JP2023042873A - 磁気ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】障害の原因を安価に調査することができる磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】磁気ディスク装置1は、第1磁気ディスク300-1~300-3と、第1磁気ディスクに対してデータをリード/ライトする第1アクチュエータ120Aと、第1アクチュエータを制御する第1制御部であるMPU101Aと、第2磁気ディスク300-4~300-6と、第2磁気ディスクに対してデータをリード/ライトする第2アクチュエータ120Bと、第2アクチュエータを制御する第2制御部であるMPU101Bとを備える。第1制御部は、リード/ライト処理を実行する。第2制御部は、第1制御部がリード/ライト処理を実行する場合、当該リード/ライト処理のトレースデータを記憶する。【選択図】図1
Description
実施形態は、磁気ディスク装置に関する。
磁気ディスク装置は、使用時に何らかの原因により障害が発生する場合がある。このような場合、障害の原因を調査するために、磁気ディスク装置に高額のバスアナライザを取り付けて調査することが行われている。
既述のように磁気ディスク装置にバスアナライザを取り付けた場合、バスアナライザを取り付けることでインタフェース上の信号品質が変化し、エラー現象が再現できなくなる事態が生じ得る。このような事態が生じると、高額のバスアナライザを用いているにもかかわらず、磁気ディスク装置の障害の原因を調査することができなくなる。
また、顧客先によっては、磁気ディスク装置の設置場所への入室をセキュリティの都合により断られる場合がある。このような場合には、バスアナライザを取り付けて調査を行うことができない。
さらに、磁気ディスク装置の中には、気ディスク装置自身が自己の健康状態を記憶したSMART(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)情報が記憶されている場合がある。このような磁気ディスク装置の場合、障害が発生した磁気ディスク装置からSMART情報を読み出し、障害の原因を調査することも考えられる。しかし、SMART情報の内容は、具体的には、エラー情報、エラー発生回数等のような限られた情報である。このため、ホストと、磁気ディスク装置とのインタフェース上のトラブルで発生した障害の原因を特定することは困難であった。
実施形態は、障害の原因を安価に調査することができる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
一実施形態に係る、磁気ディスク装置は、第1磁気ディスクと、前記第1磁気ディスクに対してデータをリード/ライトする第1アクチュエータと、前記第1アクチュエータを制御する第1制御部と、第2磁気ディスクと、前記第2磁気ディスクに対してデータをリード/ライトする第2アクチュエータと、前記第2アクチュエータを制御する第2制御部と、を備える。また、前記第1制御部はリード/ライト処理を実行し、前記第2制御部は、前記第1制御部が前記リード/ライト処理を実行する場合、当該リード/ライト処理のトレースデータを記憶する。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。
(第1実施形態)
図1は、磁気ディスク装置1の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、磁気ディスク装置1は、システム・オン・チップ(SoC:第1制御部)100A,SoC(第2制御部)100B、ボイスコイルモータ(VCM)部110A,110B、4つのアクチュエータ120A,120B、4つのサスペンション130A,130B、ヘッドアンプ140A,140B、サーボコンボ(SVC)150A,150B、RAM160、磁気ディスク300、スピンドルモータ(SPM)310、軸320、軸330を備えている。SoC100Aは、ホスト200、及びSoC100Bと通信可能に構成される。
図1は、磁気ディスク装置1の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、磁気ディスク装置1は、システム・オン・チップ(SoC:第1制御部)100A,SoC(第2制御部)100B、ボイスコイルモータ(VCM)部110A,110B、4つのアクチュエータ120A,120B、4つのサスペンション130A,130B、ヘッドアンプ140A,140B、サーボコンボ(SVC)150A,150B、RAM160、磁気ディスク300、スピンドルモータ(SPM)310、軸320、軸330を備えている。SoC100Aは、ホスト200、及びSoC100Bと通信可能に構成される。
磁気ディスク300は、本実施形態では、300-1~300~6(これらを総称して300と称する。)の6枚設けられている。これら磁気ディスク300は、軸330に固定されている。軸330は、SPM310に設けられており、SPM310が回転すると、当該回転に同期して回転する。これにより、磁気ディスク300もSPM310の回転に同期して回転するように構成される。
4つのアクチュエータ(第1アクチュエータ)120Aは、磁気ディスク(第1磁気ディスク)300-1~300-3と交互に重ねられるように所定間隔をあけて設けられている。また、4つのアクチュエータ120Aは、VCM部110Aに固定される。さらに、4つのサスペンション130Aの先端、かつ、ディスク面と対向する面には、磁気ヘッドHD11~HD16がそれぞれ設けられている。これにより、3枚の磁気ディスク300-1~300-3の両面にHD11~HD16のいずれかが位置付けられるように構成される。
また、4つのアクチュエータ(第2アクチュエータ)120Bも4つのアクチュエータ120Aと同様に構成される。つまり、4つのアクチュエータ120Bは、磁気ディスク(第2磁気ディスク)300-4~300-6と交互に重ねられるように所定間隔をあけて設けられている。また、4つのアクチュエータ120Bは、VCM部110Bに固定される。さらに、4つのサスペンション130Bの先端、かつ、ディスク面と対向する面には、磁気ヘッドHD21~HD26がそれぞれ設けられている。これにより、3枚の磁気ディスク300-4~300-6の両面にHD21~HD26のいずれかが位置付けられるように構成される。
VCM部110A、及びVCM部110Bは、それぞれボイスコイルモータ(VCM)111A,VCM111Bを有している。VCM111Aが動作することにより、VCM部110Aが回動し、これと共にVCM部110Aに固定されたアクチュエータ120Aも回動する。これにより、サスペンション130Aの先端に設けられた磁気ヘッド(HD11~HD16)を、磁気ディスク300-1~300-3上の所定の位置に位置づけることが可能になる。また、VCM111Bが動作することにより、VCM部110Bが回動し、これと共にVCM部110Bに固定されたアクチュエータ120Bも回動する。これにより、サスペンション130Bの先端に設けられた磁気ヘッド(HD21~HD26)を、磁気ディスク300-4~300-6上の所定の位置に位置づけることが可能になる。
SoC100Aは、マイクロプロセッサ(MPU)101A、及び図示省略のリード/ライトチャネル、並びにハードディスクコントローラが組み込まれたチップである。また、SoC100Bは、SoC100Aと同様に、マイクロプロセッサ(MPU)101B、及び図示省略のリード/ライトチャネル、並びにハードディスクコントローラが組み込まれたチップである。MPU100Aと、MPU100Bとは、バスライン(後述する経路R2)により接続される。SoC100A、及びSoC100Bは、それぞれ、図示省略のメモリと接続される。このメモリには、不揮発性メモリ、及び揮発性メモリが含まれる。
SoC100AのMPU101Aは、磁気ディスク装置1のコントローラであり、磁気ディスク300-1~300-3に対するリード/ライト動作の制御およびHD11~HD16の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。リード/ライトチャネルは、読み出し(リード)/書き込み(ライト)に関連する信号を処理する信号処理回路である。ハードディスクコントローラは、HD11~HD16、ヘッドアンプ140A、リード/ライトチャネル、及びMPU101Aを介した、磁気ディスク300-1~300-3へのデータの書き込みと、磁気ディスク300-1~300-3からのデータの読み出しとを制御する。
SoC100BのMPU101Bは、磁気ディスク装置1のコントローラであり、磁気ディスク300-4~300-6に対するリード/ライト動作の制御を実行する。リード/ライトチャネルは、読み出し(リード)/書き込み(ライト)に関連する信号を処理する信号処理回路である。ハードディスクコントローラは、HD21~HD26、ヘッドアンプ140B、リード/ライトチャネル、及びMPU101Bを介した、磁気ディスク300-4~300-6へのデータの書き込みと、磁気ディスク300-4~300-6からのデータの読み出しとを制御する。磁気ディスク300-4~300-6には、後述するトレースデータが記憶されるようになっている。
ヘッドアンプ140Aは、SoC100Aに含まれるR/Wチャネルから供給されるライトデータに応じたライト信号(ライト電流)をHD11~16に供給する。また、ヘッドアンプ140Aは、HD11~16から出力されたリード信号を増幅して、SoC100Aに含まれるR/Wチャネルに伝送する。ヘッドアンプ140Bは、SoC100Bに含まれるR/Wチャネルから供給されるライトデータに応じたライト信号(ライト電流)をHD21~26に供給する。また、ヘッドアンプ140Bは、HD21~26から出力されたリード信号を増幅して、SoC100Bに含まれるR/Wチャネルに伝送する。
SVC150Aは、MPU101Aの制御の下で、磁気ヘッドHD11~HD16の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。SVC150Aは、サーボ制御の情報をMPU101Bに沿送信する。また、SVC150Bは、MPU101Bの制御の下で、磁気ヘッドHD21~HD26の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。SVC150Bは、サーボ制御の情報をMPU101Aに沿送信する。
RAM160は、フロー制御を実行する際にバッファメモリとして機能する揮発性メモリである。RAM160は、SoC100A、及びSoC100Bにそれぞれ接続される。ここで、フロー制御とは、バッファメモリとして機能するRAM160のデータセグメント毎にセクタ数のカウンタを持っており、RAM160にデータが展開され、カウンタが閾値に達すると信号が通知される。当該信号としてリード転送が通知される場合、ファームウェアを介さずに、ホスト200へリードデータ転送を開始し、磁気ディスク300から続きのデータがRAM160に読込まれる。また、当該信号としてライト転送が通知される場合、ファームウェアを介さずに、ホスト200へコマンド(例えば、XFER_RDY)を送信し、ホスト200から受領したライトデータは、RAM160に展開され、RAM16から磁気ディスク300まで、そのまま書込まれる制御をいう。本実施形態では、RAM160から磁気ディスク300-4~300-6にトレースデータが書き込まれる場合にもフロー制御が実行される。
ホスト200は、磁気ディスク装置1の上位装置である。ホスト200は、磁気ディスク装置にリードコマンド、ライトコマンド等のコマンドを送信し、磁気ディスク装置1からリードデータ、処理結果等を受信する。ホスト200は、SoC100AとSerial attached SCSI(SAS)、又はSerial ATA(SATA)の規格のインタフェースにより接続される。
以上のように、磁気ディスク装置1は、MPU101Aが気ディスク300-1~300-3に対して行う処理と、MPU101Bが気ディスク300-4~300-6に対して行う処理とを独立して行うことができるように構成される。つまり、磁気ディスク装置1は、いわゆるマルチアクチュエータを有する磁気ディスク装置になっている。このため、磁気ディスク装置1は、2系統の異なる処理を実行することができる。本実施形態では、磁気ディスク装置において、SoC100Aはリード/ライト処理を実行する場合、SoC100Bは、SoC100Aが実行するリード/ライト処理のトレースデータを記憶する処理を実行する場合で説明する。
例えば、ホスト200からライトコマンドを受信した場合、経路R1を介してSoC100Aにライトコマンドが送信される。ライトコマンドを受信した場合、SoC101A内のMPU101AからSoC101B内のMPU101Bへ経路R2を介してライトコマンドが送信される。また、ライトコマンドは、RAM160に経路R3を介して送信され、RAM160に保持される。このRAM160に保持されたライトコマンドのライト処理が行われる場合に、ライト処理の内容がMPU101Aに経路R3を介して送信されライト処理が実行されると共に、経路R4を介してMPU101Bに送信される。この経路R4を構成するバスは、トレースデータを記憶するために設けられる専用バスのバスラインである。MPU101Aは、ヘッドアンプ140A、及びSVC150Aを制御して、ライト処理の内容に基づいて磁気ディスク300-1~300-3に対してライト処理を実行する。また、MPU101Bは、ヘッドアンプ140A、及びSVC150Aを制御して、ライト処理の内容(トレースデータ)を磁気ディスク300-4~300-6に対してライトするライト処理を実行する。
次に、ホストからリードコマンド、又はライトコマンドを磁気ディスク装置が受信した場合の処理について説明する。図2は、リードコマンド、又はライトコマンドを受信した場合の処理の一例を示すフローチャートである。なお、当該処理は、図示省略の電源が磁気ディスク装置1に投入された後に実行される処理である。
まず、MPU101Aは、パワーオン処理を実行する(ST101)。ここで、パワーオン処理とはフロー制御で用いるバッファメモリを初期化等する処理である。本実施形態では、RAM160が初期化され、図示省略の不揮発性メモリからRAM160に、後述するトリガー条件やフィルタ条件等が読み込まれる。例えば、コマンドタイムアウトの調査においては、Primitive の中のALIGN(link rateの速度調整に使用)やNOTIFY(モーター起動指示)をフィルタアウトするようにフィルタ条件を設定することができる。ALIGN、NOTIFYは、はIF上に多数送信され続ける。このため、これらを、フィルタ条件として設定しておくことで、トレースデータの記憶領域を節約することが可能になる。
次に、MPU101Bは、トレースデータの記録を開始する(ST102)。そして、MPU101Bは、トレースデータを記憶する(ST103)。但し、まだスピンドルモータ310等がレディ状態にあるため、MPU101Bは、磁気ディスク300-4~300-6にトレースデータを記憶せずに、RAM160上でリング形式によりトレースデータ保持する。
このような状態において、MPU101Aは、トリガー条件に合致したか否かを判定する(ST104)。例えば、ホスト200側が送信したコマンドのタイムアウトエラーを調査したい場合は、ホスト200側は磁気ディスク装置1に対して、当該コマンドをアボート(Abort)するために、タスクフレーム(Task Frame:ABORT TASK等)を送信し、それでも応答しない場合は、コマンド(HARD_RESET Primitive)を送信するようになっている。このような構成の場合、(HARD_RESET Primitive)をトリガー条件にすることが考えらえる。図3は、コマンド“Primitive”の定義Tの一例を示す図である。
トリガー条件に合致していないと判定した場合(ST104:NO)、MPU101Aこの処理は終了する。一方、トリガー条件に合致したと判定した場合(ST104:NO)、MPU101Bは、スピンドルモータ310等がレディ状態か否かを判定する(ST105)。レディ状態でないと判定した場合(ST105:NO)、処理はステップST103へ戻る。
レディ状態であると判定した場合(ST105:YES)、MPU101Aは、データライトをONする(ST106)。これにより、MPU101Aは、データのライトを磁気ディスク300―1~300-3に対して実行する。なお、本実施形態では、データライトの場合で説明するが、データリードの場合も同様である。
次に、MPU101Aは、トレースデータ側のフロー制御をONする(ST107)。これにより、MPU101Bのフロー制御が実行される。次に、MPU101Aは、RAM160を監視し、セクタカウンタが閾値に達したか否かを判定する(ST108)。セクタカウンタが閾値に達していないと判定した場合(ST108:NO)、MPU101Aは、アクチュエータ(第1アクチュエータ)120Aのライトを一時停止する(ST109)。RAM160から磁気ディスク300-4~300-6の所定エリアに書き込むトレースデータがなくなるためである。また、セクタカウンタが閾値に達しと判定した場合(ST108:YES)、MPU101Aは、アクチュエータ(第1アクチュエータ)120Aのライトを継続する(ST110)。RAM160から磁気ディスク300-4~300-6の所定エリアに書き込むトレースデータがまだあるため、フロー制御が継続される。
次に、MPU101Bは、空きはあるか否かを判定する(ST111)。具体的には、磁気ディスク300-4~300-6にトレースデータを記憶する領域の空きがあるか否かが判定される。空きがあると判定した場合(ST111:YES)、処理は、ステップST103に戻る。これにより、既述のステップST103からST110の処理が繰り返され、トレースデータが記憶される。
一方、MPU101Bは、空きがないと判定した場合(ST111:NO)、MPU101Bは、記録方式はリング形式か否かを判定する(ST112)。記録方式がリング形式であると判定した場合(ST112:YES)、処理は、ステップST103に戻る。これにより、既述のステップST103からST110の処理が繰り返され、トレースデータが記憶される。また、MPU101Bにより記録方式がリング形式でないと判定された場合(ST112:NO)、この処理は終了する。
以上のように構成された磁気ディスク装置1によると、SoC100Aはリード/ライト処理を実行し、SoC100Bは、SoC100Aがリード/ライト処理を実行する場合、当該リード/ライト処理のトレースデータを記憶する。このため、磁気ディスク装置1は、障害が発生した場合に、作業者は、磁気ディスク300に記憶されたトレースデータを確認、及び分析することにより、磁気ディスク装置にどのような障害発生したかを調査することができる。よって、磁気ディスク装置1は、高額なバスアナライザを必要とせずに、障害の原因を安価に調査することができる。
また、磁気ディスク装置1は、コマンドレベルでなく、コマンドレベルの層より下層に位置付けられる“Primitive”単位でインタフェースの障害の解析を行うことができる。このため、磁気ディスク装置1は、より詳細な障害の調査を行うことができる。
さらに、磁気ディスク装置1は、磁気ディスク300-1~300-3に対してリード/ライトするアクチュエータ120Aと、磁気ディスク300-4~300-6に対してトレースデータをライトするアクチュエータ120bとを別個に動作するように構成されている。このため、磁気ディスク装置1は、トレースデータをライトする場合に、リード/ライトに基づくデータの転送のフロー制御を停止する必要がない。したがって、磁気ディスク装置1は、I/Oスループット性能に影響を及ぼすことなく、トレースデータを磁気ディスク300-1~300-3にライトすることができる。
さらに、上記実施形態では、SoC100Aと、ホスト200との接続は、SAS、又はSATAの規格に基づくインタフェースで接続される場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、Non-Volatile Memory Express(NVMe)の規定に基づいて、SoC100Aと、ホスト200とが接続される場合にも、上記実施形態の技術を適用することが可能である。
なお、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。
1…磁気ディスク装置、100A,100B…SoC(システム・オン・チップ)、101A,101B…MPU、120A,120B…アクチュエータ、160…RAM、200…ホスト、300(300-1~300-6)…磁気ディスク
Claims (7)
- 第1磁気ディスクと、
前記第1磁気ディスクに対してデータをリード/ライトする第1アクチュエータと、
前記第1アクチュエータを制御する第1制御部と、
第2磁気ディスクと、
前記第2磁気ディスクに対してデータをリード/ライトする第2アクチュエータと、
前記第2アクチュエータを制御する第2制御部と、
を備え、
前記第1制御部はリード/ライト処理を実行し、前記第2制御部は、前記第1制御部が前記リード/ライト処理を実行する場合、当該リード/ライト処理のトレースデータを記憶する、
磁気ディスク装置。 - 前記第2制御部は、前記トレースデータを前記第2磁気ディスクに記憶する、
請求項1に記載の磁気ディスク装置。 - 前記第1制御部は、ホストと通信可能に構成され、
前記第1制御部と、前記第2制御部とは、バスラインを介して接続される、
請求項1に記載の磁気ディスク装置。 - 前記第1制御部、及び前記第2制御部と接続されるバッファメモリを備え、
前記第1制御部は、前記ホストからコマンドを受信した場合、前記バッファメモリにコマンドを格納すると共に、前記第2制御部に前記コマンドを送信し、
前記第1制御部が前記バッファメモリに格納された前記コマンドに基づく処理を前記第1磁気ディスクに実行する場合、前記第2制御部は前記コマンドに基づく前記第1制御部の処理内容を前記バッファメモリから取得し、当該取得した処理内容を前記トレースデータとして前記第2磁気ディスクに記憶する、
請求項3に記載の磁気ディスク装置。 - 前記第2制御部と、前記バッファメモリとを接続するバスラインを備え、
前記バスラインは、前記トレースデータを前記バッファメモリから前記第2制御部に送信する、
請求項4に記載の磁気ディスク装置。 - 前記第2制御部は、フロー制御により前記第2磁気ディスクに前記トレースデータを記憶する、
請求項4に記載の磁気ディスク装置。 - 前記トレースデータは、プリミティブ単位で前記第2磁気ディスクに記憶される、
請求項6に記載の磁気ディスク装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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