JP2018055749A - データ記録装置およびデータ記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮されたデータを好適に記録することができる、データ記録装置およびデータ
記録方法を提供すること。
【解決手段】実施形態によれば、データ記録装置は、ディスクと、ディスクに対応するヘ
ッドと、ディスクに対するヘッドによるデータのリード又はライトを制御する制御回路と
、を備える。制御回路は、ライト対象の第１データを圧縮した第２データを生成し、前記
第２データをライトする領域について、前記圧縮にかかる圧縮率に応じて前記ライトにか
かるフォーマットを設定し、前記設定したフォーマットに従って、前記第２データを前記
領域にライトする。
【選択図】 図４

Description

本発明の実施形態は、記録媒体にデータを記録するデータ記録装置およびデータ記録方
法に関する。

近年、磁気ディスクを記録媒体とするデータ記録装置がある。このデータ記録装置には
、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）が含まれる。ＨＤＤにおいて、瓦記録方式が採用さ
れることがある。瓦記録方式では、ライトヘッドによって記録されたデータの一部に重な
るようにして（記録されたデータの一部を上書きするようにして）、新たなデータが記録
される。磁気ディスク上には、ライトヘッドによって記録されたデータによって、データ
トラックが形成される。すなわち、瓦記録方式が採用されたＨＤＤに備えられた磁気ディ
スク上には、第１トラックと、第１トラックの一部に重なって形成される第２トラックと
、が含まれる。

ＨＤＤにおいて、記録対象のデータを圧縮し、圧縮したデータを磁気ディスクに記録す
ることがある。これにより、磁気ディスクに記録されるデータは、ある圧縮率で圧縮され
得る。圧縮されたデータは、読み出された後に伸長されることで、オリジナルの記録対象
のデータに戻され得る。

米国特許第９２８６９３６号明細書 米国特許第９１１１５７８号明細書 米国特許第９００７７１０号明細書

本発明が解決しようとする課題は、圧縮されたデータを好適に記録することができる、
データ記録装置およびデータ記録方法を提供することである。

実施形態のデータ記録装置は、ディスクと、前記ディスクに対応するヘッドと、前記デ
ィスクに対する前記ヘッドによるデータのリード又はライトを制御する制御回路と、を備
える。前記制御回路は、ライト対象の第１データを圧縮した第２データを生成し、前記第
２データをライトする領域について、前記圧縮にかかる圧縮率に応じて前記ライトにかか
るフォーマットを設定し、前記設定したフォーマットに従って、前記第２データを前記領
域にライトする。

実施形態にかかるディスク装置としてのハードディスクドライブを備える電子システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態にかかるＨＤＤのＨＤＣに備えられた複数の機能部を例示する図である。 本実施形態にかかるＨＤＤのＣＰＵによって実現される複数の機能部を例示する図である。 本実施形態にかかるＨＤＤによって実行される処理の一例を説明するフローチャートである。 本実施形態にかかるＨＤＤにおいて、変更後のフォーマットに従って、圧縮データが記録される状態を説明するための図である。 本実施形態にかかるＨＤＤにおいて、変更後のフォーマットに従って、圧縮データが記録される他の状態を説明するための図である。

以下、実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施
形態にかかる図面によって限定されるものではない。

図１は、実施形態にかかるディスク装置としてのハードディスクドライブ（以下、ＨＤ
Ｄとも称する）１０を備える電子システム１５０の構成を示すブロック図である。電子シ
ステム１５０はホスト１００及びＨＤＤ１０を備えている。ホストＩ／Ｆ１２０は、ホス
ト１００とＨＤＤ１０とを接続し、ホスト１００とＨＤＤ１０との間のコマンド、ユーザ
データ、コマンド応答、及びステイタス報告、の送受信に利用される。ホストＩ／Ｆ１２
０は、ＳＡＴＡ（Serial Advanced Technology Attachment）規格やＳＡＳ（Serial Atta
ched SCSI）規格に準拠する。ＨＤＤ１０は、ホストＩ／Ｆ１２０を介してホスト１００
と接続されて、ホスト１００のディスク装置として機能する。例えば電子システム１５０
は、パーソナルコンピュータ、モバイル機器、又はサーバ装置である。また、例えばホス
ト１００は、パーソナルコンピュータやモバイル装置に備えられるチップセットＩＣ、又
はサーバ装置に備えられるサーバコントローラである。

ＨＤＤ１０は、磁気ディスク１、スライダ２、アーム３、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ
）４、及びスピンドルモータ（ＳＰＭ）５を含むヘッド・ディスクアセンブリ（Head-Dis
k Assembly：ＨＤＡ）を有する。またＨＤＤ１０は、モータドライバＩＣ（以下、ドライ
バＩＣとも称する）２１、ヘッドアンプＩＣ２２、バッファメモリ２３、不揮発性メモリ
２４、及びコントローラ６０を含む回路ブロックを有する。

コントローラ６０は、リードライトチャネル（以下、ＲＷＣとも称する）３１、ＣＰＵ
４１、及びハードディスクコントローラ（以下、ＨＤＣとも称する）５０を備える。バッ
ファメモリ２３は、磁気ディスク１よりも高速なデータ転送が可能な揮発性メモリであり
、ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）またはＳＲＡＭが適用される。不揮発性メモリ２４は、不揮発
性の記録部であり、ＮＯＲ型やＮＡＮＤ型のフラッシュメモリといった半導体メモリや、
磁気ディスク１の記録領域の一部が適用される。

実施形態にかかるＨＤＤ１０は、磁気ディスク１にデータを記録する処理（ライト処理
）、磁気ディスク１に記録されたデータを読み出す処理（リード処理）、及び磁気ディス
ク１に記録するデータを圧縮及び磁気ディスク１から読み出されたデータを伸長する処理
（圧縮伸長処理）、を実行する。ライト処理、リード処理、及び圧縮伸長処理は、ホスト
１００から送信されるコマンドに応じて、又は、ＨＤＤ１０内部での自発的な要求に応じ
て実行される。これらの処理は、ＣＰＵ４１で実行されるプログラム（ファームウェア）
に従って制御される。プログラムのデータは、不揮発性メモリ２４や磁気ディスク１に不
揮発に記憶される。

磁気ディスク１は、ＳＰＭ５により回転する。ＳＰＭ５は、ドライバＩＣ２１からの駆
動電圧又は駆動電流により回転制御される。アーム３とＶＣＭ４はアクチュエータを構成
する。スライダ２は、ヘッドを有し、アーム３の一端に装着される。アクチュエータは、
スライダ２に設けられたヘッドを磁気ディスク１上の目標位置まで移動（シーク）させる
。即ち、アクチュエータは、ＶＣＭ４の駆動により、アーム３に装着されているスライダ
２（ヘッド）をディスク１上の径方向に移動させる。ＶＣＭ４は、ドライバＩＣ２１から
の駆動電圧又は駆動電流により制御される。

磁気ディスク１は記録面を有し、記録面にデータが記録されることでシリンダ（データ
トラック、又は単にトラック）が形成される。すなわち、磁気ディスク１は、データを記
録するための記録領域を備えた記録媒体として構成される。磁気ディスク１の記録面は、
記録面上のヘッドの位置を制御するためのサーボデータが記録されたサーボ領域、システ
ムデータを記録するためのシステム領域、及び、ホスト１００から送信されるユーザデー
タを記録するためのユーザ領域ＵＡ及びキャッシュ領域ＣＡを有する。サーボデータは、
例えばＨＤＤ１０の製造工程で記録されて出荷後には記録されない。システムデータは、
ＨＤＤ１０で実行されるライト処理及びリード処理において管理すべきデータを含む。な
おシステムデータは、磁気ディスク１のシステム領域でなく不揮発性メモリ２４に記録さ
れてもよい。ユーザデータは、ホスト１００から送信されてこれから記録されるデータだ
けでなく、既にユーザ領域ＵＡまたはキャッシュ領域ＣＡに記録されたデータ、及びユー
ザ領域ＵＡまたはキャッシュ領域ＣＡから読み出されたデータを含む。以下、ユーザデー
タを単にデータと表記することもある。

ユーザ領域ＵＡには、瓦記録方式を用いてデータが記録され得る。瓦記録方式は、記録
されたデータの一部に重なるようにして（記録されたデータの一部を上書きするようにし
て）、新たなデータが記録される方式である。すなわち、瓦記録方式で記録された磁気デ
ィスク１には、第１トラックと、第１トラックの一部に重なって記録（形成）された第２
トラックと、が少なくとも含まれる。瓦記録方式を採用することにより、磁気ディスク１
の径方向の記録密度（トラック密度。ＴＰI<Track Per Inch>とも称される）をより高く
することが可能となる。瓦記録方式では、複数のトラックを含むトラック群（以下、トラ
ックバンド、又は単にバンドとも称する）が定義される。このバンド内では、あるトラッ
クのデータの一部に重なるように新たなデータが記録（新たなトラックが形成）されるが
、あるバンド内のトラックのデータと、このバンドに径方向に隣接するバンド内のトラッ
クのデータとは重ならずに記録される。すなわち、径方向に隣接するバンド同士は離間し
ている。各バンド内においては、データは径方向に物理的に連続して一方向に記録される
。隣接する２つのバンドは、どちらが先に記録されても構わない。あるバンドに記録され
るユーザデータの論理アドレスは連続していることが望ましい。つまり、バンド内には連
続した論理アドレスのデータが、既に記録されたデータの一部に重なるように記録される
ので、バンドは、論理的且つ物理的な記録単位であるともいえる。本実施形態では、ある
データ量（データ長）のユーザデータは、圧縮されることでそのデータ量が少なく（デー
タ長が短く）されて、各バンドに記録されることがある。

キャッシュ領域ＣＡは、例えば磁気ディスク１の外周側の領域に設けられる。キャッシ
ュ領域ＣＡは、ホスト１００から送信されたユーザデータをユーザ領域ＵＡに記録する前
に一時的に記録するための不揮発性のキャッシュである。磁気ディスク１に設けられるキ
ャッシュ領域ＣＡは、メディアキャッシュ（領域）とも称される。なおメディアキャッシ
ュは、磁気ディスク１の内周側の領域、又はユーザ領域ＵＡを分断するように中周の領域
に設けられてもよい。キャッシュ領域ＣＡ（の物理アドレス）には論理アドレスは予め割
り当てられていないが、ユーザデータが一時的にキャッシュ領域ＣＡに記録されたことに
応じて、一時的にその対応関係が管理される。例えば、論理アドレスが不連続な複数のユ
ーザデータをライトする複数のライト要求をホスト１００から受領した場合、受領した複
数のユーザデータはメディアキャッシュに一時的に記録される。メディアキャッシュに一
時的に記録されたユーザデータは、その後、例えばアイドル時などの所定のタイミングで
、その論理アドレスのユーザデータが記録されるべきバンドに記録される。このとき、ユ
ーザデータの論理アドレスは、キャッシュ領域ＣＡの物理アドレスから、新たに記録され
たバンド内の物理アドレスに対応付けられる。メディアキャッシュに記録されるユーザデ
ータは、瓦記録方式により記録されても、そうでなくてもよい。瓦記録方式により記録さ
れれば、記録できるデータ量は多くなり、データが重なって記録されない非瓦記録方式で
記録されれば、記録されたデータの信頼性は向上する。ＨＤＤ１０に求められる仕様に応
じて、何れの記録方式が採用されればよい。

スライダ２に設けられたヘッドは、リードヘッドＲＨとライトヘッドＷＨとを含む。リ
ードヘッドＲＨは、磁気ディスク１上のシリンダに基づいて、記録されているデータを読
み出す。読み出されるデータは、サーボデータ、ユーザデータ、及びシステムデータを含
む。ライトヘッドＷＨは、磁気ディスク１上にユーザデータ及びシステムデータを書き込
む。リードヘッドＲＨは読み出し手段として、ライトヘッドＷＨは記録手段として構成さ
れる。図１では、単一の磁気ディスク１及びヘッドが図示されているが、ＨＤＤ１０は複
数の磁気ディスク１、及び複数の各磁気ディスク１の記録面に対応した複数のヘッドが備
えられてもよい。また、複数の磁気ディスク１の各記録面に、キャッシュ領域ＣＡが設け
られてもよい。

ヘッドアンプＩＣ２２は、リードアンプ及びライトドライバ（共に不図示）を有する。
リードアンプは、リードヘッドＲＨにより読み出されたリード信号を増幅してＲＷＣ３１
に出力する。ライトドライバは、ＲＷＣ３１から出力されるライトデータに応じたライト
電流をライトヘッドＷＨに出力する。

コントローラ６０は、少なくとも、ＲＷＣ３１、ＣＰＵ４１、及びＨＤＣ５０を一体に
備えた１チップの集積回路で構成されている。バッファメモリ２３及び不揮発性メモリ２
４は、コントローラ６０の外部に接続されるのでなく、コントローラ６０の内部に備えら
れてもよい。

ＲＷＣ３１は、リードチャネル及びライトチャネル（共に不図示）を含む。リードチャ
ネルは、ヘッドアンプＩＣ２２から出力された、増幅されたリード信号を処理して、少な
くともサーボデータ及びユーザデータを含むデータを復号する。ＲＷＣ３１は、リードチ
ャネルにおいて、ユーザデータのエラーの検出及び訂正に関する処理を実行すると共に、
ユーザデータの品質を判定することができる情報を生成する。この情報は、ＣＰＵ４１に
送信され得る。ライトチャネルは、ＨＤＣ５０から提供されたライトすべきデータを符号
化したライトデータを、ヘッドアンプＩＣ２２に出力する。

ＨＤＣ５０は、バッファメモリ２３を制御して、ホスト１００とＲＷＣ３１との間のデ
ータ転送を制御する。ＨＤＣ５０は、リードデータ及びライトデータをバッファメモリ２
３に一時的に格納することでデータ転送制御を実行する。リードデータは磁気ディスク１
から読み出されたユーザデータであり、ライトデータは磁気ディスク１に書き込まれるユ
ーザデータである。また、ＨＤＣ５０は、リードデータ、ライトデータ、又はシステムデ
ータに対する圧縮伸長処理を実行する。ＨＤＣ５０は、この圧縮伸長処理において、バッ
ファメモリ２３をワークメモリとして利用することができる。また、ＨＤＣ５０は不揮発
性メモリ２４を制御して、例えばＣＰＵ４１が実行するプログラム又はシステムデータの
、書き込み及び読み出しを行う。ＨＤＣ５０は、ホスト１００とＨＤＤ１０との間で、少
なくともコマンド及びデータの送受を制御するインターフェース回路を含んで構成される
。

ＣＰＵ４１は、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラとも称されるＩＣであ
る。ＣＰＵ４１は、ドライバＩＣ２１を介してＶＣＭ４を制御してヘッドの位置決め制御
（サーボ制御）を実行する。また、ＣＰＵ４１は、ＲＷＣ３１を介して、磁気ディスク１
に対するライト処理及びリード処理を制御する。ライト処理及びリード処理において、Ｃ
ＰＵ４１は、ＨＤＣ５０を介して、処理対象のデータに対する圧縮伸長処理を制御する。
ＣＰＵ４１は、これら複数の処理の制御において、プログラムに従って、以上で説明した
ＨＤＡ及び回路ブロックを利用する。ＣＰＵ４１は、複数の処理を制御する制御部又は制
御回路として構成される。

すなわち、以上のような構成により、本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、以下に詳細に
説明する複数の処理を実行することができる。

次に、図２を用いて、ＨＤＣ５０の動作を説明する。図２は、本実施形態にかかるＨＤ
Ｄ１０のＨＤＣ５０に備えられた複数の機能部を例示する図である。

本実施形態におけるＨＤＣ５０は、ディスク制御部２０１、コマンド制御部２０２、メ
モリ制御部２０３、及び圧縮伸長制御部２０４を備える。これらの機能部は、ＨＤＤ１０
に備えられるＨＤＡおよび回路ブロックと協働し、ＣＰＵ４１がプログラムに従って実現
する制御部によって制御される。これらの機能部は、ＨＤＣ５０内において、共通に又は
個別に接続された内部バス（不図示）によって、互いに又は特定の機能部同士で接続され
ている。また、これらの機能部は、それぞれの機能を実現するための回路を含む。

ディスク制御部２０１は、ＲＷＣ３１と接続され、ＲＷＣ３１から入力されたデータ、
又はＲＷＣ３１に出力されるデータに対する処理を、ＣＰＵ４１（制御部）による制御に
従って実行する。ディスク制御部２０１は、ＲＷＣ３１から入力されたデータを処理した
後、処理したデータを、メモリ制御部２０３又は圧縮伸長制御部２０４に出力する。ディ
スク制御部２０１は、メモリ制御部２０３又は圧縮伸長制御部２０４から入力されたデー
タを処理した後、処理したデータを、ＲＷＣ３１に出力する。例えばディスク制御部２０
１は、コマンド制御部２０２がホスト１０からコマンドを受領したことに応じて、磁気デ
ィスク１に対するライト処理又はリード処理を実行する。ディスク制御部２０１は、例え
ば、ライト処理におけるライトゲートに関する処理、リード処理におけるリードゲートに
関する処理、サーボ制御で必要なサーボゲートに関する処理、を実行する。またディスク
制御部２０１は、ＲＷＣ３１から入力されるデータに対する圧縮伸長処理（ここでは特に
伸長処理）の実行要求を、ＣＰＵ４１又は圧縮伸長制御部２０４に通知する。

コマンド制御部２０２は、ホスト１００と接続され、ホスト１００から送信されるコマ
ンド及びユーザデータ、又はホスト１００に出力するコマンド応答、ステイタス報告、及
びユーザデータに対する処理を、ＣＰＵ４１（制御部）による制御に従って実行する。コ
マンド制御部２０２は、ホスト１００から送信されたデータを処理した後、処理したデー
タを、メモリ制御部２０３又は圧縮伸長制御部２０４に出力する。コマンド制御部２０２
は、メモリ制御部２０３又は圧縮伸長制御部２０４から入力されたデータを処理した後、
処理したデータを、ホスト１００に出力する。コマンド制御部２０２は、これらの処理に
関する情報を、ＣＰＵ４１（制御部）に出力する。コマンド制御部２０２は、ホスト１０
０との間の、コマンド、ユーザデータ、コマンド応答、及びステイタス報告の送受のため
の回路を含んで構成される。コマンド制御部２０２は、この回路を介してホスト１００か
ら入力されるコマンドに応じた処理の実行要求、又はＨＤＤ１０の内部での自発的な処理
の実行要求を、ディスク制御部２０１、メモリ制御部２０３、又は圧縮伸長制御部２０４
に通知する。またコマンド制御部２０２は、ディスク制御部２０１、メモリ制御部２０３
、又は圧縮伸長制御部２０４での処理の結果に応じて、ホスト１００に出力する応答コマ
ンドを生成し、生成した応答コマンドを、前述した回路を介して出力する。コマンド制御
部２０２は、ホスト１００から入力されるライト要求にかかるユーザデータに対する圧縮
伸長処理（ここでは特に圧縮処理）の実行要求を、ＣＰＵ４１又は圧縮伸長制御部２０４
に通知する。

メモリ制御部２０３は、ＣＰＵ４１（制御部）による制御に従って、ＨＤＣ５０内の各
機能部と、バッファメモリ２３及び不揮発性メモリ２４と、の間で転送されるデータの送
受を制御する。メモリ制御部２０３は、バッファメモリ２３及び不揮発性メモリ２４との
データの送受のための回路を含んで構成される。この回路は、バッファメモリ２３及び不
揮発性メモリ２４に対して共通であっても、バッファメモリ２３に対する回路と不揮発性
メモリ２４に対する回路とが別体であってもよい。例えばメモリ制御部２０３は、圧縮伸
長制御部２０４によって実行される圧縮伸長処理において処理されるデータが、圧縮伸長
制御部２０４とバッファメモリ２３との間で転送されるように制御する。この場合におい
てメモリ制御部２０３は、圧縮伸長制御部２０４からの実行要求に基づいて、バッファメ
モリ２３に対するデータの転送を制御する。

圧縮伸長制御部２０４は、ＣＰＵ４１（制御部）による制御に従って、データを圧縮及
び伸長する処理（圧縮伸長処理）を実行する。圧縮伸長処理は、データを圧縮する圧縮処
理、データを伸長する伸長処理、及び圧縮処理に関する管理情報を生成する処理を含む。
圧縮伸長制御部２０４は、圧縮処理を実行する回路及び伸長処理を実行する回路を備える
。例えば圧縮伸長制御部２０４は、ＲＷＣ３１から入力されたデータに対する伸長処理を
実行する。ＲＷＣ３１から入力されたデータは、メモリ制御部２０３の制御に従ってバッ
ファメモリ２３に転送されてバッファされて、圧縮伸長制御部２０４に提供される。圧縮
伸長制御部２０４は、提供されたデータが圧縮データである場合、圧縮データに対する伸
長処理を実行し、提供されたデータが非圧縮データである場合、伸長処理を実行しない。
圧縮伸長制御部２０４は、伸長処理によって生成された非圧縮データ、又は提供された非
圧縮データを、メモリ制御部２０３を介してコマンド制御部２０２に提供する。圧縮伸長
制御部２０４は、圧縮データに対する伸長処理のため、メモリ制御部２０３の制御に基づ
いて、バッファメモリ２３をワークメモリとして利用する。圧縮伸長制御部２０４は、Ｒ
ＷＣ３１から入力されるデータが圧縮データであるか非圧縮データであるかを、入力され
たデータに関する管理情報に基づいて判断する。

また例えば圧縮伸長制御部２０４は、コマンド制御部２０２からの実行要求の通知に応
じて、ホスト１００から送信されたユーザデータに対する圧縮処理を実行する。ホスト１
００から送信されたデータは非圧縮データである。例えば、ホスト１００から送信された
非圧縮データは、メモリ制御部２０３の制御に基づいてバッファメモリ２３に転送されて
バッファされて、圧縮伸長制御部２０４に提供される。圧縮伸長制御部２０４は提供され
た非圧縮データに対する圧縮処理を実行し、圧縮処理された圧縮データを、メモリ制御部
２０３を介してディスク制御部２０１に提供することができる。なお、ホスト１００から
送信された非圧縮データが、バッファメモリ２３にバッファされることなく圧縮伸長制御
部２０４に入力されて、圧縮伸長制御部２０４は、入力された非圧縮データに対する圧縮
処理を実行してもよい。圧縮伸長制御部２０４は、非圧縮データに対する圧縮処理のため
、メモリ制御部２０３の制御に基づいて、バッファメモリ２３をワークメモリとして利用
する。

圧縮伸長制御部２０４は、非圧縮データに対する圧縮処理の実行に伴って、１回の圧縮
処理ごとに、実行した圧縮処理に関する管理情報を生成する。この管理情報は、ヘッダデ
ータとも称する。管理情報は、圧縮処理が実行されたか否かを示す情報、圧縮率を示す情
報、圧縮データの開始論理アドレス及び論理アドレス長、及び圧縮処理の前後それぞれの
データ長、の少なくとも一つを含む。圧縮伸長制御部２０４は、生成した管理情報を、対
応する圧縮データと共にディスク制御部２０１に提供する。また、圧縮伸長制御部２０４
は、ＣＰＵ４１（制御部）による制御に従って、非圧縮データに対して圧縮処理を実行し
た場合の圧縮率（圧縮前の非圧縮データのデータ長と圧縮後の圧縮データのデータ長との
比）を算出する。この算出のために、圧縮伸長制御部２０４は、非圧縮データに対して実
際に圧縮処理を実行し、圧縮処理前のデータ長（すなわち非圧縮データのデータ長）と圧
縮処理後のデータ長（すなわち圧縮データのデータ長）とを取得する。圧縮伸長制御部２
０４は、１回の圧縮処理ごとに、又は複数回の圧縮処理ごとに、圧縮率を算出する。１回
の圧縮処理において、固定長のデータが圧縮されてもよいが、可変長のデータが圧縮され
てもよい。固定長のデータが圧縮される場合、圧縮伸長制御部２０４は、圧縮処理前のデ
ータ長を、圧縮率を算出する都度取得する必要はなく、固定値として保持していればよい
。例えば、固定長は、ＲＷＣ３１で実行される符号化の単位データ長（例えば、ホスト１
００からのデータ転送の単位であるセクタ長に応じた５１２Ｂ、４ＫＢ、又はこれらの自
然数倍）、又は瓦記録方式における１のバンドのデータ量（データ長）、であればよい。
可変長のデータが圧縮される場合、圧縮伸長制御部２０４は、例えば、ＣＰＵ４１（制御
部）から圧縮処理を実行するデータ長を設定され、設定されたデータ長の非圧縮データに
対して圧縮処理を実行すればよい。圧縮伸長制御部２０４は、算出した圧縮率に関する情
報を、ＣＰＵ４１（制御部）に提供する。前述したように、圧縮率は、圧縮前の非圧縮デ
ータのデータ長と圧縮後の圧縮データのデータ長と、の比率で表される値である。例えば
、圧縮率は、圧縮前のデータ量を１とした場合の圧縮後のデータ量の倍率である。具体的
には、圧縮前のデータ量が５００［ＭＢ］であり、圧縮後のデータ量が４００［ＭＢ］で
あった場合、圧縮率は０．８倍（８０％）である。圧縮後のデータ量は、圧縮前のデータ
量よりも確実に少なくなるため、圧縮率は１倍（１００％）よりも小さい値となる。ここ
で、圧縮率の値が小さいほど圧縮率は高く、圧縮率の値が大きいほど圧縮率は低い、と定
義する。例えば、５００［ＭＢ］が４００［ＭＢ］に圧縮される（圧縮率＝０．８倍）よ
りも、５００［ＭＢ］が２００［ＭＢ］に圧縮される（圧縮率＝０．４倍）ほうが、圧縮
率は高い。

以上説明したように、本実施形態にかかる圧縮伸長処理の一部の処理は、ＣＰＵ４１（
制御部）による制御に基づいて、ＨＤＣ５０に備えられた複数の機能部によって実行され
る。

次に、図３を用いて、ＣＰＵ４１の動作を説明する。図３は、本実施形態にかかるＨＤ
Ｄ１０のＣＰＵ４１によって実現される複数の機能部を例示する図である。

本実施形態のＣＰＵ４１は、プログラムに従って動作することで複数の機能部を実現す
る。ＣＰＵ４１は、フォーマット制御部３０１、ライト制御部３０２、リード制御部３０
３、及びデータ管理部３０４、を備える。これらの機能部は、少なくとも図２を用いて説
明したＨＤＣ５０内の各機能部の何れかを制御する。またＣＰＵ４１に備えられた各機能
部は、ＨＤＤ１０に備えられるＨＤＡや回路ブロックと協働して、様々な処理を実行する
。

フォーマット制御部３０１は、磁気ディスク１のフォーマットを決定する処理を制御す
る。磁気ディスク１のフォーマットは、ＴＰＩ、磁気ディスク１に形成されるトラックの
周方向の記録密度（ビット密度。ＢＰI<Bit Per Inch>とも称される）、及び瓦記録方式
の仕様、の何れかを少なくとも含む。瓦記録方式の仕様は、１のバンド内のトラックの数
、及び１のバンド内の各トラックのデータ量、の何れかを少なくとも含む。フォーマット
制御部３０１は、瓦記録方式の仕様がバンド毎、又はトラック毎に異なるように決定して
もよい。フォーマット制御部３０１は、決定したフォーマットに関する情報を、ライト制
御部３０２、リード制御部３０３、またはデータ管理部３０４に提供する。圧縮処理を実
行する非圧縮データのデータ長が可変である場合、フォーマット制御部３０１は、ディス
ク１のフォーマットとして、圧縮処理を実行するデータ長を決定し、決定したデータ長を
、ＨＤＣ５０内の圧縮伸長制御部２０４に提供する。また、フォーマット制御部３０１は
、圧縮伸長制御部２０４から、圧縮率に関する情報を受領し、受領した情報に基づいて、
磁気ディスク１のフォーマットを決定する。本実施形態では、フォーマット制御部３０１
は、圧縮データをライトする際のフォーマットを決定する。圧縮データは対応する非圧縮
データよりもデータ量が少なくなるため、フォーマット制御部３０１は、非圧縮データを
ライトする際のフォーマットよりも緩和されたフォーマットを、圧縮データをライトする
際のフォーマットとして決定することができる。すなわち、フォーマット制御部３０１は
、圧縮データをライトするために、磁気ディスク１のフォーマットを、非圧縮データをラ
イトする際のフォーマットよりも緩和されるように変更する。なお、フォーマット制御部
３０１は、ＨＤＤ１０の周辺の環境（例えば、温度、湿度、気圧、等）に応じて、磁気デ
ィスク１のフォーマットを決定してもよい。また、フォーマット制御部３０１は、磁気デ
ィスク１のフォーマットの変更量を、ホスト１００から設定可能に構成されてもよい。

ライト制御部３０２は、ＨＤＣ５０内のディスク制御部２０１による、磁気ディスク１
に対するデータのライト処理を制御する。ライト制御部３０２は、ＨＤＣ５０内のコマン
ド制御部２０２から入力された情報、又はデータ管理部３０４から提供される情報に応じ
て、ライト処理を制御する。ライト制御部３０２は、ライト処理の制御に関する情報を、
データ管理部３０４との間で送受する。ライト制御部３０２は、瓦記録方式によるライト
処理、又は瓦記録方式ではない通常のライト処理を制御する。通常のライト処理とは、記
録されたデータに重ならないようにして（記録されたデータの一部が上書きされないよう
にして）、新たなデータが記録される方式である。ライト制御部３０２は、フォーマット
制御部３０１から入力されたフォーマットに関する情報に基づいて、ライト処理を制御す
る。

リード制御部３０３は、ディスク制御部２０１による、磁気ディスク１に対するデータ
のリード処理を制御する。リード制御部３０３は、データ管理部３０４からの要求に応じ
て、リード処理を制御する。リード制御部３０３は、リード処理の制御に関する情報を、
データ管理部３０４との間で送受する。リード制御部３０３は、フォーマット制御部３０
１から入力されたフォーマットに関する情報に基づいて、リード処理を制御する。

データ管理部３０４は、磁気ディスク１に記録するユーザデータ又は記録されたユーザ
データに関する情報を管理する。例えば、データ管理部３０４は、ライト制御部３０２が
制御するライト処理において、記録するユーザデータの論理アドレスと磁気ディスク１上
の記録位置を特定するための物理アドレスとの対応関係を管理する。データ管理部３０４
は、この対応関係を、例えば、アドレス管理テーブル（以下、単にアドレステーブル、と
も称する）を用いて管理する。データ管理部３０４は、ライト処理において、ある論理ア
ドレスのユーザデータが、現在の物理アドレスとは異なる新たな物理アドレスに記録され
た場合に、このある論理アドレスと新たな物理アドレスとの対応関係で、アドレステーブ
ルを更新する。またデータ管理部３０４は、リード制御部３０３が制御するリード処理に
おいて、リード処理の対象となるユーザデータの論理アドレスとアドレステーブルとに基
づいて、このユーザデータの磁気ディスク１上の物理アドレスを特定する。アドレステー
ブルでは、ユーザ領域ＵＡ又はキャッシュ領域ＣＡに記録されるユーザデータが管理され
る。

さらに、データ管理部３０４は、キャッシュ領域ＣＡに一時的に記録されたユーザデー
タを、ユーザ領域ＵＡ内の所定の記録位置に書き換える処理の実行を、リード制御部３０
３及びライト制御部３０２に要求する。また、データ管理部３０４は、磁気ディスク１に
データが記録されたことに応じて、その記録位置、又はその記録位置周辺へのデータの記
録回数を管理する。データ管理部３０４は、単数のトラック又は複数のトラックを単位と
して、この記録回数を管理すればよい。ある記録位置の記録回数がある回数を超える、又
は一致する場合、データ管理部３０４は、この記録位置、又はこの記録位置周辺に記録さ
れたデータを書き換える処理の実行を、リード制御部３０３及びライト制御部３０２に要
求する。本実施形態では瓦記録方式が採用されるため、これらの書き換える処理の実行に
際して、データ管理部３０４は、フォーマット制御部３０１から、瓦記録方式の仕様を含
む、磁気ディスク１のフォーマットに関する情報を受領する。データ管理部３０４は、受
領したフォーマットに関する情報をリード制御部３０３及びライト制御部３０２に提供す
る。

以上説明したように、本実施形態にかかる複数の処理は、ＣＰＵ４１によって実現され
る複数の機能部によって制御される。

次に、図４を用いて、本実施形態にかかるＨＤＤ１０によって実行される処理を説明す
る。図４は、本実施形態にかかるＨＤＤ１０によって実行される処理の一例を説明するフ
ローチャートである。

図４に示したフローチャートは、ライト対象のデータ（以下、単に対象データと称する
）を圧縮したデータを、新たなフォーマットでライトする処理の流れを示している。この
処理は、磁気ディスク１に記録されたデータをリードした後、複数の処理を実行し、処理
されたデータを、新たなフォーマットで再び磁気ディスク１にライトする処理である。こ
の処理は、ＣＰＵ４１による制御に従って、主にはＨＤＣ５０に備えられた複数の機能部
が実行するものである。

まず、ＣＰＵ４１（データ管理部３０４）は、アドレステーブルに基づいて、対象デー
タが記録された磁気ディスク１上の物理アドレスを特定し、この物理アドレスの情報をリ
ード制御部３０３に送信する。リード制御部３０３は、例えば受領した物理アドレスの情
報に基づいて、対象データをリードする（Ｓ４０１）。対象データが、磁気ディスク１上
で分散して記録されている場合、データ管理部３０４は、分散した複数の物理アドレスを
リード制御部３０３に送信すればよい。リード制御部３０３は、リードした対象データを
、メモリ制御部２０３を介してバッファメモリ２３にバッファする。リードした対象デー
タが、バッファメモリ２３にバッファされたことに応じて、圧縮伸長制御部２０４は、メ
モリ制御部２０３を介してバッファメモリ２３から対象データを取得し、取得した（圧縮
されていない）対象データに対する圧縮処理を実行する。すなわち、圧縮伸長制御部２０
４は、リード制御部３０３がリードした対象データを圧縮する（Ｓ４０２）。ここで、対
象データは、例えば、１トラックのデータ、ＲＷＣ３１での復号処理の実行単位のデータ
、１のバンドのデータ、であればよい。なお、この例では、対象データは非圧縮データで
ある、とするが、対象データが圧縮データである場合、対象データに対して圧縮処理を実
行せずに、取得した圧縮データを使用すればよい。圧縮伸長制御部２０４が、対象データ
に対する圧縮処理において、バッファメモリ２３をワークメモリとして利用する場合、圧
縮された対象データは、メモリ制御部２０３の制御に基づいて、バッファメモリ２３に記
憶される。

圧縮伸長制御部２０４は、対象データに対する圧縮処理の前に、圧縮されていない対象
データのデータ長を取得する。圧縮伸長制御部２０４は、対象データの圧縮前のデータ長
に関する情報を、リード制御部３０３、メモリ制御部２０３、又はＣＰＵ４１（データ管
理部３０４）から取得すればよい。そして、圧縮伸長制御部２０４は、対象データに対す
る圧縮処理の後に、圧縮された対象データのデータ長を取得する。圧縮伸長制御部２０４
は、対象データの圧縮後のデータ長に関する情報を、自身が備える圧縮回路、又はメモリ
制御部２０３から取得すればよい。圧縮伸長制御部２０４は、対象データの圧縮前のデー
タ長及び圧縮後のデータ長に基づいて、圧縮率を算出する（Ｓ４０３）。圧縮伸長制御部
２０４は、算出した圧縮率に関する情報をＣＰＵ４１（フォーマット制御部３０１）に送
信する。フォーマット制御部３０１は、受領した圧縮率に関する情報に基づいて、磁気デ
ィスク１のフォーマットを決定する（Ｓ４０４）。フォーマット制御部３０１は、決定し
たフォーマットに関する情報を、データ管理部３０４に送信する。データ管理部３０４は
、受領したフォーマットに関する情報に基づいて、圧縮された対象データの磁気ディスク
１の上の記録位置（物理アドレス）を決定する。データ管理部３０４は、受領したフォー
マットに関する情報、及び決定した物理アドレスに関する情報を、ライト制御部３０２に
送信する。ライト制御部３０２は、受領したフォーマットに関する情報に基づくフォーマ
ットで、受領した物理アドレスに対して、圧縮された対象データをライトする。すわなち
、ライト制御部３０２は、フォーマット制御部３０１によって変更された新たなフォーマ
ットで、圧縮された対象データをライトする（Ｓ４０５）。

このように、本実施形態にかかるＨＤＤ１０によれば、主にはＨＤＣ５０に備えられた
複数の機能部が、ＣＰＵ４１によって実現される複数の機能部からの制御に従って、デー
タのリード処理、データの圧縮処理、磁気ディスク１のフォーマットを変更する処理、及
びデータのライト処理、を実行する。なお、これらの処理の何れかの処理は省略され得る
。例えば、本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、データの圧縮処理、磁気ディスク１のフォ
ーマットを変更する処理、を省略してもよい。すなわち、圧縮データ及び非圧縮データ、
の何れもが、磁気ディスク１に記録され得る。

ここで、図４の（Ｓ４０４）及び（Ｓ４０５）の処理について詳細に説明する。

（Ｓ４０４）は、フォーマット制御部３０１が、圧縮率に関する情報に基づいて、磁気
ディスク１のフォーマットを変更する処理である。（Ｓ４０５）は、ライト制御部３０２
が、変更された新たなフォーマットで、圧縮された対象データをライトする処理である。

前述したとおり、圧縮後の圧縮データのデータ量は、圧縮前の非圧縮データのデータ量
よりも少なくなるため、圧縮率は１（１００％）よりも小さい値となる。すなわち、フォ
ーマット制御部３０１は、１より小さい圧縮率に基づいて、磁気ディスク１のフォーマッ
トが緩和されるように変更する。前述したとおり、圧縮処理に伴って、この圧縮処理に関
する管理情報が生成される。この管理情報は、圧縮後の圧縮データと関連付けて記録され
る必要がある。管理情報と圧縮データとが磁気ディスク１に記録される場合、物理的に近
い位置に記録されることが望ましい。例えば、管理情報を記録した位置に連続してリード
される位置に圧縮データが記録されればよい。このとき、管理情報及び圧縮データを、磁
気ディスク１のフォーマットを変更せずに記録すると、この圧縮データに対応する非圧縮
データが記録される場合の領域に対して、データが記録されない余剰領域が存在すること
になる。磁気ディスク１の各物理アドレスで与えられる記録領域の長さ（大きさ）は固定
であるため、この領域に、他の物理アドレスに記録されるべきデータを記録することは許
容されない。余剰領域に何のデータも記録しないことは、磁気ディスク１の記録領域が有
効に利用されていないことを表す。そこで本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、この余剰領
域を有効に利用するために、余剰領域が残らないように磁気ディスク１のフォーマットが
緩和されるように変更する（図４の（Ｓ４０４））。そして、本実施形態にかかるＨＤＤ
１０は、変更（緩和）された新たなフォーマットで、管理情報及び圧縮データを磁気ディ
スク１に記録する（図４の（Ｓ４０５））。

例えば、対象データの長さが、ＲＷＣ３１で実行される符号化の単位データ長（ホスト
１００からのデータ転送の単位であり、例えば、５１２Ｂ、４ＫＢ、又はこれらの自然数
倍）である場合、符号化の単位データごとにフォーマットが変更（緩和）されて、管理情
報及び圧縮データが記録される。また、対象データの長さが、１又は複数のトラック長で
ある場合、１又は複数のトラックごとにフォーマットが変更（緩和）されて、管理情報及
び圧縮データが記録される。また、対象データの長さが、瓦記録方式における１のバンド
長である場合、１のバンドごとにフォーマットが変更（緩和）されて、管理情報及び圧縮
データが記録される。

具体的には、ＨＤＤ１０は、例えば、フォーマットとしてＴＰＩを変更する。これによ
り、ＴＰＩを変更する前よりもトラック幅が広くなるので、ライト処理における、隣接ト
ラック間干渉やオフトラックライトの影響をより減らすことができる。また、ＨＤＤ１０
は、例えば、フォーマットとしてＢＰＩを変更する。これにより、ＢＰＩを変更する前よ
りも１ビット当たりの磁気素粒子の数が増すので、記録されたデータの磁化をより強くす
ることができ、ライト処理における、隣接トラック間干渉やオフトラックライトの影響を
より減らすことができる。ＨＤＤ１０は、例えば、フォーマットとしてＴＰＩ及びＢＰＩ
を変更してもよい。これにより、ＴＰＩを単独で変更、又は、ＢＰＩを単独で変更、する
場合よりも、より安定したライト処理を実行することが可能となる。

なお、図４の（Ｓ４０４）及び（Ｓ４０５）の処理は、ある条件が満たされた場合に実
行されてもよい。例えば、圧縮率が所定値よりも高い場合（すなわち、圧縮率の値が所定
値よりも小さい場合）に、これらの処理が実行されてもよい。具体的には、少なくとも、
圧縮処理に伴って生成される管理情報のデータ量以上のデータ量が、圧縮処理によって減
る場合に、これらの処理が実行されればよい。また、フォーマットとしてＴＰＩを変更す
る場合、１のトラック相当のデータ量が減る場合に、ＴＰＩが変更されればよい。

図４の処理は、例えば、以下の複数のケースにおいて実行される。以下の複数のケース
は、瓦記録方式を用いたＨＤＤ１０において発生し得る。しかし、図４の処理が実行され
る態様は、これらのケースに限られない。

（ケース１）は、キャッシュ領域ＣＡに記録されているユーザデータを、あるバンドに
記録されているユーザデータにマージしてから他のバンドにライトする場合である。なお
、他のバンドでなく、マージされるユーザデータが記録されていたバンドに再びライトさ
れてもよいが、元のデータのバックアップのために、他のバンドにライトすることが望ま
しい。キャッシュ領域ＣＡに記録されているユーザデータは、例えば、ランダムデータで
ある。ランダムデータは、そのデータの論理アドレスが所定長に亘って連続していないデ
ータ、そのデータのデータ長が所定長よりも短いデータ、を含む。瓦記録方式では、バン
ド内に記録されるユーザデータの論理アドレスは連続していることが望ましい。従って、
ホスト１００から受領したライトコマンドにかかる新たなユーザデータの論理アドレス長
（又はデータ長）が、１のバンドの論理アドレス長（又はデータ長）に満たないユーザデ
ータは、ランダムデータとして扱われる。ランダムデータは、例えば受領した順にシーケ
ンシャルに、しかし論理アドレスの連続性はなく、キャッシュ領域ＣＡに記録される。キ
ャッシュ領域ＣＡの容量には上限がありキャッシュ領域ＣＡの空きを確保するためには、
キャッシュ領域ＣＡに記録されたユーザデータ（ランダムデータ）は、適時に、最終的に
記録されるべきバンドに記録される必要がある。最終的に記録されるべきバンドとは、キ
ャッシュ領域ＣＡに記録されたランダムデータの論理アドレスに対応するユーザデータが
記録されるように割り当てられたバンドである。（ケース１）では、ランダムデータは、
キャッシュ領域ＣＡからリードされて、バッファメモリ２３にバッファされる。また、こ
のランダムデータの論理アドレスに対応し無効となったユーザデータが記録されているバ
ンド（対象バンドと称する）から、この対象バンド内に記録された少なくとも全ての有効
なユーザデータがリードされて、バッファメモリ２３にバッファされる。対象バンド内に
記録されたユーザデータは、圧縮データであっても、非圧縮データであってもよい。バッ
ファメモリ２３にバッファされた、ランダムデータと対象バンド内に記録されていた全て
の有効なユーザデータとは、マージされ且つ圧縮された後、対象データとは異なる他のバ
ンドに、新たに決定された（非圧縮データが記録される場合よりも緩和された）フォーマ
ットでライトされる。

（ケース２）は、あるバンドに記録されているユーザデータを、他のバンドに書き換え
る場合である。あるバンドに記録されたユーザデータは、圧縮データであっても、非圧縮
データであってもよい。なお、他のバンドでなく、ユーザデータが記録されていたバンド
に再びライトされてもよいが、元のデータのバックアップのために、他のバンドにライト
することが望ましい。（ケース２）は、あるバンドからユーザデータをリードし、リード
したユーザデータを、他のバンドにライトする例であり、いわゆるデータリフレッシュ処
理を含む。データリフレッシュ処理は、あるバンドに記録されているユーザデータの品質
が悪くなっていると判定された場合に、この、ユーザデータを他のバンドに書き換えるこ
とでユーザデータの品質を回復するための処理である。データリフレッシュ処理は、例え
ば、ＣＰＵ４１（データ管理部３０４）が、あるバンド内の複数のトラックへの記録回数
を、バンド毎に管理し、この記録回数が閾値を超えたことが検出された場合に発動されれ
ばよい。また、データリフレッシュ処理は、例えば、あるバンドに記録されたユーザデー
タのリード処理において、ＨＤＣ５０内のＲＷＣ３１による復号の結果、ユーザデータの
品質が悪かったことを、ＣＰＵ４１（データ管理部３０４）が検出した場合に発動されれ
ばよい。（ケース２）では、圧縮伸長制御部２０４は、あるバンドからリードしたユーザ
データに対して圧縮処理を実行する。そして、圧縮処理後のユーザデータが、他のバンド
にライトされる。

（ケース３）は、ホスト１００から受領したライトコマンドにかかる新たなユーザデー
タを、あるバンドに記録する場合である。受領したライトコマンドにかかる新たなユーザ
データは、バッファメモリ２３にバッファされる。ホスト１００からのライトコマンド及
び新たなユーザデータの受領は、コマンド制御部２０２又はメモリ制御部２０３から、Ｃ
ＰＵ４１（データ管理部３０４）に通知される。瓦記録方式にかかる１のバンドに記録さ
れるデータ量は、予め決まった量である。これ以降では、このデータ量をバンドデータ量
とも称する。データ管理部３０４は、あるバンドに対するバンドデータ量が、バッファメ
モリ２３に記憶されたことを、例えばコマンド制御部２０２又はメモリ制御部２０３から
通知される。この通知に応じて、データ管理部３０４は、バッファメモリ２３に記憶され
、バンドデータ量に達したユーザデータを、対応するバンドに記録するよう制御する。こ
のとき、圧縮伸長制御部２０４は、バンドデータ量に達したユーザデータに対して圧縮処
理を実行する。そして、圧縮処理後のユーザデータが、あるバンドにライトされる。

次に、図５を用いて、圧縮データが、変更後のフォーマットに従って記録された状態を
説明する。図５は、本実施形態にかかるＨＤＤ１０において、変更後のフォーマットに従
って、圧縮データが記録される状態を説明するための図である。図５は、フォーマットと
してＴＰＩが変更された場合の例を示す。

図５は、１のバンドが複数のトラックを含んでいる例を図示している。図５（ａ）は非
圧縮データが１のバンドに記録されている状態、図５（ｂ）は圧縮データが１のバンドに
記録されている状態、をそれぞれ示している。本実施形態にかかるＨＤＤ１０において、
磁気ディスク１上には、トラックは略円周状に形成されているが、図５では、説明のため
、円周状のトラックを直線状のトラックとして示している。

図５（ａ）のように、あるバンドには非圧縮データが、複数のトラックに亘って記録さ
れている。図５（ａ）では、１のバンドは、トラックＴ＿Ｎ〜Ｔ＿Ｎ＋４の５本のトラッ
クを含んで構成される。トラックＴ＿Ｎ〜Ｔ＿Ｎ＋３それぞれの一部は、それぞれに隣接
するトラックによって重ねられて記録されている。すなわち、このバンド内では瓦記録方
式により、トラックピッチＴＰ１で、各トラックＴ＿Ｎ〜Ｔ＿Ｎ＋４が記録されている。
トラックピッチＴＰ１は、隣接トラックの同一方向のエッジ間、又は隣接トラックのセン
ター間、の距離に対応する。図５の例では、この非圧縮データがあるバンドに書き換えら
れる場合、例えば、前述した（ケース１）〜（ケース３）に従ってある圧縮率で圧縮され
る。この圧縮により、圧縮データのデータ量は非圧縮データのデータ量よりも少なくなり
、書き換え先のバンドのフォーマットに関して、この圧縮時の圧縮率に応じてＴＰＩが変
更（緩和）される。例えば、圧縮率が０．８倍（８０％）であった場合、ＴＰＩが１／０
．８＝約１．２５倍に変更される。ここで、図５は、圧縮率が０．８倍（８０％）である
例を示している。すなわち、図５（ｂ）に示した書き換え先のバンドでは、図５（ａ）に
示した書き換え元のバンドよりも、ＴＰＩが緩和されて、１のバンド内のトラックの数が
減少する。

図５（ｂ）のように、書き換え先のバンドには圧縮データが、複数のトラックに亘って
記録される。図５（ｂ）では、１のバンドは、トラックＴ＿Ｎ〜Ｔ＿Ｎ＋３の４本のトラ
ックを含んで構成される。トラックＴ＿Ｎ〜Ｔ＿Ｎ＋２それぞれの一部は、それぞれに隣
接するトラックによって重ねられて記録されている。すなわち、このバンド内では瓦記録
方式により、トラックピッチＴＰ２で、各トラックＴ＿Ｎ〜Ｔ＿Ｎ＋３が記録されている
。フォーマット変更後の書き換え先のバンド（図５（ｂ））におけるトラックピッチＴＰ
２は、書き換え元のバンド（図５（ａ））におけるトラックピッチＴＰ１よりも緩和され
て広くなっている。

すなわち本実施形態にかかるＨＤＤ１０によれば、圧縮処理による、１のバンドに記録
されるユーザデータの量の減少分に応じて、フォーマット（ＴＰＩ）を緩和することがで
きる。ＴＰＩが緩和されることで、ＴＰＩを緩和する前よりもトラック幅が広くなる。従
って、ライト処理において、隣接トラック間干渉やオフトラックライトの影響をより減ら
すことができる。また、記録されたトラックに対するリード処理において、隣接トラック
からの磁気的影響をより受けにくくすることができる。

また、本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、瓦記録処理において、ＴＰＩを緩和すること
に伴って、１のバンドを単位に（１のバンド内の全てのデータを対象にして）圧縮処理を
実行することができる。この場合、ＨＤＤ１０は、圧縮処理に伴ってバンド当たりに１の
管理情報を生成する。生成された管理情報は、圧縮されたユーザデータと共にバンド内に
記録される。従って、圧縮されたユーザデータの量に対する管理情報の量を、バンド単位
で圧縮処理を実行しない場合と比べて抑制することができるので、バンド単位で圧縮処理
を実行する場合のデータ効率をより向上することができる。

次に、図６を用いて、圧縮データが、変更後のフォーマットに従って記録された他の状
態を説明する。図６は、本実施形態にかかるＨＤＤ１０において、変更後のフォーマット
に従って、圧縮データが記録される他の状態を説明するための図である。図６は、フォー
マットとしてＢＰＩが変更された場合の例を示す。

図６は、瓦記録方式におけるバンド内のあるトラックにおいて、データが記録されてい
る状態を図示している。図６（ａ）は、非圧縮データが、１のバンド内のあるトラックの
一部に記録されている状態、図６（ｂ）は、圧縮データが、１のバンド内のあるトラック
の一部に記録されている状態、をそれぞれ示している。本実施形態にかかるＨＤＤ１０に
おいて、磁気ディスク１上には、トラックは略円周状に形成されているが、図６では、説
明のため、円周状のトラックを直線状のトラックとして示している。図６において、略楕
円形で示した複数の粒体は、磁気ディスク１の記録面の磁気素粒子を表している。

図６（ａ）のように、非圧縮データは、書き換え元のバンド内のあるトラックの一部に
、ライト処理の基本クロック相当の１ビット（例えば１Ｔ）のデータの周波数が、３．６
［ＧＨｚ］となるように記録されている。図６（ａ）は、３ビットのデータが記録されて
いる例である。各ビット内に存在する粒体の数は互いにほぼ均等である。図６の例では、
この非圧縮データがあるバンドに書き換えられる場合、例えば、前述した（ケース１）〜
（ケース３）に従ってある圧縮率で圧縮される。この圧縮により、圧縮データのデータ量
は非圧縮データのデータ量よりも少なくなり、書き換え先のバンドのフォーマットに関し
て、この圧縮時の圧縮率に応じてＢＰＩが変更（緩和）される。例えば、圧縮率が０．７
５倍（７５％）であった場合、ＢＰＩが１／０．７５＝約１．３３倍に変更される。ここ
で、図６は、圧縮率が０．７５倍（７５％）である例を示している。この場合、図６（ｂ
）のように、書き換え先のバンド内のあるトラックの一部には、ライト処理の基本クロッ
ク相当の１ビットのデータの周波数が、２．５［ＧＨｚ］となるように記録される。この
ときも、各ビット内に存在する粒体の数は互いにほぼ均等である。ライト処理の基本クロ
ック相当の１ビットのデータの周波数が低くなることは、単位時間当たりに磁気ディスク
１の記録面上を通過する距離（長さ）が長くなることに相当する。磁気ディスク１の記録
面の磁気素粒子の分布は一様であるため、単位時間当たりに通過する距離（長さ）が長く
なれば、単位時間当たりの磁気素粒子の数が増加することになる。これは、換言すると、
単位ビット当たりの磁気素粒子の数が増加することに相当する。すなわち、図６（ｂ）に
示した書き換え先のトラックの一部では、図６（ａ）に示した書き換え元のトラックの一
部よりも、ＢＰＩが緩和されて、各ビット内に存在する粒体の数が増加する。

すなわち本実施形態にかかるＨＤＤ１０によれば、圧縮処理による、１のバンドに記録
されるユーザデータの量の減少分に応じて、フォーマット（ＢＰＩ）を緩和することがで
きる。ＢＰＩが緩和されることで、ＢＰＩを緩和する前よりも単位ビット当たりの磁気素
粒子の数が増加する。従って、ライト処理において、隣接トラック間干渉やオフトラック
ライトの影響をより減らすことができると共に、各ビットの磁化状態を良好に維持するこ
とができる。また、記録されたトラックに対するリード処理において、隣接トラックから
の磁気的影響をより受けにくくすることができる。

また、本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、瓦記録処理において、ＢＰＩを緩和すること
に伴って、１のバンドを単位に（１のバンド内の全てのデータを対象にして）圧縮処理を
実行することができる。この場合、ＨＤＤ１０は、圧縮処理に伴ってバンド当たりに１の
管理情報を生成する。生成された管理情報は、圧縮されたユーザデータと共にバンド内に
記録される。従って、圧縮されたユーザデータの量に対する管理情報の量を、バンド単位
で圧縮処理を実行しない場合と比べて抑制することができるので、バンド単位で圧縮処理
を実行する場合のデータ効率をより向上することができる。

さらに、本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、瓦記録処理において、ＢＰＩを緩和するこ
とに伴って、１のバンド内の１又は複数のトラックを単位に（１のバンド内の１又は複数
のトラック内の全てのデータを対象にして）圧縮処理を実行することができる。この場合
、ＨＤＤ１０は、１又は複数のトラックごとの圧縮率に応じて、各トラックのＢＰＩを決
定することができる。１又は複数のトラックごとに生成された管理情報は、圧縮されたユ
ーザデータと共に１又は複数のトラック内に記録されればよい。従って、トラック毎に圧
縮率が異なる場合であっても、トラック毎にＢＰＩを設定することができるので、圧縮率
がより高いトラックのＢＰＩをさらに緩和することができる。なお、１又は複数のトラッ
クごとでなく、ＲＷＣ３１で実行される符号化の単位データ長（ホスト１００からのデー
タ転送の単位であり、例えば、５１２Ｂ、４ＫＢ、又はこれらの自然数倍）ごとに、圧縮
処理を実行してもよい。この場合、圧縮率がより高い単位データ長の領域のＢＰＩをさら
に緩和することができる。

なお、本実施形態にかかるＨＤＤ１０は、例えば、フォーマットとしてＴＰＩ及びＢＰ
Ｉを同時に変更してもよい。これにより、ＴＰＩを単独で変更、又は、ＢＰＩを単独で変
更、する場合よりも、より安定したライト処理を実行することが可能となる。

以上説明したように本実施形態にかかるＨＤＤ１０によれば、主にはＨＤＣ５０に備え
られた複数の機能部が、ＣＰＵ４１によって実現される複数の機能部からの制御に従って
、データのリード処理、データの圧縮処理、磁気ディスク１のフォーマットを変更する処
理、及びデータのライト処理、の少なくとも１の処理を実行する。ＨＤＤ１０は、圧縮処
理したデータ（圧縮データ）を、圧縮率に応じた新たなフォーマットで、瓦記録方式を用
いて磁気ディスクに記録する。ＨＤＤ１０は、新たなフォーマットとして、ＴＰＩ及び／
又はＢＰＩを変更（緩和）する。これにより本実施形態によれば、圧縮されたデータを好
適に記録することができるデータ記録装置およびデータ記録方法を提供することが可能と
なる。

なお、少なくとも一つの実施形態を説明したが、説明した実施形態は一例として提示し
たものであり、発明の範囲はこの実施形態に限定されない。また、説明した実施形態は、
本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。さらに、前述
した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の
発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成
要素を削除してもよく、さらに、異なる実施形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良
い。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれ、特許請求の範囲に記載
された発明と、その均等の範囲に含まれるものである。

１…磁気ディスク、２…スライダ、３…アーム、４…ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）、
５…ＳＰＭ（スピンドルモータ）、１０…磁気ディスク装置（ＨＤＤ）、２１…モータド
ライバＩＣ、２２…ヘッドアンプＩＣ、２３…バッファメモリ、２４…不揮発性メモリ、
３１…リードライトチャネル（ＲＷＣ）、４１…ＣＰＵ、５０…ハードディスクコントロ
ーラ（ＨＤＣ）、１００…ホスト装置、２０１…ディスク制御部、２０２…コマンド制御
部、２０３…メモリ制御部、２０４…圧縮伸長制御部、３０１…フォーマット制御部、３
０２…ライト制御部、３０３…リード制御部、３０４…データ管理部。

Claims (9)

1. ディスクと、
   前記ディスクに対応するヘッドと、
   前記ディスクに対する前記ヘッドによるデータのリード又はライトを制御する制御回路
   と、を備え、
   前記制御回路は、
   ライト対象の第１データを圧縮した第２データを生成し、
   前記第２データをライトする領域について、前記圧縮にかかる圧縮率に応じて前記ライ
   トにかかるフォーマットを設定し、
   前記設定したフォーマットに従って、前記第２データを前記領域にライトする、データ
   記録装置。
2. 前記領域にライトすることは、前記第２データの一部のデータをライトして第１トラッ
   クを形成し、前記第１トラックの前記一部のデータの一部に重なるように第２データの他
   の一部のデータをライトして第２トラックを形成することを含む、請求項１に記載のデー
   タ記録装置。
3. 前記フォーマットを設定することは、前記第１データをライトする場合のフォオーマッ
   トよりも、前記ディスクの径方向の記録密度および周方向の記録密度の少なくとも一方を
   緩和したフォーマットを設定することを含む、請求項１または請求項２の何れかに記載の
   データ記録装置。
4. 前記制御回路は、ホストからライト要求されたデータを受領し、
   前記ディスクは、前記受領したデータの一部をライトするための第１領域、第２領域、
   及び、第３領域を備え、前記第３領域は第１領域又は第２領域のライトキャッシュであり
   、
   前記第１データは、前記第１領域に記録されていた第３データと、前記第３領域に記録
   されていた第４データと、を少なくとも含み、前記第２データをライトする領域は前記第
   ２領域である、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のデータ記録装置。
5. 前記ディスクは、前記データをライトするための第１領域及び第２領域を備え、
   前記第１データは、前記第１領域に記録されていた第３データであり、前記第２データ
   をライトする領域は前記第２領域である、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のデ
   ータ記録装置。
6. 前記ディスクは、データがライトされた第３トラック、及び前記第３トラックのデータ
   の一部に重ねてデータがライトされた第４トラック、を少なくとも含む第４領域を備え、
   前記第１データは、前記第４領域にライトされた少なくとも有効な全てのデータである
   、請求項１から請求項６の何れか１項に記載のデータ記録装置。
7. 前記制御回路は、データを符号化及び復号化を処理する符号化復号化回路を更に備え、
   前記第１データは、前記符号化復号化回路によって符号化及び復号化を処理される単位
   のデータである、請求項１から請求項６の何れか１項に記載のデータ記録装置。
8. 前記第１データは、前記トラック単位のデータである、請求項１から請求項６の何れか
   １項に記載のデータ記録装置。
9. ディスクと、前記ディスクに対応するヘッドと、を備えるデータ記録装置のデータ記録
   方法であって、
   ライト対象の第１データを圧縮した第２データを生成し、
   前記第２データをライトする領域について、前記圧縮にかかる圧縮率に応じて前記ライ
   トにかかるフォーマットを設定し、
   前記設定したフォーマットに従って、前記第２データを前記領域にライトする、データ
   記録方法。

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