JP2021047965A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の実施形態が解決しようとする課題は、ＳＭＲ領域に記録されたデータの信頼性を向上させ、記録／再生コマンドに対する応答性の低下を抑制できる磁気ディスク装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る磁気ディスク装置は、重ねてデータが記録される複数のトラック群を含む第１領域、重ねてデータが記録される複数のトラック群を含み、前記第１領域に対して外周側に離間した及び第２領域と、互いに所定の間隔を置いて配置される複数のトラックを含み、径方向において前記第１領域と前記第２領域とに隣接する第３領域と、を含む記録面を備えるディスクと、前記第１領域の前記トラック群に対し、外周側へ順にデータを記録し、前記第２領域のトラック群に対し、中心側へ順にデータを重ねて記録するヘッドと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置に関する。

磁気ディスク装置として、ＳＭＲ（Ｓｈｉｎｇｌｅｄ−ｗｒｉｔｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）領域（または瓦記録領域、以降、ＳＭＲ領域と称する）と、このＳＭＲ領域に記録するデータのキャッシュとして利用されるメディアキャッシュ（Ｍｅｄｉａ Ｃａｃｈｅ）領域（以降、ＭＣ領域と称する）とを有するディスクを使用するものがある。ＳＭＲ領域のトラック密度は、ＭＣ領域のトラック密度と比較して高い。

ＭＣ領域は、ＳＭＲ領域よりも高い頻度でデータの記録（書き込み）が実施される。ＭＣ領域に隣接するＳＭＲ領域のトラックに記録されたデータは、ＭＣ領域への記録が実行されるたびに発生する記録磁界によって干渉を受けやすく、データが劣化したり、書き換わったりして記録データの信頼性が低下する可能性がある。

米国特許第９６７９５９７号明細書

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、ＳＭＲ領域に記録されたデータの信頼性を向上させ、記録／再生コマンドに対する応答性の低下を抑制できる磁気ディスク装置を提供することである。

実施形態に係る磁気ディスク装置は、重ねてデータが記録される複数のトラック群を含む第１領域、重ねてデータが記録される複数のトラック群を含み、前記第１領域に対して外周側に離間した及び第２領域と、互いに所定の間隔を置いて配置される複数のトラックを含み、径方向において前記第１領域と前記第２領域とに隣接する第３領域と、を含む記録面を備えるディスクと、前記第１領域の前記トラック群に対し、外周側へ順にデータを記録し、前記第２領域のトラック群に対し、中心側へ順にデータを重ねて記録するヘッドと、を有する。

図１は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置の主要部を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置のディスクの記録面の構成を説明するための模式図である。 図３は、第１の実施形態の磁気ディスク装置のディスクの記録面のＭＣ領域及びＳＭＲ領域の配置とバンドの順方向とを示す模式図である。 図４は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置のディスクの記録面の構成を説明するための模式図である。 図５は、比較例にかかる磁気ディスク装置のディスクの記録面の構成を示す模式図である。 図６は、前記比較例のディスクの記録面のＭＣ領域及びＳＭＲ領域の配置とバンドの順方向を示す模式図である。

［第１の実施形態］
図１を用いて、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置１００の構成を説明する。図１は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置１００の要部を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の磁気ディスク装置１００は、ディスク１、ヘッドアンプＩＣ１１と、１チップの集積回路からなるシステムコントローラ１５、バッファメモリ１６、ドライバＩＣ１７、不揮発性メモリ１８、ヘッド２０、アーム２１、スピンドルモータ２２、ボイスコイルモータ２３、とを有する。

また、磁気ディスク装置１００は、外部装置であるホスト３００と接続される。ホスト３００は、例えば、サーバ等であって、磁気ディスク装置１００へ所望の動作を行わせるコマンドを発行するコンピュータである。ホスト３００は、磁気ディスク装置１００に対して、例えば、記録（書き込み）コマンドや再生（読み出し）コマンドを送信する。

ディスク１は、アルミニウムやガラス基板等の円盤状の記録媒体であり、一方の面または両面に磁性体が塗布された記録面２を有する。記録面２には、データが記録される複数のトラックが同心円状に設けられる。ディスク１は１枚に限られず、複数枚設けられてもよい。複数枚の場合を例にとると、複数枚のディスク１は、互いに所定間隔を置いて、スピンドルモータ２２の回転軸に取り付けられ、スピンドルモータ２２の駆動により一体的に回転する。それぞれの記録面２には、対応した磁気ヘッド２０及びアーム２１が設けられる。図１には、複数枚のディスク１の内、上側のディスク１と、このディスク１が有する記録面２に対応する磁気ヘッド２０及びアーム２１が図示されている。

アーム２１とボイスコイルモータ２３とは、アクチュエータを構成している。すなわち、アクチュエータは、ボイスコイルモータ２３の駆動により、アーム２１の移動を可能とし、アーム２１に保持されるヘッド２０を記録面２上のデータを記録／再生すべき位置（トラック）まで、ディスク１の径方向に移動させる。

ヘッド２０は、記録ヘッド及び再生ヘッドを有する。再生ヘッドは、記録面２のトラックに記録されているデータを再生し、再生した再生信号をヘッドアンプＩＣ１１に出力する。記録ヘッドは、ヘッドアンプＩＣ１１から受け取った記録信号にもとづいて記録磁界を発生させ、記録面２のトラックにデータを記録する。

ヘッドアンプＩＣ１１は、再生アンプ及び記録ドライバを有する。再生アンプは、再生ヘッドにより読み出された再生信号を増幅して、リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）１２に伝送する。一方、記録ドライバは、Ｒ／Ｗチャネル１２から出力される記録データに応じた記録信号を記録ヘッドに伝送する。

システムコントローラ１５は、Ｒ／Ｗチャネル１２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４とを含む。

Ｒ／Ｗチャネル１２は、ヘッドアンプＩＣ１１から入力された再生データに信号処理を実行してＨＤＣ１３出力し、ＨＤＣ１３から入力された記録データに信号処理を実行してヘッドアンプＩＣ１１に出力する。

ＨＤＣ１３は、ＭＰＵ１４の命令に従って、ホスト３００とＲ／Ｗチャネル１２との間のデータ転送を制御する。ＨＤＣ１３は、バッファメモリ１６を制御し、再生データ及び記録データをバッファメモリ１６に一時的に記録し、保持することでデータ転送制御を実行する。

ＭＰＵ１４は、メインコントローラであり、ドライバＩＣ１７を介してボイスコイルモータ２３を制御し、ヘッド２０の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。ＭＰＵ１４は、ディスク１に対するデータの記録動作を制御する。ここで、ＭＰＵ１４の制御による記録方式には、後述する通常記録方式であるＣＭＲ（Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）方式とＳＭＲ（Ｓｈｉｎｇｌｅｄ−ｗｒｉｔｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）方式とを含む。ＭＰＵ１４は、例えば、ディスク１の記録面２上のシステム領域５に記録された制御情報に従って、ヘッド２０が記録面２上のいずれの領域にＳＭＲ方式またはＣＭＲ方式によりデータ記録するか制御を行う。

バッファメモリ１６は、磁気ディスク装置１００とホスト３００との間で送受信されるデータ等を一時的に記録するＤｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＤＲＡＭ）、Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＳＲＡＭ）等の半導体メモリである。

不揮発性メモリ１８は、電力供給が断たれても記録データを保持可能な半導体メモリであり、磁気ディスク装置１００のシステム情報や制御プログラムを保持することができる。不揮発性メモリ１８は、例えば、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）である。

図２を用いて、記録面２の構成及びデータ領域配置を説明する。図２は、第１の実施形態にかかる記録面２の構成を示す模式図である。図２において、周方向は、ディスク１の記録面２上において、ディスク１の回転方向或いはディスク１の外周に沿った方向である。径方向は、ディスク１の記録面２上において、ディスク１の中心ＩＤとディスク１の外周ＯＤとを結ぶ方向である。径方向において、外向きとは中心ＩＤから外周ＯＤへ向かう方向であり、内向きとは、外周ＯＤから中心ＩＤに向かう方向である。周方向及び径方向はディスク１上のそれぞれの位置で定義され、ディスク１上において一定のベクトルとして表現されない。

ディスク１の記録面２には、ＭＣ領域３と、ＳＭＲ領域４と、システム領域５が割り当てられている。ＳＭＲ領域４は、径方向において、ＭＣ領域３を挟んで、ディスク１の中心ＩＤ側にあるＳＭＲ領域４ＩＤとディスク１の外周ＯＤ側にあるＳＭＲ領域４ＯＤとの２つの領域に分けられる。ＳＭＲ領域４ＯＤのさらに外周側には、システム領域５が設けられる。

前述したように、アーム２１が記録面２上を移動することにより、記録面２に対向する先端の磁気ヘッド２０が、記録面２上の前記ＭＣ領域３、ＳＭＲ領域４等のトラックにデータを記録したり、これら領域のトラックからデータを再生したりすることが可能なっている。

ＭＣ領域３は、ＳＭＲ領域４に記録されたデータ、または、これから記録されるデータを、一時的に保持するキャッシュとして利用される。ＳＭＲ領域４には、ホスト３００から記録要求されたユーザデータ、例えばシーケンシャルデータ等が記録される。

ＭＣ領域３には、互いに所定の間隔を置いて記録される複数のトラックが設けられる。本明細書では、隣接するトラック同士に間隔をあけて記録する方式をＣＭＲ方式（通常記録方式）と称する。ＭＣ領域３は、ＣＭＲ方式でデータが記録されるＣＭＲ領域（通常記録領域）である。ＭＰＵ１４は、一時的にＭＣ領域３に記録したデータを、所定のタイミングでＳＭＲ領域４に記録させる。例えば、ランダムアクセスデータ等は、ＳＭＲ領域に４に直接記録されず一時的にＭＣ領域３に記録され、ＭＣ領域３に所定量の記録データが記録された後にまとめてＳＭＲ領域に記録される。

ＳＭＲ領域４は、あるトラックの一部に次に記録された隣接するトラックが重ね書きされる記録領域である。本明細書では、あるトラックを隣接するトラックの一部に重ねて記録する方式をＳＭＲ方式と称する。トラックの一部が重ねて記録されるので、ＳＭＲ領域４のトラック密度（ＴＰＩ：Ｔｒａｃｋ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）は、重ね書きされないＭＣ領域３のトラック密度よりも高い。ＳＭＲ領域４ＩＤ、４ＯＤに記載した矢印の方向は後述する順方向を示す。

システム領域５には、当該記録面２へのデータの記録や再生、及びその他の動作情報を管理するデータが記録される。システム領域５へのデータの記録は、例えばＣＭＲ方式によって実現される。

図３は、記録面２におけるＭＣ領域３及びＳＭＲ領域４の配置と、ＳＭＲ領域４ＩＤ、４ＯＤにおけるトラックを記録する向き（順方向）の一例を示す模式図であり、記録面２のＭＣ領域３に隣接するＳＭＲ領域４の部分を切り出し、所定単位のトラックを含むバンドＢ１〜Ｂ４が示されている。尚、図３では、説明の都合上、前記ＭＣ領域３近傍の一部領域の１周分を直線的に展開し、図の左右方向をディスク１の周方向、図の上下方向をディスク１の径方向にデフォルメして示している。図３において、各トラックは、外乱やその他の構造等の影響によるずれ等が調整されている。また、説明の便宜上、ＳＭＲ領域４のトラックが図面に現れた両端において重ねて記録されていない。

図３には、各バンドＢ１〜Ｂ４が、それぞれ３つのトラックを含むものとしたが、少なくとも２つ以上のトラックを含んでいればよい。ＭＣ領域３は、３つのトラックを含むように記載したが、少なくともバンド１つ分のデータを記録できる容量のトラックを含んでいればよい。なお、本明細書において、トラックの幅とは、各トラックの径方向の長さである。

ＭＣ領域３は、中心ＩＤ側から外周ＯＤ側へ順にトラックＴ１ｍ、Ｔ２ｍ、Ｔ３ｍを有する。トラックＴ１ｍ、Ｔ２ｍ、Ｔ３ｍがＣＭＲ方式で記録される順番は、特に限定されないが、例えば中心ＩＤ側から外周ＯＤ側へ順に記録される。トラックＴ１ｍ、Ｔ２ｍ、Ｔ３ｍの間には、所定の幅を持った間隔４１が設けられる。

ＳＭＲ領域４ＩＤ、４ＯＤは、バンドを有する。バンドは、複数のトラックが重ね書きされたトラック群である。図３には、ＭＣ領域３近傍に位置する４つのバンドＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を抜き出して記載する。バンドＢ１、Ｂ２はＳＭＲ領域４ＩＤ記録に含まれる。バンドＢ３、Ｂ４は、ＳＭＲ領域４ＯＤに含まれる。

バンドＢ１、Ｂ２、ＭＣ領域３、バンドＢ３、Ｂ４は、記載する順に、中心ＩＤ側から外周ＯＤ側へ順に並び、互いに隣接している。上書きや干渉を防止するため、隣接するＭＣ領域３とバンドとの間には所定の幅を持った間隔４２が設けられ、隣接するバンド同士の間には所定の幅を持った間隔４３が設けられる。

バンドＢ１〜Ｂ４は、それぞれ径方向に順に重ね書きされたトラックＴｎｂｍ（ｎ＝１〜３、ｍ＝１〜４）を有する。この例では、最初にＴ１ｂｍのトラック（瓦記録トラック）に記録され、次にＴ２Ｂｍのトラック（瓦記録トラック）に記録され、最後にＴ３ｂｍのトラック（最終トラック）に記録される。瓦記録トラックは、あるバンドにおいて、次に記録された隣接するトラックによって一部が重ね書きされるトラックである。従って、瓦記録トラックは、は、他のトラックの一部に対して重ね書きされるが、最終トラックは、他のトラックによって重ね書きがされないトラックとなる。

以下では、ヘッド２０がディスク１に記録したトラックを記録トラックＴｗと称する。また、隣接トラックの重ね書きによって上書きされた領域を除いた残りの記録トラックＴｗの領域を再生トラックＴｒと称する。なお、“トラック”という用語を“記録トラック”及び“再生トラック”を含む用語として用いる場合もある。

簡単に説明するため、図３には、バンドＢ２が有するトラックＴ１ｂ２、Ｔ２ｂ２、Ｔ３ｂ２の記録トラック及び再生トラックにのみ符号を記載する。トラックＴ１ｂｍ、Ｔ２ｂｍ、Ｔ３ｂｍの記録トラックは、それぞれＴｗ１、Ｔｗ２、Ｔｗ３と表記する。トラックＴ１ｂｍ、Ｔ２ｂｍ、Ｔ３ｂｍの記録トラック幅は、それぞれＷＴｗ１、ＷＴｗ２、ＷＴｗ３と表記する。トラックＴ１ｂｍ、Ｔ２ｂｍ、Ｔ３ｂｍの再生トラックは、それぞれＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３と表記する。トラックＴ１ｂｍ、Ｔ２ｂｍ、Ｔ３ｂｍの再生トラック幅は、それぞれＷＴｒ１、ＷＴｒ２、ＷＴｒ３と表記する。

最終トラック（Ｔ３ｂｍ）は、他のトラックによって重ね書きされていない。このため、最終トラックの再生トラック幅ＷＴｒ３は瓦記録トラックの再生トラック幅ＷＴｒ１ｂｍ、ＷＴｒ２ｂｍよりも幅が広い。

同じバンドの瓦記録トラック（Ｔ１ｂｍ、Ｔ２ｂｍ）に対する最終トラック（Ｔ３ｂｍ）が位置する径方向の向きを、順方向と称する。言い換えると、順方向とは、ヘッド２０があるバンドのトラックにデータを記録する順番を、径方向における向きで表したものである。

ＳＭＲ領域４ＩＤに含まれるバンドＢ１、Ｂ２は、順方向が外向きである。バンドＢ１、Ｂ２は、それぞれ中心ＩＤ側のトラックＴ１ｂ１、Ｔ１ｂ２から外周ＯＤ側のトラックＴ３ｂ１、Ｔ３ｂ２へ順に重ね書きされる。ＳＭＲ領域４ＯＤに含まれるバンドＢ３、Ｂ４は、順方向が内向きである。バンドＢ３、Ｂ４は、それぞれ外周ＯＤ側のトラックＴ１ｂ３、Ｔ１ｂ３から中心ＩＤ側のトラックＴ３ｂ３、Ｔ３ｂ４へ順に重ね書きされる。このように、バンドＢ２、Ｂ３は、最終トラック（Ｔ３ｂ２及びＴ３ｂ３）側がＭＣ領域３に隣接する。

あるトラックに記録されたデータは、近傍の別のトラックにデータを記録する際に発生する記録磁界によって干渉を受ける。瓦記録トラックは、当該トラックよりも後に同じバンドの隣接トラックにデータが記録されるため、最終トラックよりも記録品質（例えば、信号対雑音比（ＳＮ比）、ビットエラー率）が低い。瓦記録トラックは、もともと記録品質が低いので、さらに干渉を受けた時に最終トラックより再生エラーが生じやすい。一方、最終トラックは、干渉を受けた時に瓦記録トラックより再生エラーが生じにくい。

ＳＭＲ領域４ＩＤ、４ＯＤの順方向が異なる理由を説明する。

記録面２がヘッド２０の両端部分から印加される記録磁界は、記録面２がヘッド２０の中央部分から印加される記録磁界よりも弱い。このため、トラックの両端には、磁化の向きが一様ではない（再生に適さない）フリンジと称される領域が形成される。一般に、あるトラックの両側のフリンジは、ヘッド２０のスキュ角（トラックの周方向に対する、当該トラック上のヘッド２０及びアーム２１の傾き）に応じて幅が変化する。ヘッド２０及びアーム２１は、位置取ったトラックの径方向の位置に応じて傾くため、トラックの径方向の位置に応じて、フリンジの幅が変化する。一般的に、記録面２の中心ＩＤ側の領域では、トラックの中心ＩＤ側のフリンジが小さくなり、記録面２の外周ＯＤ側の領域では、トラックの外周ＯＤ側のフリンジが小さくなる。記録面２の外周ＯＤ側と中心ＩＤ側で順方向を変えることで、トラック両端に形成されるフリンジのうち小さい方を残し、再生トラックの記録品質を高めることができる。

ＭＣ領域３へのデータ記録によって、ＭＣ領域３に隣接するトラックは干渉を受けることを説明する。

ＳＭＲ方式を採用した磁気ディスク装置１００では、すでにデータが記録されたバンドにデータを記録する時、すでにＳＭＲ領域４に記録されたデータを修正する時、リフレッシュ記録する時等において、バンドに記録されたデータが上書きされて消去されないように、すでに記録されたデータを一時的にＭＣ領域３に記録することで退避させる。退避したデータは、所定のタイミングで記録対象のバンドへ記録される。

また、ＳＭＲ領域４にデータを記録する際、データを一旦ＭＣ領域３に記録した後、バンド単位でまとめてＳＭＲ領域４に記録する。これにより、磁気ディスク装置１００は、ＳＭＲ領域４のあるバンドに新たにデータを記録することで生じるバンド単位でのデータの退避と書き直しを抑え、ホスト３００から受け取った記録／再生コマンドに対する応答性（以降、単に応答性と表現することがある）の低下を抑制できる。なお、容量が大きい連続したデータを記録する場合は、この限りではない。

このように、ＳＭＲを採用した磁気ディスク装置１００では、その特性上、データがＭＣ領域３に記録される頻度が、ＳＭＲ領域３に記録される頻度よりも高い。ＭＣ領域３に隣接するバンドＢ２、Ｂ３のＭＣ領域３に隣接するトラックＴ３ｂ２、Ｔ３ｂ３は、ヘッド２０がＭＣ領域３にデータを記録する際に発生させる記録磁界によって干渉を受ける。ＭＣ領域３に隣接するトラックＴ３ｂ２、Ｔ３ｂ３は、高頻度で繰り返し干渉を受けるため、ＭＣ領域３に隣接しないトラックよりも記録品質が低下しやすい。

しかしながら、トラックＴ３ｂ２、Ｔ３ｂ３は、最終トラックであり、同じバンドの隣接トラックによって重ね書きされないため、瓦記録トラックよりももとの記録品質が高い。このため、トラックＴ３ｂ２、Ｔ３ｂ３は、干渉によって記録品質が正常なデータ再生が不可能な水準まで低下しにくい。第１の実施形態の磁気ディスク装置１００では、干渉を受けやすいＭＣ領域３に隣接するトラックをバンドの最終トラック（Ｔ３ｂ２、Ｔ３ｂ３）とすることで、記録面２に記録されたデータの信頼性を向上させることができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、ＭＣ領域３とＳＭＲ領域４の配置が記録面２毎に異なる。第２の実施形態では、説明の便宜上、図２に記載するものと同等の記録面２を記録面２ａと称する。第２の実施形態の磁気ディスク装置１０１は、記録面２ａに加え、記録面２ａとは別の記録面２ｂをさらに有する点が第１の実施形態と異なる。記録面２ａ、２ｂは、同じディスク１上に設けられることも、異なるディスク１上に設けられることもできる。第１の実施形態と第２の実施形態とで共通する構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。図４は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置１００のディスク１の記録面２ｂの構成を示す模式図である。

トラック両端に形成されるフリンジの幅は、ヘッド２０の径方向の位置に応じて一様に決められるものでない。実際には、フリンジの幅は、ヘッド２０のアーム２１に対する取り付け位置の誤差等の製造誤差や、ヘッド２０両端の記録磁界強度の多寡に影響される。フリンジの影響を最小とする順方向の切り替え位置（ＭＣ領域３ｂが設けられる位置）は記録面２毎に異なる。

第２の実施形態では、フリンジの影響を考慮して、記録面２毎に最適な位置で順方向を切り替えることで、各記録面２の再生トラックの記録品質を高めることができる。例えば、図４には、記録面２ｂに対応するヘッド２０ｂのアーム２１ｂに対する取り付け位置及び取り付け角度に誤差が生じた例を示す。取り付け誤差が生じていないヘッド２０ａと取り付け誤差が生じたヘッド２０ｂとは、スキュ角とトラックの径方向の位置との関係が異なる。このため、記録面２ｂにおいて、フリンジの影響を最小とする順方向の切り替え位置は、記録面２ａと異なる位置に設定される。さらに記録面２ｂ上に設けられるＭＣ領域３ｂ、ＳＭＲ領域４ＩＤｂ、４ＯＤｂの位置は、記録面２ａ上の対応する構成の位置とは異なる。

第２の実施形態の磁気ディスク装置１０１は、第１の実施形態と同様にデータの信頼性を向上させることができ、さらに、記録面２毎に異なる位置にＭＣ領域３とＳＭＲ領域４を配置することで、各記録面２の再生トラックの記録品質を高めることができる。

［比較例］
次に、図５及び図６を用いて、比較例にかかる磁気ディスク装置９００について説明する。

比較例の磁気ディスク装置９００は、第１の実施形態の磁気ディスク装置１００と、記録面９０２におけるデータ領域の配置が異なる。磁気ディスク装置１００と磁気ディスク装置９００に共通する構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。図５は、比較例の磁気ディスク装置９００のディスク９０１の記録面の構成を示す模式図である。図６は、前記比較例のディスク９０１にかかるＭＣ領域９０３及びＳＭＲ領域９０４の配置とバンドの順方向を示す模式図である。

ディスク９０１の記録面９０２には、ＳＭＲ領域９０４ＩＤ、ＳＭＲ領域９０４ＯＤ、ＭＣ領域９０３、システム領域５が、中心ＩＤ側から外周ＯＤ側に記載の順に隣接して設けられる。ＳＭＲ領域９０４ＩＤの順方向は、外向きである。ＳＭＲ領域９０４ＯＤの順方向は、内向きである。

図６には、記録面９０４のＭＣ領域９０３に隣接するシステム領域５及びＳＭＲ領域９０４の部分を切り出して示されている。図６には、ＳＭＲ領域９０４ＯＤが有する２つのバンドＢ９０１、Ｂ９０２を切り出して示されている。バンドＢ９０１、Ｂ９０２、ＭＣ領域９０３は、記載する順に、中心ＩＤ側から外周ＯＤ側へ順に並び、互いに隣接している。隣接するＭＣ領域３とバンドとの間には、所定の幅の間隔４５が設けられる。

データが記録される頻度が高いＭＣ領域９０３は、ＳＭＲ領域９０４よりも、外周ＯＤ側に配置される。記録面９０２上において、外周ＯＤ側に位置するトラックは、１周が長いため、１トラックあたりに記録できるデータ量が多い。これにより、ＭＣ領域９０３にデータが記録される際、ヘッド２０がトラック間を移動する回数と移動に要する時間、及びデータを記録するのに必要な時間が減少するが、ＭＣ領域９０３とＳＭＲ領域９０４との間における、ヘッド２０の平均シーク距離は、ディスク９０１の最外径の半分程度となるため、最も遅くなる。

さらに、比較例の磁気ディスク装置９００において、ＭＣ領域９０３に隣接するトラックは瓦記録トラック（Ｔ１ｂ９０２）である。トラックＴ１ｂ９０２は、同じバンドの隣接するトラックＴ２ｂ９０２が記録されるときに干渉を受けており、記録品質が低い。このため、トラックＴ１ｂ９０２は、ＭＣ領域３への記録によって生じる干渉によって、記録品質が正常なデータの再生が不可能な水準まで低下しやすい。

記録品質の低下への対策として、比較例の磁気ディスク装置９００は、隣り合ったＭＣ領域９０３とバンドＢ９０２との間の間隔を広くとる、または、ＭＣ領域９０３に隣接するバンド（Ｂ９０２）のリフレッシュ記録（データの書き直し）を高頻度に行う等の工夫が必要になる。

ＭＣ領域９０３と隣接するバンドＢ９０２との間隔を広くとることで、ＭＣ領域９０３にデータを記録する際、ＭＣ領域９０３に隣接するトラック（Ｔ１ｂ９０２）が受ける記録磁界の強度は小さくなる。しかし、記録面９０２上のデータを記録する面積が減少し、磁気ディスク装置９００の記録容量が減少する。

リフレッシュ記録を高頻度とすることで、ＭＣ領域に隣接するトラック（Ｔ１ｂ９０２）に記録されたデータが再生できなくなるほど干渉を受ける前に、当該トラックに記録されたデータを記録しなおすことができる。しかし、ＳＭＲにおけるリフレッシュ記録では、トラック単位ではなくバンド単位でデータを記録しなおすため、リフレッシュ記録にかかる時間が長い。リフレッシュ記録中はホストから受け取った記録／再生コマンドを実行できないため、高頻度のリフレッシュ記録によって、磁気ディスク装置９００の応答性が低下する問題がある。

以下、比較例の磁気ディスク装置９００と比較しながら、第１及び第２の実施形態の磁気ディスク装置が、ＳＭＲ領域に記録されたデータの信頼性を向上させ、リフレッシュ記録による応答性低下を抑制できることとについて説明する。

第１の実施形態の磁気ディスク装置では、もとの記録品質が高い最終トラックがＭＣ領域３に隣接するため、当該トラックの記録品質が正常なデータの再生が不可能な水準まで低下しにくく、データの信頼性が高い。さらに、隣接するＭＣ領域３とＳＭＲ領域４のバンドＢ２、Ｂ３との間隔を狭くすることができ、記憶容量を大きくできる。また、第１及び第２の実施形態の磁気ディスク装置は、比較例の磁気ディスク装置９００と比べて、ＭＣ領域３に隣接しているバンドをリフレッシュ記録する頻度を減らすことができ、磁気ディスク装置の応答性の低下を抑制できる。

第１及び第２の実施形態の磁気ディスク装置において、ＭＣ領域３は、ＳＭＲ領域４ＩＤ、４ＯＤの間に位置する。このため、第１の実施形態では、ＭＲ領域４全体で見た時、ＭＣ領域３からＳＭＲ領域４の任意のトラック上までの距離と、ヘッド２０がこの距離を移動するのに要する時間とが、比較例よりも短くなる。このため、ヘッド２０がＭＣ領域３からＳＭＲ領域４へ、またはＳＭＲ領域４からＭＣ領域３へデータを記録／再生する一連の動作にかかる時間は減少する。これに伴って、磁気ディスク装置の応答性が向上する。

以上、説明したように、第１の実施形態または第２の実施形態によれば、ＳＭＲ領域に記録されたデータの信頼性を向上させ、応答性低下を抑制できるディスク装置を提供できる。

以上、本発明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、そのほか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。これらの実施形態は、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 ディスク
２ 記録面
３ メディアキャッシュ領域（ＭＣ領域）
４、４ＩＤ、４ＯＤ ＳＭＲ領域
１１ ヘッドアンプＩＣ
１２ リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）
１３ ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１４ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１５ システムコントローラ
１６ バッファメモリ
１７ ドライバＩＣ
１８ 不揮発性メモリ
２０ ヘッド
２１ アーム
２２ スピンドルモータ
２３ ボイスコイルモータ
１００ 磁気ディスク装置
３００ ホスト
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４ バンド
Ｔ１ｂ１、Ｔ２ｂ１、Ｔ３ｂ１、Ｔ１ｂ２、Ｔ２ｂ２、Ｔ３ｂ２、Ｔ１ｂ３、Ｔ２ｂ３、Ｔ３ｂ３、Ｔ１ｂ４、Ｔ２ｂ４、Ｔ３ｂ４ トラック
Ｔｗ１、Ｔｗ２、Ｔｗ３ 記録トラック
Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３ 再生トラック
ＷＴｗ１、ＷＴｗ２、ＷＴｗ３ 記録トラック幅
ＷＴｒ１、ＷＴｒ２、ＷＴｒ３ 再生トラック幅

Claims (10)

1. 一部を重ねてデータが記録される複数のトラック群を含む第１領域、一部を重ねてデータが記録される前記第１領域とは別の複数のトラック群を含み、前記第１領域に対して外周側に離間した及び第２領域と、互いに所定の間隔を置いて配置される複数のトラックを含み、径方向において前記第１領域と前記第２領域とに隣接する第３領域と、を含む記録面を備えるディスクと、
   前記第１領域の前記トラック群に対し、中心側に位置するトラックから外周側へ位置するトラックの順にデータを記録し、前記第２領域のトラック群に対し、外周側に位置するトラックから中心側へ位置するトラックの順にデータを重ねて記録するヘッドと、を有する磁気ディスク装置。
2. 前記ディスクは、複数枚のディスクを備え、各ディスクの記録面の前記第３領域は、前記ディスクの径方向において、前記記録面ごとに異なる位置に設けられる、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記第３領域は、前記第１領域及び前記第２領域に記録されるデータを一時的に記録するメディアキャッシュ領域である、請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 磁気ディスク装置は、外部機器に接続され、
   前記外部機器から送信された記録コマンドに応じて、前記ヘッドが、データを前記第３領域に記録し、前記第３領域に記録されたデータを前記第１領域または前記第２領域に記録する制御を行う制御手段を備えた、請求項３に記載の磁気ディスク装置。
5. 第１トラック、及び前記第１トラックの中心側の一部に重ね書きされ、前記第１トラックよりも径方向の幅が大きい第２トラックを含む第１領域と、前記第１領域の中心側に隣接し、互いに所定の間隔を置いて設けられる複数の第３トラックを含む第２領域と、を含む複数の記録面を備えるディスクと、
   前記第１領域、及び前記第２領域にデータを記録し、または再生するヘッドと、を有する磁気ディスク装置。
6. 前記第２トラックは、前記第２領域に隣接する、請求項５に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記記録面は、第４トラック、及び前記第４トラックの外周側の一部に重ね書きされ、前記第４トラックよりも径方向の幅が大きい第５トラックを含み、前記第２領域の中心側に隣接する第２領域をさらに備える、請求項６に記載の磁気ディスク装置。
8. 前記第２領域が設けられる径方向の位置は、前記記録面ごとに異なる、請求項７に記載の磁気ディスク装置。
9. 第１の瓦記録領域と、前記第１の瓦記録領域の外周側に位置する第２の瓦記録領域と、前記第１瓦領域と第２の瓦領域との間に位置する通常記録領域と、を備えるディスクと、
   前記第１の瓦記録領域と前記第２の瓦記録領域とに対して、半径方向においてそれぞれ異なる向きに、トラックを重ねてデータを記録するヘッドと、を有する磁気ディスク装置。
10. 前記ヘッドは、前記第１の瓦記録領域の前記ディスクの中心側から外周側に向かってデータを記録する、請求項９に記載の磁気ディスク装置。

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