JP2007157304A - ディスク装置、そのテスト方法、及びその製造方法 - Google Patents

ディスク装置、そのテスト方法、及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
製造時における検査時間を長時間させることなくメモリの良否判定を効率よく行なう。
【解決手段】
HDDのHDC10は、DRAM124へのデータの書き込み又はDRAM124からのデータの読み出しを管理するメモリマネージャと、DRAM124から読み出されたデータにエラーがあるか否かをチェックして外部へ出力する通常モード及びDRAM124から読み出されたデータにエラーがあるか否かのチェックのみを行なうテストモードを有するシステムECCホストとを有する。HDC10は、ディスクにデータを記録して読出しエラーが発生するか否かによりディスクの欠陥検査を実行する間、システムECCホスト12をテストモードとしてDRAM124からのテストデータをSRAM18に順次上書きしながらエラーの有無を検出することでDRAMの良否を判定する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、ディスク装置に含まれるメモリの良否を判定することができるディスク装置及びその製造方法、並びに前記メモリの良否を判定するディスク装置のテスト方法に関する。
データ記憶装置として、光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られているが、その中で、ハード・ディスク・ドライブ(Hard Disk Drive:HDD)は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。更に、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、HDDの用途は、その優れた特性により益々拡大している。
HDDは、製造工程において、組み立て後に製造テストが行われる。例えば、テスト装置に接続され、様々なコマンドを実行させる動作テストが行われたり、HDD自信が自己のディスクの欠陥などを検出するためのセルフテストを実行する。セルフテストは、SRST(Self Run Self Test)とよばれるテストであり、ディスクの表面にキズが発生しているなどの欠陥領域を検出する表面分析テスト(Surface Analysis Test:SAT)(例えば特許文献1参照)や、サーボ・トラックが狭いことやサーボ・トラックがリードすることができない等のサーボ・トラックに欠陥が生じていることによってライト・エラーが頻繁に発生する欠陥領域の検出を行っている。なお、ライト・エラーが頻繁に発生する欠陥領域の検出は、Fill dataと呼ばれる作業によって行われる。このFill dataは、磁気ディスクのデータ領域全面にデータのライトを行い、ライト・エラーが発生した場合に、そのデータ・トラックに含まれるすべてのセクタを欠陥領域としてPDM(Primary Defect Map)に登録する。SATにしてもライト・エラーの有無による欠陥領域の検出にしても、ディスクの全トラックについて行われるためテスト時間として極めて長い時間が必要となる。
特開2004−171755号公報
ところで、近時、HDDのパフォーマンスの向上に伴い、キャッシュ(DRAM)の容量が増え、また、そのアクセススピードが上がることに伴い、DRAMに欠陥が生じる確率も高くなってきている。DRAMにおける欠陥の検出率は、データをライトし、リードし、比較するという工程の繰り返し回数に比例する。よって、DRAMの良否判定には、長時間の検査時間を設ける必要がある。
しかしながら、製造過程において、上述のようにSRSTによる長時間のテスト工程は必須であり、これに更にDRAM検査のために長いテスト時間を別途割り当てることは現実的ではない。よって、DRAM検査を行なうとしても、上記繰り返し回数が限られてしまうため、十分な欠陥検査を行なうことができないとい。このため、DRAMの欠陥に対する検出率が低くなり、製品出荷後に問題になる場合がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、製造時における検査時間を長時間させることなくメモリの良否判定を効率よく行なうことができるディスク装置、ディスク装置の製造方法、及びディスク装置のテスト方法を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明にかかるディスク装置は、ディスクと、前記ディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み出すヘッドと、前記ディスクから読み出されたデータ又は前記ディスクへ書き込むデータをバッファリングするメモリと、前記ディスクとホストとの間のデータのやり取りを制御するディスクコントローラとを備え、前記ディスクコントローラは、前記メモリへのデータの書き込み又は前記メモリからのデータの読み出しを制御するメモリ管理部と、前記メモリから読み出されたデータにエラーがあるか否かをチェックして外部へ出力する第1のモード及び前記メモリから読み出されたデータにエラーがあるか否かのチェックのみを行なう第2のモードを有するエラーチェック部とを備え、前記ディスクの欠陥検査を実行する間、前記エラーチェック部を前記第2のモードとして前記メモリの良否を判定するものである。
本発明においては、ディスクコントローラがディスクの欠陥検出をしている間、メモリからデータを読み出し第2のモードに設定されたエラーチェック部がメモリから読み出されたデータのエラーをチェックすることで、ディスクの欠陥検出とメモリの良否判定を並列的に実行することができ、新たな検査工程を別途設けることなくメモリの良否判定を行なうことができる。
また、前記メモリは、前記ディスクコントローラにディスクの欠陥検出テストを実行させるためのテストプログラム及びディスク用テストデータが格納される領域と、空領域とを有し、前記ディスクコントローラは、前記メモリの良否の判定をするためのメモリ用テストデータを前記メモリの前記空領域に書き込み、前記エラーチェック部は、前記メモリに書き込まれた前記メモリ用テストデータが読み出される毎に読み出しエラーがあるか否かをチェックすることができる。これにより、ディスクの欠陥検出テストを実行する際に使用されない空領域についての良否判定行なうことができる。
更に、前記ディスクコントローラは、前記メモリ用テストデータを前記ディスクから読み出し、前記メモリの前記空領域に書き込むことができ、メモリ用テストデータはディスクに記録しておくことができる。
更にまた、前記ディスクコントローラは、前記ディスクの欠陥検出テストを行うためのディスク用テストデータを前記ディスクに書き込ませ、読み出し、読み出しエラーが発生するか否かをチェックすることで前記ディスクの欠陥検出を実行することができ、読み出しエラーのチェックは、ディスクの全トラックに亘って行なわれるため、その長時間のテスト時間を利用してメモリの良否判定を行なうことができる。
また、前記ディスクコントローラは、前記ディスクの欠陥検出テストを行うためのディスク用テストデータを前記ディスクに書き込ませ、書き込みエラーが発生するか否かをチェックすることで前記ディスクの欠陥検出を実行することで前記ディスクの欠陥検出を実行してもよく、読み出しエラーと同様、書き込みエラーのチェックもディスクの全トラックに亘って行なわれるため、同様に長時間を要する。この間にメモリの良否判定を合わせて行なうことができる。
更に、前記メモリの空領域を所定の領域に分割し、前記メモリの良否の判定をするためのメモリ用テストデータを分割した各分割領域に書き込み、当該分割領域毎に読み出しエラーを検出することができ、メモリの容量が大きい場合には所望の大きさに分割して検査することができる。
更にまた、前記ディスクコントローラは、一のトラックの欠陥検出を行なう間に一の前記分割領域の読み出しエラーの検出を行なうことができ、メモリの良否を判定するために十分な回数の読み出しエラーチェックを実行することができる。
また、前記メモリの良否の判定をするために複数のメモリ用テストデータを有し、所定のタイミングで、前記メモリに書き込まれるメモリ用テストデータを変更しながら前記メモリの良否を判定することができ、メモリに書き込むメモリ用テストデータを変更しながら読み出しエラーチェックを行なうことができる。
ここで、前記ディスクは、複数のゾーンを有し、前記ディスクコントローラは、異なるゾーンのトラックの欠陥検出を始める際に、前記ディスクから新たなメモリ用テストデータを読み出し、前記メモリに書き込むことができ、ゾーンの数分のテストパターンを書き込み読み出しエラーチェックをすることができる。
また、前記メモリの良否の判定をするために前記メモリに書き込まれるメモリ用テストデータは、エラーチェックコードを有し、前記エラーチェック部は、前記エラーチェックコードを使用して読み出しエラーをチェックすることができる。
この場合、前記ディスクコントローラは、前記エラーチェック部がエラーを検出した時点で前記メモリを不良と判定したり、又は前記エラーチェック部が検出したエラーが所定の回数以上となった場合に前記メモリを不良と判定したりすることができ、所望の基準でメモリの良否を判定することができる。
本発明にかかるディスク装置の検査方法は、データを記録するディスクと、前記ディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み出すヘッドと、前記ディスクから読み出したデータ又は前記ディスクへ書き込むデータをバッファリングするメモリと、前記ディスクとホストとの間のデータのやり取りを制御するディスクコントローラとを有するディスク装置のテスト方法であって、前記ディスクコントローラにより前記ディスクの欠陥検出テストをする間に、前記メモリの良否を判定するものである。
本発明においては、従来から行なわれているディスクの欠陥テストの間にメモリの良否を判定することで、テスト時間を長くすることなく、メモリの良否判定テストを盛り込むことができる。
この場合、前記ディスクコントローラがディスク用テストデータを使用して前記ディスクに対して書き込みエラー及び/又は読み出しエラーが発生するか否かを検査する間に、前記メモリの空領域にメモリ用テストデータを書き込み、読み出し、エラーが発生するか否かを繰り返すことで前記メモリの空領域の欠陥検出を行なうことができる。書き込みエラー又は読み出しエラーの発生は、全トラックについて検査されるため、長時間のテスト時間となる。この間に、メモリの空領域に対し、書き込み、読み出し、エラーの有無の検出からなる一連の工程を十分繰り返すことができ、正確にメモリの良否判定をすることができる。
本発明のディスク装置の製造方法は、データを記録するディスク及び前記ディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み出すヘッドを有するディスク装置を組み立て、前記ディスクから読み出したデータ又は前記ディスクへ書き込むデータをバッファリングするメモリ及び前記ディスクとホストとの間のデータのやり取りを制御するディスクコントローラを有する回路基板を実装し、前記ディスクコントローラにより前記ディスクの欠陥検出を行なう間に前記メモリの良否を判定するものである。
本発明においては、ディスク装置の通常の製造テストであるディスクの欠陥検出テストを行っている間に、メモリの良否判定を行なうことで、製造時のテスト時間を長時間化させることがない。
本発明によれば、製造時における検査時間を長時間させることなくメモリの良否判定を効率よく行なうことができるディスク装置、ディスク装置の製造方法、及びディスク装置のテスト方法を提供することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本発明の実施の形態にかかるハード・ディスク・ドライブ(HDD)の概略構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかるHDDを示すブロック図である。図1に示すように、HDD100は、筺体110内に、磁気ディスク111、ヘッド112、アーム電子回路(アームエレクトロニクス:AE)113、スピンドル・モータ(SPM)114、ボイス・コイル・モータ(VCM)115を備えている。また、HDD100は、筺体110の外側に固定された回路基板120を備えている。回路基板120上には、リード・ライト・チャネル(R/Wチャネル)121、モータ・ドライバ・ユニット122、ハード・ディスク・コントローラ(HDC)/MPU集積回路(以下HDC/MPU)123、及びメモリの一例としてのDRAM124を備えている。
外部ホストからの書き込みデータは、HDC/MPU123によって受信され、R/Wチャネル121、AE113を介して、ヘッド112によって磁気ディスク111に書き込まれる。また、磁気ディスク111に記憶されているデータは、ヘッド112によって読み出され、読み出しデータは、AE113、R/Wチャネル121を介して、HDC/MPU123から外部ホストに出力される。
次に、HDDの各構成要素について説明する。磁気ディスク111は、SPM114の回転軸に固定されている。SPM114は、モータ・ドライバ・ユニット122によって駆動され、SPM114は所定の速度で磁気ディスク111を回転する。磁気ディスク111は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッドが設けられている。各ヘッド112はスライダ(不図示)に固定され、スライダは、キャリッジ(不図示)に固定されている。キャリッジ(不図示)はVCM115に固定され、VCM115は、揺動することによってスライダ及びヘッドを移動する。
ヘッド112において、典型的には、磁気ディスク111への記憶データに応じて電気信号を磁界に変換する記録ヘッド、及び磁気ディスク111からの磁界を電気信号に変換する再生ヘッドが一体的に形成されている。なお、磁気ディスク111は、1枚以上あればよく、記録面は、磁気ディスク111の片面および両面に形成することができる。
次に、各回路部の説明を行う。AE113は、複数のヘッド112の中からデータ・アクセスが行われる1つのヘッド112を選択し、選択されたヘッド112により再生される再生信号を一定のゲインで増幅(プリアンプ)し、R/Wチャネル121に送る。また、R/Wチャネル121からの記録信号を選択されたヘッド112に送る。
R/Wチャネル121は、ホストから取得したデータについて、ライト処理を実行する。ライト処理において、R/Wチャネル121はHDC/MPU123から供給されたライト・データをコード変調し、さらにコード変調されたライト・データをライト信号(電流)に変換してAE113に供給する。また、ホストにデータを供給する際にはリード処理を行う。
リード処理において、R/Wチャネル121はAE113から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたリード・データは、HDC/MPU123に供給される。
HDC/MPU123は、MPUとHDCが一つのチップに集積された回路である。MPUは、RAM124にロードされたマイクロ・コードに従って動作し、ヘッド112のポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのHDD100の全体の制御のほか、データ処理に関する必要な処理を実行する。HDD100の起動に伴い、RAM124には、MPU上で動作するマイクロ・コードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク111あるいはROM(不図示)からロードされる。
HDC/MPU123は、ホストとの間のインターフェース機能を備えており、ホストから伝送されたユーザ・データ及びリード・コマンドやライト・コマンドといったコマンドなどを受信する。受信したユーザ・データは、R/Wチャネル121に転送される。また、R/Wチャネル121から取得した磁気ディスクからの読み出しデータを、ホストに伝送する。HDC/MPU123は、さらに、ホストから取得した、あるいは、磁気ディスク111から読み出したユーザ・データについて、ECC(Error Correcting Code)などによる誤り訂正のための処理を実行する。
また、特に、本実施の形態においては、製造テストのセルフテスト工程において、HDC/MPU123が、DRAM124にロードされたテストプログラムにしたがってディスクにテストデータを書き込み読出しテストをする間に、DRAM124にDRAM用テストデータを書き込み、これを読み出すことで、DRAM124のスクリーニングを実行する。このように、SATと同時にDRAMテストを実行することで、DRAMテストのためのテスト時間を不要とすることができる。
R/Wチャネル121によって読み出されるデータは、ユーザ・データの他に、サーボ・データを含んでいる。HDC/MPU123は、サーボ・データを使用したヘッド112の位置決め制御を行う。HDC/MPU123からの制御データはモータ・ドライバ・ユニット122に出力される。モータ・ドライバ・ユニット122は制御信号に応じて駆動電流をVCM115に供給する。また、HDC/MPU123は、サーボ・データを使用して、データのリード/ライト処理の制御を行う。
ところで、近時のDRAM124は、HDDのパフォーマンス向上に伴い、その容量が増大し、またアクセススピードも速くなってきており、DRAMの欠陥は極めて稀であるものの重大な問題となる。
DRAMのスクリーニングはDRAMからデータを読み出す処理を数万回繰り返して行なう必要があり、通常は非常に長い時間がかる。HDDの製造テストは、それ以外にも複数の長時間のテスト(検査・調整)工程を有しており、上記のような長時間のDRAMテストを製造テストに新たに追加することは現実的ではない。一方で、短時間でDRAMテストを実行しようとすると、DRAMからの読み出し回数が欠陥を検出できるレベルに達せず、検出テストとしては有効ではない。
そこで、本願発明者等が鋭意研究した結果、他の製造テスト中に、DRAMテストを平行して行わせることで、製造テストの時間を長くすることなく、かつDRAMから数万乃至数十万回のデータを読み出しエラー検出することでDRAMのテストを実行する方法を見出した。
製造テストには、セルフテスト(SRST:Self Run Self Test)と呼ばれるディスク自体が自己の性能等をテストするものがあり、このセルフテストには、ディスクの欠陥を検出するためのディフェクトサーチ(SAT:Surface Analysis Test)と呼ばれるテストがある。以下、SATという。このSATにおいては、HDDは、例えば最外周側から1トラックずつシークし、データをライト・リードし、リードエラーがないか否かなどによりディスクの欠陥を検出するテストである。複数のヘッドを有する場合には、一のシリンダについて各ヘッドが1トラックのライト・リードを実行する。ディスクは、通常数十万のトラックを有するため、このSATは極めて長時間かかるテストとなる。また、ディスクのライト・エラーを検査するテストとしてFill dataと呼ばれるテストがある。これは、ディスクの各トラックに順にデータを書き込み、ライト・エラーが発生するか否かを検査するものである。
なお、本実施の形態においては、SATの間にメモリのリードエラーを検出してその良否判定を行なうものとして説明するが、リードエラーを検査するSATの検査時のみならずライト・エラーを検査する検査(Fill data)時においても、又はライト・エラーを検査する検査時のみを利用してメモリの良否判定を行なってもよいことは勿論である。
本実施の形態においては、この長時間かかるSATの間に、DRAMのテストを並行して行う。具体的には、1トラックのSATの間に、DRAMからデータの読み出しを行い、エラーがあるか否かを確認する。これを全トラック分繰り返すことで、SATを実行中にDRAMのスクリーニングを実行する。このため、HDC/MPU123は、通常モードの他にDRAM124をテストすることができるモード(以下、テストモードという。)を有する。通常モードの際には、HDC/MPU123は、ホストから転送されるデータを一旦DRAM124に書込み、これを磁気ディスク111に書き込む。また、磁気ディスク111からDRAM124に一旦データを読み出し、これをホストに転送する。
一方、テストモードでは、磁気ディスク111から一旦DRAM124に読み出されたデータをホストに転送せず、例えばSRAMなどのバッファに読み捨てる。DRAM124からデータを読み出すことで読み出しエラーは発生するか否かを検査することができるためホストに読み出したデータを転送する必要はない。なお、本実施の形態においては、このテストモードを製造テストのSATの間に使用することで、DRAMのテストを実行するが、テストモードとするのは、SATの間に限らず、上述したように磁気ディスク111に対して書込みエラーがあるか否かをテストするためのFill dataの間においても可能である。このことにより、より長時間のDRAMテストを可能にすることができる。また、製造後の他の期間であって他の動作と並行して行うことができる場合や、出荷後の適当なタイミングにおいてテストモードに設定してDRAMテストを行なうことも可能である。
先ず、DRAMテスト方法を説明する前に、本実施の形態にかかるDRAMについて説明する。図2は、本実施の形態にかかるDRAM124のデータ配置を示す図である。DRAM124は、例えばSDRAMである。SATの実行中には、DARMにSATを実行するためのプログラム、データ等が読み出されている。本実施の形態においては、マイクロ・コード、ディスクに書き込むためのディスク用テストデータ(Read/Write Data)、HDDをテストするプログラム(SRST:Self Run Stress Test)、HDDのある特定トラックに対してシークし、トラック上の位置情報を示す位置誤差信号PES(Position Error Signal)などのデータをダンプする領域(Seek/Dump)、ライト/リードされる場合に使用されるユーザが使用できない特別なコマンド(Special Cmd)などがDRAM124の領域124aに読み出されている。
DRAM124のテストは、DRAM124に対してDRAM用テストデータを書き込み、これを読み出すことで行なうので、これらのデータが配置されない空領域124bのテストを行うこととなる。なお、SATにおいて使用する上記の領域124aについてのテストも実行したい場合には、SATの途中にてこれらのデータ領域の配置換えを行うなどすればよい。
図3は、HDCの一部の詳細及びDRAMを示すブロック図である。以下の説明においては、図1に示すHDC/MPU123のうちSAT及びDRAMテストに関わる部分をHDC10と示す。HDC10は、ホスト・インターフェース(HI)11、システムECCホスト(SEH)12、メモリマネージャ(MM)13、システムECCドライバ(SED)14、ドライブマネージャ15、ECCプロセッサ(EP)16、及びSRAM17、18を有する。
ホストI/F11は、ホスト(図示せず)とHDDとのインターフェース回路である。ライド動作において、ホストI/F11は、データバスHIBTM(Host Interface (HI) Bus To Memory)を介してユーザ・データをシステムECCホスト12へ供給する。なお、図に示す(128)などの表示は、データバスの幅又はデータサイズ(ビット)を示すものとする。
システムECCホスト12は、ホストからのデータ又はホストへ出力するデータのエラー処理を行う回路であり、ホストからホストI/F11を介してユーザ・データを受け取ると、ディスクにこのユーザ・データを記録するときの温度、ライトカレントなどの条件を示すMCR(Media Recording condition)を生成する。このMRCの情報は、各セクタ毎に付加されディスクにデータと共に記録される。そして、ユーザ・データ、MRC、各セクタのLBAなどからシステムECCを生成し、システムECC付きユーザ・データをメモリマネージャ15に出力する。また、MRCの情報は、システムECCドライバ14へ送る。
ここで、システムECCは、DRAM124への書き込み・読出しの際のエラーを訂正するために付与するECC(システムECC)を示す。また、本実施の形態においては、システムECCとしてECC及びCRC(Cyclic Redundancy Check(巡回冗長検査))が付加されているものとして説明するが、DRAMテストに使用するDRAM用テストデータにエラーチェックコードとして付加する場合には、いずれか一方であってもよい。
このライト動作において、ホストI/F11から送られるユーザ・データは、システムECCホスト12を介してSRAM18に一時保存される。システムECCホスト12は、このユーザ・データをDRAM124へ書き込む又は読み出す際のエラーを訂正するためのシステムECCを生成してユーザ・データに付加し、データバスHIBFM_BH(HI Bus From Memory)を介してメモリマネージャ13へ送る。なお、HIBFM_BHのBHはシステムECCホストを示す。
システムECCドライバ14は、システムECC付きユーザ・データを受け取るとエラーを検出する。なお、エラーが検出された場合には、MPUがシステムECCドライバ14の情報を基にDRAM124上で修正を行い、再度データを転送する。その後、システムECC付きユーザ・データをMRCと共にデータバスDRBFM(Drive Bus From Memory)を介してドライブマネージャ15へ供給する。
ドライブマネージャ15に供給されたシステムECC+MRC付きユーザ・データは、データバスDRBTM(Drive Bus To Memory)を介してECCプロセッサ16へ供給される。ECCプロセッサ16は、SRAM17を使用し、ディスクに記録される際又はディスクから読み出される際に生じる誤りを訂正するためのECC(以下、メディアECCという。)を生成して付加し、データバスEPBUS(ECC Processor Bus)を介してドライブマネージャ15へ送り返す。このECCプロセッサ16は、メディアECCを例えばリードソロモン符号(Read-Solomon Code:RSCD)にて生成する。
こうしてドライブマネージャ15は、MRC+システムECC+メディアECCが付加されたユーザ・データを、データバスNRZ(Non-Return to Zero)を介して図1に示すR/Wチャネル121へ供給することでライト動作が行なわれる。
一方、ディスクからデータを読み出すリード動作においては、R/Wチャネル121(図1)からMRC+システムECC+メディアECCが付加されたユーザ・データをドライブマネージャ15が受け取り、これがECCプロセッサ16へ供給される。ECCプロセッサ16は、必要に応じてメディアECCによりユーザ・データの誤りを修正する。そして、MRCはシステムECCドライバ14へ、システムECC付きユーザ・データはデータバスECBTM(ECC Bus To Memory)を介してメモリマネージャ13へ供給する。メモリマネージャ13は、これをDRAM124に格納し、適当なタイミングで読み出しデータバスHIBFM(HI Bus To Memory)を介してシステムECCホスト12へ供給する。
システムECCホスト12は、通常モードでは、SRAM18を使用し、必要に応じてシステムECCにより誤り訂正するなどシステムECCチェックを行うと共にOTF訂正(on the fly correction)を行なう。OTF訂正により、データの転送を中断することなくユーザ・データの訂正をしながらシステムECCホスト12からデータバスHIBFM_BH(HI Bus From Memory)を介してホストI/Fへ転送することが可能である。
HDC10は、以上のようにしてホストからのディスクに書き込むためにR/Wチャネル121へ供給したり、R/Wチャネルからディスクから読み出したデータを受け取りホストへ渡す動作を行なっている。
ここで、SATにおいては、HDC10のメモリマネージャ13が、DRAM124に格納されているディスク用テストデータを読み出しシステムECCドライバ14へ供給することでライト動作を行なわせる。そして、ライトしたデータをリードし、リードエラーが生じるか否かを各トラック毎に判定する。
一方、HDC10は、この間にDRAM124のテストも実行する。このDRAM124のテストは、通常のディスクから読み出したデータをホストへ転送する場合と略同じ動作を行なうことで実現する。ただし、DRAMテストにおいては、DRAMから読み出したDRAM用テストデータはホストへ送らず読み捨てる。そして、繰り返し読み出す間のエラーを検出したり、エラーの回数をカウントしたりすることでDRAMの良否を判定する。具体的には、予めDRAM124にDRAM用テストデータを書き込んでおき、これをメモリマネージャ13が繰り返し読み出しシステムECCホスト12へ供給する。システムECCホスト12は、DRAM用テストデータが読み出される毎にSRAM18へこれを格納(上書き)し、システムECCによりエラーが発生しているか否かをチェックする。
このようにDRAMテストでは、システムECCホスト12は、メモリマネージャ13から送られるデータをホストI/F11には出力しない。システムECCホスト12にこのような動作を実行させるモードを、本実施の形態においては、第2のモードとしてのテストモードということとする。システムECCホスト12は、通常モードでは、メモリマネージャ13から読み出されたデータのシステムECCチェックをしてホストI/F11へ送る。すなわち、システムECCホスト12は、通常モードにおいては、SRAM18に格納したデータをホストI/F11へ転送してから次のデータを受け取りSRAM18へ書き込む。一方、テストモードにおいては、メモリマネージャ13から読み出されたデータのシステムECCチェックをするのみで、ホストI/F11には出力せずSRAM18に随時上書きしていく。ここで、本実施の形態においては、テストモードの際のDRAM124からSRAM18へデータを読み捨てる動作をダミーリードともいう。
システムECCホスト12は、データ誤りを検出するとこれを示すフラグを立てたり、図示せぬカウンタにより誤り回数をカウントアップしたりすることで、DRAM124の読出しエラーの結果を記憶する。ここで、DRAM124の良否は、例えば以下の場合などが考えられる。
例えば、システムECCホスト12にてDRAM用テストデータに付加するエラーチェックコードとしては、ECC+CRCの他、ECCのみ、CRCのみであってもよい。ECCのみを付加した場合には、誤りが検出された場合、誤りが所定回数以上検出された場合などを不良と判断することができる。また、CRCのみを付加した場合には、CRCエラーが発生した時点でテストを中止し、DRAM不良と判断したり、CRCエラーの回数をカウントしそのカウント値に応じてDRAM不良と判断したりすることができる。更に、ECC+CRCを付加した場合には、前述のように、ECCエラー、CRCエラーが発生した時点でDRAMを不良と判断してテストを中止したり、エラー回数をカウントしてそのカウント値に応じてDRAM不良と判断したりすることの他、ECCによりエラーが訂正できたものはエラーの回数としてカウントせず、ECCによりエラーが訂正できない場合にDRAMを不良としてテストを中止したり、ECCによりエラーが訂正できない回数をカウントしてそのカウント値に応じて良否判断したりすることができる。ここで、DRAM不良としてテストを中止する場合には、DRAMを交換したり、又は制御回路毎交換したりするなどの処置を施すことができる。
通常の読み出し動作においては、メモリマネージャ13は、SRAM18のデータがホストI/F11を介して出力されないと次のデータを読み出さないが、本DRAMテストにおいては、SRAM18に順次データを上書きしていく。システムECCホスト12は、SRAMにデータが格納される毎にそのエラーを検出又は訂正する。例えばエラーの回数をカウントする場合には、SRAM18などにカウンタを設け、エラーの回数をカウントする。
つまり、図4に示すように、メモリマネージャ13は、DRAM124からDRAM用テストデータをSRAM18へ読み出す処理を繰り返し、システムECCホスト12は、そのエラーをチェックし、必要であればエラー回数をカウントすることでDRAM124のテストを実行するものである。ここで、システムECCホスト12は、通常の動作モードであれば、エラーがあればエラーを訂正し、ホストへ出力するためにホストI/F11へデータを送るが、テストモードにおいては、DRAM124から読み出されるDRAM用テストデータのエラーをチェック(管理)するのみとなる。
次に、本実施の形態にかかるテスト方法について説明する。図5、図6は、SAT及びその間に行なわれるDRAMのテスト工程を示すフローチャートである。また、図7、図8は、図5、図6に示すDRAMテストの方法の詳細を示すフローチャートであって、図7は、図5におけるステップS2、図6におけるステップS12において実行される。また、図8は、図5に示すステップS2、ステップS6、図6に示すステップS13において実行される。
先ず、SATのルーチンを読み出し、テストがスタートする。ここで本実施の形態においては、SATと並列してDRAMのテストを実行するため、DRAMに書き込むためのDRAM用テストデータを所定のコマンド(Fill Test コマンド)によりリクエストする(ステップS1)。ここで、例えば1回でダミーリードすることができる長さを指定するHDC10のレジスタを例えば9ビット長とすると、1回でダミーリードできるデータ量は511ブロック分となる。本実施の形態においては、このHDCのレジスタのサイズ毎にDRAM124の空容量を分割することとする。すなわち、本実施の形態においては、DRAM124は、上述のマイクロ・コードなどが読み出されていない空領域の全領域を511ブロック単位の複数個に分割し、分割した分割領域(以下、セグメントという。)毎にDRAM用テストデータを書込み、セグメント毎に読み出しを行なう。各セグメントは識別番号(Segment number)を有するものとする。ここでは先ず、最初のセグメント(Segment number=0)のテストをリクエストする(ステップS2)。
その後、SATを開始するため、SATに使用するパラメータを初期化する(ステップS3)。そして、1トラックについての欠陥検出を実行する(ステップS4)。SATでは、例えば最外周のトラックからDRAM124に格納されているSAT用のデータをライトし、リードすることで行なわれる。
1トラックのリード・ライトを実行したら、DRAM124のテストが成功しているか否かを判定する。後述するように、1トラックのSATが終了する間に、DRAM124の1セグメントが読み出される。ここで、本例においては、DRAM124からDRAM用テストデータを読み出した際、1回でもエラーが検出された場合には、DRAMテストを終了するものとする。また、一のセグメントよりSRAM18の容量が小さくてもよく、その場合には、一のセグメントを複数回に分けてSRAM18へ読み出せばよい。
DRAM124の読出しエラーが発生していない場合は、DRAMテストにおいてSegment numberをインクリメントし、DRAMテストをリクエストする(ステップS6)。次に、SATにおいては、ヘッド番号をインクリメントし(ステップS7)、当該ヘッド番号が最大ヘッド番号より小さいときは、ステップS4に戻り欠陥検出を続ける。一方、ヘッド番号が最大ヘッド番号より大きい場合には、ヘッド番号はリセットしてトラック番号をインクリメントする(ステップS9)。これにより、最初のヘッドにおいて、次のトラックの欠陥検出を実行することができる。この場合、トラック番号が、ゾーンに含まれるトラック番号の最大数より小さい場合には、上述と同様、ステップS4からの欠陥検出処理を実行する。なお、ゾーンの数は例えば31などである。
一方、ゾーンに含まれる最大トラック数より現在のトラック番号が大きい場合(ステップS10:Yes)には、SATの結果を一旦保存する(ステップS11)。各ゾーン毎に、SAT(ライト・リード処理)は異なるパラメータ設定とするため、次のゾーンのSATを開始する際にはパラメータを変更する(ステップS12)。このとき、本実施の形態においては、DRAM124に書き込むDRAM用テストデータも変更する。よって、SATに使用するパラメータを変更すると共にDRAM124に書き込むDRAM用テストデータのリクエストを行なう(ステップS12)。
この処理は、ステップS1の処理と同様である。ステップS1においては、例えばテストパターン1を読み出し、ステップS12では、テストパターン2を読み出す。そして、ステップS6と同様、Segment numberをインクリメントし、DRAMテストをリクエストする(ステップS13)。この処理は、ステップS6の処理と同様である。そして、現在のトラックがディスクに含まれる最大トラック数より小さい場合には、ステップS3の処理に戻り、次のゾーンのSATをするためにパラメータを初期化し、以下同様に続ける。最終的にSATにおいて全トラックの欠陥検出が終了した時点で、DRAMにエラーが発見されなければ、DRAMのテストも終了する。
なお、ゾーンが変更になる毎にDRAM用テストデータを変更するものとしたが、2以上のゾーンにおいて同じDRAM用テストデータを使用してもよく、又は他のタイミングでDRAM用テストデータを変更してもよい。
次に、ステップS1、S12に示すDRAMにテストデータを読み出す処理について説明する。図7に示すように、SRSTからのDRAMにテストデータを読み出す処理コマンド(Fill Test Command)を受け取ると、テストパターンが書き込まれている磁気ディスク111上のLBA情報を得る(ステップS21)。そして、DRAM124の大きさを判断する。なお、このステップは、DRAMが例えば2M、8Mなど容量が異なるHDDにおいてもテストを行うことができるようにするために設けるものである。次いで、磁気ディスク111から読み出したテストパターンの書込み先をDRAMの空領域の先頭セクタに指定する(ステップS23)。
そして、磁気ディスク111においてステップS21で指定された先頭LBAからのテストデータをDRAMにおいてステップ23で指定されたセクタから当該テストパターンを書き込む(ステップS24)。書込みに成功している場合には(ステップS25:Yes)、DRAMが一杯になるまでテストパターンを書き込む(ステップS26)。すなわち、DRAMが一杯になってない場合には(ステップS26:No)、DRAMのアドレスを進めステップS24からの処理を繰り返す。
書込みに失敗した場合には、DRAMテストの結果(Status/Error)を更新して処理を終了する(ステップS29)。また、ステップS26にて、書込みエラーが発生せずDRAMが一杯になった場合には、書き込んだテストパターンの回数を返値に入れる(ステップS28)。ここで、本実施の形態においては、一のテストパターンを書き込む領域がセグメントとなり、テストパターンの書込み回数=セグメント数(Segment number)となる。この場合もDRAMテストの結果を更新して処理を終了する(ステップS29)。以上の処理により、セグメント数、セグメントの大きさ、各セグメントの先頭LBAなどのセグメント情報が生成される。
次に、ステップS2、S6、S13におけるDRAMテストの方法について説明する。図8に示すように、SRSTから所定のコマンド(Test SDRAM コマンド)を受け付けると、先ず、磁気ディスク111に書き込まれているテストパターンがDRAMに読み込み済みか否かが判断される(ステップS31)。そして、ステップS2にて指定されたセグメントがあるか否かが判断され(ステップS32)、更に、1つ前のコマンドでのDRAMからの読み出し(ダミーリード)テストが終了するのを待つ(ステップS33)。なお、このステップは、上位タスクのダミーリードの完了を待たない場合(後述するステップS36)に対応するためである。
これらの準備が整ったらHDCをダミーリードモードにする(ステップS34)。そして、セグメント情報からダミーリードするセグメントの先頭LBA及びその大きさ(セクタ数)を指定し(ステップS35)、ダミーリードを開始する(ステップS36)。ここでは、上述したように、ダミーリードの完了を待たずに、DRAMテストの結果(Status/Error)を更新して(ステップS37)処理を終了する。
本実施の形態においては、HDC10がディスクの傷などの表面欠陥を検出するSATを実行する間に、DRAM124にテストデータを書き込み、これを読出しエラーチェックする処理を別途行うことで、ディスクの欠陥テスト(SAT)と同時にDRAM124の良否判定を行なうことができる。本実施の形態においては、1トラックのSATの間に、DRAM124の所定領域(セグメント)に書き込まれたDRAM用テストデータを読出しそのエラーをチェックする。通常HDDは、複数のディスクからなり、これら各ディスクの全トラックのSATを終了するまでには、DRAM124の各セグメントについて数十万回の読出しテストを行うことができ、製造テスト時間を長くすることなく、DRAM124の良否判定を行なうことができる。
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態においては、HDDを例にとって説明したが、磁気ディスクに限らず、セルフテストを実行するディスク装置のメモリの良否判定に適用してもよい。
本発明の実施の形態にかかるHDDを示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるDRAMのデータ配置を示す図である。 本発明の実施の形態にかかるHDCの一部の詳細及びDRAMを示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかるHDCの動作を説明する図である。 本発明の実施の形態にかかるHDDのテスト工程を示すフローチャートである。 同じく、本発明の実施の形態にかかるHDDのテスト工程を示すフローチャートである。 図5及び図6に示すDRAMテストの方法の詳細を示すフローチャートである。 同じく、図5及び図6に示すDRAMテストの方法の詳細を示すフローチャートである。
符号の説明
11 ホストI/F
12 システムECCホスト
13 メモリマネージャ
14 システムECCドライバ
15 ドライブマネージャ
16 ECCプロセッサ
17,18 SRAM
110 筺体
111 磁気ディスク
112 ヘッド
112 各ヘッド
120 回路基板
121 チャネル
122 モータ・ドライバ・ユニット
124 DRAM

Claims (18)

  1. ディスクと、
    前記ディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み出すヘッドと、
    前記ディスクから読み出されたデータ又は前記ディスクへ書き込むデータをバッファリングするメモリと、
    前記ディスクとホストとの間のデータのやり取りを制御するディスクコントローラとを備え、
    前記ディスクコントローラは、前記メモリへのデータの書き込み又は前記メモリからのデータの読み出しを制御するメモリ管理部と、前記メモリから読み出されたデータにエラーがあるか否かをチェックして外部へ出力する第1のモード及び前記メモリから読み出されたデータにエラーがあるか否かのチェックのみを行なう第2のモードを有するエラーチェック部とを備え、前記ディスクの欠陥検査を実行する間、前記エラーチェック部を前記第2のモードとして前記メモリの良否を判定するディスク装置。
  2. 前記メモリは、前記ディスクコントローラにディスクの欠陥検出テストを実行させるためのテストプログラム及びディスク用テストデータが格納される領域と、空領域とを有し、
    前記ディスクコントローラは、前記メモリの良否の判定をするためのメモリ用テストデータを前記メモリの前記空領域に書き込み、
    前記エラーチェック部は、前記メモリに書き込まれた前記メモリ用テストデータが読み出される毎に読み出しエラーがあるか否かをチェックする
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  3. 前記ディスクコントローラは、前記メモリ用テストデータを前記ディスクから読み出し、前記メモリの前記空領域に書き込む
    ことを特徴とする請求項2記載のディスク装置。
  4. 前記ディスクコントローラは、前記ディスクの欠陥検出テストを行うためのディスク用テストデータを前記ディスクに書き込ませ、読み出し、読み出しエラーが発生するか否かをチェックすることで前記ディスクの欠陥検出を実行する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  5. 前記ディスクコントローラは、前記ディスクの欠陥検出テストを行うためのディスク用テストデータを前記ディスクに書き込ませ、書き込みエラーが発生するか否かをチェックすることで前記ディスクの欠陥検出を実行する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  6. 前記メモリの空領域を所定の領域に分割し、前記メモリの良否の判定をするためのメモリ用テストデータを分割した各分割領域に書き込み、当該分割領域毎に読み出しエラーを検出する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  7. 前記ディスクコントローラは、一のトラックの欠陥検出を行なう間に一の前記分割領域の読み出しエラーの検出を行なう
    ことを特徴とする請求項6記載のディスク装置。
  8. 前記メモリの良否の判定をするために複数のメモリ用テストデータを有し、
    所定のタイミングで、前記メモリに書き込まれるメモリ用テストデータを変更しながら前記メモリの良否を判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  9. 前記ディスクは、複数のゾーンを有し、
    前記ディスクコントローラは、異なるゾーンのトラックの欠陥検出を始める際に、前記ディスクから新たなメモリ用テストデータを読み出し、前記メモリに書き込む
    ことを特徴とする請求項8記載のディスク装置。
  10. 前記メモリの良否の判定をするために前記メモリに書き込まれるメモリ用テストデータは、エラーチェックコードを有し、
    前記エラーチェック部は、前記エラーチェックコードを使用して読み出しエラーをチェックする
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  11. 前記ディスクコントローラは、前記エラーチェック部がエラーを検出した時点で前記メモリを不良と判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  12. 前記ディスクコントローラは、前記エラーチェック部が検出したエラーが所定の回数以上となった場合に前記メモリを不良と判定する
    ことを特徴とする請求項1記載のディスク装置。
  13. データを記録するディスクと、前記ディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み出すヘッドと、前記ディスクから読み出したデータ又は前記ディスクへ書き込むデータをバッファリングするメモリと、前記ディスクとホストとの間のデータのやり取りを制御するディスクコントローラとを有するディスク装置のテスト方法であって、
    前記ディスクコントローラにより前記ディスクの欠陥検出テストをする間に、前記メモリの良否を判定するディスク装置の検査方法。
  14. 前記ディスクコントローラがディスク用テストデータを使用して前記ディスクに対して書き込みエラー及び/又は読み出しエラーが発生するか否かを検査する間に、前記メモリの空領域にメモリ用テストデータを書き込み、読み出し、エラーが発生するか否かを繰り返すことで前記メモリの空領域の欠陥検出を行なう
    ことを特徴とする請求項13記載のディスク装置の検査方法。
  15. 前記ディスクコントローラが前記ディスク用テストデータを使用して前記ディスクの一のトラックに対して書き込みエラー及び/又は読み出しエラーが発生するか否かを検査する間に、前記メモリの空領域の一部又は全部から前記メモリ用テストデータを読出しエラーをチェックする
    ことを特徴とする請求項14記載のディスク装置の検査方法。
  16. データを記録するディスク及び前記ディスクにデータを記録し、前記ディスクに記録されたデータを読み出すヘッドを有するディスク装置を組み立て、
    前記ディスクから読み出したデータ又は前記ディスクへ書き込むデータをバッファリングするメモリ及び前記ディスクとホストとの間のデータのやり取りを制御するディスクコントローラを有する回路基板を実装し、
    前記ディスクコントローラにより前記ディスクの欠陥検出を行なう間に前記メモリの良否を判定するディスク装置の製造方法。
  17. 前記ディスクコントローラがディスク用テストデータを使用して前記ディスクに対して書き込みエラー及び/又は読み出しエラーが発生するか否かにより前記ディスクの欠陥検出を行なう間に、前記メモリの良否の判定をする
    ことを特徴とする請求項16記載のディスクの製造方法。
  18. 前記ディスクコントローラが前記ディスク用テストデータを使用して前記ディスクの一のトラックに対して書き込みエラー又は読み出しエラーが発生するか否かをチェックする間に、前記メモリの空領域の一部又は全部から読み出されたメモリ用テストデータの読出しエラーが発生するか否かをチェックする
    ことを特徴とする請求項16記載のディスクの製造方法。
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