JP2021047946A - 磁気ディスク装置及びライト処理方法 - 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、又はプリアンプと称する場合もある)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(ホスト)100と接続される。
ディスク10は、パリティ領域PAを有している。パリティ領域PAは、ディスク10の内周から外周に向かって延出している。パリティ領域PAは、複数のパリティセクタを有している。例えば、複数のパリティセクタは、それぞれ、複数のパリティデータを有している。複数のパリティデータは、それぞれ、ディスク10にライトされた複数のトラックに対応している。したがって、パリティ領域PAは図示のようにディスク10の半径方向に連続的に設けても良いし、また、分散させて設けても良い。以下、“パリティセクタにライトされたパリティデータ“や”パリティデータ“を”パリティセクタ“と称する場合もある。ディスク10は、例えば、図示しない複数のサーボ領域も有している。複数のサーボ領域は、例えば、半径方向に放射状に延出して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。サーボ領域は、複数のサーボセクタを有している。ディスク10の瓦記録領域10sにおいて、パリティ領域PA及びサーボ領域以外の領域には、ユーザデータ等がライトされる。例えば、セクタは、サーボセクタとこのサーボセクタの直後に続くデータ部とを含む。
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40)に出力する。ライトドライバは、R/Wチャネル40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。
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。
図4に示した例では、バンド領域TGmは、ライトトラックWTmと、ライトトラックWTm+1と、ライトトラックWTm+2とを示す。バンド領域TGmでは、ライトトラックWTm乃至WTm+2が順方向にこの順番で重ね書きされている。図4には、ライトトラックWTmにおける目標経路TWTm及び各円周位置における各実位置で示されるヘッド15の経路(以下、実経路と称する)SWTmを示している。ライトトラックWTmは、実経路SWTmにヘッド15を位置決めしてライトされている。ライトトラックWTmは、トラックエッジEmAを有している。トラックエッジEmAは、ライトトラックWTmの外方向の端部である。図4には、ライトトラックWTm+1における目標経路TWTm+1及び実経路SWTm+1を示している。ライトトラックWTm+1は、実経路SWTm+1にヘッド15を位置決めしてライトされている。ライトトラックWTm+1は、トラックエッジEm+1Aを有している。トラックエッジEm+1Aは、ライトトラックWTm+1の外方向の端部である。リードトラックRTmは、トラックエッジEmA及びEm+1Aの間に配置されている。図4には、ライトトラックWTm+2における目標経路TWTm+2及び実経路SWTm+2を示している。ライトトラックWTm+2は、実経路SWTm+2にヘッド15を位置決めしてライトされている。ライトトラックWTm+2は、トラックエッジEm+2Aを有している。トラックエッジEm+2Aは、ライトトラックWTm+1の外方向の端部である。リードトラックRTm+1は、トラックエッジEm+1A及びEm+2Aの間に配置されている。リードトラック幅RWcは、円周位置P0におけるリードトラックRTm+1の半径方向の長さである。リードトラック幅RWcは、例えば、リードトラックRTm+1をリード可能なリードトラック幅の下限値である。図4において、目標経路TWTm、TWTm+1、及びTWTm+2は、例えば、ディスク10と同心円状の経路である。
図5には、トラックTRnを示している。トラックTRnは、所定のバンド領域の1つのライトトラック又はリードトラックであってもよいし、通常の記録型式でライトされたトラックであってもよい。例えば、トラックTRnは、図3に示したライトトラックWTnであってもよいし、図3に示したリードトラックRTnであってもよい。図5において、トラックTRnは、ディスク10と同心円状であるが、円状以外の形状であってもよい。トラックTRnは、セクタSn0、Sn1、Sn2、Sn3、Sn4、Sn5、Sn6、Sn7、Sn8、Sn9、…、Snn、及び、パリティセクタPSnを含む。図5において、セクタSn0が開始セクタに相当し、セクタSnnが終了セクタに相当する。なお、トラックTRnは、他のセクタをさらに含んでいてもよいし、セクタSn0乃至セクタSnnの内のいくつかのセクタを含んでいなくともよい。図5において、セクタSn8は、リードエラーセクタである。
パリティデータ管理部620は、セクタSn0乃至Snnにそれぞれ対応する複数のユーザデータにXOR演算を実行し、セクタSn0乃至Snnにそれぞれ対応する複数のユーザデータに対するXOR演算の結果としてパリティデータを算出する。
パリティデータ管理部620は、トラックTRnにおいて最後にユーザデータをライトしたセクタSnnのリード/ライト方向の次に位置する(隣接する)パリティセクタPSnにセクタSn0乃至Snnに対応するパリティデータをライトする。
エラー訂正制御部630は、リードエラーセクタSn8のリードエラーデータを検出し、パリティセクタPSnにライトしたパリティデータに基づいて、リードエラーセクタSn8にライトされたリードエラーデータを訂正する。
磁気ディスク装置1は、ライト処理時のヘッド15の位置決め制御系(以下、ライト制御系と称する)SYを有している。ライト制御系SYは、変換器A1と、制御器A2と、アクチュエータA3と、メモリA4と、演算比較器A5と、論理積回路器A6と、チェッカ(Checker)A7と、テーブルB1と、論理積回路器A8と、カウンタA9と、演算比較器A10と、演算器CL1、CL2、及びCL3とを有している。変換器A1、制御器A2、メモリA4、演算比較器A5、論理積回路器A6、チェッカ(Checker)A7、テーブルB1、論理積回路器A8、カウンタA9、演算比較器A10、演算器CL1、演算器CL2、及び演算器CL3は、例えば、システムコントローラ130、メディアキャッシュ10m、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に含まれている。アクチュエータA3は、例えば、アーム13及びVCM14等で構成されている。メモリA4は、例えば、揮発性メモリ70、不揮発性メモリ80、又はバッファメモリ90に含まれている。テーブルB1は、例えば、テーブルTB1に対応していてもよい。演算器CL1、制御器A2、及びアクチュエータA3は、フィードバックシステムを構成している。
アクチュエータA3は、制御器A2の出力に応じて駆動する。アクチュエータA3は、例えば、ライト駆動量Uに基づいて駆動し、現在のセクタにおいてヘッド15を実位置Yに移動する。
メモリA4は、前のトラックC−1をライトした際の各セクタ(C−1,S)の各位置誤差信号(オフセット量)X1(C−1,S)(図示しない)が格納されており、ホスト100から指定されたLBAに対応するサーボ情報配列(C,S)に対して、前のトラックC−1における全セクタのオフセット量のセットX0(C−1,[0,1,2,....,Ns−1])あるいはそのうち前のセクタ(C−1,S)のオフセット量X0(C−1,S)として出力する。また、セクタ(C,S)をライトした際にはオフセット量X1(C,S)が新たに格納される。
論理積回路器A6は、フラグF0及びF1が入力された場合にフラグF2を生成する。
カウンタA9は、前のトラックC−1上の訂正対象セクタの数Nをカウントする。
演算比較器A10は、前のトラックC−1上の訂正対象セクタの数Nと訂正対象セクタの数の上限値N0とを比較して訂正対象セクタの数Nが訂正対象セクタの数の上限値N0を超えている場合にフラグF1を生成する。
MPU60は、前のトラックの各セクタにおける各オフセット量、又は現在のトラックの各セクタにおける各DOLに基づいて、前のトラックの各セクタに優先番号を設定する(B901)。MPU60は、現在のトラックの各セクタにおける各DOLと現在のトラックにおける最大オフセット推定値とに基づいて、優先番号の小さい番号から順に所定の優先番号までの前のトラックの少なくとも1つのセクタを訂正対象セクタに設定する(B902)。例えば、MPU60は、現在のトラックの各セクタにおける各DOLと現在のトラックにおける最大オフセット推定値とに基づいて、優先番号の小さい番号から順に訂正セクタ数までの前のトラックの少なくとも1つのセクタを訂正対象セクタに設定する。MPU60は、現在のセクタにおけるオフセット量が現在のセクタにおけるDOLよりも大きいかDOL以下であるかを判定する(B903)。現在のセクタにおけるオフセット量が現在のセクタにおけるDOL以下であると判定した場合(B903のNO)、MPU60は、処理を終了する。現在のセクタにおけるオフセット量が現在のセクタにおけるDOLよりも大きいと判定した場合(B903のYES)、MPU60は、現在のセクタの順方向に対して逆方向に隣接する前のセクタが訂正対象セクタであるか訂正対象セクタでないかを判定する(B904)。前のセクタが訂正対象セクタでない、例えば、非対象セクタであると判定した場合(B904のNO)、MPU60は、現在のセクタにリトライ処理を実行し(B905)、処理を終了する。前のセクタが訂正対象セクタであると判定した場合(B904のYES)、MPU60は、現在のセクタにおけるリトライ処理(又は、ライト処理の中断)を抑制して現在のセクタへのライト処理を継続する(B905)。
システムコントローラ130は、現在のセクタにおけるオフセット量X1(C,S)を算出し、メモリA4から前のセクタにおけるオフセット量X0(C−1,S)を取得する(B1001)。システムコントローラ130は、現在のセクタにおけるオフセット量X(C,S)が基準DOL DOに前のセクタにおけるオフセット量X0(C−1,S)を加算した現在のセクタ(C,S)におけるDOL D1(C,S)よりも大きい場合にフラグF0を生成する(B1002)。システムコントローラ130は、セクタ番号Sを確認し、フラグF3を生成する(B1003)。フラグF3が生成(又はアサート)した場合、システムコントローラ130は、フラグF4を生成する(B1004)。フラグF4を生成(又はアサート)した場合、システムコントローラ130は、訂正対象セクタの数Nをカウントする(B1005)。言い換えると、システムコントローラ130は、フラグF4を生成した場合に訂正対象セクタの数Nを所定の数値、例えば、1上げる。訂正対象セクタの数Nが訂正対象セクタの数の上限値N0よりも大きい場合、システムコントローラ130は、フラグF1を生成し、Track ECCでの訂正を前提としたライト禁止抑制機能を無効にする(B1006)。フラグF1及びF0を生成(又はアサート)した場合、システムコントローラ130は、フラグF2を生成し(B1007)、処理を終了する。言い換えると、システムコントローラ130は、フラグF1及びF0が入力された場合にリトライ処理を実行する。
システムコントローラ130は、現在のトラック(シリンダ)のテーブルB1を生成したか生成していないかを判定する(B1101)。現在のトラックのテーブルB1を生成していないと判定した場合(B1101のNO)、システムコントローラ130は、既にライトした前のトラック(シリンダ)に含まれる全てのセクタにおけるオフセット量を所定の記録領域、例えば、メモリA4から取得する(B1102)。システムコントローラ130は、オフセット量が大きい順に前のトラックの各セクタに優先番号を設定し、オフセット量が大きい順に前のトラックの各セクタ番号を並び替えて、優先番号の小さい番号から順に訂正セクタ数までの前のトラックの少なくとも1つのセクタを訂正対象セクタに設定し、テーブルB1を生成し(B1103)、B1104の処理に進む。例えば、システムコントローラ130は、順方向に隣接する現在のトラックのセクタにおけるDOLが小さい順に前のトラックの各セクタに優先番号を設定し、順方向に隣接する現在のトラックのセクタにおけるDOLが小さい順に前のトラックの各セクタ番号を並び変えて、優先番号の小さい番号から順に訂正セクタ数までの前のトラックの少なくとも1つのセクタを訂正対象セクタに設定し、テーブルB1を生成してもよい。システムコントローラ130は、現在のセクタ番号SとテーブルB1とを比較して前のセクタ(C−1,S)が訂正対象セクタである場合にフラグF3を生成し(B1104)、処理を終了する。
(変形例1)
変形例1に係る磁気ディスク装置1は、現在のトラックにシークしてきた場合に優先番号を変更する点が前述した第1実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
MPU60は、現在のトラックにシークして位置決めされた現在のトラックのセクタに対応する前のトラックのセクタを含む所定の数の前のトラックのセクタの優先番号を変更し、変更した前のトラックの各セクタの各優先番号に基づいて訂正対象セクタを設定する。例えば、MPU60は、現在のトラックにシークして現在のトラックの開始セクタからライト処理を開始する場合、開始セクタに対応する前のトラックのセクタの優先番号を小さくする。言い換えると、MPU60は、現在のトラックにシークして現在のトラックの開始セクタからライト処理を開始する場合、開始セクタに対応する前のトラックのセクタの優先度(訂正対象優先度)を高くする。一例では、MPU60は、現在のトラックにシークして現在のトラックの開始セクタからライト処理を開始する場合に、現在のトラックの最大オフセット推定値に基づいて、開始セクタに対応する前のトラックのセクタを含む前のトラックの幾つかのセクタの優先番号を変更し、これら幾つかのセクタの訂正対象セクタを変更する。
変形例2に係る磁気ディスク装置1は、現在のトラックのライト処理を開始した場合に優先番号を変更する点が前述した第1実施形態及び変形例1の磁気ディスク装置1と異なる。
MPU60は、現在のトラックのライト処理を開始した場合に未だライトしていない現在のトラックの少なくとも1つのセクタ(以下、未ライトセクタと称する場合もある)の順方向に対して逆方向に隣接する前のトラックの少なくとも1つのセクタ(以下、未ライト隣接セクタと称する場合もある)の優先番号を変更する。現在のトラックをライトしている際に、MPU60は、現在のトラックの各未ライトセクタの各DOLに基づいて、優先番号の小さい番号から順に訂正セクタ数までの未ライト隣接セクタを訂正対象セクタに設定する。MPU60は、現在のトラックをライトしている際に前のセクタがエラー訂正対象と判定された現在のセクタにおいて、オフセット量が小さいためにライト禁止動作の抑制処理が実行されなかった場合、ライトが未実行のセクタに対し、前のセクタの訂正対象優先度を繰り上げする。
変形例3に係る磁気ディスク装置1は、ATC(Adaptive Track Center、又はAutomatic Track width Control)制御を実行する点が前述した第1実施形態、変形例1、及び変形例2の磁気ディスク装置1と異なる。
MPU60は、前のトラックに対応する実経路に基づいて現在のトラックの経路(以下、調整経路と称する場合もある)を生成し、現在のトラックの調整経路に基づいてヘッド15(例えば、ライトヘッド15W)の制御(以下、ATC(Adaptive Track Center、又はAutomatic Track width Control)制御と称する場合もある)を実行する。
前述した第1実施形態、変形例1、変形例2、及び変形例3では、第1実施形態、変形例1、変形例2、及び変形例3の構成を瓦記録型式の磁気ディスク装置に適用する例ついて示したが、第1実施形態、変形例1、変形例2、及び変形例3の構成を通常の記録型式の磁気ディスク装置1に適用することもできる。
Claims (11)
- 半径方向の第1方向に第1位置決め誤差で位置する第1セクタ、前記第1方向に前記第1位置決め誤差よりも小さい第2位置決め誤差で位置する第2セクタ、及び第1パリティセクタを含む第1トラックを有するディスクと、
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、
前記第1トラックの前記第1方向に隣接する第2トラックをライトする際に、前記第1セクタの前記第1方向に隣接する前記第2トラックの第3セクタで、前記第1セクタの前記第1位置決め誤差に応じて決定される前記第1方向と反対の第2方向への位置決め誤差の第1上限値を超えた場合でも前記第3セクタへのライト処理を継続し、前記第2セクタの前記第1方向に隣接する前記第2トラックの第4セクタで、前記第2セクタの前記第2位置決め誤差に応じて決定される前記第2方向への位置決め誤差の第2上限値を超えた場合に前記第4セクタへのライト処理を停止する、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セクタでリードエラーが発生した場合に前記第1パリティセクタに基づいて前記第1セクタにエラー訂正を実行する、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トラックの各セクタへのライト時の位置決め誤差によって決まるリード時における前記エラー訂正を実行する可能性の高さに応じて優先度の高い順に番号を設定し、前記番号に基づいて、前記第2トラックの各セクタへのライト動作時に、各セクタにおける位置決め誤差の上限値を超過した場合のライト停止処理を制御する、請求項2に記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1セクタの前記優先度は、前記第2セクタの前記優先度よりも高い、請求項3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トラックの各セクタの前記番号を含むテーブルを有する、請求項3に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第4セクタで前記第2上限値を超えた場合に前記第4セクタへのライト処理を停止して前記第4セクタへ再度ライトするリトライ処理を実行する、請求項3に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記優先度の高い順に決定されたエラー訂正可能な第1値の個数の前記第1トラックのセクタ以外の前記第1トラックの少なくとも1つのセクタに隣接する前記第2トラックの少なくとも1つのセクタへ前記リトライ処理を実行する、請求項6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トラックにシークして前記第3セクタにライトする際に、前記第1セクタの前記優先度を高くする、請求項4に記載の磁気ディスク装置。
- 前記コントローラは、前記第3セクタをライトした際に前記第1上限値を超えない場合に前記第2セクタの前記優先度を高くする、請求項4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トラックをライトした第1経路に基づいて前記第2トラックをライトする際に、前記第3セクタの前記半径方向の目標とする第1位置決め位置と前記第3セクタに円周方向に隣接する前記第2トラックの第6セクタの前記半径方向の目標とする第2位置決め位置との差分値が大きい場合に前記第1セクタの前記優先度及び前記第6セクタの前記第2方向へ隣接する前記第1トラックの第5セクタの前記優先度を高くする、請求項4に記載の磁気ディスク装置。
- 半径方向の第1方向に第1位置決め誤差で位置する第1セクタ、前記第1方向に前記第1位置決め誤差よりも小さい第2位置決め誤差で位置する第2セクタ、及び第1パリティセクタを含む第1トラックを有するディスクと、を備える磁気ディスク装置に適用されるライト処理方法であって、
前記第1トラックの前記第1方向に隣接する第2トラックをライトする際に、前記第1セクタの前記第1方向に隣接する前記第2トラックの第3セクタで、前記第1セクタの前記第1位置決め誤差に応じて決定される前記第1方向と反対の第2方向への位置決め誤差の第1上限値を超えた場合でも前記第3セクタへのライト処理を継続し、
前記第2セクタの前記第1方向に隣接する前記第2トラックの第4セクタで、前記第2セクタの前記第2位置決め誤差に応じて決定される前記第2方向への位置決め誤差の第2上限値を超えた場合に前記第4セクタへライト処理を停止する、ライト処理方法。
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