる回数をカウントする段階と,当該トラックの隣接トラックで書込まれる回数のカウント値が所定の閾値を超過する場合に,前記当該トラックに保存されたデータを読出す段階と,前記読出したデータを前記当該トラックに再び書込む段階と,を含むデータ消去防止方法を実行させるようにプログラムされたコンピュータプログラムコードを有する,
    ことを特徴とするコンピュータ判読可能記録媒体。
  13. ディスクのトラック別に隣接トラックでライト動作を実行した回数を累積したシリンダカウント情報を保存する段階と,ライトモードでホスト機器から受信されるデータを保存し,リードモードでディスクから読出したデータを保存する段階と,受信されるコマンドを分析して,ライトコマンドである場合に,前記ライトコマンドに書込まれる当該トラックの隣接トラックのシリンダカウント情報を増加させ,隣接トラックのシリンダカウント情報が所定の閾値を超過する場合に,前記隣接トラックに保存されたデータを読出して,同じ位置のトラックに再び書込む段階と,を含むデータ消去防止方法を実行させるようにプログラムされたコンピュータプログラムコードを有する,ことを特徴とするコンピュータ判読可能記録媒体。
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