JP2021009747A - 磁気ディスク装置及びライトデータの調整方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクセス性能を向上可能な磁気ディスク装置及びライトデータの調整方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置1は、ディスク10と、ディスクに対してデータをライトし、ディスクからデータをリードするヘッド15と、ディスクの第1トラックにおいて、第1オーバーライトの第1セクタでは第1セクタにライトするデータの第1記録密度を高め、第1オーバーライトと異なる第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録密度を低める、コントローラ130とを備える。【選択図】図1

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及びライトデータの調整方法に関する。
磁気ディスク装置の磁気ディスク(以下、単に、ディスクと称する)の所定のトラックでは、成膜ムラ等に起因してビットエラーレート(BER)が変化し得る。この所定のトラックにおけるBERの変化は、ディスクの半径方向の各領域で相違している。ディスクの半径方向に配置された各トラックにおいて、BERは、一定になることが望ましい。
米国特許第9047921号明細書 米国特許第8542454号明細書 米国特許第9105279号明細書 米国特許第9030772号明細書
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、アクセス性能を向上可能な磁気ディスク装置及びライトデータの調整方法を提供することである。
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、前記ディスクの第1トラックにおいて、第1オーバーライトの第1セクタでは前記第1セクタにライトするデータの第1記録密度を高め、前記第1オーバーライトと異なる第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録密度を低める、コントローラと、を備える。
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、前記ディスクの第1トラックにおいて、基準値よりも低い第1オーバーライトの第1セクタでは前記第1セクタにライトするデータの第1記録能力を高め、前記基準値よりも高い第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録能力を低める、コントローラと、を備える。
本実施形態に係るライトデータの調整方法は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるライトデータの調整方法であって、前記ディスクの第1トラックにおいて、第1オーバーライトの第1セクタでは前記第1セクタにライトするデータの第1記録密度を高め、前記ディスクの第1トラックにおいて、前記第1オーバーライトと異なる第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録密度を低める。
図1は、実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図2は、第1実施形態に係るサーボ領域の配置の一例を示す模式図である。 図3は、第1実施形態に係るサーボセクタの構成の一例を示す模式図である。 図4は、ディスク及びヘッドの一例を示す拡大断面図である。 図5は、ディスクの各ゾーンの各トラックの1周内のBERの一例を示す図である。 図6は、第1実施形態に係るライトデータ特性値の変化の一例を示す図である。 図7は、第1実施形態に係るライトデータ特性値の調整処理の一例を示す図である。 図8は、隣接領域に対する現在のアクセス領域へのライト処理の影響の一例を示す図である。 図9は、ディスクの所定のトラックの1周内のOn-track BERの変化の一例を示す図である。 図10は、図9に対応するOW(Overwrite)の変化の一例を示す図である。 図11は、図9に対応するAdjacent track write BERの変化の一例を示す図である。 図12は、図9に対応するAdjacent track write BERの変化の一例を示す図である。 図13は、図9のOn-track BERの変化に対応するトラックにおいて調整BPIの変化の一例を示す図である。 図14は、図13のBPIの変化に基づいて図9のトラックにデータをライトした場合のOn-track BERの変化の一例を示す図である。 図15は、図13のBPIの変化に基づいてライトした図9のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化の一例を示す図である。 図16は、図9のOn-track BERの変化に対応するトラックにおいて調整したBPIの変化の一例を示す図である。 図17は、図16のBPIの変化に基づいて図9のトラックにデータをライトした場合のOn-track BERの変化の一例を示す図である。 図18は、図16のBPIの変化に基づいてライトした図9のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化の一例を示す図である。 図19は、第1実施形態に係るBPIの調整方法の一例を示すフローチャートである。 図20は、第1実施形態に係るBPIの調整方法の一例を示すフローチャートである。 図21は、記録能力の変更のタイミングの一例を示す図である。 図22は、変形例1に係るOverwriteの変化の一例を示す図である。 図23は、図22のOverwriteの変化に対応するトラックにおいて調整した記録能力の変化の一例を示す図である。 図24は、図23のOverwriteの変化に基づいて図22のトラックにデータをライトした場合のOn-track BERの変化の一例を示す図である。 図25は、図23のOverwriteの変化に基づいてライトした図23のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化の一例を示す図である。 図26は、図23のOverwriteの変化に基づいてライトした図23のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化の一例を示す図である。 図27は、変形例1に係る記録能力の調整方法の一例を示すフローチャートである。 図28は、突出していないヘッドの一例を示す図である。 図29は、突出しているヘッドの一例を示す図である。 図30は、第2実施形態に係るノーマルサーボ及びショートサーボの配置の一例を示す模式図である。 図31は、第2実施形態に係るショートサーボセクタの構成の一例を示す模式図である。 図32は、第2実施形態に係るライトデータ特性値の調整処理の一例を示す図である。 図33は、第2実施形態に係るライトデータ特性値の調整方法の一例を示すフローチャートである。 図34は、変形例3に係るライトデータ特性値の調整処理の一例を示す図である。 図35は、時間間隔に対するライトデータ特性値の変動量の変化の一例を示す図である。 図36は、変形例3に係るライトデータ特性値の調整方法の一例を示すフローチャートである。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。
(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、不揮発性メモリ80と、バッファメモリ(バッファ)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(以下、単に、ホストと称する)100と接続される。
HDAは、磁気ディスク(以下、ディスクと称する)10と、スピンドルモータ(以下、SPMと称する)12と、ヘッド15を搭載しているアーム13と、ボイスコイルモータ(以下、VCMと称する)14とを有する。ディスク10は、SPM12に取り付けられ、SPM12の駆動により回転する。アーム13及びVCM14は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、VCM14の駆動により、アーム13に搭載されているヘッド15をディスク10の所定の位置まで移動制御する。ディスク10およびヘッド15は、2つ以上の数が設けられてもよい。
ディスク10は、そのデータをライト可能な領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域10aと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア10bとが割り当てられている。以下、ディスク10の半径方向に直交する方向を円周方向と称する。また、ディスク10の半径方向の所定の位置を半径位置と称し、ディスク10の円周方向の所定の位置を円周位置と称する場合もある。半径位置及び円周位置をまとめて単に位置と称する場合もある。
ヘッド15は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド15Wとリードヘッド15Rとを備える。ライトヘッド15Wは、ディスク10にデータをライトする。リードヘッド15Rは、ディスク10に記録されているデータをリードする。なお、ライトヘッド15Wを単にヘッド15と称する場合もあるし、リードヘッド15Rを単にヘッド15と称する場合もあるし、ライトヘッド15W及びリードヘッド15Rをまとめてヘッド15と称する場合もある。ヘッド15の中心部をヘッド15と称し、ライトヘッド15Wの中心部をライトヘッド15Wと称し、リードヘッド15Rの中心部をリードヘッド15Rと称する場合もある。「トラック」は、ディスク10の半径方向に区分した複数の領域の内の1つの領域、ディスク10の円周方向に延長するデータ、トラックにライトされたデータや、その他の種々の意味で用いる。「セクタ」は、トラックを円周方向に区分した複数の領域の内の1つの領域、ディスク10の所定の位置にライトされたデータ、セクタにライトされたデータや、その他の種々の意味で用いる。トラックの半径方向の幅をトラック幅と称し、トラック幅の中心位置をトラックセンタと称する。以下、ディスク10にライトするデータをライトデータと称し、ディスク10からリードしたデータをリードデータと称する。ライトデータを単にデータと称する場合もあるし、リードデータを単にデータと称する場合もあるし、ライトデータ及びリードデータをデータと称する場合もある。以下、“ディスク10にデータをライトする“こと、及び”ディスク10からデータをリードする“こと等を”アクセスする“と称する場合もある。
図2は、第1実施形態に係るサーボ領域SVの配置の一例を示す模式図である。図2に示すように、半径方向において、ディスク10の外周に向かう方向を外方向(外側)と称し、外方向と反対方向を内方向(内側)と称する。また、図2には、ディスク10の回転方向を示している。なお、回転方向は逆向きであってもよい。図2において、ユーザデータ領域10aは、内方向に位置する内周領域IRと、外方向に位置する外周領域ORと、内周領域IRと外周領域ORとの間に位置する中周領域MRとに区分されている。
ディスク10は、半径方向に並んでいる複数のトラックを含む。複数のトラックは、それぞれ、円状の経路に相当する。例えば、複数のトラックは、それぞれ、ディスク10と同心円状に配置されている。なお、複数のトラックは、それぞれ、円状でなくともよい、例えば、半径方向に変動する波状であってもよい。また、複数のトラックは、それぞれ、ディスク10と同心円状でなくともよい。図2に示した例では、ディスク10は、トラックTRnを含む。トラックTRnは、ディスク10と同心円状に配置されている。図2に示した例では、トラックTRnは、中周領域MRに位置している。なお、トラックTRnは、円状でなくともよい。トラックTRnは、ディスク10と同心円状でなくともよい。また、トラックTRnは、内周領域IRに位置していてもよいし、外周領域ORに位置していてもよい。
ディスク10は、複数のサーボ領域SVを有している。複数のサーボ領域SVは、複数のトラックに跨ってディスク10の半径方向に放射状に延出し、円周方向に所定の間隔を空けて離散的に配置されている。サーボ領域SVは、複数のサーボセクタを有している。円周方向で連続して並んでいる2つのサーボ領域SVの間には、ユーザデータ等をライトする領域が配置されている。以下で、2つのサーボ領域SVの間でユーザデータをライトする領域をデータ領域と称する場合もある。所定のトラックにおいて2つのサーボセクタの間でユーザデータをライトする領域をデータ部と称する場合もある。また、サーボセクタとサーボセクタに続くデータ部とをまとめてセクタと称する場合もある。
図3は、本実施形態に係るサーボセクタSSの構成の一例を示す模式図である。図3には、所定のトラックTRnにライトされた所定のサーボセクタSSを示している。サーボセクタSSは、所定のトラックに対応するサーボ領域SVの一部に相当する。図3に示すように、円周方向において、リード/ライトする方向をリード/ライト方向と称する。リード/ライト方向は、例えば、図2に示した回転方向と反対方向に相当する。リード/ライト方向は、前方から後方に向かっている。前方は、時間的に前の方向に相当し、後方は、時間的に後の方向に相当する。以下、前方を単に前又は先と称し、後方を単に後と称する場合もある。
サーボセクタSSは、サーボデータ、例えば、プリアンブル(Preamble)、サーボマーク(Servo Mark)、グレイコード(Gray Code)、PAD、バーストデータ、及びポストコード(Post Code)を含んでいる。なお、サーボセクタSSは、ポストコードを含まなくてもよい。プリアンブル、サーボマーク、グレイコード、PAD、バーストデータ、及びポストコードは、これらの順番で、リード/ライト方向の矢印の先端に向かって連続して配置されている。プリアンブルは、サーボマーク及びグレイコードなどで構成されるサーボパターンの再生信号に同期するためのプリアンブル情報を含む。サーボマークは、サーボパターンの開始を示すサーボマーク情報を含む。グレイコードは、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の半径方向及び/又は円周方向の位置ずれ(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。PADは、ギャップ及びサーボAGCなどの同期信号のPAD情報を含む。バーストデータは、例えば、Nバースト(N Burst)及びQバースト(Q Burst)を含む。ポストコードは、サーボデータをディスクにライトをしたときのディスク10の回転に同期したブレ(繰り返しランナウト:RRO)によって生じるディスク10と同心円状のトラックセンタ(目標経路)に対するトラックの歪みに起因する誤差を補正するためのデータ(以下、RRO補正データと称する)等を含む。
図4は、ディスク10及びヘッド15の一例を示す拡大断面図である。以下で、ヘッド15からディスク10へ向かう方向を下方向と称し、ディスク10からヘッド15へ向かう方向を上方向と称する。図3において、ディスク10の回転方向Bと空気流Cの方向とは一致している。
図示した例では、ディスク10は、基板111と、軟磁性層112と、磁気記録層113と、保護膜層114とが順に積層されている。基板111は、円板状の非磁性体で形成されている。軟磁性層112は、基板111の上方に軟磁気特性を示す材料で形成されている。磁気記録層113は、軟磁性層112の上方にディスク10の表面に対して垂直方向に磁気異方性を有する。保護膜層114は、磁気記録層113の上方に形成されている。
図示した例では、ヘッド15は、スライダ150を備えている。スライダ150は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体(アルチック)とで形成されている。スライダ150は、ディスク10の表面に対向するディスク対向面(エア・ベアリング・サーフェイス(ABS))151と、空気流Cの流出側に位置するトレーリング端153とを有している。リードヘッド15Rおよびライトヘッド15Wの一部は、ディスク対向面151に露出している。
リードヘッド15Rは、磁性膜161と、シールド膜162と、シールド膜163とで構成されている。磁性膜161は、シールド膜162とシールド膜163との間に位置し、磁気抵抗効果を生じる。シールド膜162は、磁性膜161に対してトレーリング端153側に位置する。シールド膜163は、シールド膜162と対向している。磁性膜161、シールド膜162、及びシールド膜163の下端は、ディスク対向面151に露出している。
ライトヘッド15Wは、リードヘッド15Rに対して、スライダ150のトレーリング端153側に設けられている。ライトヘッド15Wは、主磁極171と、トレーリングシールド(ライトシールド)172と、主磁極171に磁束を流すために主磁極171およびライトシールド172を含む磁気回路に巻きつくように配置された記録コイル180を備えている。
主磁極171は、高飽和磁束密度を有する軟磁性体からなる。主磁極171は、ディスク10の磁気記録層113を磁化させるために、ディスク10の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる。図示した例では、主磁極171は、ディスク対向面151に対してほぼ垂直に延出している。主磁極171のディスク対向面151側の先端部171aの下面は、ディスク対向面151に露出している。主磁極171の先端部171aは、ディスク対向面151に向かって先細に絞り込まれ、他の部分に対して幅の狭い柱状に形成されている。主磁極171の先端部171aのクロストラック方向の幅は、トラックのトラック幅にほぼ対応している。クロストラック方向は、例えば、半径方向に沿った方向である。
ライトシールド172は、高飽和磁束密度を有する軟磁性体からなる。ライトシールド172は、主磁極171直下の軟磁性層112を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。ライトシールド172は、主磁極171に対してトレーリング端153側に位置している。ライトシールド172は、絶縁体173を介して主磁極171に連結している。主磁極171とライトシールド172とは、電気的に絶縁され、且つ磁気回路を形成している。ライトシールド172は、略L字形状に形成され、主磁極171の先端部171aにライトギャップを置いて対向する先端部172aを有している。先端部172aの下面は、スライダ150のABS151に露出している。
記録コイル180は、主磁極171に磁束を流すために主磁極171およびライトシールド172を含む磁気回路に巻きつくように設けられている。記録コイル180は、例えば、主磁極171とライトシールド172との間に設けられている。記録コイル180に所定の大きさの電流(記録電流、ライト電流、又は記録能力と称する場合もある)が供給されることで、主磁極171及びライトシールド172に記録磁界が励起される。そのため、主磁極171及びライトシールド172が磁化される。この磁化された主磁極171及びライトシールド172を流れる磁束によりディスク10の磁気記録層113の記録ビットの磁化方向を変化させることで、記録能力に応じた磁化パターンをディスク10に記録する。なお、記録能力は、記録電流(Iw)、Overshoot、Pattern Dependent Writeの1T Boost、高周波アシスト記録型式のバイアス電圧、及び熱アシスト記録型式のバイアス電圧等を含む。以下、一例として、記録能力を記録電流という意味で用いる場合もある。
ドライバIC20は、システムコントローラ130(詳細には、後述するMPU60)の制御に従って、SPM12およびVCM14の駆動を制御する。
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、例えば、記録能力制御部310を備えている。リードアンプは、ディスク10からリードされ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40)に出力する。記録能力制御部310は、ライトヘッド15Wに電気的に接続され、R/Wチャネル40から出力されるライトデータに対応する記録能力をライトヘッド15Wに供給する。一例では、記録能力制御部310は、記録コイル180に電気的に接続され、R/Wチャネル40から出力されるライトデータに対応する記録能力を記録コイル180に供給する。記録能力制御部310は、システムコントローラ130、例えば、MPU60の制御に応じて記録能力をライトヘッド15Wに供給する。例えば、記録能力制御部310は、MPU60の制御に応じて記録能力を記録コイル180に供給する。
揮発性メモリ70は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ70は、磁気ディスク装置1の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ70は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、又はSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)である。
不揮発性メモリ80は、電力供給が断たれても保存しているデータを記録する半導体メモリである。不揮発性メモリ80は、例えば、NOR型またはNAND型のフラッシュROM(Flash Read Only Memory :FROM)である。
バッファメモリ90は、磁気ディスク装置1とホスト100との間で送受信されるデータ等を一時的に記録する半導体メモリである。なお、バッファメモリ90は、揮発性メモリ70と一体に構成されていてもよい。バッファメモリ90は、例えば、DRAM、SRAM(Static Random Access Memory)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric Random Access memory)、又はMRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)等である。
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、リード/ライト(R/W)チャネル40と、ハードディスクコントローラ(HDC)50と、マイクロプロセッサ(MPU)60と、を含む。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IC30、揮発性メモリ70、不揮発性メモリ80、バッファメモリ90、及びホスト100に電気的に接続されている。
R/Wチャネル40は、後述するMPU60からの指示に応じて、ディスク10からホスト100に転送されるリードデータ及びホスト100から転送されるライトデータの信号処理を実行する。R/Wチャネル40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40は、例えば、ヘッドアンプIC30、HDC50、及びMPU60等に電気的に接続されている。
HDC50は、後述するMPU60からの指示に応じて、ホスト100とR/Wチャネル40との間のデータ転送を制御する。HDC50は、例えば、R/Wチャネル40、MPU60、揮発性メモリ70、不揮発性メモリ80、及びバッファメモリ90等に電気的に接続されている。
MPU60は、磁気ディスク装置1の各部を制御するメインコントローラである。MPU60は、ドライバIC20を介してVCM14を制御し、ヘッド15の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。また、MPU60は、ドライバIC20を介してSPM12を制御し、ディスク10を回転させる。MPU60は、ディスク10へのデータのライト動作を制御すると共に、ライトデータの保存先を選択する。また、MPU60は、ディスク10からのデータのリード動作を制御すると共に、リードデータの処理を制御する。MPU60は、磁気ディスク装置1の各部に接続されている。MPU60は、例えば、ドライバIC20、R/Wチャネル40、及びHDC50等に電気的に接続されている。
MPU60は、リード/ライト制御部610、及びデータ制御部620を含む。MPU60は、これら各部、例えば、リード/ライト制御部610、及びデータ制御部620等の処理をファームウェア上で実行する。なお、MPU60は、これら各部、例えば、リード/ライト制御部610及びデータ制御部620を回路として備えていてもよい。
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の所定の位置に位置決めし、データをリード又はライトする。
データ制御部620は、データ、例えば、ライトデータ及びリードデータを制御する。データ制御部620は、ディスク10の所定の記録領域、例えば、ゾーン、トラック、又はセクタのライト特性に基づいて、この記録領域にライトするデータの特性値(以下、ライトデータ特性値と称する)を制御する。ゾーンは、ディスク10を半径方向に幾つかに区分した領域に相当する。ゾーンは、複数のトラックを含む。なお、ライトデータ特性値を単にライトデータと称する場合もある。また、ライトデータ特性値は、ライトデータ特性値に対応する信号の周波数という意味を含んでいてもよい。
データ制御部620は、ディスク10の所定の記録領域、例えば、ゾーン、トラック、又はセクタのライト特性、例えば、誤り率(ビットエラーレート:BER)に基づいて、この記録領域にライトするデータのライトデータ特性値、例えば、記録密度(Bits Per Inch:BPI)を制御する。以下、説明の便宜上、“所定の記録領域にライトしたデータのBER”を、単に、“所定の記録領域のBER”と称し、“所定の記録領域にライトするデータのBPI”を、単に、“所定の記録領域のBPI”と称する場合もある。データ制御部620は、所定のトラックの各円周位置、例えば、各セクタのBERに基づいて、このトラックの各セクタのBPIを制御する。なお、データ制御部620は、ディスク10の所定の記録領域のBERに基づいて、この記録領域にライトするデータに対応するライトデータ特性値、例えば、記録能力を制御してもよい。以下、説明の便宜上、“所定の記録領域にライトするデータに対応する記録能力”を、単に、“所定の記録領域の記録能力”と称する場合もある。BERは、BERに対応する信号の周波数という意味を含んでいてもよい。BPIは、BPIに対応する信号の周波数という意味を含んでいてもよい。また、記録能力は、記録能力に対応する信号の周波数という意味を含んでいてもよい。
データ制御部620は、ディスク10の所定のトラックの各セクタのBERをリアルタイムで算出してもよい。なお、データ制御部620は、ディスク10の各トラックの各セクタのBERを算出し、算出した各トラックの各セクタのBERを所定の保存領域、例えば、ディスク10のシステムエリア10b及び不揮発性メモリ80等に保持していてもよい。
データ制御部620は、ディスク10の所定の記録領域、例えば、ゾーン、トラック、又はセクタのライト特性、例えば、オーバーライト(以下、Over Write(OW)と称する場合もある)に基づいて、この記録領域のBPIを制御する。OWは、所定の記録領域、例えば、ゾーン、トラック、又はセクタにライトしたデータ(以下、前データと称する)に他のデータ(以下、後データと称する)を上書きした場合の前データの減衰率に相当する。現在アクセスしている所定の記録領域、例えば、セクタ、トラック、又はゾーン等(以下、現在のアクセス領域と称する場合もある)のOWが高い、例えば、基準となるOW(以下、基準OWと称する場合もある)よりも高い場合、現在のアクセス領域にデータをライトした場合の現在のアクセス領域のBER(以下、On-track BERと称する)が低く、例えば、基準となるBER(以下、基準BERと称する場合もある)よりも低くなり得る。言い換えると、現在のアクセス領域のOWが基準OWよりも高い場合、On-track BERが改善され得る。以下、OWが基準OWよりも高い領域を高OW領域と称する場合もある。現在のアクセス領域が高OW領域である場合、現在のアクセス領域の半径方向に隣接する記録領域(以下、隣接領域と称する)に対する現在のアクセス領域へのライト処理の影響は、大きくなり得る。言い換えると、現在のアクセス領域が高OW領域である場合、現在のアクセス領域の隣接領域へのライト処理による現在のアクセス領域への影響(以下、隣接ライト処理の影響と称する場合もある)は、大きくなり得る。以下、現在のアクセス領域の隣接領域にデータをライトした場合の現在のアクセス領域のBERをAdjacent track write BERと称する場合もある。また、“隣接する”ことは、“半径方向において連続して配置されている“ことだけでなく、”実質的に隣り合っているとみなせる距離で離れて配置されている“ことも含む。現在のアクセス領域が高OW領域である場合、現在のアクセス領域の隣接領域にデータをライトすることにより現在のアクセス領域にライトされたデータを消去する可能性が高くなり得る。つまり、On-track BERが低い記録領域(以下、低On-track BER領域と称する場合もある)の隣接領域(以下、低BER隣接領域と称する場合もある)へのデータのライト回数(以下、隣接ライト回数と称する場合もある)が大きくなるに従って、低On-track BER領域のAdjacent track write BER(以下、低Adjacent track write BERと称する場合もある)は、高くなり得る。言い換えると、低BER隣接領域へのデータの隣接ライト回数が大きくなるに従って、低Adjacent track write BERは、劣化し得る。一方、現在のアクセス領域のOWが低い、例えば、基準OWよりも低い場合、On-track BERが高く、例えば、基準BERよりも高くなり得る。言い換えると、現在のアクセス領域のOWが基準OWよりも低い場合、On-track BERが劣化し得る。以下、OWが基準OWよりも低い領域を低OW領域と称する場合もある。現在のアクセス領域が低OW領域である場合、現在のアクセス領域の隣接領域に対する現在のアクセス領域へのライト処理の影響は、低くなり得る。言い換えると、現在のアクセス領域が低OW領域である場合、隣接ライト処理の影響は、低くなり得る。そのため、現在のアクセス領域が低OW領域である場合、現在のアクセス領域の隣接領域にデータをライトすることにより現在のアクセス領域にライトされたデータを消去する可能性が低くなり得る。つまり、On-track BERが高い記録領域(以下、高On-track BER領域と称する場合もある)の隣接領域(以下、高BER隣接領域と称する場合もある)へのデータの隣接ライト回数が大きくなるに従って、高On-track BER領域のAdjacent track write BER(以下、高Adjacent track write BERと称する場合もある)は、低くなり得る。言い換えると、高BER隣接領域へのデータのライト回数が大きくなるに従って、高Adjacent track write BERは、低Adjacent track write BERと比較して改善、又は保持され得る。なお、OWは、OWに対応する信号の周波数という意味を含んでいてもよい。
データ制御部620は、所定のトラックの各円周位置、例えば、各セクタのOWに基づいて、このトラックの各セクタのBPIを制御する。例えば、データ制御部620は、現在アクセスしているトラック(以下、アクセストラックと称する場合もある)の1周内においてOn-track BERを均一にする場合、高OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整(補正又は設定)し、低OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整(補正又は設定)する。言い換えると、データ制御部620は、例えば、アクセストラックの1周内においてOn-track BERを均一にする場合、低On-track BER領域では、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整し、高On-track BER領域では、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整する。 “均一”又は“均等”は、完全に同じであることはもちろんのこと、実質的に同じとみなせる程度にずれていることも含む。
例えば、データ制御部620は、アクセストラックの1周内においてAdjacent track write BERを均一にするため、高OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整(補正又は設定)し、低OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整(補正又は設定)する。言い換えると、データ制御部620は、アクセストラックの1周内においてAdjacent track write BERを均一にするために、低On-track BER領域では、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整し、高On-track BER領域では、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整する。
データ制御部620は、ディスク10の所定のトラックの各セクタのOWをリアルタイムで算出してもよい。例えば、データ制御部620は、ディスク10の所定のトラックの各セクタのBERに基づいてこのトラックの各セクタのOWをリアルタイムで算出してもよい。なお、データ制御部620は、ディスク10の各トラックの各セクタのOWを算出し、算出した各トラックの各セクタのOWを所定の保存領域、例えば、ディスク10のシステムエリア10b及び不揮発性メモリ80等に記録してもよい。例えば、データ制御部620は、所定のトラックの各セクタのBERに基づいてこのトラックの各セクタのOWを算出し、算出したこのトラックの各セクタのOWを所定の保存領域、例えば、ディスク10のシステムエリア10b及び不揮発性メモリ80等に記録してもよい。
データ制御部620は、アクセストラックにおいて、現在アクセスしている所定のセクタ(以下、現在のセクタと称する)のリード/ライト方向に連続して位置するセクタ(以下、次のセクタと称する)のBER又はOWに基づいて、次のセクタのBPIを調整(補正又は設定)する。データ制御部620は、例えば、所定のトラックから目的とするトラック(以下、ターゲットトラックと称する)の目的とするセクタ(以下、ターゲットセクタと称する)にシークしている際に、ターゲットセクタのBER又はOWに基づいてターゲットセクタの調整するBPI(以下、調整BPIと称する場合もある)を設定(又は算出)し、ターゲットセクタのデータ部に到達する前にターゲットセクタの現在のBPIを調整BPIに調整(補正又は設定)する。つまり、データ制御部620は、例えば、シーク中にアクセス処理(リード/ライト処理)を実行していない領域においてターゲットセクタのBER又はOWに基づいてターゲットセクタの調整BPIを設定(又は算出)し、ターゲットセクタのデータ部に到達する前にターゲットセクタの現在のBPIを調整BPIに調整(補正又は設定)する。所定のトラックからターゲットトラックにシークする場合、所定のトラックの所定のセクタのライトデータ特性値とターゲットトラックのターゲットセクタのライトデータ特性値との差が大きい可能性が高いために、所定のトラックの所定のセクタからターゲットセクタにアクセスするまでの時間内に、ライトデータ特性値の調整が完了しない可能性がある。そのため、データ制御部620は、シーク中にターゲットセクタの調整BPIを設定(又は算出)することで、Overheadを回避する。データ制御部620は、例えば、アクセストラックの現在のセクタにおいて、次のセクタのBER又はOWに基づいて次のセクタの調整BPIを設定し、次のセクタのデータ部に到達する前に次のセクタの現在のBPIを調整BPIに調整(補正又は設定)する。
図5は、ディスク10の各ゾーンの各トラックの1周内のBERの一例を示す図である。図5は、ディスク10の各ゾーンで実際に測定したBERの一例を示している。図5において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、lоg(BER)を示している。図5の縦軸において、lоg(BER)は、高の矢印の方向に進むに従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図5には、外周領域ORに位置するZоne0、及びZone1と、中周領域MRに位置するZоne16と、内周領域IRに位置するZone31とを示している。図5において、トラックTRk、トラックTRk−1、及びトラックTRk−2は、Zone0に位置し、トラックTRjは、Zoen1に位置している。トラックTRiは、Zоne16に位置している。また、トラックTRhは、Zone31に位置している。図5には、トラックTRkにおける1周内のlоg(BER)の変化BC1と、トラックTRk−1における1周内のlоg(BER)の変化BC2と、トラックTRk−2における1周内のlоg(BER)の変化BC3と、トラックTRjにおける1周内のlоg(BER)の変化BC4と、トラックTRiにおける1周内のlоg(BER)の変化BC5と、トラックTRhにおける1周内のlоg(BER)の変化BC6とを示している。
ディスク10では、成膜ムラ等により各記録領域のBERが変化し得る。例えば、所定のトラックの1周内のBERの変化は、正弦波で近似可能である。また、クランパによりディスク10の内側が締め付けられているために、内周領域IRと外周領域ORとでは、所定のトラックの1周内のBERの変化が異なる。図5に示した例では、トラックTRk−2乃至TRkの1周内のlоg(BER)の変化BC1、BC2、及びBC3は、1周期の正弦波に相当するが、トラックTRhのlоg(BER)の1周内の変化BC6は、2周期の正弦波に相当する。図5に示すように、ディスク10の所定のトラックの1周内のBERの変化は、正弦波で近似することが可能である。そのため、データ制御部620は、ディスク10の所定のトラックの1周内のBERの変化を正弦波近似で算出してもよい。例えば、データ制御部620は、ディスク10の所定のトラックの1周内のBERの変化をこの所定のトラックにアクセス時にリアルタイムで正弦波近似により算出してもよい。また、データ制御部620は、ディスク10の各トラックの1周内のBERの変化を正弦波近似により算出し、算出した各トラックの1周内のBERの変化を所定の保存領域、例えば、ディスク10のシステムエリア10b、及び不揮発性メモリ80等に記録していてもよい。
図6は、本実施形態に係るライトデータ特性値の変化の一例を示す図である。図6において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、ライトデータ特性値を示している。ライトデータ特性値は、例えば、BPI及び記録能力等を含む。図6の横軸には、開始位置SPと終了位置EPとを示している。開始位置SPは、所定のアクセストラックでアクセス処理を開始した位置に相当する。終了位置EPは、所定のアクセストラックでアクセス処理を終了した位置に相当する。開始位置SPと終了位置EPとは、例えば、同じである。図6の縦軸において、ライトデータ特性値は、原点(=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、原点よりも負の値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6には、外周領域ORの所定のアクセストラックの1周内のライトデータ特性値の変化TC1と、内周領域IRの所定のアクセストラックの1周内のライトデータ特性値の変化TC2とを示している。ライトデータ特性値の変化は、各円周位置、例えば、各セクタにおける各ライトデータ特性値に相当する。
データ制御部620は、所定のアクセストラックの1周内においてOn-track BER又はAdjacent track write BERを均一にするために、このアクセストラックの1周内のライト特性の変化に基づいて、このアクセストラックの1周内のライトデータ特性値を、例えば、正弦波近似して算出する。例えば、データ制御部620は、所定のアクセストラックの1周内においてOn-track BER又はAdjacent track write BERを均一にするために、このアクセストラックの各セクタの各BERに基づいて、以下の式により各セクタにおける各ライトデータ特性値を算出し、各セクタにおいて算出した各ライトデータ特性値に調整する。
ΔWV=A×sin(PD×2π×1/SVS×(SVN−(WS+SVS/4/PD))) 式(1)
ここで、ΔWVは、ライトデータ特性値(ライトデータ特性値の変化)であり、Aは、ライトデータ特性値のゲイン(又は、振幅)であり、PDは、ライトデータ特性値の変化の周期であり、WSは、所定のライトトラックにおいて最もSN比(signal to noise ratio)の低いセクタ番号であり、SVSは、所定のアクセストラックの1周内のセクタの数であり、SVNは、対象とするセクタ(以下、対象セクタと称する)のセクタ番号である。式(1)に示すように、データ制御部620は、正弦波近似を実行する際に、振幅、位相、及び周期をセクタ毎に調整できる。例えば、式(1)に示すように、データ制御部620は、正弦波近似を実行する際に、各セクタにおいて、ライトデータ特性値の変化の振幅、位相、及び周期を個別に調整できる。データ制御部620は、外周領域ORの各セクタのライトデータ特性値の変化の周期、例えば、1周期よりも大きい内周領域IRの各セクタのライトデータ特性値の変化の周期、例えば、2周期を調整できる。
データ制御部620は、例えば、外周領域ORの所定のアクセストラックの各セクタのBERに基づいて、式(1)によりライトデータ特性値の変化TC1を算出し、算出したライトデータ特性値の変化TC1に基づいて、このアクセストラックの各セクタの各ライトデータ特性値を調整する。
データ制御部620は、例えば、内周領域IRに位置するアクセストラックの各セクタのBERに基づいて、式(1)によりライトデータ特性値の変化TC2を算出し、算出したライトデータ特性値の変化TC2に基づいて、このアクセストラックの各セクタの各ライトデータ特性値を調整する。
図7は、本実施形態に係るライトデータ特性値の調整処理の一例を示す図である。図7において、横軸は、円周方向及び時間を示している。図7には、トラックTRnと、サーボ制御の状態と、ライトデータ特性値と、リードゲート(RG)/ライトゲート(WG)とを示している。トラックTRnは、複数のセクタSC(SC1、SC2、SC3、SC4…)を含む。複数のセクタSCは、それぞれ、複数のサーボセクタSS(SS1、SS2、SS3、SS4…)と、複数のデータ部DS(DS1、DS2、DS3、DS4…)とを含む。セクタSC1乃至SC4は、リード/ライト方向に沿ってこれらの順番に配置されている。セクタSC1は、サーボセクタSS1と、データ部DS1とを含む。セクタSC2は、サーボセクタSS2と、データ部DS2とを含む。セクタSC3は、サーボセクタSS3と、データ部DS3とを含む。セクタSC4は、サーボセクタSS4と、データ部DS4とを含む。サーボセクタSS1乃至SS4は、リード/ライト方向に沿ってこれらの順番に間隔を置いて配置されている。サーボセクタSS1は、サーボ領域SV1に含まれ、サーボセクタSS2は、サーボ領域SV2に含まれ、サーボセクタSS3は、サーボ領域SV3に含まれ、サーボセクタSS4は、サーボ領域SV4に含まれている。図7において、サーボセクタSS1の円周方向の幅(以下、単に、サーボセクタの幅と称する)SW1と、サーボセクタSS2の幅SW2と、サーボセクタSS3の幅SW3と、サーボセクタSS4の幅SW4とは、同じである。なお、幅SW1乃至SW4は、それぞれ、異なっていてもよい。データ部DS1乃至DS4は、リード/ライト方向に沿ってこれらの順番に間隔を置いて配置されている。データ部DS1は、サーボセクタSS1及びSS2の間に位置し、データ部DS2は、サーボセクタSS2及びSS3の間に位置し、データ部DS3は、サーボセクタSS3及びSS4の間に位置し、データ部DS4は、サーボセクタ4のリード/ライト方向の後方に位置している。図7の横軸には、タイミングT1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、及びT10と、タイミングST1、ST2、ST3、ST4、ST5、及びST6とを示している。タイミングT2は、タイミングT1よりも後のタイミングに相当し、タイミングT3は、タイミングT2よりも後のタイミングに相当し、タイミングT4は、タイミングT3よりも後のタイミングに相当し、タイミングT5は、タイミングT4よりも後のタイミングに相当し、タイミングT6は、タイミングT5よりも後のタイミングに相当し、タイミングT7は、タイミングT6よりも後のタイミングに相当し、タイミングT8は、タイミングT7よりも後のタイミングに相当し、タイミングT9は、タイミングT8よりも後のタイミングに相当し、タイミングT10は、タイミングT9よりも後のタイミングに相当する。タイミングST1は、タイミングT1及びT2の間のタイミングであり、サーボセクタSS2の円周方向の先端位置(以下、単に、先端位置と称する)に対応している。タイミングST2は、タイミングT2及びT3の間のタイミングであり、サーボセクタSS2の円周方向の先端位置と反対側の後端位置(以下、単に、後端位置と称する)に対応している。タイミングST3は、タイミングT3及びT4の間のタイミングであり、サーボセクタSS3の先端位置に対応している。タイミングST4は、タイミングT5及びT6の間のタイミングであり、サーボセクタSS3の後端位置に対応している。タイミングST5は、タイミングT7及びT8の間のタイミングであり、サーボセクタSS4の先端位置に対応している。タイミングST6は、タイミングT9及びT10の間のタイミングであり、サーボセクタSS4の後端位置に対応している。図7において、サーボ制御の状態は、シークとトラックTRnへのオントラックとの切り替えのタイミングを示している。図7に示した例では、シークとオントラックとは、タイミングT3で切り替えられている。図7において、ライトデータ特性値は、ライトデータ特性値の変化を示している。図7において、RG/WGは、アクセスのタイミングを示している。
データ制御部620は、トラックTRn以外の他のトラックからトラック(ターゲットトラック)TRnにシークを開始した際に、ライトデータ特性値、例えば、BPI又は記録能力を調整する。図7に示した例では、データ制御部620は、ターゲットトラックTRn以外の他のトラックからターゲットトラックTRnのセクタ(ターゲットセクタ)SC2にシークを開始した際に、ライトデータ特性値を0にする。データ制御部620は、ターゲットセクタSC2のデータ部DS2のBERに基づいてデータ部DS2の調整するライトデータ特性値(以下、調整特性値と称する場合もある)を設定(又は算出し)、データ部DS2にデータをライトする前にデータ部DS2の現在のライトデータ特性値を調整特性値に調整する。図7に示した例では、データ制御部620は、シーク中にデータ部DS2のBERに基づいてデータ部DS2の調整特性値を設定し、タイミングT1にデータ部DS2の現在のライトデータ特性値から調整特性値への調整を開始し、サーボセクタSS2に対応するタイミングT2にデータ部DS2の現在のライトデータ特性値から調整特性値への調整を完了する。データ制御部620は、ターゲットトラックTRnにオントラックし、ターゲットトラックTRnにアクセスし、次のセクタのデータ部のBERに基づいて次のセクタのデータ部の調整特性値を設定し、次のセクタのサーボセクタの幅に相当する時間間隔内で次のセクタのデータ部の現在のライトデータ特性値を調整特性値に調整する。図7に示した例では、データ制御部620は、タイミングT3でターゲットトラックTRnのデータ部DS2にオントラックし、データ部DS3のBERに基づいてデータ部DS3の調整特性値を設定し、サーボセクタSS3に対応するタイミングT4にデータ部DS3の現在のライトデータ特性値から調整特性値への調整を開始し、サーボセクタSS3に対応するタイミングT5にデータ部DS3の現在のライトデータ特性値から調整特性値への調整を完了する。データ制御部620は、タイミングT6でターゲットトラックTRnのデータ部DS3へのアクセスを開始し、データ部DS4のBERに基づいてデータ部DS4の調整特性値を設定し、タイミングT7でターゲットトラックTRnのデータ部DS3へのアクセスを終了し、サーボセクタSS4に対応するタイミングT8にデータ部DS4の現在のライトデータ特性値から調整特性値への調整を開始し、サーボセクタSS4に対応するタイミングT9にデータ部DS4の現在のライトデータ特性値から調整特性値への調整を完了し、タイミングT10でデータ部DS4へのアクセスを開始する。
図8は、隣接領域に対する現在のアクセス領域へのライト処理の影響の一例を示す図である。図8には、半径方向に間隔を置いて連続して並べられているトラックTRn−1、TRn、及びTRn+1を示している。
図8に示した例では、データ制御部620は、現在アクセスしているトラックTRnの1周内においてOn-track BERを均一にするために、トラックTRnの高OW領域ではOWに基づいてBPIを高くするように調整し、トラックTRnの低OW領域ではOWに基づいてBPIを基準BPIよりも低くなるように調整する。言い換えると、データ制御部620は、現在アクセスしているトラックTRnの1周内においてOn-track BERを均一にするために、低On-track BER領域では、BERに基づいてBPIを高くするように調整し、高On-track BER領域では、BERに基づいてBPIを低くするように調整する。
図8に示した例では、データ制御部620は、現在アクセスしているトラックTRnの1周内においてAdjacent track write BER、つまり、トラックTRn−1及びTRn+1にデータをライトした場合のトラックTRnのBERを均一にするために、トラックTRnの高OW領域ではOWに基づいてBPIを低くするように調整し、低OW領域ではOWに基づいてBPIを低くするように調整する。言い換えると、データ制御部620は、アクセストラックの1周内においてAdjacent track write BERを均一にするために、低On-track BER領域では、BERに基づいてBPIを低くするように調整し、高On-track BER領域では、BERに基づいてBPIを低くするように調整する。
図9は、ディスク10の所定のトラックの1周内のOn-track BERの変化OBL1の一例を示す図である。図9において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、On-track BERを示している。図9の縦軸において、On-track BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図9に示したOn-track BERの変化OBL1は、例えば、成膜ムラ等により生じ得る。図9に示したOn-track BERの変化OBL1は、BPIの補正や調整が実行されていない所定のトラックのOn-track BERの変化に相当する。
図9に示した例では、On-track BERの変化OBL1は、開始位置SPから終了位置EPまで正弦波状になっている。
図10は、図9に対応するOW(Overwrite)の変化OWL1の一例を示す図である。図10において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、OWを示している。図10の縦軸において、OWは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
図10に示した例では、OWの変化OWL1は、開始位置SPから終了位置EPまで波状になっている。OWの変化OWL1は、On-track BERの変化OBL1が反転した形状になっている。
図11は、図9に対応するAdjacent track write BERの変化AWB1の一例を示す図である。図11において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、Adjacent track write BERを示している。図11の縦軸において、Adjacent track write BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図11において、Adjacent track write BERの変化AWB1は、図9のトラックの隣接トラックに数十回、例えば、10回のライト処理が実行された場合の図9のトラックのBERの1周内の変化に相当する。
図11に示した例では、Adjacent track write BERの変化AWB1は、開始位置SPから終了位置EPまで波状になっている。Adjacent track write BERの変化AWB1は、OWの変化OWL1と同じような形状である。
図12は、図9に対応するAdjacent track write BERの変化AWB2の一例を示す図である。図12において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、Adjacent track write BERを示している。図12の縦軸において、Adjacent track write BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図12において、Adjacent track write BERの変化AWB2は、図9のトラックの隣接トラックに数千回、例えば、1000回のライト処理が実行された場合の図9のトラックのBERの1周内の変化に相当する。
図12に示した例では、Adjacent track write BERの変化AWB2は、開始位置SPから終了位置EPまで波状になっている。Adjacent track write BERの変化AWB2は、Adjacent track write BERの変化AWB1よりも振幅が大きい。
図13は、図9のOn-track BERの変化OBL1に対応するトラックにおいて調整BPIの変化BPL1の一例を示す図である。図13において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、BPIを示している。図13の縦軸において、BPIは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
データ制御部620は、図9のOn-track BERの変化OBL1の低い領域(低On-track BER領域)では、図13に示すように、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIを高くし、図9のOn-track BERの変化OBL1の高い領域(高On-track BER領域)では、図13に示すように、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIを低くする。言い換えると、データ制御部620は、図10のOWの変化OWL1の高い領域(高OW領域)では、図13に示すように、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIを高くし、図10のOWの変化OWL1の低い領域(低OW領域)では、図13に示すように、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIを低くする。このように、図9のOn-track BERの変化OBL1に対応するトラックの各セクタでBPIを調整することにより、このトラックのBPIの変化は、図13に示したBPIの変化BPL1となる。
図14は、図13のBPIの変化BPL1に基づいて図9のトラックにデータをライトした場合のOn-track BERの変化OBL2の一例を示す図である。図14において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、On-track BERを示している。図14の縦軸において、On-track BERは、高の矢印の方向に進む従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
図14に示すように、図13のBPIの変化BPL1に基づいて図9のトラックにデータをライトした場合、図9のトラックのOn-track BERの変化OBL2は、1周内で均一となり得る。
図15は、図13のBPIの変化BPL1に基づいてライトした図9のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化AWB3の一例を示す図である。図15において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、Adjacent track write BERを示している。図15の縦軸において、Adjacent track write BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図15において、Adjacent track write BERの変化AWB3は、図13及び図14に対応するトラックの隣接トラックに数千回、例えば、1000回のライト処理が実行された場合の図13及び図14に対応するトラックのBERの1周内の変化に相当する。
図9のOn-track BERの変化OBL1の低い領域(低On-track BER領域)では、図15に示すように、Adjacent track write BERの変化AWB3は、高くなり、図9のOn-track BERの変化OBL1の高い領域(高On-track BER領域)では、図15に示すように、Adjacent track write BERの変化AWB3は、低くなっている。言い換えると、図10のOWの変化OWL1の高い領域(高OW領域)では、図15に示すように、Adjacent track write BERの変化AWB3は、高くなり、図10のOWの変化OWL1の低い領域(低OW領域)では、図15に示すように、Adjacent track write BERの変化AWB3は、低くなっている。
図16は、図9のOn-track BERの変化OBL1に対応するトラックにおいて調整したBPIの変化BPL2の一例を示す図である。図16において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、BPIを示している。図16の縦軸において、BPIは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
データ制御部620は、図9のOn-track BERの変化OBL1の低い領域(低On-track BER領域)では、図16に示すように、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIを低くし、図9のOn-track BERの変化OBL1の高い領域(高On-track BER領域)では、図16に示すように、この領域のBERに基づいてこの領域のBPIを高くする。言い換えると、データ制御部620は、図10のOWの変化OWL1の高い領域(高OW領域)では、図16に示すように、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIを低くし、図10のOWの変化OWL1の低い領域(低OW領域)では、図16に示すように、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIを高くする。
図17は、図16のBPIの変化BPL2に基づいて図9のトラックにデータをライトした場合のOn-track BERの変化OBL3の一例を示す図である。図17において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、On-track BERを示している。図17の縦軸において、On-track BERは、高の矢印の方向に進む従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
図9のOn-track BERの変化OBL1の低い領域(低On-track BER領域)では、図17に示すように、On-track BERの変化OBL3は、低くなり、図9のOn-track BERの変化OBL1の高い領域(高On-track BER領域)では、図17に示すように、On-track BERの変化OBL3は、高くなっている。言い換えると、図10のOWの変化OWL1の高い領域(高OW領域)では、図17に示すように、On-track BERの変化OBL3は、低くなり、図10のOWの変化OWL1の低い領域(低OW領域)では、図17に示すように、On-track BERの変化OBL3は、高くなっている。
図18は、図16のBPIの変化BPL2に基づいてライトした図9のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化AWB4の一例を示す図である。図18において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、Adjacent track write BERを示している。図18の縦軸において、Adjacent track write BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図18において、Adjacent track write BERの変化AWB4は、図16及び図17に対応するトラックの隣接トラックに数千回、例えば、1000回のライト処理が実行された場合の図16及び図17に対応するトラックのBERの1周内の変化に相当する。
図18に示すように、図16のBPIの変化BPL2に基づいてライトした図9のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合、図9のトラックのAdjacent track write BERの変化AWB4は、1周内で均一となり得る。
図19は、本実施形態に係るBPIの調整方法の一例を示すフローチャートである。図19は、所定のトラックの1周内でOn-track BERを均一化するためのこのトラックのBPIの調整方法の一例を示している。
システムコントローラ130は、シーク中にBPIを調整する(B1901)。例えば、システムコントローラ130は、シーク中にターゲットセクタのBER又はOWに基づいてターゲットセクタの調整BPIを設定し、ターゲットセクタのデータ部に到達する前にターゲットセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を開始し、ターゲットセクタのサーボセクタの幅に対応する時間間隔内でターゲットセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を完了する。システムコントローラ130は、ターゲットセクタが高OW領域であるか低OW領域であるかを判定する(B1902)。言い換えると、システムコントローラ130は、ターゲットセクタが低On-track BER領域であるか高On-track BER領域であるかを判定する。ターゲットセクタが高OW領域であると判定した場合(B1902の高OW領域)、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのOWに基づいてこのターゲットセクタのBPIを高くするように調整する(B1903)。言い換えると、ターゲットセクタが低On-track BER領域であると判定した場合、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのBERを算出し、算出したターゲットセクタのBERに基づいてこのターゲットセクタのBPIを高くするように調整する。ターゲットセクタが低OW領域であると判定した場合(B1902の低OW領域)、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのOWに基づいてこのターゲットセクタのBPIを低くするように調整する(B1904)。言い換えると、ターゲットセクタが高On-track BER領域であると判定した場合、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのBERを算出し、算出したターゲットセクタのBERに基づいてこのターゲットセクタのBPIを低くするように調整する。
システムコントローラ130は、次のセクタのBPIを調整する(B1905)。例えば、システムコントローラ130は、現在のセクタにおいて、次のセクタのBER又はOWに基づいて次のセクタの調整BPIを設定し、次のセクタのデータ部に到達する前に次のセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を開始し、サーボセクタの幅に対応する時間間隔内で次のセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を完了する。システムコントローラ130は、次のセクタが高OW領域であるか低OW領域であるかを判定する(B1906)。次のセクタが高OW領域であると判定した場合(B1906の高OW領域)、システムコントローラ130は、この次のセクタのOWに基づいてこの次のセクタのBPIを高くするように調整し(B1907)、処理を終了する。次のセクタが低OW領域であると判定した場合(B1906の低OW領域)、システムコントローラ130は、この次のセクタのOWに基づいてこの次のセクタのBPIを低くするように調整し(B1908)、処理を終了する。
図20は、本実施形態に係るBPIの調整方法の一例を示すフローチャートである。図20は、所定のトラックの1周内でAdjacent track write BERを均一化するためのこのトラックのBPIの調整方法の一例を示している。
システムコントローラ130は、シーク中にBPIを調整し(B1901)、ターゲットセクタが高OW領域であるか低OW領域であるかを判定する(B1902)。ターゲットセクタが高OW領域であると判定した場合(B1902の高OW領域)、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのOWに基づいてこのターゲットセクタのBPIを低くするように調整する(B2001)。言い換えると、ターゲットセクタが低On-track BER領域であると判定した場合、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのBERを算出し、算出したターゲットセクタのBERに基づいてこのターゲットセクタのBPIを低くするように調整する。ターゲットセクタが低OW領域であると判定した場合(B1902の低OW領域)、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのOWに基づいてこのターゲットセクタのBPIを高くするように調整する(B2002)。言い換えると、ターゲットセクタが高On-track BER領域であると判定した場合、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのBERを算出し、算出したターゲットセクタのBERに基づいてこのターゲットセクタのBPIを高くするように調整する。
システムコントローラ130は、次のセクタのBPIを調整し(B1905)、次のセクタが高OW領域であるか低OW領域であるかを判定する(B1906)。次のセクタが高OW領域であると判定した場合(B1906の高OW領域)、システムコントローラ130は、この次のセクタのOWに基づいてこの次のセクタのBPIを低くするように調整し(B2003)、処理を終了する。次のセクタが低OW領域であると判定した場合(B1906の低OW領域)、システムコントローラ130は、この次のセクタのOWに基づいてこの次のセクタのBPIを高くするように調整し(B2004)、処理を終了する。
本実施形態によれば、磁気ディスク装置1は、シーク中にターゲットセクタのBER又はOWに基づいてターゲットセクタの調整BPIを設定し、ターゲットセクタのデータ部に到達する前にターゲットセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を開始し、ターゲットセクタのサーボセクタの幅に対応する時間間隔内でターゲットセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を完了する。また、磁気ディスク装置1は、現在のセクタにおいて、次のセクタのBER又はOWに基づいて次のセクタの調整BPIを設定し、次のセクタにデータ部に到達する前に次のセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を開始し、次のセクタのサーボセクタの幅に対応する時間間隔内で次のセクタの現在のBPIから調整BPIへの調整を完了する。磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてOn-track BERを均一にする場合、高OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整し、低OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整する。言い換えると、磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてOn-track BERを均一にする場合、低On-track BER領域では、この領域のBERを算出し、算出したBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整し、高On-track BER領域では、この領域のBERを算出し、算出したBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整する。磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてAdjacent track write BERを均一にする場合、高OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整し、低OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整する。言い換えると、磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてAdjacent track write BERを均一にする場合、低On-track BER領域では、この領域のBERを算出し、算出したBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも低くするように調整し、低OW領域では、この領域のBERを算出し、算出したBERに基づいてこの領域のBPIをこの領域の現在のBPIよりも高くするように調整する。磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてOn-track BER、又はAdjacent track write BERを均一にすることができる。そのため、磁気ディスク装置1は、アクセス性能を向上できる。
次に、変形例及び他の実施形態に係る磁気ディスク装置について説明する。変形例及び他の実施形態において、前述の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
(変形例1)
変形例1に係る磁気ディスク装置1は、記録能力を調整することが前述した第1実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
データ制御部620は、ディスク10の所定の記録領域、例えば、ゾーン、トラック、又はセクタのライト特性、例えば、BERに基づいて、この記録領域にライトするデータのライトデータ特性値、例えば、記録能力を制御する。データ制御部620は、所定のトラックの各円周位置、例えば、各セクタのBERに基づいて、このトラックの各セクタの記録能力を制御する。
データ制御部620は、ディスク10の所定の記録領域、例えば、ゾーン、トラック、又はセクタのライト特性、例えば、OWに基づいて、この記録領域の記録能力を制御する。データ制御部620は、所定のトラックの各円周位置、例えば、各セクタのOWに基づいて、このトラックの各セクタの記録能力を制御する。
例えば、データ制御部620は、アクセストラックの1周内においてBER(On-track BER、及びAdjacent track write BER)を均一にするため、低OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域の記録能力をこの領域の現在の記録能力よりも高くするように調整(補正又は設定)し、高OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域の記録能力をこの領域の現在の記録能力よりも低くするように調整(補正又は設定)する。言い換えると、データ制御部620は、アクセストラックの1周内においてBERを均一にするために、高On-track BER領域では、この領域のBERに基づいてこの領域の記録能力をこの領域の現在の記録能力よりも高くするように調整(補正又は設定)し、低On-track BER領域では、この領域のBERに基づいてこの領域の記録能力をこの領域の現在の記録能力よりも低くするように調整(補正又は設定)する。
データ制御部620は、アクセストラックにおいて、次のセクタのOW又はBERに基づいて、次のセクタの記録能力を調整する。データ制御部620は、例えば、所定のトラックからターゲットトラックのターゲットセクタにシークしている際に、ターゲットセクタのBER又はOWに基づいてターゲットセクタの調整する記録能力(以下、調整能力又は調整電流と称する場合もある)を設定(又は算出)し、ターゲットセクタのデータ部に到達する前にターゲットセクタの現在の記録能力を調整能力に調整(補正又は設定)する。データ制御部620は、例えば、アクセストラックの現在のセクタにおいて、次のセクタのBER又はOWに基づいて次のセクタの調整能力を設定し、次のセクタのデータ部に到達する前に次のセクタの現在の記録能力を調整能力に調整(補正又は設定)する。データ制御部620は、例えば、serial I/Fを介してR/Wチャネル40からヘッドアンプIC30のレジスタへのライトデータの記録が完了するタイミングをServo Gate内に同期して、記録能力を調整する。
図21は、記録能力の変更のタイミングの一例を示す図である。図21において、横軸は、時間を示している。図21には、Servo Gateと、Serial I/Fとを示している。図21のSerial I/Fには、ライトデータをライトするセクタのアドレスを示すaddressと、ライトデータに対応する電流値に相当するdataとを示している。
図21に示すように、記録能力を調整する場合、データ制御部620は、ヘッドアンプIC30の記録能力制御部310により記録能力を変更するタイミングをSerial I/Fを介してServo Gate内に同期する。
図22は、変形例1に係るOW(Overwrite)の変化OWL2の一例を示す図である。図22において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、OWを示している。図22の縦軸において、OWは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図10に示したOWの変化OWL2は、例えば、記録能力やBPIの調整や補正が実行されていない所定のトラックのOWの変化に相当する。図22のOWの変化OWL2は、例えば、図10のOWの変化OWL1と同等である。
図22に示した例では、OWの変化OWL2は、開始位置SPから終了位置EPまで波状、例えば、正弦波になっている。
図23は、図22のOWの変化OWL2に対応するトラックにおいて調整した記録能力の変化RCL1の一例を示す図である。図23において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、記録能力を示している。図23の縦軸において、記録能力は、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
データ制御部620は、図22のOWの変化OWL2の低い領域(低OW領域)では、図23に示すように、この領域のOWに基づいてこの領域の記録能力を高くし、図22のOWの変化OWL2の高い領域(高OW領域)では、図23に示すように、この領域のOWに基づいてこの領域の記録能力を低くする。言い換えると、データ制御部620は、図10のOWの変化OWL1の高い領域(高OW領域)では、図13に示すように、OWに基づいてBPIを高くし、図10のOWの変化OWL1の低い領域(低OW領域)では、図13に示すように、OWに基づいてBPIを低くする。このように、図22のOWの変化OWL2に対応するトラックの各セクタで記録能力を調整することにより、このトラックの記録能力の変化は、図23に示した記録能力の変化RCL1となる。
図24は、図23のOWの変化OWL2に基づいて図22のトラックにデータをライトした場合のOn-track BERの変化OBL4の一例を示す図である。図24において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、On-track BERを示している。図24の縦軸において、On-track BERは、高の矢印の方向に進む従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。
図24に示すように、図23のOWの変化OWL2に基づいて図22のトラックにデータをライトした場合、図22のトラックのOn-track BERの変化OBL4は、1周内で均一となり得る。
図25は、図23のOWの変化OWL2に基づいてライトした図23のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化AWB5の一例を示す図である。図25において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、Adjacent track write BERを示している。図25の縦軸において、Adjacent track write BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図25において、Adjacent track write BERの変化AWB5は、図23に対応するトラックの隣接トラックに数十回、例えば、10回のライト処理が実行された場合の図23に対応するトラックのBERの1周内の変化に相当する。
図25に示すように、図23のOWの変化OWL2に基づいてライトした図23のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合、図23のトラックのAdjacent track write BERの変化AWB5は、1周内で均一となり得る。
図26は、図23のOWの変化OWL2に基づいてライトした図23のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合のAdjacent track write BERの変化AWB6の一例を示す図である。図26において、横軸は、円周方向を示し、縦軸は、Adjacent track write BERを示している。図26の縦軸において、Adjacent track write BERは、高の矢印の方向に従って高くなり、低の矢印の方向に進むに従って低くなる。図26において、Adjacent track write BERの変化AWB6は、図23に対応するトラックの隣接トラックに数千回、例えば、1000回のライト処理が実行された場合の図23に対応するトラックのBERの1周内の変化に相当する。
図26に示すように、図23のOWの変化OWL2に基づいてライトした図23のトラックの隣接トラックにデータをライトした場合、図23のトラックのAdjacent track write BERの変化AWB6は、1周内で均一となり得る。
図27は、変形例1に係る記録能力の調整方法の一例を示すフローチャートである。図27は、所定のトラックの1周内でBER(On-track BER及びAdjacent track write BER)を均一化するためのこのトラックの記録能力の調整方法の一例を示している。
システムコントローラ130は、シーク中に記録能力を調整する(B2701)。例えば、システムコントローラ130は、シーク中にターゲットセクタのBER又はOWに基づいてターゲットセクタの調整能力を設定し、ターゲットセクタのデータ部に到達する前にターゲットセクタの現在の記録能力から調整能力への調整を開始し、ターゲットセクタのサーボセクタの幅に対応する時間間隔内でターゲットセクタの現在の記録能力から調整能力への調整を完了する。システムコントローラ130は、ターゲットセクタが高OW領域であるか低OW領域であるかを判定する(B1902)。ターゲットセクタが高OW領域であると判定した場合(B1902の高OW領域)、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのOWに基づいてこのターゲットセクタの記録能力を低くするように調整する(B2702)。ターゲットセクタが低OW領域であると判定した場合(B1902の低OW領域)、システムコントローラ130は、このターゲットセクタのOWに基づいてこのターゲットセクタの記録能力を高くするように調整する(B2703)。
システムコントローラ130は、次のセクタの記録能力を調整する(B2704)。例えば、システムコントローラ130は、現在のセクタにおいて、次のセクタのBER又はOWに基づいて次のセクタの調整能力を設定し、次のセクタのデータ部に到達する前に次のセクタの現在の記録能力から調整能力への調整を開始し、次のセクタのサーボセクタの幅に対応する時間間隔内で次のセクタの現在の記録能力から調整能力への調整を完了する。システムコントローラ130は、次のセクタが高OW領域であるか低OW領域であるかを判定する(B1906)。次のセクタが高OW領域であると判定した場合(B1906の高OW領域)、システムコントローラ130は、この次のセクタのOWに基づいてこの次のセクタの記録能力を低くするように調整し(B2705)、処理を終了する。次のセクタが低OW領域であると判定した場合(B1906の低OW領域)、システムコントローラ130は、この次のセクタのOWに基づいてこの次のセクタの記録能力を高くするように調整し(B2706)、処理を終了する。
変形例1によれば、磁気ディスク装置1は、例えば、serial I/Fを介してR/Wチャネル40からヘッドアンプIC30のレジスタへのライトデータの記録が完了するタイミングをServo Gate内に同期して、記録能力を調整する。磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてBER(On-track BER及びAdjacent track write BER)を均一にする場合、低OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域の記録能力をこの領域の現在の記録能力よりも高くするように調整し、高OW領域では、この領域のOWに基づいてこの領域の記録能力をこの領域の現在の記録能力よりも低くするように調整する。磁気ディスク装置1は、所定のトラックの1周内においてOn-track BER及びAdjacent track write BERを均一にすることができる。そのため、磁気ディスク装置1は、アクセス性能を向上できる。
(変形例2)
変形例2に係る磁気ディスク装置1は、ライトデータ特性値の調整方法が前述した実施形態及び前述した変形例の磁気ディスク装置1と異なる。
図28は、突出していないヘッド15の一例を示す図であり、図29は、突出しているヘッド15の一例を示す図である。
ヘッド15は、スライダ150と、スライダ150内に設けられ、発熱素子として機能するヒータHTとを備えている。ヒータHTは、ヘッドアンプIC30に接続されている。ヒータHTは、ヘッドアンプIC30から電流(又は電圧)が印加されることで発熱し、周囲のスライダ150部分を加熱する。このようにヒータHTで加熱されることにより、スライダ150は、ディスク10の表面側へ突出する。このように、ヒータHTによってヘッド15の浮上量(ディスク対向面151とディスク10の表面との距離)が調整される。なお、ヒータHTは、2つに以上設けられていてもよい。
図28に示すように、ヘッドアンプIC30よりヒータHTに通電されていない(OFFの状態)又は、微小な電流(電圧)が印加されている場合、ヘッド15は、ディスク10側へ突出していない。そのため、ヘッド15の浮上量は、大きくなる。
図29に示すように、ヘッドアンプIC30よりヒータHTに通電されている (ONの状態)、ヘッド15は、ディスク10側に突出する。そのため、ヘッド15の浮上量は、小さくなる。
例えば、データ制御部620は、所定のトラックにおいてライトデータ特性値(例えば、BPI及び記録能力)の最大値に相当するセクタでヘッド15の浮上量を調整する。言い換えると、データ制御部620は、所定のトラックにおいてライトデータ特性値の最大値に相当するセクタでヘッド15のディスク10側の突出量を調整する。
変形例2によれば、磁気ディスク装置1は、所定のトラックにおいてライトデータ特性値(例えば、BPI及び記録能力)の最大値に相当するセクタでヘッド15の浮上量を調整する。そのため、磁気ディスク装置1は、ヘッド15がディスク10へ接触することを防止することができる。従って、磁気ディスク装置1は、信頼性を向上することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態に係る磁気ディスク装置1は、サーボ領域SVの構成が前述した実施形態及び前述した変形例の磁気ディスク装置1と異なる。
図30は、第2実施形態に係るノーマルサーボNSV及びショートサーボSSVの配置の一例を示す模式図である。
サーボ領域SVは、例えば、サーボ領域(以下、ノーマルサーボ領域と称する)NSVと、サーボ領域NSVと異なるサーボ領域(以下、ショートサーボ領域と称する)SSVとを有している。ショートサーボ領域SSVの円周方向のデータパターンの長さ(以下、単に、長さと称する場合もある)は、ノーマルサーボ領域NSVの長さよりも短い。図2に示した例では、ノーマルサーボ領域NSVとショートサーボ領域SSVとは、円周方向に交互に配置されている。言い換えると、円周方向において、連続する2つのノーマルサーボ領域NSVの間に、1つのショートサーボ領域SSVが配置されている。なお、円周方向において、連続する2つのノーマルサーボ領域NSVの間に、2つ以上のショートサーボ領域SSVが配置されていてもよい。ノーマルサーボ領域は、複数のノーマルサーボセクタを有している。ノーマルサーボセクタは、図3に示したサーボセクタSSに相当する。以下、ノーマルサーボセクタSSと称する。ショートサーボ領域は、複数のショートサーボセクタを有している。以下で、ノーマルサーボセクタSSとノーマルサーボセクタSSに続くデータ部とをまとめてノーマルセクタと称する場合もある。また、ショートサーボセクタとショートサーボセクタに続くデータ部とをまとめてショートセクタと称する場合もある。
図31は、第2実施形態に係るショートサーボセクタSTSの構成の一例を示す模式図である。図31には、所定のトラックTRmにライトされた所定のショートサーボセクタSTSを示している。ショートサーボセクタSTSは、図30に示したショートサーボ領域SSVに含まれている。ショートサーボセクタSTSは、所定のトラックに対応するショートサーボ領域SSVの一部に相当する。
ショートサーボセクタSTSは、サーボデータ、例えば、Nバースト及びQバーストを含んでいる。Nバースト及びQバーストは、これらの順番で、リード/ライト方向の矢印の先端に向かって連続して配置されている。ショートサーボセクタSTSのNバーストの長さは、例えば、ノーマルサーボセクタSSのNバーストの長さと同等である。なお、ショートサーボセクタSTSのNバーストの長さは、ノーマルサーボセクタSSのNバーストの長さと異なっていてもよい。ショートサーボセクタSTSのQバーストの長さは、例えば、ノーマルサーボセクタSSのQバーストの長さと同等である。なお、ショートサーボセクタSTSのQバーストの長さは、ノーマルサーボセクタSSのQバーストの長さと異なっていてもよい。
データ制御部620は、ノーマルセクタ及びショートセクタを含むトラックにおいて、ノーマルセクタのみで調整特性値(調整BPI又は調整能力)を設定(又は算出)し、ノーマルセクタとこのノーマルセクタのリード/ライト方向に連続して位置するショートセクタとの現在のライトデータ特性値を調整特性値に調整する。
例えば、データ制御部620は、アクセストラックにおいて、現在アクセスしているノーマルセクタ(以下、現在のノーマルセクタと称する場合もある)でプリアンブル、サーボマーク、及びグレイコード等をリードすることでセクタ番号を取得した場合に、現在のノーマルセクタに続いてリード/ライト方向に位置するノーマルセクタ(以下、次のノーマルセクタと称する場合もある)のBER又はOWに基づいて、次のノーマルセクタと現在のノーマルセクタのリード/ライト方向に連続して位置するショートセクタ(以下、現在のショートセクタと称する場合もある)に続いてリード/ライト方向に位置するショートセクタ(次のショートセクタと称する場合もある)との調整BPI又は調整能力を設定(又は算出)する。また、データ制御部620は、次のノーマルセクタのデータ部に到達する前に次のノーマルセクタ及び次のショートセクタの現在のBPI又は記録能力を調整BPI又は調整能力に調整(補正又は設定)する。
図32は、第2実施形態に係るライトデータ特性値の調整処理の一例を示す図である。図32において、横軸は、円周方向及び時間を示している。図32には、トラックTRmを示している。トラックTRmは、複数のノーマルセクタNSC(NSC1、NSC2…)と、複数のショートセクタSSC(SSC1、SSC2…)と、複数のデータ部DS(DS5、DS6、DS7、DS8…)を含む。複数のノーマルセクタNSCと複数のショートセクタSSCとは、円周方向に沿って交互に配置されている。図32では、ノーマルセクタNSC1、ショートセクタSSC1、及びノーマルセクタNSC2は、リード/ライト方向に沿ってこれらの順番で配置されている。ノーマルセクタNSC1は、ノーマルサーボセクタSS5と、データ部DS5とを含む。ショートセクタSSC1は、ショートサーボセクタSTS1と、データ部DS6とを含む。ノーマルセクタNSC2は、ノーマルサーボセクタSS6と、データ部DS7とを含む。ノーマルサーボセクタSS5、ショートサーボセクタSTS1、ノーマルサーボセクタSS6、及びショートサーボセクタSTS2は、リード/ライト方向に沿ってこれらの順番で間隔をおいて配置されている。ノーマルサーボセクタSS5は、ノーマルサーボ領域NSV1に含まれ、ショートサーボセクタSTS1は、ショートサーボ領域SSV1に含まれ、ノーマルサーボセクタSS6は、ノーマルサーボ領域NSV2に含まれ、ショートサーボセクタSTS2は、ショートサーボ領域SSV2に含まれている。図32において、ノーマルサーボセクタSS5の幅SW5とノーマルサーボセクタSS6の幅SW7とは、同じである。なお、幅SW5及びSW7は、異なっていてもよい。ショートサーボセクタSTS1の幅SW6とショートサーボセクタSTS2の幅SW8とは、同じである。なお、幅SW6及びSW8は、異なっていてもよい。幅SW5及びSW7は、幅SW6及びSW8よりも大きい。データ部DS5乃至DS8は、リード/ライト方向に沿ってこれらの順番に間隔を置いて配置されている。データ部DS5は、ノーマルサーボセクタSS5及びショートサーボセクタSTS1の間に位置し、データ部DS6は、ショートサーボセクタSTS1及びノーマルサーボセクタSS6の間に位置し、データ部DS7は、ノーマルサーボセクタSS6及びショートサーボセクタSTS2の間に位置し、データ部DS8は、ショートサーボセクタSTS2のリード/ライト方向の後方に位置している。図32には、データ部DS5及びDS6のライトデータ特性値、例えば、記録密度(BPI)DN1と、データ部DS7及びDS8のBPI DN2とを示している。BPI DN2は、BPI DN1と異なっている。例えば、BPI DN2は、BPI DN1よりも大きい。なお、BPI DN1及びBPI DN2は、同じであってもよい。
図32の横軸には、タイミングST10、ST11、ST12、ST13、ST14、ST15、ST16、及びST17を示している。タイミングST10は、ノーマルサーボセクタSS5の先端位置に対応し、タイミングST11は、ノーマルサーボセクタSS5の後端位置に対応している。タイミングST12は、ショートサーボセクタSTS1の先端位置に対応し、タイミングST13は、ショートサーボセクタSTS1の後端位置に対応している。タイミングST14は、ノーマルサーボセクタSS6の先端位置に対応し、タイミングST15は、ノーマルサーボセクタSS6の後端位置に対応している。タイミングST16は、ショートサーボセクタSTS2の先端位置に対応し、タイミングST17は、ショートサーボセクタSTS2の後端位置に対応している。図32には、時間間隔DT1、DT2、DT3、及びDT4を示している。時間間隔DT1は、タイミングST10及びST11の差分に相当し、ノーマルサーボセクタSS5の幅SW5に対応している。時間間隔DT2は、タイミングST12及びST13の差分に相当し、ショートサーボセクタSTS1の幅SW6に対応している。時間間隔DT3は、タイミングST14及びST15の差分に相当し、ノーマルサーボセクタSS6の幅SW7に対応している。時間間隔DT4は、タイミングST16及びST17の差分に相当し、ショートサーボセクタSTS2の幅SW8に対応している。
データ制御部620は、トラックTRmのノーマルセクタ(現在のノーマルセクタ)NSC1においてノーマルサーボセクタSS5をリードしてセクタ番号を取得した際に、ノーマルセクタ(次のノーマルセクタ)NSC2のデータ部DS7のBER又はOWに基づいてデータ部DS7及び次のショートセクタSSC2のデータ部DS8の調整BPI DN2を設定し、データ部DS7に到達する前にデータ部DS7及びDS8の現在のBPIを調整BPI DN2に調整する。図32に示した例では、データ制御部620は、タイミングST10でノーマルサーボセクタSS5をリードしてセクタ番号を取得した際に、タイミングST14に到達する前にノーマルセクタNSC2のデータ部DS7のBER又はOWに基づいてデータ部DS7及び次のショートセクタSSC2のデータ部DS8の調整BPI DN2を設定し、タイミングST14にデータ部DS7及びDS8の現在のBPIから調整BPI DN2への調整を開始し、タイミングST14から時間間隔DT3内にデータ部DS7及びDS8の現在のBPIから調整BPI DN2への調整を完了する。このようにBPIを調整することにより、ショートサーボセクタSTSを介して隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS5及びDS6のBPI(調整BPI)は、同である。なお、このようにBPIを調整することにより、ショートサーボセクタSTSを介して隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS5及びDS6のBPI(調整BPI)は、異なっていてもよい。ノーマルサーボセクタSSを挟んで隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS6及びDS7のBPI(調整BPI)は、異なる。なお、ノーマルサーボセクタSSを挟んで隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS6及びDS7のBPI(調整BPI)は、同じであってもよい。
図33は、第2実施形態に係るライトデータ特性値の調整方法の一例を示すフローチャートである。
システムコントローラ130は、ノーマルサーボセクタであるかショートサーボセクタであるかを判定する(B3301)。ショートサーボセクタであると判定した場合(B3301のNO)、システムコントローラ130は、処理を終了する。ノーマルサーボセクタであると判定した場合(B3301のYES)、システムコントローラ130は、ライトデータ特性値を調整し(B3302)、処理を終了する。例えば、システムコントローラ130は、所定のセクタにおいてプリアンブル、サーボマーク、及びグレイコード等をリードすることでセクタ番号を取得した場合、このセクタをノーマルセクタと判定する。セクタ番号を取得した場合、システムコントローラ130は、次のノーマルセクタのBER又はOWに基づいて次のノーマルセクタ及び次のショートセクタの調整BPI又は調整能力を設定し、次のノーマルセクタのデータ部に到達する前に次のノーマルセクタ及び次のショートセクタの現在のBPI又は現在の記録能力を調整BPI又は調整能力に調整し、処理を終了する。
第2実施形態によれば、磁気ディスク装置1は、プリアンブル、サーボマーク、及びグレイコード等をリードすることでセクタ番号を取得した場合、次のノーマルセクタのBER又はOWに基づいて次のノーマルセクタ及び次のショートセクタの調整BPI又は調整能力を設定し、次のノーマルセクタのデータ部に到達する前に次のノーマルセクタ及び次のショートセクタの現在のBPI又は現在の記録能力を調整BPI又は調整能力に調整する。そのため、磁気ディスク装置1は、アクセス性能を向上できる。
(変形例3)
変形例3に係る磁気ディスク装置1は、第2実施形態の磁気ディスク装置とほぼ同等の構成であるが、ライトデータ特性値の調整方法が第2実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
データ制御部620は、ノーマルセクタ及びショートセクタを含むトラックにおいて、ノーマルセクタ及びショートセクタでそれぞれ調整特性値(調整BPI又は調整能力)を設定(又は算出)し、ノーマルセクタ及びショートセクタで現在のライトデータ特性値(BPI又は記録能力)を調整特性値にそれぞれ調整する。
例えば、データ制御部620は、アクセストラックの現在のノーマルセクタにおいて、現在のショートセクタのBER又はOWに基づいて、現在のショートセクタの調整BPI又は調整能力を設定し、現在のショートセクタのデータ部に到達する前に現在のショートセクタの現在のBPI又は現在の記録能力を調整BPI又は調整能力に調整(補正又は設定)する。データ制御部620は、アクセストラックの現在のショートセクタにおいて、次のノーマルセクタのBER又はOWに基づいて、次のノーマルセクタの調整BPI又は調整能力を設定し、次のノーマルセクタのデータ部に到達する前に次のノーマルセクタの現在のBPI又は記録能力を調整BPI又は調整能力に調整(補正又は設定)する。
図34は、変形例3に係るライトデータ特性値の調整処理の一例を示す図である。図34は、図32とほぼ同等であるが、データ部のBPIが異なる。図34には、データ部DS5のライトデータ特性値、例えば、記録密度(BPI)DN3と、データ部DS6のBPI DN4と、データ部DS7のBPI DN5と、データ部DS8のBPI DN6と、を示している。BPI DN4乃至DN6は、それぞれ、異なっている。例えば、BPI DN5は、BPI DN4よりも大きく、BPI DN6は、BPI DN5よりも大きく、BPI DN7は、BPI DN6よりも大きく、BPI DN8は、BPI DN7よりも大きい。なお、BPI DN4乃至DN6は、同じであってもよい。
データ制御部620は、トラックTRmのノーマルセクタ(現在のノーマルセクタ)NSC1において、ショートセクタ(現在のショートセクタ)SSC1のデータ部DS6のBER又はOWに基づいてデータ部DS6の調整BPI DN4を設定し、データ部DS6に到達する前にデータ部DS6の現在のBPIを調整BPI DN4に調整する。図34に示した例では、データ制御部620は、ノーマルセクタNSC1において、タイミングST12に到達する前にショートセクタSSC1のデータ部DS6のBER又はOWに基づいてデータ部DS6の調整BPI DN4を設定し、タイミングST12にデータ部DS6の現在のBPIから調整BPI DN4への調整を開始し、タイミングST12から時間間隔DT2内にデータ部DS6の現在のBPIから調整BPI DN4への調整を完了する。
データ制御部620は、ショートセクタSSC1において、ノーマルセクタNSC2のデータ部DS7のBER又はOWに基づいてデータ部DS7の調整BPI DN5を設定し、データ部DS7に到達する前にデータ部DS7の現在のBPIを調整BPI DN5に調整する。図34に示した例では、データ制御部620は、ショートセクタSSC1において、タイミングST14に到達する前にノーマルセクタNSC2のデータ部DS7のBER又はOWに基づいてデータ部DS7の調整BPI DN5を設定し、タイミングST14にデータ部DS7の現在のBPIから調整BPI DN5への調整を開始し、タイミングST14から時間間隔DT3内にデータ部DS7の現在のBPIから調整BPI DN5への調整を完了する。
データ制御部620は、ノーマルセクタNSC2において、ショートセクタSSC2のデータ部DS8のBER又はOWに基づいてデータ部DS8の調整BPI DN6を設定し、データ部DS8に到達する前にデータ部DS8の現在のBPIを調整BPI DN6に調整する。図34に示した例では、データ制御部620は、ノーマルセクタNSC2において、タイミングST16に到達する前にショートセクタSSC2のデータ部DS8のBER又はOWに基づいてデータ部DS8の調整BPI DN6を設定し、タイミングST16にデータ部DS8の現在のBPIから調整BPI DN6への調整を開始し、タイミングST16から時間間隔DT4内にデータ部DS8の現在のBPIから調整BPI DN6への調整を完了する。
このようにBPIを調整することにより、ショートサーボセクタSTSを介して隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS5及びDS6のBPI(調整BPI)は、異なる。なお、ショートサーボセクタSTSを介して隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS5及びDS6のBPI(調整BPI)は、同じであってもよい。ノーマルサーボセクタSSを挟んで隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS6及びDS7のBPI(調整BPI)は、異なる。なお、ノーマルサーボセクタSSを挟んで隣り合う2つのデータ部、例えば、データ部DS6及びDS7のBPI(調整BPI)は、同じであってもよい。
図35は、時間間隔に対するライトデータ特性値の変動量の変化BCLの一例を示す図である。図35において、横軸は、時間間隔を示し、縦軸は、ライトデータ特性値、例えば、BPIの変動量(以下、BPI変動量と称する)を示している。図35の横軸において、時間間隔は、原点から矢印の方向に進むに従って大きくなる。図35の縦軸において、BPI変動量は、原点から矢印の方向に進むに従って大きくなる。図35の横軸において、時間間隔DTnは、ショートサーボセクタの幅に対応し、時間間隔DTkは、ノーマルサーボセクタの幅に対応している。時間間隔DTkは、時間間隔DTnよりも大きい。時間間隔DTnは、例えば、90[nsec(ナノ秒)]であり、時間間隔DTkは、例えば、310[nsec(ナノ秒)]である。例えば、図35の縦軸において、BPI変動量ΔDnは、ショートサーボセクタの幅に対応し、BPI変動量ΔDkは、ノーマルサーボセクタの幅に対応している。BPI変動量ΔDkは、BPI変動量ΔDnよりも大きい。BPI変動量ΔDnは、例えば、100[ppm(parts per million)]であり、BPI変動量ΔDkは、例えば、400[ppm(parts per million)]である。
図35の時間間隔に対するBPI変動量の変化BCLで示すように、時間間隔が大きくなるに従って、BPI変動量も大きくなる。ノーマルサーボセクタSSの幅に対応する時間間隔DTkと比較してショートサーボセクタSTSに対応する時間間隔DTnが小さいために、BPI変動量ΔDnは、BPI変動量ΔDkよりも小さい。そのため、データ制御部620は、ノーマルセクタ及びショートセクタを含むトラックにおいて、ショートセクタよりもノーマルセクタでライトデータ特性値(BPI又は記録能力)を大きく変化させることができる。
図36は、変形例3に係るライトデータ特性値の調整方法の一例を示すフローチャートである。
システムコントローラ130は、ノーマルサーボセクタであるかショートサーボセクタであるかを判定する(B3601)。ノーマルサーボセクタであると判定した場合(B3601のノーマルサーボセクタ)、システムコントローラ130は、ノーマルサーボセクタの幅に対応する時間間隔でライトデータ特性値、例えば、BPIを調整し(B3602)、処理を終了する。ショートサーボセクタであると判定した場合(B3601のショートサーボセクタ)、システムコントローラ130は、ノーマルサーボセクタの幅よりも小さいショートサーボセクタの幅に対応する時間間隔でライトデータ特性値、例えば、BPIと調整し(B3603)、処理を終了する。
第2実施形態によれば、磁気ディスク装置1は、アクセストラックの現在のノーマルセクタにおいて、現在のショートセクタのBER又はOWに基づいて、現在のショートセクタの調整BPI又は調整能力を設定し、現在のショートセクタのデータ部に到達する前に現在のショートセクタの現在のBPI又は現在の記録能力を調整BPI又は調整能力に調整(補正又は設定)する。磁気ディスク装置1は、現在のショートセクタにおいて、次のノーマルセクタのBER又はOWに基づいて、次のノーマルセクタの調整BPI又は調整能力を設定し、次のノーマルセクタのデータ部に到達する前に次のノーマルセクタの現在のBPI又は記録能力を調整BPI又は調整能力に調整(補正又は設定)する。そのため、磁気ディスク装置1は、アクセス性能を向上できる。
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
1…磁気ディスク装置、10…磁気ディスク、10a…ユーザデータ領域、10b…システムエリア、12…スピンドルモータ(SPM)、13…アーム、14…ボイスコイルモータ(VCM)、15…ヘッド、15W…ライトヘッド、15R…リードヘッド、20…ドライバIC、30…ヘッドアンプIC、40…リード/ライト(R/W)チャネル、50…ハードディスクコントローラ(HDC)、60…マイクロプロセッサ(MPU)、70…揮発性メモリ、80…不揮発性メモリ、90…バッファメモリ、100…ホストシステム(ホスト)、130…システムコントローラ。

Claims (20)

  1. ディスクと、
    前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
    前記ディスクの第1トラックにおいて、第1オーバーライトの第1セクタでは前記第1セクタにライトするデータの第1記録密度を高め、前記第1オーバーライトと異なる第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録密度を低める、コントローラと、を備える磁気ディスク装置。
  2. 前記第1オーバーライトは、基準値よりも高く、前記第2オーバーライトは、前記基準値よりも低い、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
  3. 前記第1オーバーライトは、基準値よりも低く、前記第2オーバーライトは、前記基準値よりも高い、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
  4. 前記第1記録密度と前記第1トラックにおいて前記第1セクタに隣接する第3セクタにライトするデータの第3記録密度とは、異なる、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  5. 前記コントローラは、前記第3セクタに前記第3記録密度を前記第1セクタで設定する、請求項4に記載の磁気ディスク装置。
  6. 前記コントローラは、前記第1トラックと異なる第2トラックから前記第1トラックの前記第1セクタにシーク中に前記第1セクタに前記第1記録密度を設定する、請求項4又は5に記載の磁気ディスク装置。
  7. 前記コントローラは、前記第1トラックで前記第3セクタに隣接し、前記第3セクタの第1サーボセクタよりも短い第2サーボセクタを含む第4セクタに前記第3記録密度を設定する、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  8. 前記コントローラは、前記第1トラックで前記第3セクタに隣接し、前記第3セクタの第1サーボセクタよりも短い第2サーボセクタを含む第4セクタに前記第3記録密度と異なる第4記録密度を前記第3セクタで設定する、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  9. 前記コントローラは、前記第1トラック内の記録密度の変化を正弦波近似で算出して保持している、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  10. 前記コントローラは、前記正弦波近似を実行する際に、前記記録密度の変化の位相、振幅、及び周期を個別に調整する、請求項9に記載の磁気ディスク装置。
  11. 前記コントローラは、前記第1トラック内の記録密度の変化の第1周期より大きい前記第1トラックよりも内側に位置する第3トラック内の記録密度の変化の第2周期を調整する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  12. ディスクと、
    前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
    前記ディスクの第1トラックにおいて、基準値よりも低い第1オーバーライトの第1セクタでは前記第1セクタにライトするデータの第1記録能力を高め、前記基準値よりも高い第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録能力を低める、コントローラと、を備える磁気ディスク装置。
  13. 前記第1記録能力と前記第1トラックにおいて前記第1セクタに隣接する第3セクタにライトするデータの第3記録能力とは、異なる、請求項12に記載の磁気ディスク装置。
  14. 前記コントローラは、前記第1トラックで前記第3セクタに隣接し、前記第3セクタの第1サーボセクタよりも短い第2サーボセクタを含む第4セクタに前記第3記録能力を設定する、請求項13に記載の磁気ディスク装置。
  15. 前記コントローラは、前記第1トラックで前記第3セクタに隣接し、前記第3セクタの第1サーボセクタよりも短い第2サーボセクタを含む第4セクタに前記第3記録能力と異なる第4記録能力を前記第3セクタで設定する、請求項13に記載の磁気ディスク装置。
  16. 前記コントローラは、前記第1トラック内の記録能力の変化を正弦波近似で算出して保持している、請求項12乃至15のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  17. 前記コントローラは、前記第1記録能力及び前記第2記録能力を変更するタイミングをそれぞれServo Gate内に同期させる、請求項12に記載の磁気ディスク装置。
  18. 前記第1記録能力及び前記第2記録能力は、Overshoot、Pattern Dependent Writeの1T Boost、高周波アシスト記録型式のバイアス電圧、及び熱アシスト記録型式のバイアス電圧を含む、請求項12乃至17のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  19. 前記コントローラは、前記第1トラック内の記録能力の変化の第1周期より大きい前記第1トラックよりも内側に位置する第2トラック内の記録能力の変化の第2周期を調整する、請求項12乃至18のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  20. ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるライトデータの調整方法であって、
    前記ディスクの第1トラックにおいて、第1オーバーライトの第1セクタでは前記第1セクタにライトするデータの第1記録密度を高め、
    前記ディスクの第1トラックにおいて、前記第1オーバーライトと異なる第2オーバーライトの第2セクタにライトするデータの第2記録密度を低める、ライトデータの調整方法。
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