JP7166165B2 - 磁気ディスク装置及びリード処理方法 - Google Patents
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Description
一方、近年、複数のリードヘッドを有する2次元記録(Two-Dimensional Magnetic Recording : TDMR)方式の磁気ディスク装置が開発されている。
(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)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、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。磁気ディスク装置1は、例えば、2次元記録(Two-Dimensional Magnetic Recording : TDMR)方式の磁気ディスク装置である。
サーボデータは、例えば、サーボマーク(Servo Mark)、アドレスデータ、及びバーストデータ等を含んでいる。アドレスデータは、所定のトラックのアドレス(シリンダアドレス)と、所定のトラックのサーボセクタのアドレスとから構成される。バーストデータは、所定のトラックのトラックセンタに対するヘッド15の半径方向の位置ずれ(位置誤差)を検出するために使用されるデータ(相対位置データ)であり、所定の周期の繰り返しパターンから構成される。バーストデータは、対外に隣接するトラックに跨って千鳥状にライトされている。
図4に示した例では、リードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決めした場合、ライトヘッド15W、リードヘッド15R1、及びリードヘッド15R2は、円周方向に対してスキュー角θswで内方向に傾いている。この場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔CTSxで離間している。
図4に示した例では、リードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決めした場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向にダウントラック間隔DTSxで離間している。
なお、リードヘッド15R1を半径位置ORPに位置決めした場合にもリードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決した場合と同様に、ライトヘッド15Wと2つのリードヘッド15R1、15R2とは、所定のスキュー角θswで外方向に傾いている。リードヘッド15R1を半径位置ORPに位置決めした場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向に所定のダウントラック間隔DTSxで離間し得る。また、この場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向に所定のクロストラック間隔CTSxで離間し得る。
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50)に出力する。ライトドライバは、R/Wチャネル50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。
システムコントローラ(コントローラ)130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130は、ハードディスクコントローラ(HDC)40と、リード/ライト(R/W)チャネル50と、マイクロプロセッサ(MPU)60と、を含む。HDC40、R/Wチャネル50、及びMPU60は、それぞれ、互いに電気的に接続されている。システムコントローラ130は、例えば、ドライバIC20、ヘッドアンプIC60、揮発性メモリ70、バッファメモリ80、不揮発性メモリ90、及びホストシステム100等に電気的に接続されている。
R/Wチャネル50は、MPU60からの指示に応じて、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。R/Wチャネル50は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。R/Wチャネル50は、例えば、ヘッドアンプIC30等に電気的に接続されている。
図6は、本実施形態に係るリード系の構成例を示すブロック図である。図6には、ディスク10の所定の領域、例えば、内周領域IRにライトされたトラックTRnと、トラックTRnにリードヘッド15R1を位置決めした場合のヘッド15とを示している。図6において、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔CTSxで離間している。また、図6には、リードヘッド15R1及び15R2でそれぞれリードするトラック(データ)TRnの区分Wを示している。区分Wは、例えば、Windowと称される場合もある。
リード制御部601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の所定の位置に位置決めし、データをリードする。例えば、リード制御部601は、ドライバIC20を介してVCM14を制御し、基準リードヘッドをディスク10の所定のトラックに位置決めし、この所定のトラックをリードする。
MPU60は、所定のトラックに基準リードヘッドを位置決めして、複数のリードヘッドでこの所定のトラックをリードする(B1101)。例えば、MPU60は、所定のトラックにリードヘッド15R1を位置決めして、リードヘッド15R1及び15R2によりこの所定のトラックをリードする。MPU60は、クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいか所定の値(x)以下であるかを判定する(B1102)。例えば、MPU60は、クロストラック間隔が最大値に対して10%の間隔に相当する値(以下、単に、10%の値と称する)よりも大きいか10%の値以下であるかを判定する。クロストラック間隔が所定の値(x)以下であると判定した場合(B1102のNO)、MPU60は、処理を終了する。クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいと判定した場合(B1102のYES)、MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックをそれぞれリードした複数のリード信号の大きさを検出する(B1103)。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号をフーリエ変換して取得したリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によりこのユーザデータをリードしたリート信号をフーリエ変換して取得したリード信号の大きさとを検出する。MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の大きさに基づいてヘッド15の位置を補正し(B1104)、処理を終了する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によるリード信号の大きさとに基づいて、基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正し、処理を終了する。
(第2実施形態)
第2実施形態の磁気ディスク装置1は、リード系の構成が第1実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図12は、第2実施形態に係るリード系の構成例を示すブロック図である。
システムコントローラ130は、リード系として、信号処理回路、例えば、Automatic gain control(AGC)回路AG1と、信号処理回路、例えば、AGC回路AG2と、MPU60とを有している。例えば、AGC回路AG1は、バッファ801から取得した区分W毎のデータの利得を制御し、利得を制御したデータをMPU60に出力する。例えば、AGC回路AG2は、バッファ802から取得した区分W毎のデータの利得を制御し、利得を制御したデータをMPU60に出力する。
MPU60は、所定のトラックに基準リードヘッドを位置決めして、複数のリードヘッドでこの所定のトラックをリードし(B1101)、クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいか所定の値(x)以下であるかを判定する(B1102)。クロストラック間隔が所定の値(x)以下であると判定した場合(B1102のNO)、MPU60は、処理を終了する。クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいと判定した場合(B1102のYES)、MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックをそれぞれリードした複数のリード信号の振幅を検出する(B1301)。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によりこのユーザデータをリードしたリード信号の振幅とを検出する。MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の振幅に基づいてヘッド15の位置を補正し(B1302)、処理を終了する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によるリード信号の振幅とに基づいて、基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正し、処理を終了する。
第3実施形態の磁気ディスク装置1は、ヘッド15の構成が前述した第1実施形態及び第2実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図14は、第3実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。図14において、リードヘッド15R1の半径方向の幅(以下、単に、幅と称する)RWD1は、リードヘッド15R1を目標トラックITRmに位置決めして実トラックISTmをリード可能な幅である。リードヘッド15R1の幅RWD1は、リードヘッド15R2の幅RWD2よりも大きい。例えば、リードヘッド15R1の幅RWD1は、リードヘッド15R2の幅RWD2の2倍に相当する。また、リードヘッド15R1の幅RWD1は、ライトヘッド15Wの幅WWDと同等である。
第3実施形態に係る変形例1の磁気ディスク装置1は、ヘッド15の構成が前述した第3実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図16は、第3実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。図16では、リードヘッド15R2を基準リードヘッドとしている。リードヘッド15R1は、リードヘッド15R2に対してクロストラック間隔CTS3で外方向に離間している。リードヘッド15R2の幅RWD2は、リードヘッド15R2を目標トラックITRmに位置決めして実トラックISTmをリード可能な幅である。リードヘッド15R2の幅RWD2は、リードヘッド15R1の幅RWD1よりも大きい。例えば、リードヘッド15R2の幅RWD2は、リードヘッド15R1の幅RWD1の2倍に相当する。また、リードヘッド15R2の幅RWD2は、ライトヘッド15Wの幅WWDと同等である。
Claims (9)
- 複数のサーボデータ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するライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、
前記ディスクの半径方向における前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの間隔が所定の値よりも大きくなる半径位置に前記ヘッドが位置している場合に、前記ディスクの前記複数のサーボデータの間に位置するライトデータを前記第1リードヘッドでリードした第1信号と前記第2リードヘッドで前記ライトデータをリードした第2信号とに基づいて前記ヘッドを前記半径方向に位置決めする、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信号の大きさと前記第2信号の大きさとに基づいて前記ヘッドを位置決めする、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信号の大きさが減少し、前記第2信号の大きさが増大している場合、前記半径方向において前記第1リードヘッドから前記第2リードヘッドへ向かう第1方向に前記ヘッドをずらす、請求項2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信号の大きさが減少し、前記第2信号の大きさが減少している場合、前記半径方向において前記第2リードヘッドから前記第1リードヘッドへ向かう第2方向に前記ヘッドをずらす、請求項2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信号をフ―リエ変換して前記第1信号の大きさを検出し、前記第2信号をフ―リエ変換して前記第2信号の大きさを検出する、請求項2乃至4のいずれか1項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信号の第1振幅と前記第2信号の第2振幅とに基づいて前記ヘッドを位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1リードヘッドの前記半径方向の第1幅は、前記第2リードヘッドの前記半径方向の第2幅よりも大きい、請求項2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信号の大きさが変化せず、前記第2信号の大きさが減少した場合、前記半径方向において前記第2リードヘッドから前記第1リードヘッドに向かう第2方向に前記ヘッドをずらす、請求項7に記載の磁気ディスク装置。
- 複数のサーボデータ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するライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるリード処理方法であって、
前記ディスクの半径方向における前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの間隔が所定の値よりも大きくなる半径位置に前記ヘッドが位置している場合に、前記ディスクの前記複数のサーボデータの間に位置するライトデータを前記第1リードヘッドでリードした第1信号と前記第2リードヘッドで前記ライトデータをリードした第2信号とに基づいて前記ヘッドを前記半径方向に位置決めする、リード処理方法。
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