JP2007042178A - ディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法及びディスク記憶装置 - Google Patents

ディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法及びディスク記憶装置 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のディスク面と、複数のヘッドを有するディスク記憶装置において、ヘッド毎に異なるＳ／Ｎを改善する。
【解決手段】セクタ長により、リード／ライト特性が異なることを利用して、リード／ライト特性が最適となるセクタフォーマットで、ディスク面（１９）をフォーマット化するため、従来の単一フォーマットを採用した磁気記録再生装置と比較して、Ｓ／Ｎの改善が期待でき、装置歩留まりや装置パフォーマンスの向上、さらには高記録密度が実現可能となる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、ディスクにデータをヘッドで記録するディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法およびディスク記憶装置に関し、特に、セクタフォーマットを、記録再生特性に応じて、設定するディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法及びディスク記憶装置に関する。
近年のデータ電子化処理の要求により、データを記憶する磁気ディスク装置や光ディスク装置の媒体記憶装置に、大容量化が要求されている。このため、ディスク媒体は、益々トラック密度や記録密度が高くなっている。
このようなディスク記憶装置では、記憶媒体に、ヘッドでデータをリード／ライトするため、ヘッドや記憶媒体の記録再生特性のわずかな相違も、装置性能に影響を与え、正規の特性が得られない不良品と判定される。
このため、ディスク記憶装置では、ディスク媒体の各セクタに試し書きを行い、そのリード結果から欠陥セクタを見つけ、交代処理したり、最適な記録パワーを設定する方法が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１９２４０９号公報（図３）
この従来の方法は、データトラックのセクタフォーマットを固定とし、装置個々の各種の読み取り条件や書き込み条件の最適化を図る方法であった。例えば、信号品質の尺度であるＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）比が、適切となるように、最適化するものであった。近年のトラック密度や記録密度の向上に伴い、このような読み取り、書き込み条件の調整では、全ての装置に、所定の信号品質を保証することが困難となってきた。
しかも、近年の大量生産では、装置個々に、これらの条件を微妙に調整することは、コストの上昇を招くという問題もあった。このため、装置の歩留まりの低下や、装置の性能の低下（例えば、リトライ回数の増加）を招いていた。
従って、本発明の目的は、セクタフォーマットにより、装置の歩留まりを向上するためのディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法及びディスク記憶装置を提供することにある。
又、本発明の他の目的は、セクタフォーマットにより、装置の性能を向上するためのディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法及びディスク記憶装置を提供することにある。
更に、本発明の更に他の目的は、自動的に、記録再生特性が最適なセクタフォーマットを設定し、装置の歩留まりや性能の劣化を防止するためのディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法及びディスク記憶装置を提供することにある。
この目的の達成のため、本発明は、複数のディスク面を有する少なくとも１つのディスク媒体と、前記ディスク媒体をセクタ単位で、リード／ライトするための複数のヘッドと、前記ヘッドをセクタ単位で、リード／ライト制御する制御ユニットとを有し、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
本発明のセクタフォーマット設定処理方法は、複数のディスク面を有する少なくとも１つのディスク媒体を、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップと、前記ヘッドで、前記ディスク記憶媒体を、セクタ単位に、リード／ライトするステップとを有する。
又、本発明は、好ましくは、前記ディスク媒体は、各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトした後、前記ディスク媒体をリードして得たリード／ライト特性から決定された前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
又、本発明は、好ましくは、前記制御ユニットは、各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトした後、前記ディスク媒体をリードして、リード／ライト特性を測定し、前記各ヘッドの前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定する。
又、本発明は、好ましくは、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎、トラック毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
又、本発明は、好ましくは、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎、複数トラックを束ねたゾーン毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
又、本発明は、好ましくは、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としてのエラーレートが最小となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
又、本発明は、好ましくは、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としてのＳ／Ｎが最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
又、本発明は、好ましくは、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としての尤度情報が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された。
又、本発明は、好ましくは、前記制御ユニットは、前記リード／ライト特性の劣化を検出し、前記劣化を検出したヘッドに対応するディスク面のデータをメモリに退避し、前記ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク面にライトした後、前記ディスク面をリードして、リード／ライト特性を測定し、前記ヘッドの前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定する。
又、本発明は、好ましくは、前記制御ユニットは、前記セクタ長のセクタフォーマットに対応するＬＢＡテーブルを有し、前記ＬＢＡテーブルを参照して、前記ディスク媒体をリード／ライトする。
本発明では、セクタ長により、リード／ライト特性が異なることを利用して、リード／ライト特性が最適となるセクタフォーマットを採用した磁気記録再生装置が実現できるため、従来の単一フォーマットを採用した磁気記録再生装置と比較して、Ｓ／Ｎの改善が期待でき、装置歩留まりや装置パフォーマンスの向上、さらには高記録密度が実現可能となる。
以下、本発明の実施の形態を、ディスク記憶装置、セクタフォーマット設定処理、他の実施の形態の順で説明する。
＊＊ディスク記憶装置＊＊
図１は、本発明の一実施の形態のディスク記憶装置の構成図、図２は、図１の信号経路の説明図、図３は、図１のディスク媒体の説明図、図４及び図５は、セクタフォーマットの説明図である。図１は、ディスク記憶装置として、磁気ディスクにデータをリード／ライトする磁気ディスク装置（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）を例に示す。
図１に示すように、磁気ディスク装置１０は、パーソナルコンピュータ（図２で後述する）に内蔵又は接続され、パーソナルコンピュータのホスト（図１では図示せず）とＡＴＡ（ＡＴ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）規格等のインターフェースのケーブル（図示せず）で接続される。
磁気ディスク装置１０は、複数枚（ここでは、２枚）の磁気ディスク１９と、磁気ディスク１９を回転するスピンドルモータ２０と、磁気ディスク１９の各面にデータをリード／ライトする複数（ここでは、４つ）の磁気ヘッド２５と、磁気ヘッド２５を磁気ディスク１９の半径方向（トラック横断方向）に移動するアクチュエータ（ＶＣＭ）２２とを備える。
又、制御部として、ＨＤＣ（Hard Disk Controller）１２と、データバッファ１４と、ＭＰＵ１１と、メモリ（ＲＡＭ／ＲＯＭ）１３と、リードチャネル回路１６と、ヘッドＩＣ１８と、スピンドルモータドライバ２１と、ＶＣＭドライバ２３と、これらを接続するバス１７とを備える。
ＨＤＣ１２は、ホストからタスクをセットするタスクファイルを有するインターフェース制御回路と、データバッファ１４を制御するデータバッファ制御回路とを有する。リードチャネル回路１６は、ライトデータの符号化、リードデータの復調やライトゲートの生成を行う。
データバッファ１４は、キャッシュメモリの役目を果たし、ホストからのライトデータを保存し、磁気ディスク１９からのリードデータを保存する。そして、ライトバック時には、データバッファ１４のライトデータを、磁気ディスク１９にライトし、リード時には、データバッファ１４のリードデータを、ホストへ転送する。
ヘッドＩＣ１８は、ライト時は、ライトデータに従い、磁気ヘッド２５に記録電流を流し、リード時は、磁気ヘッド２５からの読取信号を増幅して、リードチャネル回路１６に出力する。スピンドルドライバ２１は、スピンドルモータ２０を回転駆動する。ＶＣＭドライバ２３は、磁気ヘッド２５を移動するＶＣＭ２２を駆動する。
ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１は、磁気ヘッド２５の位置制御、リード／ライト制御、リトライ制御を行う。メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）１３は、ＭＰＵ１１の処理に必要なデータを格納する。このリードチャネル回路１６に、リード／ライトタイミング回路３が設けられ、ＭＰＵ１１は、このタイミング回路３と連携して、リード／ライト制御を実行する。
図２のライト及びリード系の構成図に示すように、ホストコンピュータ３０から送られてくる[０、１]のバイナリーパターンからなるユーザデータは、ハードディスクコントローラ１２に入力される。ハードディスクコントローラ１２では、ユーザデータに、誤訂正検出のためのＣＲＣ (Cyclic Redundancy Check)符号器１２Ａにより、ＣＲＣを付加され、ＥＣＣ(Error Correcting Code)符号器１２Ｂにより、エラー訂正のためのＥＣＣが付加され、リードチャネル回路１６に入力される。
リードチャネル回路１６では、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)における再生時のタイミング補正を可能ならしめるためのＲＬＬ(Run Length Limited) 符号器１６Ａが、入力データを符号化する。そして、ＲＬＬ符号器１６Ａの出力は、ヘッドＩＣ１８及びヘッド２５を介して、ディスク１９に、磁気記録、再生される。
一方、ヘッド２５で、ディスク１９から再生されたアナログ信号は、リードチャネル回路１６の等化器１６Ｂにより、ＰＲ４（Partial Response class 4)、ＥＰＲ４(Extended PR4)、ＥＥＰＲ４(Extended EPR4)、ＭＥＥＰＲ４(Modified EEPR4)方式等の所望の目標波形となるように信号が整形される。
整形されたアナログ信号は、ＰＲＭＬ(Partial Response Maximum Likelihood)方式を実現する最尤復号器の一つであるビタビ復号器１６Ｃにより復号された後、ＲＬＬ復号器１６Ｄにより復号されて、リードチャネル回路１６より出力される。このリードチャネル出力は、ハードディスクコントローラ１２のＥＣＣ復号器１２Ｃにより誤り訂正がなされ、ＣＲＣ検出器１２Ｄにより，誤訂正の有無をチェックされた後、ホストコンピュータ３０に渡される。
図３は、磁気ディスク１９のトラックフォーマットの説明図であり、磁気ディスク１９は、同心円の複数のトラック１９−１，１９−２、……を有する。各トラック１９−１、……は、複数のセクタ１９０に分割されている。図４は、５１２Ｂｙｔｅセクタフォーマットの例である。Ｐｒｅａｍｂｌｅは、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)やＰＬＬに使用される既知のトレーニングパターンであり、多くの場合、"１１００"(ＮＲＺパターン)の繰り返しが用いられる。
ＳＢ(Sync Byte)は、Ｐｒｅａｍｂｌｅ部とデータ部の区切りを意味する既知のパターンであり、信頼性を向上させるため２つ以上のＳＢ（同期バイト）を用いる場合もある。
ＳＢの後にユーザデータ（５１２Ｂｙｔｅ)、ＣＲＣ，ＥＣＣが記録される。又、磁気記録媒体１９上では、ＲＬＬ符号化されているため，ＲＬＬ符号化前よりは若干データサイズが大きくなる。データサイズの増加量は、使用するＲＬＬ符号の符号化率（符号化前/符号化後）により異なる。例えば、符号化率１６／１７を用いた場合は、ユーザデータが、５１２Ｂｙｔｅ＊１６／１７＝５４４Ｂｙｔｅとなる。
図５は、既に提案されている、５１２Ｂｙｔｅを超えるロングセクタフォーマットの例である。例えば、１０２４Ｂｙｔｅセクタフォーマットの場合、従来の２倍(＝１０２４／５１２)のユーザデータを、一つのセクタに記録することになる。ロングセクタフォーマットの利点は、５１２Ｂｙｔｅセクタフォーマットと比較して、１トラック当たりのセクタ数を少なくすることができるため、Ｐｒｅａｍｂｌｅ，ＳＢを削減できることになり、線記録密度の緩和が可能となる。一方、５１２Ｂｙｔｅ等のショートセクタフォーマットでは、５１２Ｂｙｔｅ毎に、ＥＣＣ，ＣＲＣを実行できるため、バーストエラーの確立が少ないという利点がある。
従来の磁気記録再生装置では、円盤状の磁気記録媒体１９（図３）における最外周から最内周までのデータトラックは、全て同じ５１２Ｂｙｔｅセクタフォーマットが用いられており、ロングセクタフォーマットにおいても、データトラックは、全て同じ単一セクタフォーマットとなる。
図６は、２５６Ｂｙｔｅ，５１２Ｂｙｔｅ，１０２４Ｂｙｔｅ，４０９６Ｂｙｔｅの各セクタフォーマットにおける、Ｓ／Ｎ(孤立波信号振幅／雑音の実行値)とセクタエラーレート（エラーセクタ／リードセクタ)の関係を、計算機シミュレーションにより求めた関係図である。
この計算機シミュレーションを説明する。図２のシミュレーションモデルを作成する。即ち、入力信号を、ＣＲＣ符号器１２Ａ，ＥＣＣ符号器１２Ｂ，ＲＬＬ符号器１６Ａで記録信号に変換し，そのアナログ波形（ローレンツ波形という）にノイズＮを加算し、等化器１６Ｂ，ビタビ復号器１６Ｃ，ＲＬＬ復号器１６Ｄ，ＥＣＣ復号器１２Ｃ，ＣＲＣ検出器１２Ｄで、リードデータに変換するモデルを作成する。
信号振幅Ｓに対し、ノイズの振幅Ｎを変化し、各Ｓ／Ｎ（ｄＢ）におけるセクタエラーレートを測定した。このセクタエラーレートは、図では、対数表示となっており、例えば、セクタエラーレートが、「０」では、１００回リードして、１００回エラーであった、即ち、ｌｏｇ（１００／１００）＝ｌｏｇ（１／１）＝０である。又、セクタエラーレートが、「−１」では、１００回リードして、１０回エラーした、即ち、ｌｏｇ（１０／１００）＝ｌｏｇ（１／１０）＝−１である。
このモデルにより、前述のように、２５６Ｂｙｔｅ，５１２Ｂｙｔｅ，１０２４Ｂｙｔｅ，４０９６Ｂｙｔｅの各セクタフォーマットでデータの入力し、ノイズ強度を変化し、Ｓ／Ｎが、「２１．２」から「２３」まで変えて、セクタエラーレートを測定した結果を、プロットしたものである。尚、図の「ｔ」は、ＥＣＣエラー訂正可能ビット数であり、このエラーレートは、ＥＣＣ訂正不可のものをエラーセクタと判定している。更に、記録密度（Ｕｓｅｒ Ｂｉｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ）は、「３」であり、且つＭＥＥＰＲ４ＭＬを使用した。
この図６のグラフで判るように、Ｓ／Ｎ比が、高くなるにつれ、エラーレートは、小さくなるが、各セクタフォーマットでその様子が異なる。即ち、Ｓ／Ｎ < ２２．１ｄＢでは、ショートセクタフォーマットである２５６Ｂｙｔｅセクタフォーマットが優れており（エラーレートが少ない）、Ｓ／Ｎ >２２．１ｄＢでは，ロングセクタフォーマットである４０９６Ｂｙｔｅセクタフォーマットが優れている（エラーレートが小さい）ことがわかる。
即ち、セクタフォーマットの長さにより、記録再生特性が変化する。よって、磁気記録媒体１９の最外周と最内周においては、データ転送速度や記録密度の違いにより、磁気記録再生特性（Ｓ／Ｎなど)が異なり、必ずしも、媒体の全てのデータトラックにおいて単一のセクタフォーマットが優れているとはいえない。また、通常、磁気記録再生装置は、２つ以上の磁気記録再生ヘッドを搭載しているので、ヘッド毎の磁気記録再生特性（Ｓ／Ｎなど)のばらつきのため、同様に、単一のセクタフォーマットが優れているわけではない。
そこで、本発明は、磁気記録再生装置のディスク１９の最外周から最内周に至るトラック毎、ゾーン毎、さらにはヘッド毎に、最適化されたセクタフォーマットを適用することで、これまでの単一フォーマットの磁気記録再生装置と比較して、装置歩留まりや装置パフォーマンス、および記録密度の向上を可能とする。
＊＊セクタフォーマット設定処理＊＊
以下、ディスクやヘッド毎に、セクタフォーマットを最適化するための処理を説明する。図７は、工場出荷時のセクタフォーマット処理フロー図である。
（Ｓ１０）前述の図１の装置により、図９で説明するように、各ヘッド、又は各ディスク面のゾーン毎に、更には、トラック毎に、エラーレートを測定し、各ヘッド、又は各ディスク面のゾーン毎に、エラーレートが最小のセクタフォーマットを決定する。
（Ｓ１２）次に、決定されたセクタフォーマットを、各ヘッドで、各ディスク面、各ゾーン、各トラックに書き込む。そして、終了する。
次に、図８は、出荷後のセクタフォーマット処理フロー図である。
（Ｓ２０）前述の図１の装置の稼動中には、ＳＭＡＲＴ（Ｓｅｌｆ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｒｅｐｏｒｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）情報より、各ヘッドのエラーレートを累積している。そこで、このＳＭＡＲＴ情報を適宜参照して、ある特定ヘッドで、エラーレートが劣化したかを検出する。
（Ｓ２２）エラーレートの劣化したヘッドで、対応するディスク面のデータを読み取り、データバッファ１４に退避する。
（Ｓ２４）図９で説明するように、そのヘッドのエラーレートを測定し、そのヘッドで、エラーレートが最小のセクタフォーマットを決定する。
（Ｓ２６）次に、決定されたセクタフォーマットで、退避したユーザデータを、そのヘッドで、対応するディスク面に書き込む。そして、終了する。
この工場出荷時にのみ、最適フォーマットを決定する処理は、ディスク記憶装置に接続された試験装置等の外部装置で行うことが望ましい。このようにすると、多数台のディスク記憶装置を同時に、処理できる。又、図８の処理は、ディスク記憶装置１０内のＣＰＵ１１が実行する。両者を行うには、ディスク記憶装置１０内のＣＰＵ１１にその処理プログラムを搭載する。
次に、図１０及び図１１を参照して、図９により、最適セクタフォーマット決定処理を説明する。尚、ここでは、ヘッド及びシリンダ毎に、セクタフォーマットを決定する例で、且つ５１２Ｂｙｔｅ，１０２４Ｂｙｔｅ，４０９６Ｂｙｔｅのセクタフォーマットを例に説明する。
先ず、決定処理の開始前に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に、図１０に示す５１２Ｂｙｔｅ，１０２４Ｂｙｔｅ，４０９６Ｂｙｔｅのセクタフォーマットテーブル１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを作成する。このセクタフォーマットテーブル１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、ヘッド／シリンダ番号（トラック番号に対応）の格納ＬＢＡと、そのセクタ長と、そのエラーレートとで構成される。例えば、ヘッド／シリンダ番号１／１に着目すると、５１２Ｂｙｔｅセクタフォーマットでは、ＬＢＡが、その半分の「１」〜「ｍ／２」となり、その２倍の４０９６Ｂｙｔｅセクタフォーマットでは、ＬＢＡが、「１」〜「ｍ／８」となる。エラーレートは、このＬＢＡ単位で測定される。
（Ｓ３０）ＣＰＵ１１は、５１２Ｂｙｔｅセクタフォーマットテーブル１３Ａを参照して、図２の記録経路を使用して、５１２Ｂｙｔｅのテストデータを各ヘッド（ディスク面）、各シリンダにライトする。
（Ｓ３２）ＣＰＵ１１は、そのライトデータのリードコマンドを発行し、図２の再生経路で、５１２Ｂｙｔｅのテストデータを読み出し、エラーレートを測定する。
（Ｓ３４）ＣＰＵ１１は、この測定結果をヘッド／シリンダ毎に、図１０のテーブル１３Ａに保存する。
（Ｓ３６）次に、ＣＰＵ１１は、１０２４Ｂｙｔｅセクタフォーマットテーブル１３Ａを参照して、図２の記録経路を使用して、１０２４Ｂｙｔｅのテストデータを各ヘッド（ディスク面）、各シリンダにライトする。
（Ｓ３８）ＣＰＵ１１は、そのライトデータのリードコマンドを発行し、図２の再生経路で、１０２４Ｂｙｔｅのテストデータを読み出し、エラーレートを測定する。
（Ｓ４０）ＣＰＵ１１は、この測定結果をヘッド／シリンダ毎に、図１０のテーブル１３Ｂに保存する。
（Ｓ４２）ＣＰＵ１１は、４０９６Ｂｙｔｅセクタフォーマットテーブル１３Ｃを参照して、図２の記録経路を使用して、４０９６Ｂｙｔｅのテストデータを各ヘッド（ディスク面）、各シリンダにライトする。
（Ｓ４４）ＣＰＵ１１は、そのライトデータのリードコマンドを発行し、図２の再生経路で、４０９６Ｂｙｔｅのテストデータを読み出し、エラーレートを測定する。
（Ｓ４６）ＣＰＵ１１は、この測定結果をヘッド／シリンダ毎に、図１０のテーブル１３Ｃに保存する。
（Ｓ４８）３つの測定結果から、ヘッド／シリンダ毎に、最適なセクタフォーマットを決定する。即ち、テーブル１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの各ヘッド／シリンダのエラーレートから、エラーレートが最小のセクタフォーマットを決定し、そのセクタフォーマットで、そのヘッド／シリンダのＬＢＡを決定し、図１１のようなＬＢＡテーブル１３Ｄを作成する。このテーブル１３Ｄで、ＣＳｉｊは、ヘッド／シリンダ番号ｉ／ｊにおけるセクタ長であり、Ｓｉｊは、そのヘッド／シリンダ番号におけるセクタ数である。そして、終了する。
図１２は、このＬＢＡテーブル１３Ｄによる、ディスク２５へのＬＢＡの配置例であり、ヘッド／シリンダ毎に、セクタサイズを変更した例を示す。図１２に示すように、ヘッド番号１のディスク面１９Ａでは、シリンダ番号「１」〜「Ｌ」に対し、各シリンダのセクタ長ＳｉｊのＬ個のセクタが配置され、ヘッド番号２のディスク面１９Ｂでは、シリンダ番号「１」〜「Ｌ」に対し、各シリンダのセクタ長ＳｉｊのＬ個のセクタが配置され、ディスク面１９Ａ，１９Ｂでは、最終アドレスと次のアドレスが連続する。
ＣＰＵ１１は、リード／ライト時は、このＬＢＡテーブル１３Ｄを参照して、セクタ単位にリード／ライト制御する。
このように、磁気記録再生装置に搭載されたｍ個のヘッド、およびｎ個のトラックの組み合わせごとに、セクタフォーマットを変化させて、エラーレートを測定して、最適なセクタフォーマットを図１１の表のごとく求める。図１１の表に従って、フォーマットすることで最適なセクタフォーマットを有する磁気記録再生装置が実現できる。
また、簡略化のため、トラック毎ではなく、トラックをいくつか束ねたゾーン毎に、セクタフォーマットを最適化しても良い。エラーレートで、最適化する代わりにエラーレートと相関のあるパラメータ（例えば、Ｓ／Ｎや最尤復号器１６Ｃにおける尤度情報）を用いて、最適化しても良い。
さらに、経年変化による磁気記録再生特性の変化に対応するため、一定の間隔、もしくは性能（エラーレート、Ｓ／Ｎ、最尤復号器１６Ｃにおける尤度情報など）の劣化に応じて、自動的に何度もフォーマットを最適化することもできる。
本発明により、最適化されたセクタフォーマットを採用した磁気記録再生装置が実現できるため、従来の単一フォーマットを採用した磁気記録再生装置と比較して、約０．２ｄＢ以上のＳ／Ｎの改善が期待でき、装置歩留まりや装置パフォーマンスの向上、さらには高記録密度が実現可能となる。
＊＊他の実施の形態＊＊
前述の実施の形態では、ディスク記憶装置を磁気ディスク装置で説明したが、光ディスク、光磁気ディスク、他の記憶媒体を使用した記憶装置にも適用できる。又、インターフェースは、ＡＴＡに限らず、他のインターフェースにも適用できる。更に、４面のディスクのディスク装置で説明したが、２面のディスク装置等、ディスク面を複数持つ装置にも適用できる。
又、このように、ＬＢＡ範囲を設定しても、ホスト３０に通知することにより、ホストで、論理空間を操作することもできる。
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、本発明の範囲からこれらを排除するものではない。
（付記１）複数のディスク面を有する少なくとも１つのディスク媒体と、前記ディスク媒体をセクタ単位で、リード／ライトするための複数のヘッドと、前記ヘッドをセクタ単位で、リード／ライト制御する制御ユニットとを有し、前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とするディスク記憶装置。
（付記２）前記ディスク媒体は、各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトした後、前記ディスク媒体をリードして得たリード／ライト特性から決定された前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記３）前記制御ユニットは、各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトした後、前記ディスク媒体をリードして、リード／ライト特性を測定し、前記各ヘッドの前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定することを特徴とする付記２のディスク記憶装置。
（付記４）前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎、トラック毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記５）前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎、複数トラックを束ねたゾーン毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記６）前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としてのエラーレートが最小となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記７）前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としてのＳ／Ｎが最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記８）前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としての尤度情報が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化されたことを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記９）前記制御ユニットは、前記リード／ライト特性の劣化を検出し、前記劣化を検出したヘッドに対応するディスク面のデータをメモリに退避し、前記ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク面にライトした後、前記ディスク面をリードして、リード／ライト特性を測定し、前記ヘッドの前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定することを特徴とする付記３のディスク記憶装置。
（付記１０）前記制御ユニットは、前記セクタ長のセクタフォーマットに対応するＬＢＡテーブルを有し、前記ＬＢＡテーブルを参照して、前記ディスク媒体をリード／ライトすることを特徴とする付記１のディスク記憶装置。
（付記１１）複数のディスク面を有する少なくとも１つのディスク媒体を、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップと、前記ヘッドで、前記ディスク記憶媒体を、セクタ単位に、リード／ライトするステップとを有することを特徴とするディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１２）前記フォーマット化ステップは、各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトするステップと、前記ディスク媒体をリードしてリード／ライト特性を測定するステップと、前記測定結果から前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定するステップとを有することを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１３）前記フォーマット化ステップは、前記ディスク記憶装置の制御ユニットにより、実行することを特徴とする付記１２のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１４）前記フォーマット化ステップは、前記ディスク媒体を、少なくともヘッド毎、トラック毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップからなることを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１５）前記フォーマット化ステップは、前記ディスク媒体を、少なくともヘッド毎、複数トラックを束ねたゾーン毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップからなることを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１６）前記フォーマット化ステップは、前記ディスク媒体を、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としてのエラーレートが最小となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップからなることを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１７）前記フォーマット化ステップは、前記ディスク媒体を、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としてのＳ／Ｎが最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップからなることを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１８）前記フォーマット化ステップは、前記ディスク媒体を、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性としての尤度情報が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップからなることを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記１９）前記ヘッドの前記リード／ライト特性の劣化を検出し、前記劣化を検出したヘッドに対応するディスク面のデータをメモリに退避するステップと、前記ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク面にライトした後、前記ディスク面をリードして、リード／ライト特性を測定し、前記ヘッドの前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定するステップを更に有することを特徴とする付記１３のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
（付記２０）前記リード／ライトステップは、前記セクタ長のセクタフォーマットに対応するＬＢＡテーブルを参照して、前記ディスク媒体をリード／ライトするステップからなることを特徴とする付記１１のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
セクタ長により、リード／ライト特性が異なることを利用して、リード／ライト特性が最適となるセクタフォーマットで、少なくともヘッド毎に、ディスク媒体をフォーマット化するため、従来の単一フォーマットを採用した磁気記録再生装置と比較して、Ｓ／Ｎの改善が期待でき、装置歩留まりや装置パフォーマンスの向上、さらには高記録密度が実現可能となる。
本発明の一実施の形態のディスク記憶装置の構成図である。 図１のリード／ライト系の構成図である。 図１のディスク媒体のセクタの説明図である。 図３のセクタのショートセクタフォーマットの説明図である。 図３のセクタのロングセクタフォーマットの説明図である。 図４、図５の異なるセクタ長のセクタフォーマットのＳ／Ｎとエラーレートの関係図である。 本発明の一実施の形態の工場出荷時のセクタフォーマット設定処理フロー図である。 本発明の他の実施の形態の工場出荷後のセクタフォーマット設定処理フロー図である。 図７及び図８のエラーレート測定及びセクタフォーマット決定処理フロー図である。 図９の処理の測定テーブルの説明図である。 図９の処理結果のＬＢＡテーブルの説明図である。 図１１のＬＢＡテーブルによるディスク媒体のＬＢＡ配置例の説明図である。
符号の説明
１０ ディスク記憶装置
１１ ＭＰＵ（処理ユニット）
１２ ＨＤＣ（コントローラ）
１３ メモリ（ＲＡＭ／ＲＯＭ）
１４ データバッファ
１６ リードチャネル（コントローラ）
１９ 媒体（磁気ディスク）
１９−１，１９−２ トラック
１９０ セクタ
２０ スピンドルモータ
２２ アクチュエータ（ＶＣＭ）
２５ ヘッド（磁気ヘッド）
３０ ホスト

Claims (5)

  1. 複数のディスク面を有する少なくとも１つのディスク媒体と、
    前記ディスク媒体をセクタ単位で、リード／ライトするための複数のヘッドと、
    前記ヘッドをセクタ単位で、リード／ライト制御する制御ユニットとを有し、
    前記ディスク媒体は、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された
    ことを特徴とするディスク記憶装置。
  2. 前記ディスク媒体は、
    各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトした後、前記ディスク媒体をリードして得たリード／ライト特性から決定された前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化された
    ことを特徴とする請求項１のディスク記憶装置。
  3. 前記制御ユニットは、
    各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトした後、前記ディスク媒体をリードして、リード／ライト特性を測定し、前記各ヘッドの前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定する
    ことを特徴とする請求項２のディスク記憶装置。
  4. 複数のディスク面を有する少なくとも１つのディスク媒体を、少なくともヘッド毎に、リード／ライト特性が最適となる異なるセクタ長のセクタフォーマットで、フォーマット化するステップと、
    前記ヘッドで、前記ディスク記憶媒体を、セクタ単位に、リード／ライトするステップとを有する
    ことを特徴とするディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
  5. 前記フォーマット化ステップは、
    各ヘッドで、前記異なるセクタ長のセクタフォーマットのテストデータを前記ディスク媒体にライトするステップと、
    前記ディスク媒体をリードしてリード／ライト特性を測定するステップと、
    前記測定結果から前記リード／ライト特性が最適となるセクタ長のセクタフォーマットを決定するステップとを有する
    ことを特徴とする請求項４のディスク記憶装置のセクタフォーマット設定処理方法。
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