JP2010079978A - 磁気ヘッドの浮上量制御装置及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ヘッドの浮上量を制御する浮上量制御装置に関し、磁気ディスク装置の浮上量制御の状態を、ホストに、自己監視、分析、報告機能を用いて、報告する。
【解決手段】磁気ヘッド（１４）の発熱素子（２２）のヒートパワーを制御して、浮上量を制御する機能を、自己監視、分析、報告機能に付加して、ヒータパワーの補正によるリード性能の自己回復を行い、この機能を利用したヒータパワー補正状態を、ホストに報告する。データ消失に備えた処理等の移行に、データ消失前に、移ることができ、、自己監視、分析、報告機能のデータを利用しているため、ヒータパワー補正機能を付加するだけで、実現でき、導入が容易である。
【選択図】図１５

Description

本発明は、磁気ヘッドの磁気ディスク面からの浮上量を制御する浮上量制御装置及び磁気ディスク装置に関し、特に、磁気ヘッドに設けた発熱素子を使用して、浮上量を制御するための磁気ヘッドの浮上量制御装置及び磁気ディスク装置に関する。

磁気ディスク装置の高記録密度を実現するため、磁気ディスクの記録面に対するヘッドの浮上量を、低下させる必要がある。近年、５ｎｍオーダーの浮上量が実現されている。

ノート型パーソナルコンピュータをはじめ、携帯機器や車載機器でも、磁気ディスク装置が使用され、高い温湿度環境下での信頼性が要求されている。この信頼性に大きな影響を及ぼす磁気ヘッドの記録再生素子部の浮上量は、高温では、記録再生素子近傍の熱膨張により低下し、高湿では、磁気ヘッドに働く正圧力の減少により、低下すると考えられている。

磁気ヘッドの浮上量が低下すると、ヘッドが、磁気ディスク面の微小突起に衝突しやすくなり、また、ヘッドごとのクリアランスのばらつきが、メカの公差範囲で存在するため、前述の媒体接触を考慮すると、浮上量の公差範囲を超えて低く設定することができない。

このような高温高湿での浮上量低下を防ぐために、環境に応じて、浮上量を調整する機能を有する磁気ディスク装置が提案されている。即ち、磁気ヘッドに、ヒータを内蔵して、ヒータの通電により、磁気ヘッドを熱膨張させ、ヘッド浮上面を、磁気ディスク方向に突き出す現象（サーマルプロトリューション：ＴＰＲという）を利用して、ヘッドと磁気ディスクの記録面とのクリアランスをコントロールする方法が、提案されている（例えば、特許文献１参照）。

磁気ディスク装置の試験工程において、磁気ヘッド、磁気ディスク個々に、最適なＭＲバイアス、ライト電流、リードチャネルのパラメータ等を調整する。この調整において、高温、常温、低温において、スペーシング量が一定（例えば、５ｎｍ）となるようなヒータパワーに、調整する。この調整値を、磁気ディスク装置に保持する。

そして、磁気ディスク装置の出荷後の運用時には、磁気ディスクの環境温度を検出し、対応するヒータパワーを計算し、発熱素子を、計算したヒータパワーで駆動し、浮上量を一定に維持する。

又、運用中の気圧変動等による浮上量の変動を防止するため、リードエラーレートを監視し、リードエラーレートが、悪化した場合に、発熱素子へのヒータパワーを補正して、磁気ヘッドの浮上量変動を防止することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−２６９００５号公報 特開２００７−３１０９５７号公報

従来技術では、磁気ディスク装置自身が、装置内部処理により、リードエラーレートを監視し、リードエラーレートが、悪化したと判定した場合には、ヒータパワーを変化し、自己復旧により、浮上量の変化を防止するものであった。

しかしながら、従来技術では、磁気ディスク装置が内部処理で、浮上量の調整を行うため、ホストは、どのような状態であるかを認識できない。即ち、磁気ディスク装置は、調整可能な範囲まで、ヒータパワーを調整するが、その状況をホストが把握できない。

一方、調整範囲ぎりぎりまで、調整したヘッドは、何らかの他の要因が生ずると（例えば、温度、気圧変動、潤滑剤に堆積等）、回復不能に成りやすい。このため、ホストでは、このような状況の兆候を認識できないため、予防処置、例えば、対応する磁気ヘッドをできるだけ使用しない運用を行う等の対策がとれない。

最悪の場合、ホストは、突然、そのヘッドが使用できない、又は使用してもエラーレートが大きいことを知らされても、データ回避処置を取ることが難しい。このような状況では、データ消失という重大な問題が生じる。

従って、本発明の目的は、ホストとのコマンド体系を変更することなく、状況に応じてヒータパワーを補正し、浮上量を制御し、ホストに状況を通知するためのヘッド浮上量制御装置及び磁気ディスク装置を提供することにある。

この目的の達成のため、磁気ディスク装置は、磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子と、発熱素子とを有する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記状態監視によりリード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告する。

又、この目的の達成のため、磁気ヘッドの浮上量制御装置は、磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子とを有する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、装置内部の状態を格納するテーブルと、ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記テーブルにより、リード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告する。

ＳＭＡＲＴ等の自己監視、分析、報告機能を持つ磁気ディスク装置の自己監視、分析、報告機能を利用して、ヒータパワーの補正によるリード性能の自己回復を行うため、ホストが、この機能を利用した報告を順次得ることができ、データ消失に備えた処理等の移行に、データ消失前に、移ることができる。又、自己監視、分析、報告機能のデータを利用しているため、ＤＦＨヒータパワー補正機能を付加するだけで、実現でき、導入が容易である。

以下、本発明の実施の形態を、磁気ディスク装置、自己監視、解析、報告機能、ＤＦＨテーブル、磁気ヘッドの浮上量制御、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。

（磁気ディスク装置）
図１は、本発明の磁気ディスク装置の一実施の形態の外観図である。図２は、図１の磁気ヘッドの断面図である。図１に示すように、磁気ディスク装置１９は、ディスクエンクロージャ１内に、磁気ディスク１２と、ヘッドスライダを含む磁気ヘッド１４と、磁気ヘッド１４を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ１５と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８と、回路基板とを備える。

回路基板には、ヘッドＩＣの他、温湿度センサ１６が設置されている。温度センサは、熱電対やサーミスタ、ＩＣ化温度センサ、バンドギャップベース温度センサなどを使用できる。又、湿度センサは、抵抗式や静電容量式のポリマー湿度センサなどが用いられる。

磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１１に取り付けられ、回転する。ヘッドサスペンションアッセンブリ１５は、ピボット１７に取り付けられ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１８によって、磁気ヘッド１４を、磁気ディスク１２の任意の半径位置に位置決めする。

ランプロード機構１３は、磁気ディスク１２から退避した磁気ヘッド１４をパーキングするための機構である。この実施の形態の磁気ディスク装置では、ランプロード機構１３を備えているが、装置停止中、磁気ヘッド１４が、磁気ディスク１２のある特定の領域で待機するコンタクト・スタート・ストップ方式の磁気ディスク装置でも、同様に適用できる。

図２は、図１の磁気ヘッド１４を、磁気ディスク１２の周方向からみた断面図である。磁気ヘッド１４内には、記録コイル２３と記録コア２８からなる記録素子と、再生素子２１と、ヒータ（発熱素子）２２とが設けられている。再生素子２１は、ＧＭＲ素子（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ素子）やＴＭＲ素子（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ素子）が用いられる。

磁気ヘッド１４表面には、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２７が形成されている。このダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２７の表面エネルギーは高いため、潤滑膜や水蒸気、その他コンタミネーションが付着しやすい。ここで、本実施の形態では、磁気ヘッド１４の表面に、低表面エネルギー処理が施されている。低表面エネルギー化は、フッ素イオン注入やフッ素系樹脂の塗布により可能である。

一方、磁気ディスク１２には、基板２９上に、磁性膜２６（垂直記録ディスクの場合、ＳＵＬ層等も含む。）、その上にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２５、その上の最表面には潤滑膜２４が形成されている。

この潤滑膜２４は、塗布条件や処理条件により、下地膜であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護膜２５に吸着している成分の量が変化する。例えば、加熱処理やＵＶ照射処理を施すことにより、吸着成分は増加する。

図３は、本発明の磁気ディスク装置の一実施例の回路ブロック図、図４及び図５は、図３の磁気ディスクのトラック配置の構成図である。図３において、図１、図２で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。

図３に示すように、図１で説明したディスクエンクロージャ（ＤＥ）１のＶＣＭ１８の近傍には、プリアンプ（ヘッドＩＣ）６０が設けられている。更に、ＤＥ１には、ＤＥ１内の温度、湿度を検出する温度／湿度センサ１６が設けられている。

一方、プリント回路アッセンブリ（制御回路部）３０には、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）３４、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）３３、リード／ライトチャネル回路（ＲＤＣ）３２、サーボコントロール回路３７、データバッファ（ＲＡＭ）３５、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）３６が設けられている。この実施の形態では、ＨＤＣ３４，ＭＣＵ３３，ＲＤＣ３２は、１つのＬＳＩ３１内に設けられている。

リード／ライトチャネル回路（ＲＤＣ）３２は、プリアンプ６０に接続され、磁気ヘッド１４のデータ読み取り及び書込みを制御する。即ち、信号整形、データ変調及びデータ復調を行う。サーボコントロール回路（ＳＶＣ）３７は、スピンドルモータ１１を駆動制御し、且つＶＣＭ１８を駆動制御する。

ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）３４は、主に、インターフェイス・プロトコル制御、データバッファ制御、ディスク・フォーマット制御を行う。データバッファ（ＲＡＭ）３５は、リードデータやライトデータを一時格納する。

又、データバッファ３５は、後述する浮上量制御値３８を記憶する。この浮上量制御値３８は、磁気ディスク１２のシステム領域に格納されており、装置の起動時に、磁気ディスク１２のシステム領域から読み出され、データバッファ（ＲＡＭ）３５に格納される。

マイクロコントローラ（ＭＣＵ）３３は、ＨＤＣ３４、ＲＤＣ３２、ＳＶＣ３７の制御と、ＲＡＭ３５、ＲＯＭ３６の管理を行う。ＲＯＭ３６は、各種のプログラムやパラメータを格納する。

又、図２のプリアンプ６０は、リード素子２１(図２参照)からのリード信号を増幅して、リードチャネル回路３２に出力するリードアンプ６４と、リードチャネル回路３２からのライト信号を増幅して、ライトコイル２３に供給するライトアンプ６３と、リードチャネル回路３２からの設定電力量を受け、磁気ヘッド１４の発熱体２２を駆動するヒータ駆動回路６１と、ヒータ駆動回路６１を制御するヒータ制御回路（図示せず）とを有する。

図４及び図５により、図３の磁気ディスク１２のトラックフォーマット構成を説明する。図４では、２枚の磁気ディスク１２−１，１２−２に対し、磁気ディスク１２−１，１２−２の各面を、リード／ライトする４つの磁気ヘッド１４が搭載される。

図４は、第１の磁気ヘッド１４（Ｈｅａｄ−０）の磁気ディスク面のトラックフォーマット構成を示す。ここでは、磁気ディスク１２−１の円周方向の１周のセクタ数を、０〜ｎのｎ＋１個の例で示す。磁気ディスク１２−１の半径方向は、多数のゾーン０〜ｍ＋２に分割されている。各ゾーン０〜ｍ＋２は、システム領域（システム領域用トラック）０〜ｍ＋２と、多数のトラックからなるユーザーデータ領域とからなる。又、交代セクタ領域が設けられている。

図５は、第４の磁気ヘッド１４（Ｈｅａｄ−０）の磁気ディスク面のトラックフォーマット構成を示す。図４と同様に、磁気ディスク１２−１の円周方向の１周のセクタ数を、０〜ｎのｎ＋１個の例で示す。磁気ディスク１２−１の半径方向は、多数のゾーン０〜ｍ＋２に分割されている。各ゾーン０〜ｍ＋２は、システム領域（システム領域用トラック）０〜ｍ＋２と、多数のトラックからなるユーザーデータ領域とからなる。又、交代セクタ領域が設けられている。

システム領域は、後述するように、ＤＦＨ（Dynamic Flying Height）ヒータパワーテーブルを含むシステム情報が、格納される。又、システム領域を利用して、後述するように、リードエラーレート悪化原因（ヘッドかディスク媒体欠陥か）の切り分けや、ヒータパワー補正後の改善確認のライト・リードテストを実施する。

（自己監視解析報告機能）
図６は、本発明の自己監視解析報告（ＳＭＡＲＴ）コマンドの一実施の形態の説明図、図７は、図６のＳＭＡＲＴ属性ＩＤの説明図、図８は、図７のＳＭＡＲＴ属性のリードエラーレート保証障害閾値の説明図である。

ここでは、自己監視解析報告機能をＳＭＡＲＴ機能で説明する。ＳＭＡＲＴ（Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology）は、磁気ディスク装置の障害の早期発見、故障の予測を目的とし、磁気ディスク装置に搭載される。ＳＭＡＲＴは、各種特性や性能をリアルタイムに自己診断し、その状態を数値化する。ホストは、その数値を知ることができ、安定した利用環境における経年変化による故障を知るのに、有効な技術である。

図６は、磁気ディスク装置が一般的にサポートしているＳＭＡＲＴのサブコマンドを示し、フューチャフィールドレジスタの値（Ｘ’Ｄ０‘等）で指定される１１種類のサブコマンドと、その機能を示す。例えば、サブコマンドＸ’Ｄ２‘は、スマート属性値データの自動セーブ機能を有効にする機能である。サブコマンドＸ’Ｄ４‘は、オフラインのデータ集収モードを指定する。サブコマンドＸ’ＤＡ‘は、状態のリターン(報告)を指定する。

又、サブコマンドＸ‘Ｄ４’のオフラインデータ集収モードの指定では、収集モードの種類を、更に指定できる。例えば、モードレジスタ値ＳＮ＝０２ｈをセットした場合に、リードとライトの総合セルフテストを指定する。同様に、モードレジスタ値ＳＮ＝０１ｈをセットした場合に、リードだけの簡易セルフテストを指定する。

このようなコマンドは、コマンドタイプを「ＳＭＡＲＴ」に指定したコマンドブロック内で、サブコマンド、モード指定として、セットされ、ホストから通知される。本実施の形態では、図６に示すように、ＤＦＨヒータパワーの補正が、リードとライトを必要とするため、ＤＦＨヒータパワー補正機能を、総合セルフテストモードに、追加した。

そして、このＳＭＡＲＴ機能を利用して、ＤＦＨヒータパワーの補正を行うため、既存のＳＭＡＲＴ属性を利用する。図７に示すように、ＳＭＡＲＴ機能で、装置内で、収集するＳＭＡＲＴ属性は、リード・エラー・レート、スループット性能、スピンドルモータ起動時間、スピンドルモータ起動回数、交代セクタ数、シークエラーレート等である。

又、そして、各属性の属性値に対し、保証障害閾値を設け、その属性の属性値が、閾値を越えた場合に、上位に警告を通知する、所謂、解析、報告機能を、持つ。図７は、リード・エラー・レートの保証障害閾値と属性値の計算方法を示す。

この例では、リードエラーレートの保証障害閾値は、「３２」に設定される。この閾値は、ヘッド毎に、リードエラーセクタ数が、１００，０００セクタにつき、１３５セクタ以上となった場合に、警告するための閾値である。このため、リードエラーレートの属性値は、以下の式（１）により、計算する。

属性値＝（（２００−（ヘッド当りのリードエラーセクタ数））÷２００）＊１００
・・・・（１）
例えば、ヘッド当たりのリードエラーセクタ数が、「１３５」とすると、（１）式から、属性値は、（(２００−１３５)／２００）＊１００＝３２．５となる。保証閾値との比較により、保証閾値（＝３２）を越えているため、警告する。

(ＤＦＨテーブル)
次に、システム情報として、ＤＦＨヒータパワー補正するための設定テーブルを設ける。図９は、図１乃至図５の磁気ディスク装置のシステム情報の説明図、図１０は、図９のＤＦＨヒータパワー設定テーブルの説明図、図１１は、図９のバックオフ補正値設定テーブルの説明図、図１２は、図１１のテーブル作成のためのヘッドのタッチダウンプロファイルの説明図、図１３は、図１２のプロファイルから計算したヒータパワー感度の説明図である。

図９に示すように、システム情報１００は、デイフェクト管理テーブル、プライマリデイフェクトリスト、シリンダスキップテーブル、ヘッドスキップテーブル、ドライブパラメータ等からなる。ここでは、ＤＦＨヒータパワー補正に関するものを説明する。

システム情報１００として、図１０以下で説明するＤＦＨヒータパワー設定テーブル１１０を設ける。又、システム情報１００として、図７で説明した集収したＳＭＡＲＴ項目（リードエラーセクタ数等）を格納するＳＭＡＲＴ属性データ１１２、図８で説明したリードエラー保証閾値等を格納するＳＭＡＲＴ閾値テーブル１１４、リードエラーをログしておくリードエラーログ１１６と、試験、調整時に得た初期のエラーレート等を格納するＳＭＡＲＴデータ１１８を利用する。

このシステム情報１００は、図４、図５で説明した磁気ディスク１２のシステム領域に格納され、パワーオン時に、図３のデータバッファ３５に読み出される。

図１０に示すように、ＤＦＨヒータパワー設定テーブル１１０は、各ヘッドＨＤ０〜ＨＤ３のＤＦＨ調整テーブル１２０を格納する。このＤＦＨ調整テーブル１２０は、各温度、低温（ＴＬ），常温（ＴＮ），高温（ＴＨ）の各ゾーンのヒートパワーを格納したテーブル１３０と、各温度のバックオフキャリブレーションデータとを格納する。

ヒートパワーテーブル１３０は、磁気ディスク１２の各ゾーン（ここでは、ゾーン０〜５０）のヒートパワーの値を格納する。ヒートパワーテーブル１３０は、更に、図１１のバックオフ補正値設定テーブル１４０を格納する。

図１１に示すように、バックオフ補正値設定テーブル１４０は、各バックオフ量（接触ポイントからの高さ：ｎｍ）に対する、ＤＦＨパワーヒータ感度（ｍＷ／ｎｍ）と、ＤＦＨパワーヒータ補正値と、補正した実施回数と、残り補正回数とを格納する。

この例では、補正回数が、１２回までは、ＤＦＨヒータパワー補正を行う毎に、バックオフ補正実施メッセージとして、補正実施回数と、残り補正可能回数とを通知する。又、補正回数が、１２回を越えると、バックオフ補正不可メッセージ（警告メッセージ）を報告する。又、ヒータパワーの補正は、１回の補正で、現状の設定値に、２ｍＷずつ加えて、行う。この例では、現状設定値に、２４ｍＷ加えて、バックオフ量を、１．７５ｎｍとした場合に、チューニング限界として、ホストに、バックオフ補正不可を報告する。

このテーブル１４０は、図１２に示すように、磁気ディスク装置の磁気ヘッドのタッチダウン試験工程で得たデータから作成される。すなわち、図１２において、ヒータパワーＨｔＰｏｗ(ｍＷ)を増加しながら、磁気ヘッドのヘッド出力ＴＡＡ（μＡ）のプロフィールを作成し、ヘッド出力が、飽和したヒータパワーを、タッチダウン（ＴＤ）ポイントと定める。

そして、図１３に示すように、ヒータパワーを印加しないときのヘッドの初期再生振幅（ＴＡＡ）Ｖ１と、タッチダウンポイントの再生振幅（ＴＡＡ）Ｖ２と、記録パターンの波長λとから、周知の下記のＷａｌｌａｃｅの（２）式により、浮上量変化ΔＳＰを計算する。

浮上量変化ΔＳＰ＝λ/(2π)ｘＬＮ（Ｖ２／Ｖ１）・・・・(２)
但し、ＬＮは、自然対数Ｌｏｇｅである。

次に、タッチダウンポイントのヒータパワー値ＴＤＰ（ここでは、９９ｍＷ）を、前述の浮上量変化ΔＳＰ（ここでは、１２．４ｎｍ）で割り、ヒータパワー感度（ｍＷ／ｎｍ）を計算する。ここでは、ヒータパワー感度は、９９／１２．４＝８である。そして、バックオフ量を、５ｎｍと設定した場合には、５ｎｍの浮上量が得られるヒータパワー値（ここでは、８＊５＝４０ｍＷ）を計算し、前述の設定値を得る。

図１２の値やヒートパワー設定値は、図１０のヒートパワーテーブル１３０の各ゾーンのヒートパワーデータとして、格納される。又、図１２、図１３の試験結果から、図１１のバックオフ補正値テーブルが作成される。

図１４は、リードエラーログ１７の説明図である。リードエラーログ１７（図９参照）は、各エラーログのエラー内容（Ｅｒｒｏｒ ＤＥＳＣ）、エラーコード（ＳＥＮＳＥ），エラー物理アドレス（ＰＣＨＳ：シリンダ、ヘッド、セクタ）、論理アドレス（ＬＢＡ），エラー温度（ＴＥＭＰ），エラー電圧（ＶＯＬＴ），エラー検出時刻（ＴＩＭＥ）からなる。

このようなＤＦＨテーブルを用いて、以下に説明する浮上量制御を行う。

（磁気ヘッドの浮上量制御）
図１５乃至図１６は、本発明の一実施の形態のＳＭＡＲＴ機能を用いた浮上量制御処理フロー図である。図１５及び図１６の処理は、図３のＭＣＵ３３が、ＲＡＭ３５又はＲＯＭ３６に格納された調整プログラムを実行することにより、行われる。

（Ｓ１０）ＭＣＵ３３は、電源投入後、ホストからのＳＭＡＲＴコマンド（ＳＭＡＲＴＥＮＡＢＬＥ／ＤＩＳＡＢＬＥ ＡＴＴＲＩＢＵＴＥ ＡＵＴＯＳＡＶＥサブコマンド）を受け、デバイス属性値の自動セーブ機能を有効とする。

（Ｓ１２）ＭＣＵ３３は、ユーザーモードとし、通常の磁気ディスクへのリード／ライト動作を行う。この時、ＭＣＵ３３は、自動セーブ機能により、システム情報に、リード／ライトの状態をログする。

（Ｓ１４）ＭＣＵ３３は、このユーザーモードで、一定稼動時間経過した場合、又はパワーオフ、オンが生じた場合、一定回数、リード処理を実行したかを判定する。ＭＣＵ３３は、このユーザーモードで、一定稼動時間経過していない場合、又はパワーオフ、オンが生じてない場合、一定回数、リード処理を実行していない場合には、ステップＳ１２に戻る。

（Ｓ１６)ＭＣＵ３３は、ＭＣＵ３３は、このユーザーモードで、一定稼動時間経過した場合、又はパワーオフ、オンが生じた場合、一定回数、リード処理を実行した場合には、ホストに通知し、ホストから、ＳＭＡＲＴ ＲＥＴＵＲＮ ＳＴＡＴＵＳコマンドを受け、ＳＭＡＲＴ（図７）のデバイス属性値のチエックを行う。即ち、図９のＳＭＡＲＴ属性データ（デバイス属性値）と、閾値とをチエックし、異常の有無を監視する。そして、異常の有無、デバイス属性値を、ホストに報告する。

（Ｓ１８)この時、ＭＣＵ３３は、図９で説明したリードエラーレート属性値と、閾値とを比較し、リードエラーレートの異常であるかを判定し、リードエラーレートの異常であると判定した場合、ホストからのＳＭＡＲＴ ＥＸＥＣＵＴＥ ＯＦＦ−ＬＩＮＥ ＩＭＭＥＤＩＡＴＥコマンド待ちとなる。

（Ｓ２０)ＭＣＵ３３は、ホストから、ＳＭＡＲＴ ＥＸＥＣＵＴＥ ＯＦＦ−ＬＩＮＥ ＩＭＭＥＤＩＡＴＥコマンドを受けると、図６で説明したように、総合セルフテスト（オフラインモード）を起動する。

（Ｓ２２）ＭＣＵ３３は、このコマンドにより、オフラインで、リード／ライト性能テストする。先ず、エラーレート悪化要因の切り分け処理を起動する。

（Ｓ２４)ＭＣＵ３３は、システム情報１００内のエラーログ情報１１６(図１４参照)から、エラーが多発したトラック／セクタ／ヘッドを特定する。

（Ｓ２６）ＭＣＵ３３は、特定した当該アドレスのリード処理を行う。即ち、ＨＤＣ３４に、当該アドレスのリードコマンドを発行する。これにより、リードチャネル３２が、磁気ヘッド１４、ヘッドＩＣ６０を介し、当該アドレスのデータをリードし、そのデータの復調、エラー訂正を行い、リード成功か判断する。

（Ｓ２８）ＭＣＵ３３は、この指示したリード処理結果を受け、エラー発生かを判定する。

（Ｓ３０）ＭＣＵ３３は、エラー発生でないと判定すると、当該アドレスの周辺のシステム領域のライト・リード処理を行う。例えば、図４で説明すると、ゾーン０のトラック内で、特定した当該アドレスのセクタが存在すれば、そのゾーン０のシステム領域を使用して、リード／ライト処理する。この場合、システム領域には、システム情報が格納されるため、これらを格納する領域以外に、テスト領域(セクタ)を割り当て、このシステム領域のテスト領域に、データをライトし、リードする。このデータのライト及びリードを多数回（例えば、１００回）繰り返し、エラーレートを測定する。

(Ｓ３２)ＭＣＵ３３は、この測定したエラーレートと、図９のシステム領域１００のＳＭＡＲＴデータ１１８に格納してある初期のエラーレートと比較して、エラーレートが低下したかを判定する。ＭＣＵ３３は、エラーレートが低下していない場合には、ステップＳ３０で、エラーが検出されていないため、媒体の欠陥でもなく、磁気ヘッドの調整も必要ないため、ステップＳ１２に戻る。

（Ｓ３４）一方、ＭＣＵ３３は、エラー発生したと判定すると、ステップＳ３０と同様に、当該アドレスの周辺のシステム領域のライト・リード処理を行う。例えば、そのゾーンのシステム領域のテスト領域に、データをライトし、リードする。このデータのライト及びリードを多数回（例えば、１００回）繰り返し、エラーレートを測定する。

(Ｓ３６)ＭＣＵ３３は、この測定したエラーレートと、図９のシステム領域１００のＳＭＡＲＴデータ１１８に格納してある初期のエラーレートと比較して、エラーレートが低下したかを判定する。ＭＣＵ３３は、エラーレートが低下していない場合には、ステップＳ３０で、エラーが検出されているため、ヘッドが原因でなく、媒体の欠陥であると判定し、当該エラーアドレスの交代セクタを設定し、交代セクタ処理する。

(Ｓ３８)図１６に移り、ステップＳ３２，Ｓ３６で、ＭＣＵ３３は、エラーレートが低下していると判定した場合には、磁気ヘッドの調整が必要と判断し、ＤＦＨヒータ補正処理に移る。先ず、ＭＣＵ３３は、図１１のバックオフ補正値設定テーブル１４０からＤＦＨバックオフ設定値（ヒーターパワー補正値）を確認する。

(Ｓ４０)ＭＣＵ３３は、図１１のバックオフ補正値設定テーブル１４０から過去にバックオフ補正の実施済みかを判定する。ＭＣＵ３３は、バックオフ補正の実施済みと判定すると、ホストに、応答として、図１１で説明した補正実施回数と、残り補正可能回数を含む補正実施メッセージを報告する。

（Ｓ４２）ＭＣＵ３３は、次に、図１１のバックオフ補正値設定テーブル１４０から現状のバックオフ量ΔＳＰが、２ｎｍ（下限）を越えているかを判定する。ＭＣＵ３３は、現状のバックオフ量ΔＳＰが、２ｎｍ（下限）を越えていると判定すると、ホストに、応答として、図１１で説明した補正不可メッセージ（警告メッセージ）を報告する。そして、調整しないで、終了する。

（Ｓ４４）ＭＣＵ３３は、現状のバックオフ量ΔＳＰが、２ｎｍ（下限）を越えていないと判定すると、ＤＦＨヒータパワー設定値をアップする。即ち、図１１で説明したように、ＭＣＵ３３は、現状の設定値から＋２ｍＷ加えた設定値に変更し、ヒータ２２を駆動する。

(Ｓ４６)そして、ＭＣＵ３３は、前述のステップＳ３０と同様に、当該アドレスの周辺のシステム領域のライト・リード処理を行う。例えば、システム領域のテスト領域に、データをライトし、リードする。このデータのライト及びリードを多数回（例えば、１００回）繰り返し、エラーレートを測定する。

(Ｓ４８)ＭＣＵ３３は、この測定したエラーレートと、図９のシステム領域１００のＳＭＡＲＴデータ１１８に格納してある初期のエラーレートと比較して、エラーレートが改善されたかを判定する。ＭＣＵ３３は、エラーレートが改善された場合には、ＤＦＨヒータパワー補正処理を終了する。一方、エラーレートが改善されなければ、ステップＳ３８に戻り、ヒータパワーを増加する処理を行う。

このように、ＳＭＡＲＴ等の自己監視、分析、報告機能を持つ磁気ディスク装置の自己監視、分析、報告機能を利用して、ヒータパワーの補正によるリード性能の自己回復を行うため、ホストが、この機能を利用した報告を順次得ることができ、データ消失に備えた処理等の移行に、データ消失前に、移ることができる。又、自己監視、分析、報告機能のデータを利用しているため、ＤＦＨヒータパワー補正機能を付加するだけで、実現でき、導入が容易である。

尚、本実施の形態を要約すると、以下の通りである。

磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子と、発熱素子とを有する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記状態監視によりリード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告する。

前記制御回路は、前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を増加した後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リード性能を測定して、補正結果を確認する。

前記制御回路は、前記リード性能を監視するためのリードエラーレートを格納するシステムテーブルと、前記発熱素子に与えるヒートパワーの補正値を格納する補正値格納テーブルとを有し、前記制御回路は、前記ホストからのセーブコマンドに応じて、前記リードエラーレートを前記システムテーブルに収集し、前記ホストからの状態返送コマンドに応じて、前記システムテーブルの前記リードエラーレートから、前記リード性能をチエックし、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記補正値格納テーブルを利用して、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行する。

前記補正値テーブルは、前記磁気ヘッドの浮上量に応じた、前記発熱素子の補正値と、前記ホストへの報告回数とを格納し、前記制御回路は、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さいかを判定し、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さい場合には、前記ホストに警告を報告し、前記補正処理を中止する。

制御回路は、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さくない場合には、前記補正値テーブルを参照して、前記ヒータパワーの補正値を設定する。

前記制御回路は、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さくない場合には、前記補正値テーブルを参照して、補正回数を、前記ホストに報告する。

前記制御回路は、前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を増加した後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リードエラーレートを測定して、前記リードエラーレートが改善されたかを否かを確認する。

前記制御回路は、前記リードエラーレートが改善されていないと判定した場合に、前記補正値テーブルを参照して、前記ヒータパワーの補正値を再設定する。

（他の実施の形態）
前述の実施の形態では、２枚の磁気ディスクを搭載した磁気ディスク装置で説明したが、１枚、又は３枚以上の磁気ディスクを搭載した装置にも適用できる。同様に、磁気ヘッドの形態は、図２のものに限らず、他の分離型磁気ヘッドの形態にも適用できる。

又、ヒータ駆動回路を、ヘッドＩＣに搭載せずに、制御回路側に搭載しても良い。

尚、本発明は、以下に付記する発明を包含する。

（付記１）磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子と、発熱素子とを有する磁気ヘッドと、前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記状態監視によりリード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告することを特徴とする磁気ディスク装置。

（付記２）前記制御回路は、前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を増加した後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リード性能を測定して、補正結果を確認することを特徴とする付記１の磁気ディスク装置。

（付記３）前記制御回路は、前記リード性能を監視するためのリードエラーレートを格納するシステムテーブルと、前記発熱素子に与えるヒートパワーの補正値を格納する補正値格納テーブルとを有し、前記制御回路は、前記ホストからのセーブコマンドに応じて、前記リードエラーレートを前記システムテーブルに収集し、前記ホストからの状態返送コマンドに応じて、前記システムテーブルの前記リードエラーレートから、前記リード性能をチエックし、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記補正値格納テーブルを利用して、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行することを特徴とする付記１の磁気ディスク装置。

（付記４）前記補正値テーブルは、前記磁気ヘッドの浮上量に応じた、前記発熱素子の補正値と、前記ホストへの報告回数とを格納し、前記制御回路は、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さいかを判定し、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さい場合には、前記ホストに警告を報告し、前記補正処理を中止することを特徴とする付記３の磁気ディスク装置。

（付記５）前記制御回路は、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さくない場合には、前記補正値テーブルを参照して、前記ヒータパワーの補正値を設定することを特徴とする付記４の磁気ディスク装置。

（付記６）前記制御回路は、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さくない場合には、前記補正値テーブルを参照して、補正回数を、前記ホストに報告することを特徴とする付記５の磁気ディスク装置。

（付記７）前記制御回路は、前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を増加した後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リードエラーレートを測定して、前記リードエラーレートが改善されたかを否かを確認することを特徴とする付記３の磁気ディスク装置。

（付記８）前記制御回路は、前記リードエラーレートが改善されていないと判定した場合に、前記補正値テーブルを参照して、前記ヒータパワーの補正値を再設定することを特徴とする付記７の磁気ディスク装置。

（付記９）磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子とを有する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、装置内部の状態を格納するテーブルと、ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、前記制御回路は、前記テーブルにより、リード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告することを特徴とする磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１０）前記制御回路は、前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を増加した後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リード性能を測定して、補正結果を確認することを特徴とする付記９の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１１）前記リード性能を監視するためのリードエラーレートを格納するシステムテーブルと、前記発熱素子に与えるヒートパワーの補正値を格納する補正値格納テーブルとを有し、前記制御回路は、前記ホストからのセーブコマンドに応じて、前記リードエラーレートを前記システムテーブルに収集し、前記ホストからの状態返送コマンドに応じて、前記システムテーブルの前記リードエラーレートから、前記リード性能をチエックし、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記補正値格納テーブルを利用して、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行することを特徴とする付記９の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１２）前記補正値テーブルは、前記磁気ヘッドの浮上量に応じた、前記発熱素子の補正値と、前記ホストへの報告回数とを格納し、前記制御回路は、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さいかを判定し、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さい場合には、前記ホストに警告を報告し、前記補正処理を中止することを特徴とする付記１１の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１３）前記制御回路は、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さくない場合には、前記補正値テーブルを参照して、前記ヒータパワーの補正値を設定することを特徴とする付記１２の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１４）前記制御回路は、前記補正した前記磁気ヘッドの浮上量が、下限より小さくない場合には、前記補正値テーブルを参照して、補正回数を、前記ホストに報告することを特徴とする付記１３の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１５）前記制御回路は、前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を減少させた後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リードエラーレートを測定して、前記リードエラーレートが改善されたかを否かを確認することを特徴とする付記１１の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

（付記１６）前記制御回路は、前記リードエラーレートが改善されていないと判定した場合に、前記補正値テーブルを参照して、前記ヒータパワーの補正値を再設定することを特徴とする付記１５の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

ＳＭＡＲＴ等の自己監視、分析、報告機能を持つ磁気ディスク装置の自己監視、分析、報告機能を利用して、ヒータパワーの補正によるリード性能の自己回復を行うため、ホストが、この機能を利用した報告を順次得ることができ、データ消失に備えた処理等の移行に、データ消失前に、移ることができる。又、自己監視、分析、報告機能のデータを利用しているため、ＤＦＨヒータパワー補正機能を付加するだけで、実現でき、導入が容易である。

本発明の一実施の形態の磁気ディスク装置の正面図である。 図１の磁気ヘッド及び磁気ディスクの構成図である。 図１の磁気ディスク装置の回路ブロック図である。 図１の磁気ディスクのトラックフォーマット図である。 図１の磁気ディスクの他の面のトラックフォーマット図である。 本発明の自己監視解析報告（ＳＭＡＲＴ）コマンドの一実施の形態の説明図である。 図６のＳＭＡＲＴ属性ＩＤの説明図である。 図７のＳＭＡＲＴ属性のリードエラーレート保証障害閾値の説明図である。 図１乃至図５の磁気ディスク装置のシステム情報の説明図である。 図９のＤＦＨヒータパワー設定テーブルの説明図である。 図９のバックオフ補正値設定テーブルの説明図である。 図１１のテーブル作成のためのヘッドのタッチダウンプロファイルの説明図である。 図１２のプロファイルから計算したヒータパワー感度の説明図である。 図９のリードエラーログテーブルの説明図である。 本発明の一実施の形態の浮上量制御処理フロー図(その１)である。 本発明の一実施の形態の浮上量制御処理フロー図(その２)である。

符号の説明

１ 磁気ディスクエンクロージャ（ＤＥ）
１１ スピンドルモータ
１２ 磁気ディスク
１４ 磁気ヘッド
１６ 温度／湿度センサ
１８ アクチュエータ（ＶＣＭ）
２１ リード素子
２２ 発熱素子
２３ ライト素子
３０ 制御回路基板
３２ リードチャネル回路（ＲＤＣ）
３３ マイクロコントローラ（ＭＣＵ）
３４ ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
３５ データバッファ（ＲＡＭ）
３６ ＲＯＭ
３７ サーボコントローラ

Claims (5)

1. 磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子と、発熱素子とを有する磁気ヘッドと、
   前記磁気ディスクの半径方向に、前記磁気ヘッドを移動するアクチュエータと、
   ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、
   前記制御回路は、前記状態監視によりリード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告する
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 前記制御回路は、
   前記自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーを増加して、前記磁気ヘッドの浮上量を減少させた後、前記磁気ヘッドで、前記磁気ディスクにデータをライトし、リードして、前記リード性能を測定して、補正結果を確認する
   ことを特徴とする請求項１の磁気ディスク装置。
3. 前記制御回路は、
   前記リード性能を監視するためのリードエラーレートを格納するシステムテーブルと、
   前記発熱素子に与えるヒートパワーの補正値を格納する補正値格納テーブルとを有し、
   前記制御回路は、前記ホストからのセーブコマンドに応じて、前記リードエラーレートを前記システムテーブルに収集し、前記ホストからの状態返送コマンドに応じて、前記システムテーブルの前記リードエラーレートから、前記リード性能をチエックし、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記補正値格納テーブルを利用して、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１の磁気ディスク装置。
4. 磁気ディスクの回転により浮上する、少なくとも、リード素子とライト素子とを有する磁気ヘッドを、アクチュエータにより、前記磁気ディスクの半径方向に、移動する磁気ヘッドの浮上量制御装置において、
   装置内部の状態を格納するテーブルと、
   ホストからのコマンドに応じて、装置内部の状態を監視し、分析し、前記ホストに報告する制御回路とを有し、
   前記制御回路は、前記テーブルにより、リード性能をチエックし、前記リード性能が低下したことを前記ホストに報告するとともに、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行し、前記補正処理の実行結果を、前記ホストに報告する
   ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量制御装置。
5. 前記リード性能を監視するためのリードエラーレートを格納するシステムテーブルと、
   前記発熱素子に与えるヒートパワーの補正値を格納する補正値格納テーブルとを有し、
   前記制御回路は、前記ホストからのセーブコマンドに応じて、前記リードエラーレートを前記システムテーブルに収集し、前記ホストからの状態返送コマンドに応じて、前記システムテーブルの前記リードエラーレートから、前記リード性能をチエックし、前記ホストからの自己テストコマンドに応じて、前記補正値格納テーブルを利用して、前記発熱素子に与えるヒータパワーの補正処理を実行する
   ことを特徴とする請求項４の磁気ヘッドの浮上量制御装置。

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