JP2006244568A - ライト電流制御チップ及び当該ライト電流制御チップを用いた磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気ディスク装置の使用方法に応じて生じるＡＴＩを効果的に防止できるライト電流制御チップ及び当該ライト電流制御チップを用いた磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】 磁気ディスク装置において磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込むライト処理の回数を取得する手段と、前記取得されたライト処理回数に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、を含むライト電流制御チップ及び当該ライト電流制御チップを用いた磁気ディスク装置とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気ディスク装置におけるライト電流の制御に関する。

近年、ハードディスクドライブ等の磁気ディスク装置は、コンピュータのみならず、ハードディスクレコーダーや携帯型の音楽プレーヤ、カーナビゲーションシステム等にも用いられ、その使用される場面は拡大している。これに伴い、この磁気ディスク装置が扱うコンテンツも文字情報に留まらず、音楽、画像、映像などに広がってきている。

この磁気ディスク装置は、例えば、図６に示すように、ガラス等の非磁性円板上に磁性層を積層した複数の磁気ディスク４００と、当該各磁気ディスク４００にデータを書き込むためのライトヘッド及び当該各磁気ディスクからデータを読み出すためのリードヘッドを備えた複数の磁気ヘッド４０１と、を備えている。複数の磁気ディスク４００は一本のスピンドル４０２に取り付けられており、各磁気ディスク４００の面と同じ数の複数の磁気ヘッド４０１はアーム４０３に取り付けられている。アーム４０３はボイス・コイル・モータ（Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ；以下、ＶＣＭと呼ぶ。）４０４により揺動し、磁気ディスク４００にデータを書き込むライト処理又は磁気ディスク４００からデータを読み出すリード処理を行う際には、磁気ヘッド４０１を磁気ディスク４００の面に対向する位置に移動させ、当該処理を行わない場合には磁気ヘッド４０１を磁気ディスク４００の面上から退避させる。

このような磁気ディスク装置においては、磁気ディスク４００上の同心円状に配置されるトラックと呼ばれるエリアにデータが書き込まれ、又は当該トラックからデータが読み出される。

図７に磁気ディスク５００上に配置されたトラック５０１の一例を示す。図７に示すように、複数のトラック５０１は、一定の間隔（トラックピッチＴ）で同心円状に配置されている。各トラック５０１は、リード／ライト処理を行う際の磁気ヘッド（図示せず）の位置決めをする際に用いられる情報が記録されたサーボエリアＳと、音楽データ等のユーザデータが書き込まれるデータエリアＤと、を含む。なお、このデータエリアＤは、磁気ヘッドがアクセス可能なセクタと呼ばれる最小単位に分割できる。

磁気ディスク装置全体の小型化と磁気ディスク５００の大容量化との要求に応えるためには、例えば、磁気ディスク５００上に配置するトラック５０１の円周に沿った方向に記録されるデータの密度（線記録密度）を高めたり、あるいは各トラック５０１の幅を低減してトラックピッチＴを狭めることによってトラック密度を高めることにより、記録密度を向上させようという試みが行なわれる。

図８にライトヘッドの構造の一部を示す。このライトヘッドにおいては、コイル６００に電流を流すことにより、上部磁極６０１の磁気ディスク面に対向する面（以下、浮上面部６０２と呼ぶ。）と、下部磁極６０３との間に磁界を発生させ、当該磁界により磁気ディスク面上を磁化することによってデータを書き込む。先に述べた記録密度を向上させるためのトラック幅の狭小化を実現する上では、例えば、このライトヘッド先端部の狭小化が求められている。しかしながら、ライトヘッド先端部の狭小化が進むと、当該先端部が磁束で飽和してしまうために、上部磁極６０１の浮上面部６０２のみならず、当該上部磁極６０１の側面部６０４からも磁界が漏れてしまう現象が起こる。このため、トラックピッチが狭い場合、この側面部６０４からの漏れ磁界が、データを書き込む目的のトラックの両側に位置する他の隣接トラックにまで広がる。この側面部６０４からの漏れ磁界は、目的のトラックにデータを書き込むために浮上面部６０２と下部磁極６０３との間に発生させるライト磁界に比べると微弱であるため、隣接トラックのデータは、当該漏れ磁界により直ちに影響を受けるわけではないが、多数回繰り返して漏れ磁界を浴びると徐々に消去され、最終的にはその読み出しが不可能となってしまうＡＴＩ（＝Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ばれる現象が発生する。

このＡＴＩの問題を低減させるため、従来、例えば、磁気ディスク装置の温度変化を考慮してライト電流値を決定することが行われていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３１２５０４号公報

しかしながら、先に述べたように、磁気ディスク装置が利用される分野・アプリケーションは拡大し、例えば、同じ磁気ディスク装置であっても、そのエンドユーザの使用方法によってＡＴＩの生じやすさが大きく変わってくることがある。

すなわち、例えば、エンドユーザが、磁気ディスク装置を音楽プレーヤ用の大容量の記憶媒体として使用する場合には、当該磁気ディスク装置にいったん音楽データが書き込まれた後は、主に当該音楽データの読み出しが行われ、データの書込回数は少ないため、ＡＴＩの問題は生じにくい。

一方、例えば、エンドユーザが、磁気ディスク装置をデジタルカメラで撮影した写真の画像データを一時的に記録しておく記憶媒体として使用する場合には、画像データの書き込みや消去が頻繁に行われるため、ＡＴＩの問題が生じやすい。

このようなエンドユーザの多様な使用方法に応じて生じるＡＴＩは、上記従来の磁気ディスク装置においては十分に防止することができない場合があった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、磁気ディスク装置の使用方法に応じて生じるＡＴＩを効果的に防止できるライト電流制御チップ及び当該ライト電流制御チップを用いた磁気ディスク装置を提供することをその目的の一つとする。

上記課題を解決するための本発明の一態様に係る磁気ディスク装置は、磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込む磁気ディスク装置であって、前記磁気ディスクにデータを書き込むライト処理の回数を取得する手段と、前記取得されたライト処理回数に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る磁気ディスク装置は、磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込む磁気ディスク装置であって、前記磁気ディスクに書き込まれるデータ量を取得する手段と、前記取得されたデータ量に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、を含むことを特徴とする。

以下に、本発明の一実施の形態に係るライト電流制御チップ（以下、制御チップと呼ぶ。）と当該制御チップを用いた磁気ディスク装置とについて、図面を参照しながら説明する。本実施形態において、制御チップは、磁気ディスク装置の一部として動作する。

図１は、この制御チップを用いた磁気ディスク装置の主な構成を示すブロック図である。図１に示すように、この磁気ディスク装置は、マイクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ；以下、ＭＰＵと呼ぶ。）１００と、不揮発性メモリ１０１と、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ；以下、ＲＡＭと呼ぶ。）１０２と、ハードディスクコントローラ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；以下、ＨＤＣと呼ぶ。）１０３と、データバッファ１０４と、サーボコントローラ１０５と、Ｒ（Ｒｅａｄ）／Ｗ（Ｗｒｉｔｅ）チャネル１０６と、Ｒ／Ｗアンプ１０７と、ライトヘッド１０８と、リードヘッド１０９と、磁気ディスク１１０と、ＶＣＭドライバ１１１、ＶＣＭ１１２、アーム１１３、磁気ヘッド１１４、を含んでいる。

ＭＰＵ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を含み、不揮発性メモリ１０１に格納されているプログラムに従って動作する。本実施形態においては、このＭＰＵ１００の一部がライト処理において用いるライト電流値の決定等のライト電流制御の主な処理を行う。このライト電流制御処理の具体的な内容については後に詳しく説明する。このＭＰＵ１００は、ライト電流値を指定する命令等を含む指示データを生成し、ＨＤＣ１０３に出力する。不揮発性メモリ１０１は、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いて実現でき、ＭＰＵ１００が実行するプログラム（ソフトウェア）を格納するとともに、ＭＰＵ１００が行う処理の結果として生成されたデータを格納する。ＲＡＭ１０２は、このＭＰＵ１００が行う処理の過程において用いられる種々のデータを保持するワークメモリとして利用される。

ＨＤＣ１０３は、磁気ディスク１１０に書き込むべきライトデータをホストコンピュータから受け入れ、当該ライトデータをＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）やＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）等からなるデータバッファ１０４に保持する。そして、このＨＤＣ１０３は、ライトデータを書き込むべき磁気ディスク１１０上のアドレス、すなわち、データを書き込むべき磁気ディスク１１０の面を特定する識別番号、当該磁気ディスク１１０面上のトラック番号、セクタ番号、及び当該磁気ディスク１１０の面へのライト処理を行うライトヘッド１０８の番号等を決定し、当該決定した磁気ディスク１１０上のアドレスにライトヘッド１０８を移動させるようサーボコントローラ１０５に命令を出力する。そして、サーボコントローラ１０５は、リードヘッド１０９によって読み出された磁気ディスク１１０上に記録されているサーボ情報を、Ｒ／Ｗアンプ１０７とＲ／Ｗチャネル１０６とを介して取得し、当該取得したサーボ情報に基づいて、ライトヘッド１０８を、ＨＤＣ１０３により指定された磁気ディスク１１０上のセクタを含むトラック位置へ移動させるようＶＣＭドライバ１１１に命令を出力する。このＶＣＭドライバ１１１は、サーボコントローラ１０５から受け入れた命令に従ってＶＣＭ１１２を駆動させてアーム１１３を揺動させ、当該アーム１１３の先端に備えられた磁気ヘッド１１４のライトヘッド１０８を目的のトラック位置へ移動させる。このようにライト処理の準備が整ったところで、ＨＤＣ１０３は、データバッファ１０４に保持していたライトデータを読み出して、Ｒ／Ｗチャネル１０６へ出力する。なお、このＨＤＣ１０３は、磁気ディスク１１０の回転を考慮して、ライトヘッド１０８が磁気ディスク１１０上の識別番号によって特定される目的のセクタにライトデータを書き込むことのできるタイミングで当該ライトデータをＲ／Ｗチャネル１０６へ出力する。

Ｒ／Ｗチャネル１０６は、ＨＤＣ１０３から受け入れたライトデータを変調し、当該変調されたライトデータをＲ／Ｗアンプ１０７に出力する。Ｒ／Ｗアンプ１０７は、ＨＤＣ１０３から受け入れた指示データにより指定されるライト電流値を用いて、Ｒ／Ｗチャネル１０６から受け入れた変調ライトデータを磁気ディスク１１０に書き込むようライトヘッド１０８に指示する。ライトヘッド１０８は、Ｒ／Ｗアンプ１０７から受け入れた指示に従って、磁気ディスク１１０上に変調ライトデータを書き込む。

また、リード処理においても、ライト処理の場合と同様に、読み出すべきデータが記録されているセクタが存在する磁気ディスク１１０上のトラック位置にリードヘッド１０９が位置決めされ、当該位置決めの完了後、回転する磁気ディスク１１０上の指定したセクタがリードヘッド１０９の位置に来るタイミングに合わせて、リードヘッド１０９により当該目的のセクタからデータが読み出される。そして、この読み出されたデータの波形がＲ／Ｗアンプ１０７によって増幅され、さらにＲ／Ｗチャネル１０６によって元のデータに復調されてＨＤＣ１０３に出力され、ＨＤＣ１０３からホストコンピュータに出力される。

次に、磁気ディスク装置に用いられる制御チップが行うライト電流の制御処理について説明する。本実施形態において、この制御チップは、ＭＰＵ１００とＨＤＣ１０３を含むチップである。図２は、制御チップが行う主な処理を示す機能ブロック図である。図２に示すように、この制御チップは、ライト処理回数取得部２００と、ライト処理頻度算出部２０１と、ライト電流値決定部２０２と、を機能的に含んでいる。

ライト処理回数取得部２００は、磁気ディスク装置において、ライトヘッド１０８が磁気ディスク１１０にデータを書き込むライト処理の回数を取得する。具体的に、このライト処理回数取得部２００は、例えば、磁気ディスク１１０の面ごとに、ＨＤＣ１０３（図１参照）がホストコンピュータからライトデータを受け入れた回数、或いはライトヘッド１０８が当該ライトデータを磁気ディスク１１０に書き込んだ回数をカウントする。そして、このライト処理回数取得部２００は、この各磁気ディスク面についてカウントされたライト処理回数の累積値を、当該各磁気ディスク面を特定する識別番号と関連付けて保持するライト処理回数データテーブルを生成し、当該データテーブルを不揮発性メモリ１０１に記録する。なお、このライト処理回数取得部２００は、このライト処理回数データテーブルを磁気ディスク面上に記録することとしてもよい。

また、このライト処理回数取得部２００は、例えば、磁気ディスク装置の動作中（例えば、電源がオンとなっている間）は、ライト処理回数をＲＡＭ１０２等の高速に読み書きできるメモリ上に保持することとしてもよい。すなわち、この場合、このライト処理回数取得部２００は、例えば、磁気ディスク装置の起動時（例えば、ＲＯＭに格納されているプログラムが起動された時）に、不揮発性メモリ１０１に記録されているライト処理回数を読み出してＲＡＭ１０２上に保持する。そして、このライト処理回数取得部２００は、ある磁気ディスク面上で新たなライト処理が行われた場合には、ＲＡＭ１０２に保持されているライト処理回数データテーブルのうち、当該新たなライト処理が行われた磁気ディスク面を特定する識別情報に関連付けられているライト処理回数の累積値に、当該新たなライト処理の回数を加算する更新処理を行う。

また、この場合、このライト処理回数取得部２００は、磁気ディスク装置の電源が切られる前（例えば、磁気ディスク装置の電源をオフとすべき指示がホストコンピュータから入力された時）にＲＡＭ１０２上に保持されているライト処理回数を不揮発性メモリ１０１や磁気ディスク１１０上に格納する。なお、このライト処理回数取得部２００は、磁気ディスク装置の電源が遮断される瞬間だけでなく、動作中においても、例えば、予め定められた一定時間おきにＲＡＭ１０２上に保持されているライト処理回数を不揮発性メモリ１０１に格納することとしてもよい。このライト処理回数取得部２００は、更新後のライト処理回数を、当該更新後のライト処理回数に関連付けられている磁気ディスク面の識別情報とともにライト処理頻度算出部２０１又はライト電流値決定部２０２に出力する。

ライト処理頻度算出部２０１は、ライト処理回数取得部２００から受け入れたライト処理回数に基づいて、ライト処理回数取得部２００から受け入れた識別情報によって特定される磁気ディスク面における単位時間あたりのライト処理回数をライト処理頻度として算出する処理を行う。具体的に、このライト処理頻度算出部２０１は、例えば、磁気ディスク装置の電源が入っている時間（Ｐｏｗｅｒ Ｏｎ Ｈｏｕｒ）（以下、ＰＯＨと呼ぶ。）を算出し、当該ＰＯＨでライト処理回数を除算したライト処理頻度値を算出する。

すなわち、このライト処理頻度算出部２０１は、磁気ディスク装置の電源がオンとされてからの経過時間（例えば、磁気ディスク装置に電流の供給が開示されてからの経過時間）を取得してＲＡＭ１０２に保持し、当該電源がオンとされてから、ライト処理回数取得部２００からライト処理回数を受け入れるまでの経過時間を直近のＰＯＨとして算出し、当該直近ＰＯＨで当該ライト処理回数を除算した直近ライト処理頻度値を算出する。なお、この経過時間は、例えば、磁気ディスク装置が備えているタイマを用いてカウントされ、このライト処理頻度算出部２０１は、当該タイマがモニタリングしている経過時間を取得する。

また、このライト処理頻度算出部２０１は、例えば、磁気ディスク装置の電源がオンとされ、その後オフとされた場合には、当該オンとされてから当該オフとされるまでの経過時間も不揮発性メモリ１０１に保持しておき、その後、ライト処理頻度を算出する場合には、当該電源オンから電源オフまでの経過時間も含めたＰＯＨを算出することとしてもよい。この場合、このライト処理頻度算出部２０１は、例えば、ライト処理回数取得部２００からライト処理回数を受け入れたときには、過去における電源がオンとされてからオフとされるまでの過去ＰＯＨと、直近のＰＯＨと、を合算した累積ＰＯＨを算出し、当該累積ＰＯＨで当該ライト処理回数を除算した累積ライト処理頻度値を算出する。そして、このライト処理頻度算出部２０１は、この算出したライト処理頻度値を、当該ライト処理頻度に係る磁気ディスク面の識別情報（すなわち、ライト処理回数取得部２００から受け入れた識別情報）とともにライト電流値決定部２０２に出力する。

ライト電流値決定部２０２は、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れたライト処理頻度値に基づいて、ライトヘッド１０８が、当該ライト処理頻度に係る磁気ディスク面（すなわち、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れた識別番号によって特定される磁気ディスク面）にライトデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する。

具体的に、このライト電流値決定部２０２は、例えば、不揮発性メモリ１０１又はＲＡＭ１０２が予め定められた複数のライト電流候補値を保持している場合には、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れたライト処理頻度値に基づいて、当該複数のライト電流候補値のうちから、１つのライト電流候補値を選択し、当該選択されたライト電流候補値を実際のライト処理に用いるライト電流値として決定する。なお、本実施形態においては、不揮発性メモリ１０１又はＲＡＭ１０２が３つのライト電流候補値（以下、第一候補値Ａ、第二候補値Ｂ及び第三候補値Ｃと呼ぶ。）を保持している場合を例として説明する。

この予め保持されているライト電流候補値は、図３に示すように、磁気ディスク装置において用いるライト電流値（図３の横軸）と、当該ライト電流値を用いた場合のビット誤り率（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）（以下、ＢＥＲと呼ぶ。）（図３の縦軸）と、の関係に基づいて決定される。

ここで、ＢＥＲは、リードヘッド１０９を用いて磁気ディスク１１０からデータを読み出し、当該データをＲ／Ｗチャネル１０６が復調したときに、当該読み出されたデータのビット数のうち、エラーが発生した復調データのビット数の割合、すなわち、あるビット数のデータを読み出したときにエラーが発生する確率として算出される。例えば、１０^ｎビットのデータを読み出して１ビットのエラーが発生した場合は、ｌｏｇＢＥＲ＝１／１０^ｎ＝-ｎと算出される。したがって、図３において、縦軸のｌｏｇＢＥＲの値が低いほどエラーが発生する確率が低い（すなわち、ＢＥＲが小さい）こととなる。また、図３に示す３つの曲線Ｘ、曲線Ｙ、曲線Ｚは、それぞれ、データが書き込まれている特定のトラックの両側に位置する隣接トラックに、横軸に示す各ライト電流値を用いて、予め定められた回数、すなわちｘ回、ｙ回及び１回（ｘ、ｙは２以上の整数であり、ｘはｙよりも大きい。）のライト処理が行われた場合に、当該特定トラックから読み出されるデータについてのｌｏｇＢＥＲ値を示している。

そして、図３に示すように、第一候補値Ａは、磁気ディスク装置において、ｘ回のライト処理が行われた場合に、ｌｏｇＢＥＲを予め定められた上限値Ｌ未満とするライト電流値のうち、最大のライト電流値として設定される。すなわち、この第一候補値Ａは、ライト電流値の上限値として設定されている。

また、第二候補値Ｂは、磁気ディスク装置において、ｘより少ないｙ回のライト処理が行われた場合に、ｌｏｇＢＥＲを最小とするライト電流値として設定される。なお、この回数ｙは、磁気ディスク装置についてエンドユーザの平均的な使用方法において発生すると想定されるライト処理回数として設定される。

また、第三候補値Ｃは、磁気ディスク装置において、ｘ回のライト処理が行われた場合に、ｌｏｇＢＥＲを最小とするライト電流値として設定される。すなわち、この第三候補値Ｃは、ライト電流値の下限値として設定されている。

なお、図３に示すように、第二候補値Ｂは、第一候補値Ａよりも小さく、且つ第三候補値Ｃよりも大きいライト電流値として設定されている。

本実施形態においては、予めライト電流候補値がこのように設定されていることにより、ライト電流値決定部２０２は、磁気ディスク装置においてｘ回のライト処理が行われた場合に、ｌｏｇＢＥＲ値が、図３に示すように予め定められたｌｏｇＢＥＲの上限値Ｌを上回ることとならない範囲内でライト電流値を設定することができる。

具体的に、このライト電流値決定部２０２は、例えば、不揮発性メモリ１０１又はＲＡＭ１０２が予め定められた複数のライト処理頻度閾値を保持している場合には、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れたライト処理頻度値と、当該複数のライト処理頻度閾値と、を比較し、当該比較結果に基づいて、３つのライト電流候補値のうちから、予め定められた選択条件を満たす１つのライト電流候補値をライト電流値として決定する。

すなわち、この場合、このライト電流値決定部２０２は、例えば、不揮発性メモリ１０１が２つの頻度閾値（以下、第一頻度閾値ｐ及び第二頻度閾値ｑと呼ぶ。第一頻度閾値ｐは第二頻度閾値ｑよりも小さい。）を予め保持している場合には、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れたライト処理頻度が、当該２つの頻度閾値のうち、第一頻度閾値ｐ未満であると判断した場合には、第一候補値Ａをライト電流値に決定し、当該ライト処理頻度が第一頻度閾値ｐ以上であって第二頻度閾値ｑ未満であると判断した場合には、第二候補値Ｂをライト電流値に決定し、当該ライト処理頻度が第二頻度閾値ｑ以上であると判断した場合には、第三候補値Ｃをライト電流値に決定する。

また、ライト電流値決定部２０２は、ライト処理回数取得部２００から受け入れたライト処理回数に基づいてライト電流値を決定することとしてもよい。具体的に、この場合、このライト電流値決定部２０２は、例えば、ライト処理回数取得部２００から受け入れたライト処理回数と、不揮発性メモリ１０１又はＲＡＭ１０２が保持している予め定められた複数のライト処理回数閾値と、を比較し、当該比較結果に基づいて、３つのライト電流候補値のうちから、予め定められた選択条件を満たす１つのライト電流候補値をライト電流値として決定する。

すなわち、この場合、このライト電流値決定部２０２は、例えば、ライト処理回数取得部２００から受け入れたライト処理回数が、不揮発性メモリ１０１が予め保持している２つの回数閾値（以下、第一回数閾値ｖ及び第二回数閾値ｗと呼ぶ。第一回数閾値ｖは第二回数閾値ｗよりも小さい。）のうち、第一回数閾値ｖ未満であると判断した場合には、第一候補値Ａをライト電流値に決定し、当該ライト処理回数が第一回数閾値ｖ以上であって第二回数閾値ｗ未満であると判断した場合には、第二候補値Ｂをライト電流値に決定し、当該ライト処理回数が第二回数閾値ｗ以上であると判断した場合には、第三候補値Ｃをライト電流値に決定する。

このライト電流値決定部２０２は、このようにして決定したライト電流値を用いて、当該ライト電流値に係る磁気ディスク面へのライト処理を行うよう指示する命令をＨＤＣ１０３に出力する。この結果、ライトヘッド１０８は、ライト電流値決定部２０２が決定したライト電流値を用いて、ライト電流値決定部２０２によって指定された磁気ディスク面へのライト処理を行うこととなる。

また、本実施形態において、制御チップは、ライトヘッド１０８が磁気ディスク１１０に書き込むデータ量を取得し、当該取得されたデータ量に基づいて、当該ライトヘッド１０８が当該磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定することとしてもよい。

図５は、この場合の制御チップが行う主な処理を示す機能ブロック図である。すなわち、図５に示すように、この制御チップは、ライトデータ量取得部２０３と、ライト処理頻度算出部２０１と、ライト電流値決定部２０２と、を機能的に含んでいる。なお、ライト処理頻度算出部２０１とライト電流値決定部２０２とは、上述のライト処理回数又はライト処理頻度に基づくライト電流値決定処理を行う場合と同様の処理を行うことによって、ライトデータ量に基づくライト電流値の決定処理を行う。

具体的に、このライトデータ量取得部２０３は、例えば、ＨＤＣ１０３がホストコンピュータから受け入れるライトデータのバイト数を取得し、磁気ディスク装置の出荷後から、ＨＤＣ１０３がホストコンピュータからライトデータを受け入れるまでの時間内に磁気ディスク１１０に書き込まれたライトデータのバイト数の累積値や、直近の一定期間内に磁気ディスク１１０に書き込まれたデータのバイト数の累積値等をライトデータ量として取得し、不揮発性メモリ１０１やＲＡＭ１０２に保持する。

この場合、ライト電流値決定部２０２は、例えば、ライトデータ量取得部２０３が取得した過去のライトデータ量に基づいて、ライト電流値を決定する。具体的に、この場合、このライト電流値決定部２０２は、例えば、上記ライト処理回数に基づいてライト電流値を決定する場合と同様に、ライトデータ量取得部２０３から受け入れたライトデータ量と、不揮発性メモリ１０１又はＲＡＭ１０２が保持している予め定められた複数のライトデータ量閾値と、を比較し、当該比較結果に基づいて、複数のライト電流候補値のうちから、予め定められた選択条件を満たす１つのライト電流候補値をライト電流値として決定する。この場合、この複数のライト電流候補値は、例えば、図３に示す例と同様に、磁気ディスク装置において、予め定められた第一のデータ量が書き込まれた場合に、ｌｏｇＢＥＲを予め定められた上限値未満とするライト電流値のうち、最大のライト電流値として設定される第一候補値（ライト電流値の上限値）、第一のデータ量より少ない第二のデータ量が書き込まれた場合にｌｏｇＢＥＲを最小とするライト電流値として設定される第二候補値、当該第一のデータ量が書き込まれた場合に、ｌｏｇＢＥＲを最小とするライト電流値として設定される第三候補値（ライト電流値の下限値）を含み、ライト電流値決定部２０２は、磁気ディスク装置において第一のデータ量が書き込まれた場合に、ｌｏｇＢＥＲ値が、予め定められたｌｏｇＢＥＲの上限値を上回ることとならない範囲内でライト電流値を設定することとしてもよい。

また、この場合、ライト処理頻度算出部２０１は、上述のライト処理回数からライト処理頻度を算出する場合と同様に、ライトデータ量取得部２０３から受け入れたライトデータ量をＰＯＨで除算して、単位時間あたりに書き込まれたライトデータ量をライト処理頻度として算出する。そして、ライト電流値決定部２０２は、例えば、上述のライト処理回数やライト処理頻度に基づいてライト電流値を決定する場合と同様に、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れたライト処理頻度に基づいて、ライト電流値を決定する。

次に、制御チップが行うライト電流値決定処理の流れについて説明する。ここでは、磁気ディスク装置は、予め（例えば、当該磁気ディスク装置の出荷時に）ライト電流値として第二候補値Ｂを用いるよう設定され、その後当該磁気ディスク装置において行われるライト処理の頻度に応じて、制御チップが当該磁気ディスク装置において用いられるライト電流値を変化させる場合を例として説明する。なお、不揮発性メモリ１０１は、磁気ディスク装置の性能や信頼性等に基づいて予め設定された２つのライト処理頻度閾値（以下、第一頻度閾値ｐと第二頻度閾値ｑと呼ぶ。）を保持している。

図４は、制御チップが行う処理の一例について、その主な工程を示すフロー図である。図４に示すように、ライト処理回数取得部２００は、ホストコンピュータからＨＤＣ１０３に新たなライトデータが受け入れられ、又はある磁気ディスク面（以下、対象ディスク面と呼ぶ。）上に当該ライトデータを書き込むライト処理が行われた場合には、当該対象ディスク面の識別番号に関連付けてＲＡＭ１０２に保持されている過去のライト処理回数の累積値に、当該新たなライト処理の回数を加えて更新し（Ｓ３００）、当該対象ディスクの識別番号と更新後のライト処理回数とをライト処理頻度算出部２０１に出力する。

ライト処理頻度算出部２０１は、ライト処理回数取得部２００からライト処理回数を受け入れると、当該受け入れるまでの経過時間を累積ＰＯＨとして算出し、当該ライト処理頻度を当該累積ＰＯＨで除算して対象ディスク面に係るライト処理頻度値ｆを算出し（Ｓ３０１）、対象ディスクの識別番号とともにライト電流値決定部２０２に出力する。

ライト電流値決定部２０２は、まず、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れたライト処理頻度値ｆが第一頻度閾値ｐ未満であるか否かを判断する（Ｓ３０２）。

そして、このライト電流値決定部２０２は、ライト処理頻度値ｆが第一頻度閾値ｐ未満であると判断した場合（処理Ｓ３０２においてＹｅｓ）には、対象ディスクにおけるライト処理に用いるライト電流値を第一候補値Ａに決定し（Ｓ３０３）、処理を終了する。

また、ライト電流値決定部２０２は、処理Ｓ３０２においてライト処理頻度ｆが第一頻度閾値ｐ以上であると判断した場合（処理Ｓ３０２においてＮｏ）には、さらに当該ライト処理頻度ｆが第二頻度閾値ｑ未満であるか否かを判断する（Ｓ３０４）。

そして、このライト電流値決定部２０２は、ライト処理頻度値ｆが第二頻度閾値ｑ未満であると判断した場合（処理Ｓ３０４においてＹｅｓ）には、対象ディスクにおけるライト処理に用いるライト電流値を第二候補値Ｂに決定し（Ｓ３０５）、処理を終了する。

また、ライト電流値決定部は、処理Ｓ３０４においてライト処理頻度ｆが第二頻度閾値ｑ以上であると判断した場合（処理Ｓ３０４においてＮｏ）には、対象ディスクにおけるライト処理に用いるライト電流値を第三候補値Ｃに決定し（Ｓ３０６）、処理を終了する。

なお、本発明に係るライト電流制御チップ及び磁気ディスク装置は、上述の例に限られない。例えば、ライト処理回数取得部２００は、ライト処理回数に加えて、リード処理回数をも取得することとしてもよい。この場合、ライト処理頻度算出部２０１は、例えば、ライト処理回数とリード処理回数とを合算した総処理回数に対するライト処理回数の割合や、リード処理回数に対するライト処理回数の割合等を、ライト処理頻度として算出する。

また、例えば、ライト処理頻度算出部２０１は、ＨＤＣ１０３がホストコンピュータからライトデータを受け入れたタイミング、ライト処理回数取得部２００がライト処理回数を更新したタイミング等、制御チップ又は磁気ディスク装置が処理を行う種々のタイミングで経過時間を取得し、当該経過時間を用いてＰＯＨを算出することとしてもよい。すなわち、この場合、このライト処理頻度算出部２０１は、例えば、ライト処理回数取得部２００がライト処理回数を更新した時点から予め定められた一定時間だけ遡った過去の一定期間内におけるライト処理回数の累積値を、当該過去の一定期間を表すＰＯＨで除算してライト処理頻度値を算出する。また、この場合、ライト電流値決定部２０２は、ライト処理頻度算出部２０１が算出した、直近の一定期間内におけるライト処理頻度に基づいて、ライト電流値を決定し、磁気ディスク装置は、当該決定されたライト電流値を用いてライト処理を行うこととなる。

また、例えば、ライト処理頻度算出部２０１は、ライト処理回数取得部２００からライト処理回数を受け入れない場合であっても、予め定められた一定時間おきに、ライト処理頻度値を算出することとしてもよい。すなわち、この場合、このライト処理頻度算出部２０１は、例えば、予め定められたスケジュールに従って、定期的に訪れるタイミングで、その時点においてＲＡＭ１０２又は不揮発性メモリ１０１が保持している磁気ディスク装置の出荷後に行われた全てのライト処理回数の累積値を、当該出荷後のＰＯＨの累積値で除算したライト処理頻度値や、当該ライト処理回数の累積値のうち、その時点から過去一定期間内に行われた直近の一定期間内におけるライト処理回数の累積値を、当該過去一定期間に相当するＰＯＨで除算したライト処理頻度値等を算出する。この場合、ライト電流値決定部２０２は、ライト処理頻度算出部２０１から受け入れるライト処理頻度に基づいて、定期的にライト電流値を決定し、磁気ディスク装置は、当該定期的に決定されるライト電流値を用いてライト処理を行うこととなる。

また、例えば、ＨＤＣ１０３がホストコンピュータから複数のライトデータを受け入れて、当該複数のライトデータのうちの一部をデータバッファ１０４に保持している場合には、ライト処理回数取得部２００は、当該データバッファ１０４に保持されているライトデータの数（以下、ライト処理待機数と呼ぶ。）を取得し、ライト電流値決定部２０２は、当該ライト処理待機数に基づいてライト電流値を決定することとしてもよい。

具体的に、この場合、ライト処理回数取得部２００は、例えば、ライトヘッド１０８が１つのライトデータに係るライト処理を行っている間に、ライト処理待機数を取得し、当該ライト処理待機数を加算して更新したライト処理回数の累積値をライト処理頻度算出部２０１に出力する。ライト処理頻度算出部２０１は、このライト処理待機数を含むライト処理回数に基づいてライト処理頻度値を算出し、ライト電流値決定部２０２に出力する。そして、ライト電流値決定部２０２は、このライト処理頻度値に基づいてライト電流値を決定し、当該ライト電流値を用いてライト処理を行うようＨＤＣ１０３に命令を出力する。

また、この場合、例えば、磁気ディスク装置は、このライト処理待機数に基づいて決定されたライト電流値を用いて、当該ライト処理待機数に係るライトデータ（すなわち、データバッファ１０４に保持されているライトデータ）についてのライト処理を行うこととしてもよい。すなわち、例えば、データバッファ１０４は、各ライトデータを、当該各ライトデータを特定する識別番号と関連付けて保持し、制御チップは、ライト処理待機数に基づいて決定されたライト電流値と、当該ライト処理待機数に係るライトデータの識別番号とを関連付けてＨＤＣ１０３に出力することにより、当該ライト電流値を用いて当該ライトデータのライト処理を行うよう命令する。

また、この場合、制御チップは、データバッファ１０４に保持されているライトデータ量（すなわち、当該ライトデータのライト処理を実行することによって磁気ディスク１１０に書き込まれる予定のデータ量）に基づいてライト電流値を決定することとしてもよい。具体的に、この場合、例えば、ライトデータ量取得部２０３は、データバッファ１０４に保持されているライトデータのバイト数を取得し、ライト電流値決定部２０２は、当該ライトデータのバイト数、又はライト処理頻度算出部２０１が当該ライトデータのバイト数を用いて算出したライト処理頻度に基づいて、当該ライトデータのライト処理において用いるライト電流値を決定する。

本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の主な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るライト電流制御チップの一例が行う主な処理を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るライト電流の候補値についての説明図である。 本発明の一実施形態に係るライト電流制御チップが行う主な処理を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係るライト電流制御チップの他の例が行う主な処理を示す機能ブロック図である。 磁気ディスク装置の一例を示す説明図である。 磁気ディスク上に配置されるトラックについての説明図である。 ライトヘッドの一例についての説明図である。

符号の説明

１００ マイクロプロセッサ、１０１ 不揮発性メモリ、１０２ ランダムアクセスメモリ、１０３ ハードディスクコントローラ、１０４ データバッファ、１０５ サーボコントローラ、１０６ Ｒ／Ｗチャネル、１０７ Ｒ／Ｗアンプ、１０８ ライトヘッド、１０９ リードヘッド、１１０ 磁気ディスク、１１１ ＶＣＭドライバ、１１２ ＶＣＭ、１１３ アーム、１１４ 磁気ヘッド、２００ ライト処理回数取得部、２０１ ライト処理頻度算出部、２０２ ライト電流値決定部、２０３ ライトデータ量取得部。

Claims (12)

1. 磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込む磁気ディスク装置であって、
   前記磁気ディスクにデータを書き込むライト処理の回数を取得する手段と、
   前記取得されたライト処理回数に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、
   前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、
   を含む磁気ディスク装置。
2. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   ライト電流下限値とライト電流上限値とを保持する手段をさらに含み、
   前記決定手段は、前記ライト電流下限値以上であって前記ライト電流上限値未満の範囲で前記ライト電流値を決定する磁気ディスク装置。
3. 請求項２に記載の磁気ディスク装置において、
   前記ライト電流下限値は、予め定められた回数のライト処理が行われた場合のビット誤り率を最小とするライト電流値であり、前記ライト電流上限値は、予め定められた回数のライト処理が行われた場合のビット誤り率を予め定められた閾値未満とするライト電流値のうち、最大のライト電流値である磁気ディスク装置。
4. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記取得されるライト処理回数に基づいて、単位時間あたりのライト処理頻度を算出する算出手段をさらに含み、
   前記決定手段は、前記算出されたライト処理頻度に基づいて、前記ライト電流値を決定する磁気ディスク装置。
5. 請求項４に記載の磁気ディスク装置において、
   前記算出手段は、前記取得されるライト処理回数を、前記磁気ディスクの電源がオンとなっている時間で除して前記ライト処理頻度を算出する磁気ディスク装置。
6. 磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込む磁気ディスク装置であって、
   前記磁気ディスクに書き込まれるデータ量を取得する手段と、
   前記取得されたデータ量に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、
   前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、
   を含む磁気ディスク装置。
7. 請求項６に記載の磁気ディスク装置において、
   ライト電流下限値とライト電流上限値とを保持する手段をさらに含み、
   前記決定手段は、前記ライト電流下限値以上であって前記ライト電流上限値未満の範囲で前記ライト電流値を決定する磁気ディスク装置。
8. 請求項７に記載の磁気ディスク装置において、
   前記ライト電流下限値は、予め定められたデータ量が書き込まれた場合のビット誤り率を最小とするライト電流値であり、前記ライト電流上限値は、予め定められたデータ量が書き込まれた場合のビット誤り率を予め定められた閾値未満とするライト電流値のうち、最大のライト電流値である磁気ディスク装置。
9. 請求項６に記載の磁気ディスク装置において、
   前記取得されるデータ量に基づいて、単位時間あたりの書込データ量を算出する算出手段をさらに含み、
   前記決定手段は、前記算出された単位時間あたりの書込データ量に基づいて、前記ライト電流値を決定する磁気ディスク装置。
10. 請求項９に記載の磁気ディスク装置において、
    前記算出手段は、前記取得されるデータ量を、前記磁気ディスクの電源がオンとなっている時間で除して前記単位時間あたりの書込データ量を算出する磁気ディスク装置。
11. 磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込む磁気ディスク装置に用いるライト電流制御チップであって、
    前記磁気ディスクにデータを書き込むライト処理の回数を取得する手段と、
    前記取得されたライト処理回数に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、
    前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、
    を含むライト電流制御チップ。
12. 磁気ヘッドが磁気ディスクにデータを書き込む磁気ディスク装置に用いるライト電流制御チップであって、
    前記磁気ディスクに書き込まれるデータ量を取得する手段と、
    前記取得されたデータ量に基づいて、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクにデータを書き込む際に用いるライト電流値を決定する決定手段と、
    前記決定されたライト電流値を用いて前記磁気ディスクにデータを書き込むよう前記磁気ヘッドに指示する手段と、
    を含むライト電流制御チップ。
    

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