JP2022043789A - 磁気ディスク装置、および磁気ディスク装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディフェクト情報が登録された領域以外の領域に微小のディフェクトが存在していた場合であっても、該微小のディフェクトによるデータのリードエラーを抑制可能な磁気ディスク装置および該磁気ディスクの制御方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置１は、磁気ディスク１０と、磁気ディスクにデータを書き込み、磁気ディスクからデータを読み出すヘッド１５と、磁気ディスクの所定の記録領域に対応するデータの書き込み回数に応じて所定の記録領域に書き込まれたデータを一旦読み出し、読み出したデータを所定の記録領域に書き直すシステムコントローラ１００とを備える。システムコントローラは、磁気ディスクの記録面におけるディフェクトの存否に基づいて書き込み回数の加算値を調整する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置、および該磁気ディスクの制御方法に関する。

磁気ディスク装置に搭載されたディスクの表面（記録面）には、微小の傷（凹部）やスパッタフレーク等の微小の突起（凸部）などのディフェクトが存在する。これらのディフェクトは、ディスクに対するデータの正常な書き込みや読み出しに支障を来す要因となり、またヘッドを損傷させる要因ともなる。このため、磁気ディスク装置では、ディフェクトの所在があらかじめディフェクト情報として登録されている。ディフェクトが存在しているとして登録された領域は、例えば該領域に対してＬＢＡ（Logical Block Addressing）を割り付けないことによって、ディスクの記録領域から除外される。

ディスク表面のディフェクトの所在は、例えばディスクにデータを書き込んだ後に読み出し、これらのデータの相違を検出するトーンスキャン法、ＨＤＩ（Head Disk Interface）センサを用いたスキャン方法、隣接ライトを用いたスキャン方法などによって検出される。

隣接ライトを用いた方法では、所定のトラックの隣接トラックにデータを書き込むことで、所定のトラックからのデータのリードエラーを助長した状態でディフェクトが洗い出される。このため、隣接ライトを用いた方法では、隣接ライト回数、つまり隣接トラックの書き込み回数が多いほど、ディフェクトの検出精度は上がる。その一方で、隣接ライト回数が多くなれば、その分だけ検出時間が長くなり、実現性が低下する。したがって、隣接ライトの実行回数によっては、ディフェクト情報が登録された領域以外の領域に微小のディフェクト、例えばディフェクト情報として登録されない微小の傷（薄傷）などが存在している可能性がある。

このような微小のディフェクトが存在するセクタは、一度のデータ書き込みではリードエラーに至らないが、隣接ライトの回数が多くなると、傷のないセクタよりも早くリードエラーとなるおそれがある。

米国特許第９０９９１５５号明細書 米国特許第１０４９０２２３号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０１５７４６６号明細書

本発明の実施形態は、ディフェクト情報が登録された領域以外の領域に薄傷などの微小のディフェクトが存在していた場合であっても、該微小のディフェクトによってデータがリードエラーとなることを抑制可能な磁気ディスク装置、および該磁気ディスクの制御方法を提供することにある。

実施形態の磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクにデータを書き込み、前記磁気ディスクからデータを読み出すヘッドと、前記磁気ディスクの所定の記録領域に対応するデータの書き込み回数に応じて前記所定の記録領域に書き込まれたデータを一旦読み出し、読み出したデータを前記所定の記録領域に書き直すコントローラと、を備える。前記コントローラは、前記磁気ディスクの記録面におけるディフェクトの存否に基づいて前記書き込み回数の加算値を調整する。

実施形態に係る磁気ディスク装置の概略的な構成を示すブロック図である。 実施形態に係る磁気ディスク装置のディスクの記録面にディフェクトが半径方向に沿って連続している場合における通常記録領域、Ｐｌｉｓｔ領域、Ｐｌｉｓｔ周辺領域の設定の一例を概略的に示す図である。 実施形態に係る磁気ディスク装置のディスクの記録面にディフェクトが半径方向に対して傾いた方向に沿って連続している場合における通常記録領域、Ｐｌｉｓｔ領域、Ｐｌｉｓｔ周辺領域の設定の一例を概略的に示す図である。 実施形態に係る磁気ディスク装置において、ディフェクトとして深い傷を有するセクタを含むトラックに対するライト回数とエラーレートの関係を示す図である。 実施形態に係る磁気ディスク装置において、ディフェクトとして極浅い傷を有するセクタを含むトラックに対するライト回数とエラーレートの関係を示す図である。 実施形態に係る磁気ディスク装置において、ディフェクトが存在しない適正なセクタのみを有するトラックに対するライト回数とエラーレートの関係を示す図である。 実施形態に係る磁気ディスク装置において、リフレッシュ処理を行う際にシステムコントローラが実行する制御のフローチャートである。

以下、実施形態に係る磁気ディスク装置について、図１から図７を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置１の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、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という）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、システムコントローラ１００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、単にホストという）２００と接続される。

ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスクという）１０と、スピンドルモータ（以下、ＳＰＭという）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という）１４とを有する。ディスク１０は、スピンドルモータ１２に取り付けられ、スピンドルモータ１２の駆動により回転する。アーム１３および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上の目標位置まで移動制御する。ディスク１０およびヘッド１５の数は、一つに限らず、複数であってもよい。

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いう。

ヘッド１５は、スライダを本体として、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上にデータを書き込む（ライトする）。リードヘッド１５Ｒは、ディスク１０上のデータトラックに記録されているデータを読み出す（リードする）。

ドライバＩＣ２０は、システムコントローラ１００（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ＩＣ３０は、リードアンプおよ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から読み出されたリード信号を増幅して、システムコントローラ１００（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から出力される信号に応じたライト電流をヘッド１５に出力する。

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などを格納する。揮発性メモリ７０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、またはＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。

バッファメモリ８０は、磁気ディスク装置１とホスト２００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８０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８０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、あるいはＭＲＡＭ（Magneto resistive Random Access Memory）などである。

不揮発性メモリ９０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９０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。

不揮発メモリ９０には、ディフェクト情報（以下、Ｐｌｉｓｔという）が保持されている。Ｐｌｉｓｔは、ディスク１０の表面（記録面）に存在するディフェクトの所在を示す情報の集合である。ディフェクトの有無は、例えば製品（磁気ディスク装置１）の出荷前のディスク１０の品質検査において検出されている。Ｐｌｉｓｔには、例えばディフェクトが存在するシリンダ番号、セクタ番号、セクタ長、ヘッド番号などの各情報が互いに紐付けられて登録されている。シリンダ番号（アドレス）は、対応するディフェクトが存在するディスク１０上のトラックのシリンダ位置を示す。セクタ番号およびセクタ長は、対応するディフェクトが存在するセクタの位置（ディフェクトが複数セクタに亘る場合はその先頭セクタ位置）およびセクタの数を示す。ヘッド番号は、対応するディフェクトが存在するディスク１０の記録面を示す。

Ｐｌｉｓｔには、ディフェクトが実際に存在するセクタだけでなく、該セクタに隣接する所定のセクタ（隣接セクタ）もマージンとして登録されている。したがって、Ｐｌｉｓｔに登録されたセクタ番号およびセクタ長さは、ディフェクトが実際に検出されたセクタのセクタ番号およびセクタ長よりも大きな値とされている。すなわち、Ｐｌｉｓｔに登録された領域は、ディフェクトが実際に検出されたセクタに加えて、該セクタに隣接する所定のセクタも含む。Ｐｌｉｓｔに登録された領域は、ディスク１０の記録領域の第１の領域として区分されており、以下、Ｐｌｉｓｔ領域という。また、上記の隣接セクタは、ディフェクトの存在は検出されていないが、該ディフェクトよりも小さいディフェクト（以下、微小のディフェクトという）、例えば微小の傷などが実際には存在している、もしくは存在している可能性のあるセクタであり、マージンとしてＰｌｉｓｔ領域に加えられている。

Ｐｌｉｓｔ領域は、例えば該領域に対してＬＢＡを割り付けないことによって、ディスク１０の記録領域から除外されている。すなわち、Ｐｌｉｓｔ領域は、ディフェクトを有し、ディスク１０の記録領域としては使用されない。これにより、ディスク１０に対するデータの書き込みや読み出しの不良、ヘッド１５の損傷などの抑制が図られている。

上述したように、Ｐｌｉｓｔには、ディフェクトが実際に存在するセクタだけでなく、該セクタに隣接する所定のセクタもマージンとして登録されている。しかしながら、例えば凹状の傷などのディフェクトは、容易に検出可能な深い傷から徐々に浅い傷へと変化して複数のセクタや隣接トラックに亘って連続している場合がある。このような観点からＰｌｉｓｔはマージンを有しているが、傷の程度によっては、傷が深い箇所に連続する浅い箇所、それよりもさらに浅い箇所（微小の傷）を有するセクタがＰｌｉｓｔ領域から外れてしまうおそれがある。このため、本実施形態では、Ｐｌｉｓｔ領域に加えて、さらにこのような傷の浅い箇所、つまり微小のディフェクトが存在し得るセクタを含む領域がＰｌｉｓｔ領域に隣接して設定されている。Ｐｌｉｓｔ領域に隣接するかかる領域は、ディスク１０の記録領域の第２の領域として区分されており、以下、Ｐｌｉｓｔ周辺領域という。

詳細については後述するが、Ｐｌｉｓｔ周辺領域は、ディフェクトが存在しない適正なセクタからなる領域（以下、通常記録領域という）よりもライト回数の加算値が調整されて、リフレッシュ処理の実行タイミングが早められる領域である。通常記録領域は、Ｐｌｉｓｔ領域（第１の領域）およびＰｌｉｓｔ周辺領域（第２の領域）以外の領域であり、ディスク１０の記録領域の第３の領域として区分されている。

すなわち、ディスク１０の記録面には、通常記録領域と、Ｐｌｉｓｔ領域と、Ｐｌｉｓｔ周辺領域とが混在している。Ｐｌｉｓｔ周辺領域は、Ｐｌｉｓｔ領域に隣接し、Ｐｌｉｓｔ領域と通常記録領域とに挟まれた領域である。これらの各領域は、一つもしくは複数のセクタに亘って設定されている。また、これらの各領域は、一つのセクタの全領域を含んでいてもよいし、一つのセクタの一部を含んでいてもよい。

図２および図３には、ディスク１０の記録面における通常記録領域、Ｐｌｉｓｔ領域、Ｐｌｉｓｔ周辺領域の設定の一例を概略的に示す。図２は、ディフェクトがディスク１０の半径方向（Media Track Direction）に沿って連続している場合の一例を示す図である。図３は、ディフェクトがディスク１０の半径方向に対して傾いた方向に沿って連続している場合の一例を示す図である。図２および図３において、ディスク１０の半径方向は横方向、円周方向（Media Rotation Direction）は縦方向に相当しており、縦横に区画された１マスが１トラックの１セクタ分の領域である。すなわち、図２および図３には、ディスク１０の記録面の一部として、円周方向に連続する２９トラックの８セクタ分の記録領域が示されている。各図において、×印、＋印および－印はいずれもディフェクトを示しており、ディフェクトの程度（データ読み書きへの影響度）がこの順番で軽くなる。例えば、×印は深い傷、＋印は浅い傷、－印は極浅い傷をそれぞれ示す。極浅い傷は、深い傷および浅い傷を含むディフェクトに対して、微小のディフェクトに相当する。なお、無印のセクタは、ディフェクトの存在しない適正なセクタである。

図２に示す例では、領域Ｒ２１がＰｌｉｓｔ領域、領域Ｒ２２がＰｌｉｓｔ周辺領域、これら以外の領域Ｒ２３が通常記録領域となっている。領域Ｒ２１，Ｒ２２はそれぞれ太線で囲まれた領域であり、領域Ｒ２３はそれ以外の領域である。Ｐｌｉｓｔ領域であるＲ２１は、ディフェクトとして深い傷、浅い傷、極浅い傷を有するセクタをそれぞれ含んでいる。Ｐｌｉｓｔ周辺領域であるＲ２２は、極浅い傷を有するセクタを含んでいる。領域Ｒ２２は、ディフェクトの連続方向であるディスク１０の半径方向に沿って領域Ｒ２１を挟み込むように設定されている。これらの領域Ｒ２１，Ｒ２２を取り囲むように通常記録領域である領域Ｒ２３が設定されている。

図３に示す例では、領域Ｒ３１がＰｌｉｓｔ領域、領域Ｒ３２がＰｌｉｓｔ周辺領域、これら以外の領域Ｒ３３が通常記録領域となっている。領域Ｒ３１，Ｒ３２はそれぞれ太線で囲まれた領域であり、領域Ｒ３３はそれ以外の領域である。Ｐｌｉｓｔ領域であるＲ３１は、ディフェクトとして深い傷、浅い傷、極浅い傷を有するセクタをそれぞれ含んでいる。Ｐｌｉｓｔ周辺領域であるＲ３２は、極浅い傷を有するセクタを含んでいる。領域Ｒ３２は、ディフェクトの連続方向であるディスク１０の半径方向に対して傾いた方向に沿って領域Ｒ３１を挟み込むように設定されている。これらの領域Ｒ３１，Ｒ３２を取り囲むように通常記録領域である領域Ｒ３３が設定されている。

なお、図２および図３に示すＰｌｉｓｔ領域およびＰｌｉｓｔ周辺領域の設定範囲、例えば他の領域との区画形状は一例であり、これら領域の設定範囲（区画形状）はディフェクトの存在状態に応じて任意に設定可能である。例えば、Ｐｌｉｓｔ周辺領域は、Ｐｌｉｓｔ領域を取り囲むように設定されていてもよい。また、Ｐｌｉｓｔ領域は複数個所に存在する場合もあり、この場合、Ｐｌｉｓｔ周辺領域は、各Ｐｌｉｓｔ領域に隣接してそれぞれ設定される。

不揮発メモリ９０には、Ｐｌｉｓｔ周辺領域の情報（以下、Ｐｌｉｓｔ周辺領域情報という）が保持されている。Ｐｌｉｓｔ周辺領域情報としては、例えば対応するシリンダ番号、セクタ番号、セクタ長、ヘッド番号などの各情報が紐付けられて登録されている。シリンダ番号（アドレス）は、対応するＰｌｉｓｔ周辺領域が設定されたディスク１０上のトラックのシリンダ位置を示す。セクタ番号は、対応するＰｌｉｓｔ周辺領域が設定されたセクタの位置であり、設定されたセクタが複数セクタに亘って連続する場合はその先頭セクタ位置である。セクタ長は、設定されたＰｌｉｓｔ周辺領域に含まれるセクタの数である。

システムコントローラ（コントローラ）１００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１００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１００は、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ３０、揮発性メモリ７０、バッファメモリ８０、不揮発性メモリ９０、およびホスト２００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２００に転送される読み出しデータおよびホスト２００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、ライトデータの信号品質を測定する回路、また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、およびＭＰＵ６０など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２００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、バッファメモリ８０、および不揮発性メモリ９０など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。ＭＰＵ６０は、ディスク１０へのデータの書き込み動作を制御するとともに、ライトデータの保存先を選択する。また、ＭＰＵ６０は、ディスク１０からのデータの読み出し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、およびＨＤＣ５０などに電気的に接続されている。

ＭＰＵ６０は、リード／ライト制御部６１と、管理部６２と、リフレッシュ処理部６３とを備えている。ＭＰＵ６０は、これら各部、例えば、リード／ライト制御部６１、管理部６２、およびリフレッシュ処理部６３などの処理をファームウェア上で実行する。なお、ＭＰＵ６０は、これら各部を回路として備えていてもよい。

リード／ライト制御部６１は、ホスト２００からのコマンドに従って、データの読み出し処理および書き込み処理を制御する。リード／ライト制御部６１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上の目標位置に位置決めし、データの読み出しまたは書き込みを行う。

管理部６２は、ディスク１０における所定の記録領域にデータが書き込まれた回数（以下、ライト回数という）をカウントする。この場合、ライト回数は、所定の記録領域に対する隣接ライトの回数であり、隣接ライトは、所定の記録領域の半径方向に隣接する領域（以下、隣接領域という）へのデータの書き込みである。所定の記録領域は、例えば所定のトラックであり、隣接領域は、例えば所定のトラックに隣接するトラック（以下、隣接トラックともいう）である。管理部６２は、例えばディスク１０においてトラック毎にライト回数をカウントする。なお、管理部６２は、隣接領域にデータが書き込まれた場合にライト回数をカウントするとしたが、隣接領域よりも半径方向に離れた領域にデータが書き込まれた場合にもライト回数をカウントしてもよい。

管理部６２は、トラック毎にライト回数を保持している。管理部６２は、所定のトラックの隣接トラックにデータが書き込まれる（隣接ライトされる）毎に、該所定のトラックに対応するライト回数に所定の値（以下、加算値という）を加算する。また、管理部６２は、リフレッシュ処理を実行するための閾値（以下、リフレッシュ閾値という）をトラック毎に保持している。リフレッシュ処理は、ディスク１０の所定の記録領域（例えばトラック）に対応するデータの書き込み回数（ライト回数）に応じて、該記憶領域に書き込まれたデータを一旦読み出して、読み出したデータを所定の記録領域に書き直す処理である。リフレッシュ閾値は、例えば保証回数以下のライト回数として設定されている。保証回数は、例えばサイドイレースによって所定のトラックのデータが消去されないことを保証するライト回数、つまりデータの読み出しがエラーとならないライト回数の上限値である。サイドイレースは、例えば所定のトラックの隣接トラックにデータが書き込まれた際にヘッド１５からの漏れ磁束などの影響（Adjacent Track Interference：ＡＴＩ）によって所定のトラックのデータが消去される現象である。保証回数は、例えば所定のトラックにおける複数のライト回数にそれぞれ対応する複数のエラーレート（Bit Error Rate:ＢＥＲ）を測定し、測定した複数のエラーレートに基づいて設定される。管理部６２は、トラック毎に保証回数を保持している。

管理部６２は、第１の領域であるＰｌｉｓｔ領域、第２の領域であるＰｌｉｓｔ周辺領域、第３の領域である通常記録領域にディスク１０の記録領域を区分し、記録面を管理する。そして、管理部６２は、ディスク１０の記録面におけるディフェクトの存否に基づいてトラックのライト回数の加算値を調整する。その際、管理部６２は、所定のトラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいるか否かを判定し、判定に応じて加算値を調整して変動させる。具体的には、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいる場合、ライト回数の加算値を通常記録領域の加算値よりも増大させる。これにより、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のライト回数は、通常記録領域と比べて上昇の度合いが大きくなり、より早くリフレッシュ閾値まで達する。Ｐｌｉｓｔ周辺領域のライト回数の加算値は、固定値であっても変動値であってもよく、例えばＰｌｉｓｔ周辺領域に存在し得るディフェクトの程度（データ読み書きへの影響度）などに応じて任意に設定可能である。これに対し、所定のトラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいない場合、管理部６２は、該所定トラックのライト回数の加算値を通常記録領域の加算値とする。

ここで、このようなＰｌｉｓｔ周辺領域におけるライト回数の加算値の調整について説明する。
図４から図６には、ディスク１０の品質検査における該ディスク１０のトラック（対象トラック）に対するライト回数とエラーレートの関係を示す。図４は、ディフェクトとして深い傷（図２および図３において×印で示すディフェクト）を有するセクタを含むトラック、換言すればＰｌｉｓｔ周辺領域における関係を示す図である。図５は、ディフェクトとして極浅い傷（図２および図３において－印で示すディフェクト）を有するセクタを含むトラック、換言すればＰｌｉｓｔ領域における関係を示す図である。図６は、傷（ディフェクト）が存在しない適正なセクタ（図２および図３において無印で示すセクタ）のみを有するトラック、換言すれば通常記録領域における関係を示す図である。

各図において、〇印、△印、□印は、いずれも対象トラックに対するデータ読み出し時におけるエラーの発生状態を示している。例えば、〇印はエラーが発生していない状態、△印はサイドイレースが生じた場合であってもリフレッシュ処理によりデータを回復可能なエラーが発生した状態、□印はサイドイレースが生じた場合にデータを回復不能なエラーが発生した状態をそれぞれ示す。図４から図６に示すように、ライト回数が増加するに従ってエラーレート、つまりデータ読み出し時のエラー（リードエラー）の発生頻度は上昇する。

図４に示す例では、対象トラックは、Ｐｌｉｓｔに登録された深い傷を有するセクタを含んでいる。したがって、図４に示すように、該セクタを含むトラックに対するデータの読み出しについては、ライト回数に関わらず、サイドイレースが生じた場合にデータを回復できないエラー（リードエラー）が常に発生する。このため、対象トラックのかかるセクタは、例えば該セクタに対してＬＢＡを割り付けないことによって、ディスクの記録領域から除外されている。

図５に示す例では、対象トラックは、Ｐｌｉｓｔ周辺領域情報に登録された極浅い傷（微小のディフェクト）を有するセクタを含んでいる。この場合、図５に示すようにライト回数が３００回程度を超えると、該セクタを含むトラックからのデータの読み出し時に、サイドイレースが生じた場合にデータを回復できないエラー（リードエラー）が発生する。したがって、Ｐｌｉｓｔ周辺領域に対する保証回数は３００回程度となる。

これに対し、図６に示す例では、対象トラックは、傷（ディフェクト）が存在しない適正なセクタのみを含んでいる。この場合、図６に示すようにライト回数が５００回程度を超えると、該セクタを含むトラック、換言すれば通常記録領域からのデータの読み出し時に、サイドイレースが生じた場合にデータを回復できないエラー（リードエラー）が発生する。したがって、通常記録領域に対する保証回数は５００回程度となる。

図５および図６に示す例によれば、傷（ディフェクト）が存在しない適正なセクタのみを含むトラックは、極浅い傷（微小のディフェクト）を有するセクタを含むトラックと比べて、サイドイレースが生じた場合にデータを回復できないエラーが発生するまでのライト回数が１．７倍程度（５００／３００≒１．７）となる。

通常記録領域における保証回数をＴｎ、Ｐｌｉｓｔ周辺領域における保証回数をＴｘとすれば、Ｐｌｉｓｔ周辺領域に対するライト回数の加算値は、通常記録領域に対するライト回数の加算値のＴｎ／Ｔｘ倍程度とすればよい。したがって、図５および図６に示す例の場合、Ｐｌｉｓｔ周辺領域に対するライト回数の加算値は、通常記録領域に対するライト回数の加算値の１．７倍程度とすればよい。すなわち、通常記録領域の加算値が１であれば、Ｐｌｉｓｔ周辺領域の加算値は１．７程度であればよい。これにより、Ｐｌｉｓｔ周辺領域と通常記録領域におけるリフレッシュ閾値に達するまでの見かけ上のライト回数が同程度となるように調整される。このため、Ｐｌｉｓｔ周辺領域において、通常記録領域とほぼ同程度のデータの書き込み状態でリフレッシュ処理を実行させることが可能となる。

管理部６２は、対象トラックのライト回数とリフレッシュ閾値との比較、判定を行う。対象トラックのライト回数がリフレッシュ閾値を超えていると判定した場合、管理部６２は、対象トラックにリフレッシュ処理を実行するための信号（以下、リフレッシュ信号という）をリフレッシュ処理部６３に出力する。リフレッシュ処理が完了した信号を受けた場合、管理部６２は、リフレッシュ処理が実行された対象トラックのライト回数を初期値に戻す。初期値は、例えば対象トラックの隣接トラックにデータが書き込まれていない場合のカウント回数（一例として、ゼロ）である。

管理部６２は、各トラックのライト回数およびリフレッシュ閾値、各トラックにおける通常記録領域およびＰｌｉｓｔ周辺領域の保証回数をテーブルなどで管理している。管理部６２は、テーブルをメモリ、例えば不揮発性メモリ９０やシステムエリア１０ｂなどに記録しており、リフレッシュ処理の実行時のパラメータとしてこれらの値をテーブルから読み出す。

リフレッシュ処理部６３は、リフレッシュ処理を実行する。例えば、リフレッシュ処理部６３は、管理部６２からリフレッシュ信号を受けた場合にリフレッシュ信号に対応する対象トラックにリフレッシュ処理を実行する。リフレッシュ処理を実行した場合、リフレッシュ処理部６３は、例えば、管理部６２にリフレッシュ処理が完了した旨の信号を出力する。

以下、所定のトラックに対してリフレッシュ処理を行う際にシステムコントローラ１００が実行する制御についてフローチャートに従って説明する。図７は、このようなリフレッシュ処理を行う際にシステムコントローラ１００が実行する制御のフローチャートである。

図７に示すように、リフレッシュ処理にあたって、システムコントローラ１００、具体的にはＭＰＵ６０の管理部６２は、所定のトラック（以下、対象トラックという）に対して隣接ライトがなされたか否かを判定する（Ｓ１０１）。

隣接ライトがなされていない場合、リフレッシュ処理は実行されることなく終了する。この場合、管理部６２は、管理部６２は、対象トラックに対するリフレッシュ信号をリフレッシュ処理部６３に出力しない。ただしこの場合に、管理部６２は、対象トラックに対してリフレッシュ処理を実行しないことを示す信号をリフレッシュ処理部６３に出力してもよい。

一方、隣接ライトがなされている場合、管理部６２は、対象トラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいるか否かを判定する（Ｓ１０２）。判定にあたって、管理部６２は、例えば不揮発性メモリ９０に保持されたＰｌｉｓｔ周辺情報を読み出し、対象トラックのセクタ番号がＰｌｉｓｔ周辺情報に登録されたセクタ番号と一致するか否かを判定する。

かかるセクタを含んでいる場合、管理部６２は、対象トラックのライト回数の加算値を調整する（Ｓ１０３）。例えば、管理部６２は、通常記録領域における保証回数（Ｔｎ）およびＰｌｉｓｔ周辺領域における保証回数（Ｔｘ）に基づいて、対象トラックに対するライト回数の加算値を通常記録領域に対するライト回数の加算値のＴｎ／Ｔｘ倍程度に調整する。これにより、図５および図６に示す例の場合、対象トラックに対するライト回数の加算値は、通常記録領域に対するライト回数の加算値の１．７倍程度に調整される。

Ｓ１０２において対象トラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいない場合、管理部６２は、対象トラックのライト回数の加算値を調整しない。この場合、対象トラックは通常記録領域のセクタのみを有しており、該対象トラックのライト回数の加算値は通常記録領域に対するライト回数の加算値とされる。

そして、管理部６２は、対象トラックのライト回数を加算する（Ｓ１０４）。例えば、対象トラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいる場合、ライト回数はＳ１０３で調整された加算値に応じて加算される。これに対し、対象トラックがかかるセクタを含んでいない場合、ライト回数は調整されていない加算値（一例として、１）に応じて加算される。

次いで、管理部６２は、対象トラックのライト回数とリフレッシュ閾値とを比較、判定する（Ｓ１０５）。ここでは一例として、管理部６２は、ライト回数がリフレッシュ閾値を超えているか否かを判定する。

対象トラックのライト回数がリフレッシュ閾値を超えていない場合、管理部６２は、対象トラックに対して隣接ライトがなされたか否かを再び判定する（Ｓ１０１）。すなわちこの場合、対象トラックに対するリフレッシュ処理が現時点では必要でないものとして、Ｓ１０１からの制御が適宜繰り返される。

一方、対象トラックのライト回数がリフレッシュ閾値を超えている場合、対象トラックに対してリフレッシュ処理が実行される（Ｓ１０６）。具体的には、管理部６２がリフレッシュ信号をリフレッシュ処理部６３に出力し、リフレッシュ信号を受けたリフレッシュ処理部６３がリフレッシュ処理を実行する。リフレッシュ処理が実行され、例えばリフレッシュ処理部６３からリフレッシュ処理が完了した旨の信号を受けると、管理部６２は、対象トラックに対するライト回数を初期値（一例として、ゼロ）に戻す。これにより、対象トラックに対するリフレッシュ処理のための一連の制御が終了する。

このように実施形態に係る磁気ディスク装置１によれば、ディスク１０の所定のトラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいるか否かに応じて該トラックに対するライト回数の加算値を調整できる。具体的には、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいる場合、ライト回数の加算値を通常記録領域の加算値よりも増大させることができる。これにより、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含むトラックに対するライト回数を、該セクタを含まないトラックと比べてより早くリフレッシュ閾値まで到達させることができる。換言すれば、両者においてリフレッシュ閾値に達するまでの見かけ上のライト回数を同程度となるように調整できる。

したがって、データの読み出し時にサイドイレースが生じた場合にデータを回復できないエラー（リードエラー）が発生する前に、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含むトラックに対して適切にリフレッシュ処理を実行でき、サイドイレースに対するデータの保証精度を高めることができる。

また、Ｐｌｉｓｔ周辺領域は、Ｐｌｉｓｔ領域から外れた微小のディフェクト、例えばＰｌｉｓｔ領域のセクタが有する傷の深い箇所と連続する傷の極浅い箇所、つまり微小の傷（薄傷）を有するセクタが含まれるように設定されている。すなわち、実施形態では、このような微小のディフェクトが存在し得るセクタを含む領域として、Ｐｌｉｓｔ周辺領域がＰｌｉｓｔ領域に隣接して設定されている。

このため、所定のトラックがＰｌｉｓｔ領域から外れた微小のディフェクトを有するセクタを含む場合であっても、該セクタがＰｌｉｓｔ周辺領域に含まれる限り、かかるトラックに対して適切にリフレッシュ処理を実行できる。Ｐｌｉｓｔ領域は、ディスク１０の記録領域から除外されており、Ｐｌｉｓｔ領域が大きくなるほど、ディスク１０の記録容量を低下させる。実施形態によれば、Ｐｌｉｓｔ領域に加えてＰｌｉｓｔ周辺領域を設定し、Ｐｌｉｓｔ周辺領域においては、サイドイレースに対するデータの保証精度を高められる。したがって、かかるデータ保証の観点からは、Ｐｌｉｓｔ領域を狭めることが可能となり、Ｐｌｉｓｔ領域を狭めた分だけディスク１０の記録領域を拡大させることができる。

Ｐｌｉｓｔ領域は、ディフェクトが実際に検出されたセクタに加えて、該セクタに隣接する所定のセクタも含む領域であり、Ｐｌｉｓｔ周辺領域は、Ｐｌｉｓｔ領域に隣接して設定されている。磁気ディスク装置１において、Ｐｌｉｓｔ領域は、複数に分散されて存在し得るため、Ｐｌｉｓｔ周辺領域も複数に分散されて存在し得る。上述のとおり、本実施形態によれば、ディスク１０の所定のトラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいるか否かに応じて該トラックに対するライト回数の加算値を調整でき、かかるトラックに対して適切にリフレッシュ処理を実行できる。このため、Ｐｌｉｓｔ領域およびＰｌｉｓｔ周辺領域を狭めることに加えて、Ｐｌｉｓｔ領域ひいてはＰｌｉｓｔ周辺領域の数を低減させることも可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、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。かかる新規な実施形態は、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。これらの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。

上述した実施形態では、所定のトラックに対するライト回数の加算値を調整したが、これに代えてもしくは加えて、リフレッシュ閾値を調整してもよい。この場合、ディスク１０の所定のトラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいるか否かに応じて該トラックに対するリフレッシュ閾値を調整すればよい。例えば、所定のトラックがＰｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含んでいる場合、該セクタを含まないトラック、つまり通常記録領域のリフレッシュ閾値よりも所定のトラックのリフレッシュ閾値を低下させる。これにより、ライト回数の加算値を調整せずに同一値とした場合であっても、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含むトラックに対して、該セクタを含まないトラックよりも少ないライト回数で、リフレッシュ処理を実行可能となる。したがって、上述した実施形態と同様に、Ｐｌｉｓｔ周辺領域のセクタを含むトラックにおけるサイドイレースに対するデータの保証精度を高めることができる。

１…磁気ディスク装置、１０…磁気ディスク（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）、６１…リード／ライト制御部、６２…管理部、６３…リフレッシュ処理部、７０…揮発性メモリ、８０…バッファメモリ、９０…不揮発性メモリ、１００…システムコントローラ、２００…ホストシステム（ホスト）。

Claims (6)

1. 磁気ディスクと、
   前記磁気ディスクにデータを書き込み、前記磁気ディスクからデータを読み出すヘッドと、
   前記磁気ディスクの所定の記録領域に対応するデータの書き込み回数に応じて前記所定の記録領域に書き込まれたデータを一旦読み出し、読み出したデータを前記所定の記録領域に書き直すコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、前記磁気ディスクの記録面におけるディフェクトの存否に基づいて前記書き込み回数の加算値を調整する
   磁気ディスク装置。
2. 前記コントローラは、前記ディフェクトを有し前記記録領域として使用されない第１の領域と、前記第１の領域に隣接する第２の領域と、これらの領域以外の第３の領域とに前記磁気ディスクの記録領域を区分し、前記第２の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値を前記第３の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値よりも増大させる
   請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記所定の記録領域は、前記磁気ディスクの所定のトラックであり、
   前記コントローラは、前記トラックが前記第２の領域のセクタを含んでいるか否かを判定し、前記セクタを含んでいると判定した場合、前記トラックに対応するデータの書き込み回数の加算値を前記第３の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値よりも増大させ、前記セクタを含んでいないと判定した場合、前記トラックに対応するデータの書き込み回数の加算値を前記第３の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値とする
   請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記コントローラは、前記所定の記録領域に隣接する領域にデータが書き込まれる際に、前記ヘッドからの漏れ磁束によって前記所定の記録領域のデータが消去されないことを保証するデータ書き込みの保証回数を保持し、前記第２の領域における前記保証回数をＴｘ、前記第３の領域における前記保証回数をＴｎとすれば、前記第２の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値を前記第３の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値のＴｎ／Ｔｘ倍とする
   請求項２または３に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記第２の領域は、前記第１の領域が有する前記ディフェクトから連続する前記ディフェクトよりも小さいディフェクトを有し、これらの連続方向に沿って前記第１の領域を挟んだ両側にそれぞれ隣接して配置される
   請求項４に記載の磁気ディスク装置。
6. ディフェクトを有し磁気ディスクの記録領域として使用されない第１の領域と、前記第１の領域に隣接する第２の領域と、これらの領域以外の第３の領域とに前記磁気ディスクの記録領域を区分し、
   前記磁気ディスクのトラックに対応するデータの書き込み時に、前記トラックが前記第２の領域のセクタを含んでいるか否かを判定し、前記セクタを含んでいると判定した場合、前記トラックに対応するデータの書き込み回数の加算値を前記第３の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値よりも増大させ、前記セクタを含んでいないと判定した場合、前記トラックに対応するデータの書き込み回数の加算値を前記第３の領域に対応するデータの書き込み回数の加算値とし、
   前記加算値に応じて前記トラックに対応するデータの書き込み回数を加算し、
   前記トラックに対応するデータの書き込み回数に応じて、前記トラックに書き込まれたデータを一旦読み出し、読み出したデータを前記トラックに書き直す
   磁気ディスク装置の制御方法。

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