JP2020126703A - 磁気ディスク装置及びリード処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る磁気ディスク装置1の構成を示すブロック図である。
磁気ディスク装置1は、後述するヘッドディスクアセンブリ(HDA)と、ドライバIC20と、ヘッドアンプ集積回路(以下、ヘッドアンプIC、又はプリアンプ)30と、揮発性メモリ70と、バッファメモリ(バッファ)80と、不揮発性メモリ90と、1チップの集積回路であるシステムコントローラ130とを備える。また、磁気ディスク装置1は、ホストシステム(ホスト)100と接続される。磁気ディスク装置1は、例えば、2次元記録(Two-Dimensional Magnetic Recording : TDMR)方式の磁気ディスク装置である。
サーボデータは、例えば、サーボマーク(Servo Mark)、アドレスデータ、及びバーストデータ等を含んでいる。アドレスデータは、所定のトラックのアドレス(シリンダアドレス)と、所定のトラックのサーボセクタのアドレスとから構成される。バーストデータは、所定のトラックのトラックセンタに対するヘッド15の半径方向の位置ずれ(位置誤差)を検出するために使用されるデータ(相対位置データ)であり、所定の周期の繰り返しパターンから構成される。バーストデータは、例えば、所定のトラックからこのトラックの半径方向に隣接するトラックに跨って千鳥状にライトされている。
図4に示した例では、リードヘッド15R1を半径位置IRPに配置した場合、ライトヘッド15W、リードヘッド15R1、リードヘッド15R2、及び中間部MP(ヘッド15)は、円周方向に対してスキュー角θswで内方向に傾いている。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から内方向に離れるに従って、スキュー角θswの絶対値は、大きくなる。ヘッド15が円周方向に対してスキュー角θswで内方向に傾いている場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔CTSxで離間している。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から内方向に離れるに従って、クロストラック間隔CTSxの絶対値は、大きくなる。言い換えると、スキュー角θswの絶対値が大きくなるに従って、クロストラック間隔CTSxの絶対値も大きくなる。リードヘッド15R1を半径位置IRPに配置した場合、リードヘッド15R1とライトヘッド15Wとは、半径方向にリード/ライトオフセットOF1xで離間している。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から内方向に離れるに従って、リード/ライトオフセットOF1xの絶対値は、大きくなる。言い換えると、スキュー角θswの絶対値が大きくなるに従って、リード/ライトオフセットOF1xの絶対値も大きくなる。リードヘッド15R1を半径位置IRPに配置した場合、リードヘッド15R2とライトヘッド15Wとは、半径方向にリード/ライトオフセットOF2xで離間している。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から内方向に離れるに従って、リード/ライトオフセットOF2xの絶対値は、大きくなる。言い換えると、スキュー角θswの絶対値が大きくなるに従って、リード/ライトオフセットOF2xの絶対値も大きくなる。リードヘッド15R1を半径位置IRPに配置した場合、中間部MPとライトヘッド15Wとは、半径方向にリード/ライトオフセットOFMxで離間している。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から内方向に離れるに従って、リード/ライトオフセットOFMxの絶対値は、大きくなる。言い換えると、スキュー角θswの絶対値が大きくなるに従ってリード/ライトオフセットOFMxの絶対値も大きくなる。
なお、リードヘッド15R1を半径位置ORPに配置した場合にもリードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決めした場合と同様に、ライトヘッド15Wと、リードヘッド15R1、15R2と、中間部MPとは、所定のスキュー角で外方向に傾いている。リードヘッド15R1を半径位置ORPに配置した場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向に所定のダウントラック間隔DTSxで離間し得る。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から外方向に離れるに従って、スキュー角θswの絶対値は、大きくなる。ヘッド15が円周方向に対してスキュー角θswで外方向に傾いている場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、外方向に所定のクロストラック間隔CTSxで離間し得る。ヘッド15が半径方向において基準位置RP0から外方向に離れるに従って、クロストラック間隔CTSxの絶対値は、大きくなる。
ヘッドアンプIC(プリアンプ)30は、リードアンプ及びライトドライバを備えている。リードアンプは、ディスク10からリードしたリード信号を増幅して、システムコントローラ130(詳細には、後述するリード/ライト(R/W)チャネル50)に出力する。ライトドライバは、R/Wチャネル50から出力されるライトデータに応じたライト電流をヘッド15に出力する。
システムコントローラ(コントローラ)130は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(SoC)と称される大規模集積回路(LSI)を用いて実現される。システムコントローラ130は、ハードディスクコントローラ(HDC)40と、リード/ライト(R/W)チャネル50と、マイクロプロセッサ(MPU)60と、を含む。HDC40、R/Wチャネル50、及びMPU60は、それぞれ、互いに電気的に接続されている。システムコントローラ130は、例えば、ドライバIC20、ヘッドアンプIC60、揮発性メモリ70、バッファメモリ80、不揮発性メモリ90、及びホストシステム100等に電気的に接続されている。
R/Wチャネル50は、MPU60からの指示に応じて、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。R/Wチャネル50は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。R/Wチャネル50は、例えば、ヘッドアンプIC30等に電気的に接続されている。
R/Wチャネル50は、第1復調部510と、第2復調部520とを備えている。例えば、第1復調部510は、リードヘッド15R1でリードしたデータ、例えば、サーボ信号を復調し、復調したサーボデータをMPU60等に出力する。第1復調部510と同様に、第2復調部は520、リードヘッド15R2でリードしたサーボ信号を復調し、復調したサーボデータをMPU60等に出力する。なお、3つ以上のリードヘッドが設けられている場合、R/Wチャネル50は、これらのリードヘッドにそれぞれ対応する3つ以上の復調部を備えていてもよい。
リード/ライト制御部610は、ホスト100からのコマンドに従って、データのリード処理及びライト処理を制御する。リード/ライト制御部610は、ドライバIC20を介してVCM14を制御し、ヘッド15をディスク10上の所定の半径位置に位置決めし、リード処理又はライト処理を実行する。
図6に示した例では、リード/ライト制御部610は、クロストラック間隔CTS1に基づいて、エラーレートが最小となるように中間部MPを対象トラックに位置決めする。例えば、リード/ライト制御部610は、クロストラック間隔がトラック幅(又はトラックピッチ)以下である中周領域に位置する対象トラックをリードする場合、クロストラック間隔CTS1が対象トラックのトラック幅以下であると判定し、エラーレートが最小となるように中間部MPを対象トラックに位置決めする。
図11において、横軸は、ディスク10の所定の半径位置におけるクロストラック間隔を示し、縦軸は、ディスク10の所定の半径位置におけるリード/ライトオフセットを示している。図11の横軸において、クロストラック間隔は、クロストラック間隔=0よりも正の矢印の方向に進むに従って正の値の方向へ大きくなり、クロストラック間隔=0よりも負の矢印の方向に進むに従って負の値の方向へ小さくなる。図11には、狭小領域、例えば、基準位置RP0を含む中周領域MRと狭小領域の内方向の広大領域、例えば、内周領域IRとの境界に相当する半径位置にヘッド15を位置決めした場合のクロストラック間隔Th1と、狭小領域と狭小領域の外方向の広大領域、例えば、外周領域ORとの境界に相当する半径位置にヘッド15を位置決めした場合のクロストラック間隔Th2とを示している。クロストラック間隔Th1の絶対値とクロストラック間隔Th2の絶対値とは、例えば、同じである。なお、クロストラック間隔Th1の絶対値とクロストラック間隔Th2の絶対値とは、例えば、トラック幅(又はトラックピッチ)の0.7乃至1.3倍であってもよい。なお、クロストラック間隔Th1の絶対値とクロストラック間隔Th2の絶対値とは、トラック幅の0.7倍より小さくてもよいし、トラック幅の1.3倍よりも大きくてもよい。また、クロストラック間隔Th1の絶対値とクロストラック間隔Th2の絶対値とは、異なっていてもよい。図11の横軸において、クロストラック間隔Th1よりも負の方向の各クロストラック間隔は、ヘッド15を内周領域IRの各半径位置に位置決めした場合の各クロストラック間隔に相当する。図11の横軸において、クロストラック間隔Th1及びTh2の間の各クロストラック間隔は、ヘッド15を中周領域MRの各半径位置に位置決めした場合の各クロストラック間隔に相当する。図11の横軸において、クロストラック間隔Th2よりも正の方向の各クロストラック間隔は、ヘッド15を外周領域ORの各半径位置に位置決めした場合の各クロストラック間隔に相当する。図11の縦軸において、リード/ライトオフセットは、クロストラック間隔=0に対応するリード/ライトオフセット=0よりも正の矢印の方向に進むに従って正の値の方向へ大きくなり、クロストラック間隔=0に対応するリード/ライトオフセット=0よりも負の矢印の方向に進むに従って負の値の方向へ小さくなる。例えば、リード/ライトオフセットの正の値の方向は、半径方向の外方向に相当し、リード/ライトオフセットの負の値の方向は、半径方向の内方向に相当する。なお、リード/ライトオフセットの正の値の方向は、半径方向の内方向に相当し、リード/ライトオフセットの負の値の方向は、半径方向の外方向に相当してもよい。図11には、リードヘッド15R1をディスク10の各半径位置に位置決めした場合のクロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化R1Lと、リードヘッド15R2をディスク10の各半径位置に位置決めした場合のクロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化R2Lと、中間部MPをディスク10の各半径位置に位置決めした場合のクロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化MPLとを示している。図11に示すように、クロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化R1Lと、クロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化R2Lとは、内周領域IRから外周領域ORまでの各半径位置に対応するクロストラック間隔に亘って示されている。クロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化MPLは、中周領域MRの各半径位置に対応するクロストラック間隔に亘って示されている。なお、クロストラック間隔に対するリード/ライトオフセットの変化MPLは、内周領域IRから外周領域ORまでの各半径位置に対応するクロストラック間隔に亘って示されていてもよい。
リード/ライト制御部610は、図11に示したクロストラック間隔とリード/ライトオフセットとの関係をメモリ、例えば、不揮発性メモリ90、バッファメモリ80、揮発性メモリ70、又はディスク10等に記録していてもよい。
MPU60は、クロストラック間隔(CTS)に基づいて、ホスト100からのコマンド等に従って所定のトラックにリードヘッド15Rの内の初期リードヘッドを位置決めする(B1201)。例えば、MPU60は、クロストラック間隔が所定の値以下である場合、ホスト100からのコマンド等に従って、所定のトラックに中間部MPを位置決めする。MPU60は、クロストラック間隔が所定の値よりも大きい場合、所定のトラックにリードヘッド15Rの内の所定のリードヘッド、例えば、リードヘッド15R1又はリードヘッド15R2を位置決めする。MPU60は、初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めした状態で所定のトラックをリードできるかリードできないかを判定する(B1202)。リードできると判定した場合(B1202のYES)、MPU60は、処理を終了する。リードできないと判定した場合(B1202のNO)、MPU60は、クロストラック間隔が所定の値よりも大きいか所定の値以下であるかを判定する(B1203)。例えば、MPU60は、初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めして少なくとも1回のリードリトライを実行した場合に初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めした状態で所定のトラックをリードできないと判定し、クロストラック間隔が所定のトラックのトラック幅(又はトラックピッチ)よりも大きいかトラック幅(又はトラックピッチ)以下であるかを判定する。言い換えると、MPU60は、初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めして少なくとも1回のリードリトライを実行した場合に初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めした状態で所定のトラックをリードできないと判定し、所定のトラックが位置する領域が広大領域であるか狭小領域であるかを判定する。つまり、MPU60は、初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めして少なくとも1回のリードリトライを実行した場合に初期リードヘッドを所定のトラックに位置決めした状態で所定のトラックをリードできないと判定し、初期リードヘッドとしてリードヘッド15R1又は15R2を所定のトラックに位置決めしているか初期リードヘッドとして中間部MPを所定のトラックに位置決めしているかを判定する。クロストラック間隔が所定の値よりも大きいと判定した場合(B1203のYES)、MPU60は、B1206の処理に進む。言い換えると、クロストラック間隔が所定の値よりも大きいために初期リードヘッドと異なる変更リードヘッド(以下、第1変更リードヘッドと称する場合もある)を所定のトラックに位置決めしていると判定した場合、MPU60は、B1205の処理に進む。クロストラック間隔が所定の値以下であると判定した場合(B1203のNO)、MPU60は、変更リードヘッドを所定のトラックに位置決めする(B1204)。言い換えると、クロストラック間隔が所定の値以下であるために中間部MPを所定のトラックに位置決めしていると判定した場合、MPU60は、初期リードヘッドと異なるリードヘッド15Rの内の第1変更リードヘッドを所定のトラックに位置決めする。MPU60は、第1変更リードヘッドと異なる変更リードヘッド(以下、第2変更リードヘッドと称する場合もある)で所定のトラックをリードし(B1205)、処理を終了する。
(第2実施形態)
第2実施形態の磁気ディスク装置1は、リードヘッド15Rが第1実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図13は、第2実施形態に係るリードヘッド15Rの配置の一例を示す図である。図10には、説明に必要な構成のみを示している。図13には、基準位置RP0を含む中周領域MRよりも内方向の内周領域IRに位置するゾーンZNmの対象トラックITRmと、ゾーンZNmで対象トラックITRmの内方向に隣接しているトラック(以下、隣接トラックと称する場合もある)ITRm+1とを示している。なお、隣接トラックITRm+1は、対象トラックITRmの外方向に隣接していてもよい。隣接トラックITRm+1は、内方向で対象トラックITRmに重ね書きされている。対象トラックITCmのトラック幅TW3は、隣接トラックITRm+1のトラック幅TW2よりも小さい。リードヘッド15R2は、対象トラックITRmのトラックセンタITCmに位置している。図13に示した例では、リードヘッド15R2は、対象トラックITRmに重なっている。リードヘッド15R1は、対象トラックITRmに重なっていない。例えば、リードヘッド15R2の幅R2W2は、リードヘッド15R1の幅R1W1よりも小さい。なお、リードヘッド15R1の幅がリードヘッド15R2の幅よりも小さくてもよい。例えば、対象トラックITRmにリードヘッド15R2を位置決めして対象トラックITRmをリードヘッド15R2でリードした場合のエラーレートは、対象トラックITRmにリードヘッド15R1を位置決めして対象トラックITRmをリードヘッド15R1でリードした場合のエラーレートよりも小さい。例えば、対象トラックITRmにリードヘッド15R1を位置決めして対象トラックITRmをリードヘッド15R1でリードした場合のエラーレートは、対象トラックITRmにリードヘッド15R2を位置決めして対象トラックITRmをリードヘッド15R2でリードした場合のエラーレートよりも小さくてもよい。また、例えば、隣接トラックITRm+1にリードヘッド15R1を位置決めして隣接トラックITRm+1をリードヘッド15R1でリードした場合のエラーレートは、隣接トラックITRm+1にリードヘッド15R2を位置決めして隣接トラックITRm+1をリードヘッド15R2でリードした場合のエラーレートよりも小さい。例えば、隣接トラックITRm+1にリードヘッド15R2を位置決めして隣接トラックITRm+1をリードヘッド15R2でリードした場合のエラーレートは、隣接トラックITRm+1にリードヘッド15R1を位置決めして隣接トラックITRm+1をリードヘッド15R1でリードした場合のエラーレートよりも小さくてもよい。
Claims (11)
- ディスクと、
前記ディスクに対してデータをライトするライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、
前記ディスクの第1領域の第1トラックをリードする場合に前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの中間部を前記第1トラックの第1トラックセンタに位置決めし、前記第1領域と異なる前記ディスクの第2領域の第2トラックをリードする場合に前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のいずれか一方を前記第2トラックの第2トラックセンタに位置決めする、コントローラと、を備える磁気ディスク装置。 - 前記コントローラは、前記第1領域で前記中間部を前記第1トラックセンタに位置決めしてリードリトライを繰り返し実行した場合、前記第1領域で前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のいずれか一方を前記第1トラックセンタに位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第1領域で前記中間部を前記第1トラックセンタに位置決めしてリードリトライを繰り返し実行した場合、前記第1領域で前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のいずれか一方を前記第1トラックセンタに位置決めした後に前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のもう一方を前記第1トラックセンタに位置決めする、請求項2に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第2領域で前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のいずれか一方を前記第2トラックセンタに位置決めしてリードリトライを繰り返し実行した場合、前記第2領域で前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のもう一方を前記第2トラックセンタに位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第1トラックよりも半径方向の幅が小さい第3トラックを有する前記第1領域において前記中間部を前記第3トラックの第3トラックセンタに位置決めしてリードリトライを繰り返し実行した場合、前記第1領域で前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内の幅の小さい一方を前記第3トラックセンタに位置決めする、請求項2に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第2トラックよりも半径方向の幅が小さい第4トラックを有する前記第2領域において前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内の幅の大きい一方を前記第2トラックセンタに位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第2トラックよりも半径方向の幅が小さい第4トラックを有する前記第2領域において前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内の幅の小さい一方を前記第4トラックの第4トラックセンタに位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
- 前記第2領域は、前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの前記ディスクの半径方向のヘッド間隔が前記第1領域よりも大きい、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
- 前記ヘッド間隔は、前記第1領域で閾値以下であり、前記第2領域で前記閾値よりも大きい、請求項8に記載の磁気ディスク装置。
- 前記第2領域は、前記ヘッドのスキュー角が前記第1領域よりも大きい、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
- ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトするライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるリード処理方法であって、
前記ディスクの第1領域の第1トラックをリードする場合に前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの中間部を前記第1トラックの第1トラックセンタに位置決めし、
前記第1領域と異なる前記ディスクの第2領域の第2トラックをリードする場合に前記第1リードヘッド及び前記第2リードヘッドの内のいずれか一方を前記第2トラックの第2トラックセンタに位置決めする、リード処理方法。
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