JP2021047947A - ストレージデバイス及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ストレージデバイスのライト速度の低下を抑制する。【解決手段】ストレージデバイスが磁気ディスク装置１Ａの場合、ディスク部２と、ディスク部に対するデータのリードおよびライトを制御するコントローラ３とを含む。コントローラは、データのライト時に、データのライト先の周辺に記録されている周辺データの受ける影響度を示すライトオフトラック量が閾値より大きいライトオフトラックを検出し、ライトオフトラックが検出された場合に、データのライトを中断し、ライトオフトラック量が閾値以下の場合に、ライト速度の低下量とライトオフトラックの程度を示す程度値とのうちの少なくとも一方を計算し、低下量と程度値とのうちの少なくとも一方に基づいて、閾値を変更する。【選択図】図１

Description

本実施形態は、ストレージデバイス及びその制御方法に関する。

ストレージデバイスの一例として、磁気ディスク装置がある。磁気ディスク装置は、円盤状の磁気ディスクにデータをライトする。

米国特許第７０２７２５５号明細書 米国特許第７６３３６９８号明細書 米国特許第７２０９３０５号明細書

本実施形態は、ストレージデバイスのライト速度の低下を抑制することを目的とする。

本実施形態によれば、ストレージデバイスは、記憶媒体と、記憶媒体に対するデータのリードおよびライトを制御するコントローラとを含む。コントローラは、データのライト時に、データのライト先の周辺に記録されている周辺データが受ける影響度を示すライトオフトラック量が閾値より大きいライトオフトラックを検出し、ライトオフトラックが検出された場合に、データのライトを中断し、ライトオフトラック量が閾値以下の場合に、ライト速度の低下量とライトオフトラックの程度を示す程度値とのうちの少なくとも一方を計算し、低下量と程度値とのうちの少なくとも一方に基づいて、閾値を変更する。

第１の実施形態に係るストレージデバイスの構成の一例を示すブロック図。 第１の実施形態に係るストレージデバイスのライト時の処理の一例を示すフローチャート。 第２の実施形態に係るストレージデバイスの構成の一例を示すブロック図。 第２の実施形態に係るストレージデバイスのライト時の処理の一例を示すフローチャート。 第３の実施形態に係るストレージデバイスの構成の一例を示すブロック図。 第３の実施形態に係るストレージデバイスのライト時の処理の一例を示すフローチャート。 第４の実施形態に係るストレージデバイスの構成の一例を示すブロック図。 第４の実施形態に係るストレージデバイスのライト時の処理の一例を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、本実施形態について具体的に説明する。なお、以下の説明において、実質的に同一の構成要素及び機能については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。

以下においては、ストレージデバイスが磁気ディスク装置の場合を例として説明するが、ストレージデバイスは、例えば光学ディスク装置などでもよい。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ａの構成の一例を示すブロック図である。

磁気ディスク装置１Ａは、ディスク部２と、コントローラ３と、振動・衝撃センサ４とを備える。磁気ディスク装置１Ａは、例えば情報処理装置などのようなホスト装置５と通信可能に接続される。

ディスク部２は、磁気ディスク６、スピンドルモータ（以下、「ＳＰＭ」という）７、磁気ヘッド８、ボイスコイルモータ（以下、「ＶＣＭ」という）９、プリアンプ１０を備える。

コントローラ３は、プロセッサ１１、Ｒ／Ｗ（リード／ライト）チャネル１２、ハードディスクコントローラ（以下、「ＨＤＣ」という）１３、サーボコンボ（以下、「ＳＶＣ」という）１４、メモリ１５を備える。

プリアンプ１０とＲ／Ｗチャネル１２とは、複数の信号線１６により接続されている。

プロセッサ１１、Ｒ／Ｗチャネル１２、ＨＤＣ１３は、システム・オン・チップにより１チップで形成されてもよい。

磁気ディスク６は、例えば、円盤状に形成され非磁性体からなる基板を有している。基板の各表面には、下地層として軟磁気特性を持つ材料からなる軟磁性層と、軟磁性層の上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層と、保護膜層とが、記載の順に積層されている。

磁気ディスク６は、ＳＰＭ７に固定される。磁気ディスク６は、ＳＰＭ７が回転することにより所定の速度で回転する。第１の実施形態において、ＳＰＭ７に設置される磁気ディスク６の枚数は複数とする。しかしながら、ＳＰＭ７に設置される磁気ディスク６の枚数は１以上であればよい。ＳＰＭ７は、ＳＶＣ１４から供給される駆動電流（または駆動電圧）により駆動する。

磁気ヘッド８は、先端部にスライダ１７を備える。スライダ１７は、ライト（記録）ヘッド１７Ｗ、およびリード（再生）ヘッド１７Ｒを備える。磁気ヘッド８は、磁気ディスク６の枚数に応じて、複数個設けられる。

ライトヘッド１７Ｗは、磁気ディスク６のトラックにライト信号をライトする。
リードヘッド１７Ｒは、磁気ディスク６のトラックからリード信号をリードする。

ＶＣＭ９は、先端部に磁気ヘッド８を備えるアクチュエータを回動自在に支持する。ＶＣＭ９は、コントローラ３による制御にしたがってアクチュエータを回動させる。これにより、磁気ヘッド８は、磁気ディスク６の所望のトラック上に移動し、位置決めされる。ＶＣＭ９は、ＳＶＣ１４から供給される駆動電流（または駆動電圧）によって駆動する。

プリアンプ１０は、Ｒ／Ｗチャネル１２から供給されるデータに応じたライト信号（ライト電流）をライトヘッド１７Ｗに供給する。また、プリアンプ１０は、リードヘッド１７Ｒから出力されたリード信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１２に送信する。

プロセッサ１１は、磁気ディスク装置１Ａのメインコントローラであり、ディスク部２のリード／ライト動作の制御および磁気ヘッド８の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。プロセッサ１１としては、例えばＣＰＵ（Central Prosessing Unit）またはＭＰＵ（Microprocessor Unit）が用いられる。

Ｒ／Ｗチャネル１２は、リード／ライトに関連する信号を処理する信号処理回路である。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リードデータの信号処理を実行するリードチャネルと、ライトデータの信号処理を実行するライトチャネルとを含む。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リード信号をデジタルデータに変換および復調する。Ｒ／Ｗチャネル１２は、ＨＤＣ１３から転送されるデジタルデータを符号化してライト信号を生成し、ライト信号をプリアンプ１０に転送する。

ＨＤＣ１３は、磁気ディスク装置１Ａとホスト装置５とのインタフェースを構成し、リードデータおよびライトデータの転送制御を実行する。すなわち、ＨＤＣ１３は、ホスト装置５から転送される信号を受信し、かつ、ホスト装置５へ信号を転送するホストインタフェースコントローラとして機能する。

ＨＤＣ１３は、ホスト装置５へリードデータを転送する場合、プロセッサ１１にしたがって磁気ヘッド８によりリードされ復調されたリードデータのエラー訂正処理を実行する。また、ＨＤＣ１３は、ホスト装置５から転送されるコマンド（ライトコマンド、リードコマンド等）を受信し、受信したコマンドをプロセッサ１１に送信する。

ＳＶＣ１４は、プロセッサ１１の制御にしたがってＳＰＭ７とＶＣＭ９との駆動を制御する。ＳＰＭ７とＶＣＭ９が駆動することによって、磁気ヘッド８は磁気ディスク６上の目標トラックへ位置付けられる。

メモリ１５は、例えば、不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）および揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）を含むとしてもよい。メモリ１５は、例えば、プロセッサ１１の処理に必要なプログラム１５１、パラメータ１５２、データ１５３、ソフトウェア１５４を記憶する。

第１の実施形態において、プロセッサ１１は、例えば、目標位置計算部１８、ヘッド位置計算部１９、誤差位置計算部２０、センサ出力値計算部２１、ライトオフトラック検出部２２、ライト速度計算部２３、検出スライスターゲット計算部２４、検出スライス変更部２５として機能する。

なお、目標位置計算部１８、ヘッド位置計算部１９、誤差位置計算部２０、センサ出力値計算部２１、ライトオフトラック検出部２２、ライト速度計算部２３、検出スライスターゲット計算部２４、検出スライス変更部２５のうちの少なくとも一部は、電子回路により実現してもよく、プロセッサ１１がメモリ１５に記憶されているソフトウェア１５４を実行することにより実現してもよい。目標位置計算部１８、ヘッド位置計算部１９、誤差位置計算部２０、センサ出力値計算部２１、ライトオフトラック検出部２２、ライト速度計算部２３、検出スライスターゲット計算部２４、検出スライス変更部２５のうちの少なくとも一部は、プロセッサ１１とは異なる構成要素により実現されてもよい。

目標位置計算部１８は、トラックと当該トラックに隣接するトラックとのピッチに基づいて、トラックのライト目標位置を計算する。トラックは、微視的には周方向に区切られたセクタ単位で記録される。

ヘッド位置計算部１９は、リードヘッド１７Ｒによってリードされるリード信号に含まれるサーボリード信号に基づき、ライトヘッド１７Ｗの位置を計算する。

誤差位置計算部２０は、ライト目標位置とライトヘッド１７Ｗの位置とに基づいて、位置決め誤差をトラックのセクタ毎に計算する。

振動・衝撃センサ４は、センサ内部の可動マスの姿勢変化を、圧電効果、静電容量変化、または、その他の手段で検出し、検出結果を電気信号に変換し、電気信号をセンサ出力値計算部２１に送信する。なお、振動・衝撃センサ４は、ディスク部２の一部としてもよく、または、コントローラ３の一部としてもよい。

センサ出力値計算部２１は、振動・衝撃センサ４からの電気信号を受信し、必要であれば電気信号に対してフィルタ処理・積分処理その他の処理を実行し、電気信号を数値に変換する。

ライトオフトラック検出部２２は、ライトオフトラック量を検出スライスと比較し、ライトオフトラック量が検出スライスよりも大きい場合、ライトを中断する。なお、実装に応じて、ライトオフトラック検出部２２は、ライトオフトラック量が検出スライス以上の場合にライトを中断するとしてもよい。

第１の実施形態において、ライトオフトラック量とは、例えば、磁気ディスク６へデータがライトされる場合に、このデータのライト先の周辺にライトされている周辺データの受ける影響度を示す値とする。より具体的には、ライトオフトラック量とは、データのライト先の周辺にライトされている周辺データを破壊するリスクを定量化した量とする。ライトオフトラック量としては、例えば、位置決め誤差量、または、センサ出力値などが用いられてもよく、他の値が用いられてもよい。

第１の実施形態において、検出スライスとは、ライトオフトラック量に基づいてライトオフトラックを判定・検出するために用いられる基準量とする。検出スライスは、言い換えれば閾値である。

ライトオフトラック量が検出スライスよりも大きい状態は、単に、ライトオフトラックと表記してもよい。ライトオフトラック量と検出スライスとの比較は、周辺データを破壊するリスクが定量化された量のうちの１つと検出スライスの１つとの比較でもよく、複数のライトオフトラック量と複数の検出スライスとの比較でもよい。

第１の実施形態の磁気ディスク装置１Ａにおいてデータのライトが行われるとき、磁気ディスク装置１は、まず、ライトヘッド１７Ｗを、最初のデータをライトするライト対象セクタへ移動させる。次に、誤差位置計算部２０は、サーボ信号の復調結果に基づいてライトヘッド１７Ｗの目標位置に対する位置決め誤差を計算する。次に、ライトオフトラック検出部２２は、ライトオフトラック量が検出スライスよりも大きい場合、ライトを中断し、次にそのセクタがライトヘッド１７Ｗの下に現れるまで回転待ちをして、再度ライトを試行する。ライトオフトラック量が検出スライス以下の場合、磁気ディスク装置１Ａは、ライトするデータがまだ残っている場合は、ライトするデータを更新して再度ライトを行う。ライトするデータが残っていない場合、磁気ディスク装置１Ａは、ライトを終了する。

上記のように、磁気ディスク装置１Ａは、データライト中のライトオフトラック量が検出スライスを超えた場合に、ライトを中断する。第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ａにおいては、この中断動作のために使用される検出スライスが出荷後の実動作環境内で動的に設定される。なお、検出スライスの可変範囲の上限および下限は、例えば、磁気ディスク装置１Ａの設計時にまたは製造工程において設定されてもよい。磁気ディスク装置１Ａは、ライトの中断動作により、ライトの回転待ちによるライト速度低下と隣接記録の品質低下リスクとのバランスを最適化する。

このような最適化のために、第１の実施形態の磁気ディスク装置１Ａは、ライトオフトラック検出部２２とともに、ライト速度計算部２３と、検出スライスターゲット計算部２４と、検出スライス変更部２５とを備える。

ライト速度計算部２３は、現在のライト時点までにライトされたセクタに関して、現在のライト時点での検出スライスでのライトオフトラック頻度に基づいて、ライト速度の低下量を計算する。ここで、ライト速度とは、ライト動作の時間あたりの効率を意味し、例えば単位時間あたりのライト転送量(単位MiB/s)としてもよく、または、単位時間あたりに処理できたライト要求数(単位IOPS)としてもよい。なお、ライト速度に代えて、または、ライト速度とともに、他のライト性能を示す値が用いられてもよい。

検出スライスターゲット計算部２４は、計算されたライト速度の低下量と、磁気ディスク装置１Ａに要求されるライト速度を示す目標値とに基づいて、新たに設定されるべき検出スライス（以下、「検出スライスターゲット」という）を計算する。具体的には、検出スライスターゲット計算部２４は、ライト速度の低下量が許容範囲内になるように、検出スライスターゲットを計算する。

検出スライス変更部２５は、計算された検出スライスターゲットを用いて、検出スライスを変更する。

これにより、ライトオフトラック検出に利用される検出スライスを、ユーザの許容するライト速度の範囲内で縮小することができ、リードライト品質を高くすることが可能となる。

第１の実施形態をさらに詳細に説明する。
ライト速度計算部２３は、まず、ライト試行回数あたりのライトオフトラック検出発生回数をカウントし、ライト試行回数とライトオフトラック検出発生回数との比を計算することにより、ライトオフトラック頻度をリアルタイムに計算する。

回数の単位はライト範囲の通過サーボセクタ数であってもよく、または、ライト対象となったデータセクタ数でもよい。

ライトオフトラック頻度の管理範囲は、磁気ディスク装置１Ａ内で使用可能なユーザ領域全範囲でもよいし、磁気ヘッド８毎でもよいし、磁気ヘッド８と当該磁気ヘッド８の担当する記憶媒体面の半径領域でもよい。

ライトオフトラック頻度は、例えば、定められた期間のライトオフトラック検出発生回数を、ライトの試行回数で除することによって求められるライトオフトラックの発生頻度である。

検出スライスターゲット計算部２４は、まず、ライト速度計算部２３の計算結果に基づいて、ライトオフトラック頻度が予め規定された許容されるライト速度低下限界ｄ_limitを満たすか否かを判断する。

ライトオフトラック頻度がＰであるとき、ライト速度の実低下量ｄ_ｒは、平均回転待ち時間ｓ_ｒおよび平均サーボサンプリング周期ｓ_ｓを用いて、例えば、下記の（１）式により計算される。

許容限界ｄ_limitを実低下量ｄ_ｒが下回る場合、検出スライスターゲットを緊縮可能である。そこで、検出スライスターゲット計算部２４は、現在のライト時点での検出スライスＴｈ_rに対して、緊縮後の新たな検出スライスターゲットＴｈ_targetを計算する。新たな検出スライスターゲットＴｈ_targetは、許容限界ｄ_limitとライト速度の実低下量ｄ_ｒとの差と、ライト時点での検出スライスＴｈ_rと、例えば比例制御で適当な比例係数ｋとを用いて、下記の（２）式により、逐次計算・更新される。

検出スライス変更部２５では、検出スライスターゲット計算部２４で計算された検出スライスターゲットＴｈ_targetを用いて、以後のライトにおけるライトオフトラック検出に使用される検出スライスＴｈ_rを変更する。

図２は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ａのライト時の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１において、磁気ディスク装置１Ａは、ライト対象セクタの位置にライトヘッド１７Ｗを移動する。

ステップＳ２０２において、誤差位置計算部２０とセンサ出力値計算部２１とのうちの少なくとも１つは、ライトオフトラック量を計算する。

ステップＳ２０３において、ライトオフトラック検出部２２は、ライトオフトラック量が検出スライスより大きいか否かを判断する。

ライトオフトラック量が検出スライスより大きい場合、ステップＳ２０４において、ライトオフトラック検出部２２はライトを中断し、ステップＳ２０５において、ライトオフトラック検出部２２は回転待ちをして再度ライトを試行する。その後、処理はステップＳ２０２に移動する。

ライトオフトラック量が検出スライス以下の場合、ステップＳ２０６において、ライト速度計算部２３は、ライトオフトラック頻度に基づいて、ライト速度の低下量を計算する。

ステップＳ２０７において、検出スライスターゲット計算部２４は、計算されたライト速度の低下量が許容範囲となるように、検出スライスターゲットを計算する。

ステップＳ２０８において、検出スライス変更部２５は、検出スライスターゲットに基づいて検出スライスを変更する。

ステップＳ２０９において、磁気ディスク装置１Ａは、ライトするデータが残っているか否か判断する。

ライトするデータが残っていない場合、処理は終了する。

ライトするデータが残っている場合、ステップＳ２１０において、磁気ディスク装置１Ａは、ライトするデータを更新して再度ライトを行う。

以上説明した第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ａの効果を、比較例１，２と対比することにより説明する。

記録密度の高い磁気ディスク装置１Ａでは、ライトオフトラック検出部２２が用いられる。ライトオフトラック検出部２２は、ライト中にサーボ信号を復調して計算された位置決め誤差量または振動・衝撃センサ４の出力値に代表されるライトオフトラック量が、検出スライスを超えた場合に、ライトを中断する。これにより、磁気ディスク６へデータをライトする場合に、隣接記録トラックに既にライトされたデータに対して過干渉による意図しない消去が生じることを抑止し、ライト品質が低下することを防止することができる。

比較例１，２では、ライトオフトラック検出部２２で用いられる検出スライスが磁気ディスク装置の設計時にまたは製造工程において設定され、その後変更されない場合を想定する。

比較例１では、検出スライスは、磁気ディスク装置の設計が許容するリードライト品質と想定する最大外乱入力とに応じて、設計時にまたは製造工程において調整される。例えば、比較例１では、磁気ディスク装置の仕様および客先仕様で定まる最大の外乱印加環境において発生する位置決め誤差の発生確率分布に対して、その環境下で許容されるライト速度の低下限界から、発生を許容されるライト中断の頻度が割り出される。そして、位置決め誤差確率分布に対して、許容されるライト中断の頻度となる検出スライスが計算され、検出スライスが磁気ディスク装置に予め設定される。

比較例２では、磁気ディスク装置ごとに実測されたリードライト品質、製造工程の環境で測定された位置決め誤差、または、振動・衝撃センサ４の出力値の発生確率分布から、許容できる記録位置決め誤差量が計算される。そして、比較例２では、許容できる記録位置決め誤差量以上のオフトラックを中断させるように、検出スライスが製造工程において予め設定される。

このような比較例１，２において設定される検出スライスは、実際に磁気ディスク装置が設置される個々の環境に対して、必ずしも最適化されていない。例えば、磁気ディスク装置が装着されるストレージサーバの設置状態が異なれば、適切な検出スライスも異なる。また、ストレージサーバ内の挿入スロットとストレージサーバを冷却するファンに代表される振動源との位置関係により、設置された磁気ディスク装置に対して生じる振動に差が生じ、磁気ディスク装置間で適切な検出スライスが異なる場合がある。このため、比較例１，２のように、検出スライスを設計時にまたは製造工程において固定的に設定すると、ライト中断に伴うライトの回転待ちによるライト速度低下と、ライト中断を実施しないことによる隣接記録の品質低下リスクとのバランスが適さない場合がある。

これに対して、第１の実施形態においては、要求されるライト速度を満たす範囲内で検出スライスを変更することができる。より具体的には、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ａでは、ライト中断の実施に伴うライトの回転待ちによるライト速度低下と、ライト中断を実施しないことによる隣接記録の品質低下とのバランスが確保される範囲で、出荷後の動作状態にしたがって、動的に、検出スライスを最適化することができる。

したがって、第１の実施形態においては、ライトオフトラック量が検出スライスより大きくなったことをリアルタイムに検出し、ライトシーケンスを中断するライトオフトラック検出に関して、ライト中断機会を少なくしてライト速度の低下を抑制するとともに、ライト品質を高くすることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、上記第１の実施形態の変形例であり、上記第１の実施形態のライト速度の低下量に代えて、ライトオフトラックの程度を示すライトオフトラック程度値を用いる。なお、第２の実施形態は、上記の第１の実施形態と組み合わせて適用可能である。

図３は、第２の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ｂの構成の一例を示すブロック図である。この図３においてプロセッサ１１で実現される機能は、図１においてプロセッサ１１で実現される機能と相違する部分のみが記載されており、同様の部分は省略されている。

磁気ディスク装置１Ｂのプロセッサ１１は、ライトオフトラック程度計算部２６、検出スライスターゲット計算部２４Ｂとして機能する。これらのライトオフトラック程度計算部２６、検出スライスターゲット計算部２４Ｂは、第１の実施形態に係るライト速度計算部２３、検出スライスターゲット計算部２４に代えて利用される。なお、ライトオフトラック程度計算部２６、検出スライスターゲット計算部２４Ｂのうちの少なくとも一部は、電子回路により実現してもよく、プロセッサ１１がメモリ１５に記憶されているソフトウェア１５４Ｂを実行することにより実現してもよい。ライトオフトラック程度計算部２６、検出スライスターゲット計算部２４Ｂのうちの少なくとも一部は、プロセッサ１１とは異なる構成要素により実現されてもよい。

ライトオフトラック程度計算部１５４Ｂは、ライトオフトラック量が検出スライス以下の場合に、ライトオフトラック程度値を、ライト中のライトオフトラック量からリアルタイムに計算する。ライトオフトラック程度値は、例えば、ある期間中のライト中のライトオフトラック量の標準偏差としてもよい。ライト中のライトオフトラック量を、通過するサーボフレームごとに観測する場合、Ｎ個目のサーボフレームを通過したときのライトオフトラック量Ｘ_Ｎが観察された時点で、ライトオフトラック量の標準偏差σ_Ｎは、Ｎ−１個目のサーボフレームを通過したときの標準偏差σ_Ｎ−１を用いて、例えば、下記の（３）式により計算される。

検出スライスターゲット計算部２４Ｂは、例えば、ライトオフトラック程度値として、ライトオフトラック程度計算部２６で計算されたある期間のライトオフトラック量の標準偏差σ_Ｎと、現在の検出スライスＴｈ_ｒとを用いて、検出スライスターゲットを計算する。例えば、検出スライスターゲット計算部２４Ｂは、下記の（４）式により、検出スライスターゲットＴｈ_targetを逐次計算する。

ここで、ｇは更新ゲインであり、急激な検出スライスの変動を防ぐ。
なお、検出スライスターゲット計算部２４Ｂは、計算されたライトオフトラック程度値が許容範囲内となるように、検出スライスターゲットを計算してもよい。

検出スライス変更部２５は、以後のライトにおけるライトオフトラック検出に、検出スライスターゲット計算部２４Ｂで計算された検出スライスターゲットＴｈ_targetが使用されるように、検出スライスを変更する。

図４は、第２の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ｂのライト時の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１からステップＳ４０５は、上記のステップＳ２０１からステップＳ２０５と同様である。

ステップＳ４０３においてライトオフトラック量が検出スライス以下であると判断された場合、ステップＳ４０６において、ライトオフトラック程度計算部２６は、ライトオフトラック程度値を計算する。

ステップＳ４０７において、検出スライスターゲット計算部２４Ｂは、ライトオフトラック程度値と検出スライスとに基づいて、検出スライスターゲットを計算する。

その後のステップＳ４０８からステップＳ４１０は、上記のステップＳ２０８からステップＳ２１０と同様である。

以上説明した第２の実施形態においては、ライトオフトラックの程度に応じて、要求されるライト速度を満たす範囲内で検出スライスを変更することができる。より具体的には、第２の実施形態においては、ライトオフトラックの程度に応じて、検出スライスを動的に最適化することができ、ライトオフトラック検出に関して、ライト中断機会を少なくしてライト速度の低下を抑制するとともに、ライト品質を高くすることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、上記第１の実施形態および第２の実施形態の変形例であり、リードライト品質の計算値を用いて、検出スライスの変更を行う。第３の実施形態は、上記の第１の実施形態と第２の実施形態とのうちの少なくとも一方と組み合わせて適用可能である。

図５は、第３の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ｃの構成の一例を示すブロック図である。この図５においてプロセッサ１１で実現される機能は、図１においてプロセッサ１１で実現される機能と相違する部分のみが記載されており、同様の部分は省略されている。

磁気ディスク装置１Ｃのプロセッサ１１は、リードライト品質計算部２７として機能する。

さらに、プロセッサ１１は、速度・程度計算部２８、検出スライスターゲット計算部２４Ｃとして機能する。これらの速度・程度計算部２８、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、第１の実施形態に係るライト速度計算部２３、検出スライスターゲット計算部２４に代えて利用される。

なお、リードライト品質計算部２７、速度・程度計算部２８、検出スライスターゲット計算部２４Ｃのうちの少なくとも一部は、電子回路により実現してもよく、プロセッサ１１がメモリ１５に記憶されているソフトウェア１５４Ｃを実行することにより実現してもよい。リードライト品質計算部２７、速度・程度計算部２８、検出スライスターゲット計算部２４Ｃのうちの少なくとも一部は、プロセッサ１１とは異なる構成要素により実現されてもよい。

リードライト品質計算部２７は、ライトオフトラックが検出され、ライト中断が発生した場合に、例えば、ライト中断の発生位置（例えばセクタ）が過干渉を起こした可能性のある周辺セクタの一部または全部のリードライト品質を示すリードライト品質値を計算する。リードライト品質を示す指標としては、例えば、ビットエラーレート、または、ＳＮＲ（Signal-to-Noise Ratio）などが用いられる。

速度・程度計算部２８は、ライトオフトラック量が検出スライス以下の場合に、上記第１の実施形態で説明したライト速度の低下量を計算するとともに、上記第２の実施形態で説明したライトオフトラック程度値を計算する。

検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、ライト速度の低下量とライトオフトラック程度値とに基づいて、検出スライスターゲットを計算する。例えば、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、ライト速度の低下量に基づいて計算された第１の検出スライスターゲットと、ライトオフトラック程度値に基づいて計算された第２の検出スライスターゲットとのうちのいずれか一方（大きい方または小さい方）を選択してもよい。例えば、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、第１の検出スライスターゲットと第２の検出スライスターゲットとに基づく計算値（例えば平均値）を検出スライスターゲットとしてもよい。

さらに、第３の実施形態において、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、リードライト品質を検出スライスターゲットの計算に組み込む。検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、担保すべきリードライト品質を示す品質基準と、計算によって得られたリードライト品質値とを比較し、検出スライスターゲットを求める。品質基準は、例えば、予め定められた値でもよい。

具体的には、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、リードライト品質値が品質基準に対してマージンが小さい場合、検出スライスを縮小する。逆に、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、リードライト品質値が品質基準に対してマージンが大きい場合、検出スライスを拡大する。言い換えると、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、例えば、ライトオフトラック量が検出スライスより大きく、ライト中断が発生したセクタおよびその隣接するセクタのリードライト品質値が予め定められた品質基準より高い場合、検出スライスの絞り込みを停止する。逆に、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、リードライト品質値が予め定められた品質基準より低い場合、検出スライスの緩和を停止する。

検出スライス変更部２５は、検出スライスターゲット計算部２４Ｃで計算された検出スライスターゲットを用いて、以後のライトで使用される検出スライスを変更する。

図６は、第３の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ｃのライト時の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ６０１からステップＳ６０４は、上記のステップＳ２０１からステップＳ２０４と同様である。

ステップＳ６０５において、リードライト品質計算部２７は、ライトオフトラックが検出されてライト中断が発生した場合に、リードライト品質値を計算する。その後、ステップＳ６０６において、ライトオフトラック検出部２２は回転待ちをして再度ライトを試行し、処理はステップＳ６０２に移動する。

ステップＳ６０３においてライトオフトラック量が検出スライス以下であると判断された場合、ステップＳ６０７において、速度・程度計算部２８は、ライト速度の低下量とライトオフトラック程度値とを計算する。

ステップＳ６０８において、検出スライスターゲット計算部２４Ｃは、ライト速度の低下量、ライトオフトラック程度値、リードライト品質値、品質基準に基づいて、検出スライスターゲットを計算する。

その後のステップＳ６０９からステップＳ６１１は、上記のステップＳ２０８からステップＳ２１０と同様である。

以上説明した第３の実施形態においては、ライトの中断が発生した位置の周辺のリードライト品質に応じて、要求されるライト速度を満たす範囲内で検出スライスを変更することができる。より具体的には、第３の実施形態においては、ライトの中断が発生した位置の周辺のリードライト品質に応じて、検出スライスを動的に最適化することができ、ライトオフトラック検出に関して、ライト中断機会を少なくしてライト速度の低下を抑制するとともに、ライト品質を高くすることができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、上記第１ないし第３の実施形態に対して、検出スライスの可変範囲、言い換えれば検出スライスの上限および下限を設定する。第４の実施形態では、第１の実施形態に、検出スライスの可変範囲を設定する場合を例として説明するが、第２または第３の実施形態に、検出スライスの可変範囲を設定する場合も同様である。

図７は、第４の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ｄの構成の一例を示すブロック図である。この図７においてプロセッサ１１で実現される機能は、図１においてプロセッサ１１で実現される機能と相違する部分のみが記載されており、同様の部分は省略されている。

磁気ディスク装置１Ｄのプロセッサ１１は、検出スライス変更部２５Ｄとして機能する。この検出スライス変更部２５Ｄは、第１の実施形態に係る検出スライス変更部２５に代えて利用される。なお、検出スライス変更部２５Ｄのうちの少なくとも一部は、電子回路により実現してもよく、プロセッサ１１がメモリ１５に記憶されているソフトウェア１５４Ｄを実行することにより実現してもよい。検出スライス変更部２５Ｄの少なくとも一部は、プロセッサ１１とは異なる構成要素により実現されてもよい。

検出スライス変更部２５Ｄは、検出スライスターゲットが計算された場合に、検出スライスターゲットが可変範囲内であるか否か判断する。

検出スライス変更部２５Ｄは、検出スライスターゲットが可変範囲内の場合には、検出スライスターゲットを用いて検出スライスを変更する。

検出スライス変更部２５Ｄは、検出スライスターゲットが可変範囲内ではない場合には、検出スライスの可変範囲内で検出スライスを変更する。

第４の実施形態において、検出スライスの可変範囲は、磁気ディスク装置１Ｄの設計時にまたは製造工程において設定されてもよい。

図８は、第４の実施形態に係る磁気ディスク装置１Ｄのライト時の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ８０１からステップＳ８０７は、上記のステップＳ２０１からステップＳ２０７と同様である。

ステップＳ８０８において、検出スライス変更部２５Ｄは、検出スライスターゲットが計算された場合に、検出スライスターゲットが可変範囲内であるか否か判断する。

検出スライスターゲットが可変範囲内ではない場合、ステップＳ８０９において、可変範囲内で検出スライスターゲットを変更する。その後、処理は、ステップＳ８１０に移動する。

検出スライスターゲットが可変範囲内の場合、ステップＳ８１０において、検出スライス変更部２５Ｄは、検出スライスターゲットを用いて検出スライスを変更する。

ステップＳ８１１およびステップＳ８１２は、上記のステップＳ２０９およびステップＳ２１０と同様である。

以上説明した第４の実施形態においては、検出スライスを予め定められている可変範囲内で動的に最適化することができ、ライトオフトラック検出に関して、ライト中断機会を少なくしてライト速度の低下を抑制するとともに、ライト品質を高くすることができる。

本発明の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。

１Ａ〜１Ｄ…磁気ディスク装置、２…ディスク部、３…コントローラ、４…振動・衝撃センサ、５…ホスト装置、６…磁気ディスク、７…スピンドルモータ、８…磁気ヘッド、９…ボイスコイルモータ、１０…プリアンプ、１１…プロセッサ、１２…Ｒ／Ｗチャネル、１３…ハードディスクコントローラ、１４…サーボコンボ、１５…メモリ、１７Ｗ…ライトヘッド、１７Ｒ…リードヘッド、１８…目標位置計算部、１９…ヘッド位置計算部、２０…誤差位置計算部、２１…センサ出力値計算部、２２…ライトオフトラック検出部、２３…ライト速度計算部、２４，２４Ｂ，２４Ｃ…検出スライスターゲット計算部、２５，２５Ｄ…検出スライス変更部、２６…ライトオフトラック程度計算部、２７…リードライト品質計算部、２８…速度・程度計算部。

Claims (6)

1. 記憶媒体と、
   前記記憶媒体に対するデータのリードおよびライトを制御するコントローラと、
   を具備し、
   前記コントローラは、
   前記データのライト時に、前記データのライト先の周辺に記録されている周辺データの受ける影響度を示すライトオフトラック量が閾値より大きいライトオフトラックを検出し、前記ライトオフトラックが検出された場合に、前記データのライトを中断し、
   前記ライトオフトラック量が前記閾値以下の場合に、ライト速度の低下量と前記ライトオフトラックの程度を示す程度値とのうちの少なくとも一方を計算し、
   前記低下量と前記程度値とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記閾値を変更する、
   ストレージデバイス。
2. 前記コントローラは、
   前記ライトオフトラック量が前記閾値以下の場合に、前記ライトオフトラックの発生頻度に基づいて、前記低下量を計算し、
   前記低下量が許容範囲内になるように、前記閾値を変更する、
   請求項１のストレージデバイス。
3. 前記コントローラは、
   前記ライトオフトラック量が前記閾値以下の場合に、ある期間中のライトオフトラック量の標準偏差を前記程度値として算出し、
   前記程度値と前記閾値とに基づいて、新たな閾値を計算し、
   前記新たな閾値に基づいて、前記閾値を変更する、
   請求項１または請求項２のストレージデバイス。
4. 前記コントローラは、
   前記ライトオフトラックが検出された場合に、前記周辺データの少なくとも一部のリードライト品質を示す品質値を計算し、
   前記低下量と前記程度値とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記品質値が前記リードライト品質に対する品質基準を満たすように、前記閾値を変更する、
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項のストレージデバイス。
5. 前記コントローラは、
   予め設定されている可変範囲内で前記閾値を変更する、
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項のストレージデバイス。
6. 記憶媒体と、前記記憶媒体に対するデータのリードおよびライトを制御するコントローラとを具備するストレージデバイスの制御方法において、
   前記コントローラにより、前記データのライト時に、前記データのライト先の周辺に記録されている周辺データの受ける影響度を示すライトオフトラック量が閾値より大きいライトオフトラックを検出し、前記ライトオフトラックが検出された場合に、前記データのライトを中断することと、
   前記コントローラにより、前記ライトオフトラック量が前記閾値以下の場合に、ライト速度の低下量と前記ライトオフトラックの程度を示す程度値とのうちの少なくとも一方を計算することと、
   前記コントローラにより、前記低下量と前記程度値とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記閾値を変更することと、
   を具備する方法。

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