JPH10154377A - ディスク及び同ディスクに対するゾーン別シリンダ数割付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各ゾーン毎の設定目標の線記録密度と実際に設
定する線記録密度が一致するようにゾーン毎のシリンダ
数を調整することによりフォーマッ効率を改善する。 【解決手段】記録面上に、その中心から各トラックを渡
って放射状に複数のサーボ領域１１が一定間隔で配置さ
れると共に、当該記録面が半径方向にデータ転送速度の
異なるゾーンＺ０〜Ｚ９に分割される磁気ディスク１に
おいて、当該ディスク１の記録面への実セクタ配置時の
各ゾーンＺ０〜Ｚ９の最内周の線記録密度が設定目標の
線記録密度に一致するようにゾーン境界位置が設定さ
れ、各Ｚ０〜Ｚ９の構成シリンダ数がゾーン別に割り付
けられている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セクタサーボ方式
とゾーン（ＺＯＮＥ）記録密度方式のフォーマットを適
用するディスク及び同ディスクに対するゾーン別シリン
ダ数割付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、磁気ディスク装置の記録媒体とし
て使用される磁気ディスクは、いわゆるセクタサーボ方
式（埋め込みサーボ方式）とＣＤＲ（Constant Density
Recording）と呼ばれるゾーン記録密度方式のフォーマ
ットを適用しているのが一般的である。

【０００３】図３は、セクタサーボ方式とゾーン記録密
度方式のフォーマットを適用した従来の磁気ディスク１
０のフォーマット例を示す概念図である。この磁気ディ
スク１０の記録面上には、その中心から各トラックを渡
って放射状に、複数のサーボ領域１１（図では作図の都
合で８個のサーボ領域１１が示されているが、実際には
５０個程度である）が一定間隔で配置されている（サー
ボセクタ方式のフォーマット）。このサーボ領域１１に
は、ヘッドの位置決め等に用いられるサーボ情報が記録
されている（埋め込まれている）。

【０００４】サーボ領域１１間は、一般には複数のデー
タセクタ（実セクタ）が配置されるユーザ領域１２とな
っており、１つのサーボ領域１１と当該サーボ領域１１
に隣接するユーザ領域１２とで、１つのサーボセクタ１
３を構成する。

【０００５】また、図３の磁気ディスク１０では、トラ
ック（シリンダ）の物理的な周の長さが長くなるディス
ク上の外周側の領域（記録領域）を有効に使用してディ
スクのフォーマット効率を上げるために、当該ディスク
１０の記録面を半径方向に複数のゾーン、例えば１０個
のゾーンＺ１０（＃０）〜Ｚ１９（＃９）に分割し、各
ゾーンＺ１０（＃０）〜Ｚ１９（＃９）毎に、シリンダ
（トラック）当たりのデータセクタ数が異なる（外周側
のゾーンほど多くなる）構成、即ちデータ転送速度（転
送レート）が異なる（外周側のゾーンのシリンダほど速
くなる）構成をとっている（ゾーン記録密度方式）。こ
こで、各ゾーンＺ１０（＃０）〜Ｚ１９（＃９）のシリ
ンダ数は等しく、数百本程度となっている。１つのゾー
ン内の各シリンダのデータ転送速度は等しい。

【０００６】従来、ゾーン記録密度方式のフォーマット
を適用した磁気ディスクでは、同一シリンダ数を単位に
分割された各ゾーンの最内周（のシリンダ）が設定（目
標）線記録密度になるようにゾーン毎の線記録密度が決
定され、その値をもとに各ゾーンのデータ転送速度が確
定する。なお、線記録密度は、１インチ当たりのビット
数、即ちＢＩＰ（Bit Per Inch）で表されるのが一般的
である。

【０００７】さて、図３の例のような、セクタサーボ方
式＋ゾーン記録密度方式のフォーマットの磁気ディスク
１０においては、データセクタはトラック上に設定され
たサーボ領域１１とは無関係に配置されていくため、サ
ーボセクタ１３問の区切りが必ずしもデータセクタの区
切りとは一致せず、（１トラック当たりのサーボ領域数
と１トラック当たりのデータセクタ数との関係で）デー
タセクタによってはサーボ領域１１をまたいだ状態で１
つのデータセクタが配置される。この状態をデータスプ
リットと呼ぶ。

【０００８】データスプリットが発生しないデータセク
タ配置例（割付例）を図４（ａ）に、データスプリット
が発生するデータセクタ配置例（割付例）を図４（ｂ）
に示す。

【０００９】図４（ａ）は、データセクタの物理的な長
さがサーボ領域１１間の物理的な長さの１／２に設定さ
れているために、各サーボ領域１１間にいずれも２つの
データセクタが配置される例である。したがって、図４
（ａ）中の各データセクタ４１-1（＃１）〜４１-3（＃
３）は全てスプリット状態にならない。但し、図４
（ａ）の例では、ゾーンの最内周の線記録密度は設定目
標の線記録密度より低いものとする。

【００１０】一方、図４（ｂ）は、ゾーンの最内周の線
記録密度を設定目標の線記録密度に合わせるために、デ
ータセクタの記録密度を上げてその物理的な長さを図４
（ａ）の場合より短くし、トラック当たりのデータセク
タ数を増やした結果、スプリット状態のデータセクタが
存在するようになった例である。ここでは、図中のデー
タセクタ４２-1（＃１）〜４２-3（＃３）のうちのデー
タセクタ４２-3（＃３）がスプリット状態にあり、サー
ボ領域１１をまたいで配置されている。

【００１１】このデータセクタ４２-3の例のようにスプ
リット状態にある場合、データ読み出し上は、サーボ領
域１１の前後に２つのデータセクタが存在しているのと
同じことである。その理由は、図４（ｂ）に示すよう
に、スプリット状態にあるデータセクタ４２-3（中のユ
ーザデータ）の読み出しクロック同期のための引き込み
領域（ＰＬＯ領域）４３等がサーボ領域１１の前後にそ
れぞれ必要となるためである。

【００１２】このような例を具体的に説明する。但し、
説明を簡単にするために、あるゾーンにおけるトラック
当たりのサーボ領域数を５０、トラック当たりのデータ
セクタ数を５０とする場合を例にとる。

【００１３】この例では、各サーボ領域間に１つのデー
タセクタが配置される。スプリット状態になるデータセ
クタは存在しないため、データセクタ当たりのクロック
引き込み領域（ＰＬＯ領域）はそれぞれ１個あればよ
い。

【００１４】さて、上記のようなデータセクタ配置で
は、ゾーンの最内周（のシリンダ）の線記録密度が設定
目標の線記録密度に満たないものとする。そこで、目標
線記録密度に合わせようとして、データセクタの記録密
度を上げてその物理的な長さを短くしてデータセクタ数
を１つ増加させ、トラック当たりのデータセクタ数を５
１にする場合について考えてみる。

【００１５】この場合、５０のサーボ領域間に５１個の
デーセクタを配分しなければならないことから、スプリ
ットしないで済むデータセクタは１番目と最後の５１番
目の２つだけであり、残りの４９個のデータセクタはス
プリット状態となる。したがって、４９個のデータセク
タのスプリットに伴って増加するデータ引き込み領域の
数は４９となる。この結果、ユーザデータの増加量は２
％であるが、スプリットに伴うその他の領域の増加が大
きいため、データセクタの記録密度を更に上げなければ
ならず、実際の線記録密度の増加は到底２％にとどまる
ものではなく、目標線記録密度を越えてしまう。

【００１６】さて、データセクタ数を増加して設定値が
目標線記録密度を越えしまうと、必要な設計マージンを
確保できなくなる恐れがある。そのため、トラック当た
りのデータセクタ数を決定する際には、（設計マージン
的に最も条件の厳しい）ゾーン最内周の実際の線記録密
度が目標線記録密度を越えないように考慮する必要があ
る。

【００１７】このように従来は、実際の線記録密度を目
標線記録密度に合わせるためにデータセクタ数を増加し
ようとすると、データスプリット状態によっては、デー
タ引き込み領域の数が大幅に増加することがあった。

【００１８】このような場合、実際の線記録密度を目標
線記録密度より大きく設定しない限りデータセクタ数を
増加することはできないことから、設計マージンを確保
するためには、データセクタ数を増加せずに、図４
（ａ）の例のようにデータセクタの記録密度を低くし
て、実際の線記録密度を目標線記録密度を越えない値に
設定する必要があった。

【００１９】このようにして設定される実際の線記録密
度（設定ＢＰＩ）と目標線記録密度（目標ＢＰＩ）との
関係の具体例を、図３に示したフォーマットの磁気ディ
スク１０の場合、具体的には、ディスクの直径が２．５
インチ、サーボ領域数が５０、ゾーン数がゾーン＃０〜
＃９の１０ゾーン、各ゾーン＃０〜＃９のシリンダ数が
各ゾーン同一の５３０（全ゾーンを合わせた総シリンダ
数が５３００）、各ゾーン＃０〜＃９のシリンダ当たり
のデータセクタ数（＝１９１〜１１０）、各ゾーン＃０
〜＃９の（最内周の）目標線記録密度（目標ＢＰＩ）が
１４６Ｋ（キロ）ＢＰＩ〜１５６ＫＢＰＩの場合につい
て、図５に示す。なお、図５における横軸はシリンダ位
置を、縦軸は線記録密度（ＫＢＰＩ）を示す。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の技術に
おいては、各ゾーンのシリンダ数が同一となるように割
り当てた状態で、各ゾーンの最内周側をそのゾーンの設
定目標の線記録密度に合わせようとする場合、データス
プリット条件により、実際に設定できる線記録密度（設
定ＢＰＩ）はゾーン内の各トラックに配分するデータセ
クタ数によってとびとびの値をとることとなり、目標の
線記録密度（目標ＢＰＩ）と一致することは少ない。こ
こで、データセクタ数を増加して設定値が目標線記録密
度を越えてしまうと必要な設計マージンを確保できなく
なる恐れがあるため、実際の線記録密度は設定目標の線
記録密度を越えない値とする必要がある。

【００２１】したがって、スプリット状態によっては、
図５の（ゾーン＃１，＃２，＃５，＃６の）例のよう
に、実際に設定できる線記録密度（設定ＢＰＩ）が設定
目標の線記録密度（目標ＢＰＩ）を大幅に下回ってしま
う場合があり、フォーマット効率の悪化により装置容量
の低下を招くことになる（図５の例では、ディスク１枚
当たりの容量は８２７ＭＢ）。

【００２２】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、各ゾーン毎の設定目標の線記録密度と実
際に設定する線記録密度が一致するようにゾーン毎のシ
リンダ数を調整することによりフォーマッ効率を改善し
たディスク及び同ディスクに対するゾーン別シリンダ数
割付方法を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録面上に、
その中心から各トラックを渡って放射状に複数のサーボ
領域が一定間隔で配置されると共に、当該記録面が半径
方向にデータ転送速度の異なる複数のゾーンに分割さ
れ、データの線記録密度を各ゾーンの適正値に配分する
方式を用いた（記録媒体としての）ディスク、即ちセク
タサーボ方式とゾーン（ＺＯＮＥ）記録密度方式のフォ
ーマットを適用するディスクにおいて、上記記録面への
実セクタ配置時の上記各ゾーンの最内周の線記録密度が
設定目標の線記録密度に一致するように隣接するゾーン
との境界が設定され、上記各ゾーンのシリンダ数がゾー
ン別に割り付けられている構成としたことを特徴とす
る。

【００２４】このように、各ゾーンの最内周の線記録密
度が設定目標の線記録密度に一致するように各ゾーン境
界位置の設定がなされたディスク、即ち各ゾーンに割り
付けられるシリンダ数を各ゾーンの最内周の線記録密度
が設定目標の線記録密度に一致するようにゾーン別に調
整したディスクでは、従来のディスクのように各ゾーン
のシリンダ数が同一であるものと異なって、各ゾーンの
最内周の線記録密度を設定目標の線記録密度に一致させ
ながら、データスプリットの影響が最も少なくて済むよ
うな実セクタ（データセクタ）の配置が可能となるた
め、スプリット条件等による設定線記録密度のロスが小
さくなり、フォーマット効率が改善される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る磁気ディスクのフォーマット例を示す概念図であ
り、図３と同一部分には同一符号を付してある。

【００２６】図１において、磁気ディスク１の記録面上
には、図３に示した従来の磁気ディスク１０と同様に、
その中心から各トラックを渡って放射状に、複数のサー
ボ領域１１が一定間隔で配置されている。

【００２７】サーボ領域１１間は、複数のデータセクタ
（１つであっても構わない）が配置されるユーザ領域１
２となっており、１つのサーボ領域１１と当該サーボ領
域１１に隣接するユーザ領域１２とで、１つのサーボセ
クタ１３を構成する。

【００２８】また、磁気ディスク１の記録面は、半径方
向に複数のゾーン、例えば（図３に示した従来の磁気デ
ィスク１０におけるゾーンＺ１０〜Ｚ１９に相当する）
１０個のゾーンＺ０（＃０）〜Ｚ９（＃９）に分割され
ている。

【００２９】ゾーンＺ０（＃０）〜Ｚ９（＃９）が、図
３中のゾーンＺ１０（＃０）〜Ｚ１９（＃９）と異なる
点は、構成シリンダ数（各ゾーンに割り当てられるシリ
ンダの数）が必ずしも等しくないことである。即ち本実
施形態においては、ゾーンＺ０（＃０）〜Ｚ９（＃９）
毎に、電磁変換特性上設定されるべき目標の線記録密度
（目標ＢＰＩ）と実際に設定する（ゾーン最内周の）線
記録密度（設定ＢＰＩ）とが一致するように、構成シリ
ンダ数を調整している点で、各ゾーンの構成シリンダ数
が同一である従来技術とは異なる。

【００３０】例えば従来技術では、各ゾーンの構成シリ
ンダ数が同一であることから、あるゾーンの最内周シリ
ンダの線記録密度を目標線記録密度に合わせるように、
それに見合った数（Ｍとする）のデータセクタをゾーン
内の各シリンダに配置しようとしても、そのゾーンの最
内周シリンダの物理的な長さとの関係でデータスプリッ
トの発生箇所が多くなるときは、データ引き込み領域
（ＰＬＯ）の数が大幅に増加するため、実際の線記録密
度を目標線記録密度より大きく設定しない限りＭ個のデ
ータセクタを配置することはできない。

【００３１】この場合、設計マージンを考慮して、ゾー
ン内の各シリンダに配置するデータセクタ数をＭからＮ
に減らし（Ｎは例えばＭ−１）、実際の線記録密度を目
標線記録密度より低くしなければならないことから、フ
ォーマット効率の低下を招いていた。

【００３２】ところが本発明者は、各ゾーンの構成シリ
ンダ数を同一としないならば、ゾーンの最内周位置を数
シリンダ乃至数十シリンダ分だけ磁気ディスク１の内周
方向或いは外周方向ずらすだけで、即ちゾーンの内周側
の隣接ゾーンとの境界位置をディスク１の半径方向にず
らすだけで、実際の線記録密度を目標線記録密度に一致
させた状態で、上記Ｎ個或いはＭ個のデータセクタをデ
ータスプリットの影響を受けずに配置することができる
ことを認識するに至った。

【００３３】そこで本実施形態では、ゾーン内の各シリ
ンダに配置するデータセクタ数をＭからＮに減らすので
あれば、そのゾーンの現在の最内周シリンダより物理的
な長さが短いシリンダの中に、実際の線記録密度を目標
線記録密度に一致させた状態で、そのＮ個のデータセク
タを配置するのに最適な物理的な長さを持つシリンダが
存在することに着目し、そのシリンダ位置まで該当する
ゾーンの最内周位置を磁気ディスク１の内周方向にずら
すようにしている。

【００３４】また本実施形態では、ゾーン内の各シリン
ダに配置するデータセクタ数をＭにするのであれば、そ
のゾーンの現在の最内周シリンダより物理的な長さが長
いシリンダの中に、実際の線記録密度を目標線記録密度
に一致させた状態で、そのＭ個のデータセクタを配置す
るのに最適な物理的な長さを持つシリンダが存在するこ
とに着目し、そのシリンダ位置まで該当するゾーンの最
内周位置を磁気ディスク１の外周方向にずらすようにし
ている。

【００３５】このように、電磁変換特性上設定されるべ
き目標の線記録密度（目標ＢＰＩ）と実際に設定する
（ゾーン最内周の）線記録密度（設定ＢＰＩ）とが一致
するように各ゾーン境界の位置を調整して、各ゾーンＺ
０（＃０）〜Ｚ９（＃９）の構成シリンダ数をゾーン別
に割り付けることにより、各ゾーンのシリンダ数が同一
の場合と比較して磁気ディスク１のフォーマット効率を
改善することができる。

【００３６】図２に、磁気ディスク１上の各ゾーンＺ０
（＃０）〜Ｚ９（＃９）の最内周の線記録密度（設定Ｂ
ＰＩ）が目標線線記録密度（目標ＢＰＩ）になるよう
に、当該ゾーンＺ０（＃０）〜Ｚ９（＃９）のシリンダ
数を調整した場合の、ゾーン毎の実際の線記録密度（設
定ＢＰＩ）と目標線線記録密度との関係を示す。但し、
各ゾーン＃０〜＃９のシリンダ数以外の条件、例えば磁
気ディスク１の直径（＝２．５インチ）、サーボ領域数
（＝５０）、ゾーン数（＝１０）、全ゾーンを合わせた
総シリンダ数（＝５３００）、各ゾーン＃０〜＃９のシ
リンダ当たりのデータセクタ数（＝１９１〜１１０）、
各ゾーン＃０〜＃９の（最内周の）目標線記録密度（＝
目標ＢＰＩ＝１４６ＫＢＰＩ〜１５６ＫＢＰＩ）等につ
いては、全て図３に示した従来の磁気ディスク１０と同
一条件である。

【００３７】この図２の関係となるように、各ゾーン＃
０（Ｚ０）〜＃９（Ｚ９）のシリンダ数を調整した磁気
ディスク１では、ディスク１枚当たり８３１ＭＢ（メガ
バイト）の容量が得られた。この場合、図３に示した、
各ゾーン＃０〜＃９のシリンダ数を同一として、各ゾー
ン＃０〜＃９の実際の線記録密度（設定 ＢＰＩ）を目
標線記録密度（目標ＢＰＩ）に近づけるようにした従来
の磁気ディスク（１０）の容量（８２７ＭＢ）と比較し
て、約０．５％のフォーマット効率の向上が図れること
になる。

【００３８】なお、図３では、ゾーン＃０の最内周の線
記録密度（設定ＢＰＩ）が設定目標の線記録密度（目標
ＢＰＩ）に一致せず、当該目標線記録密度を大幅に下回
っているが、その理由はディスクの最内周シリンダの物
理的な制約によるものである。

【００３９】以上に述べた実施形態では、磁気ディスク
装置による情報の記録再生に使用される磁気ディスクに
ついて説明したが、本発明は、光磁気ディスク装置によ
る情報の記録再生に使用される光磁気ディスクなど、セ
クタサーボ方式とゾーン記録密度方式のフォーマットを
適用するディスク（記録媒体）全般に適用可能である。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
ゾーンの最内周の線記録密度が設定目標の線記録密度に
一致するように各ゾーン境界位置を設定し、各ゾーンの
構成シリンダ数をゾーン別に割り付けるようにしたの
で、従来のディスクのように各ゾーンのシリンダ数が同
一であるものと異なって、各ゾーンの最内周の線記録密
度を設定目標の線記録密度に一致させながら、データス
プリットの影響が最も少なくて済むような実セクタ（デ
ータセクタ）の配置が可能となるため、スプリット条件
等による設定線記録密度のロスが小さくなり、フォーマ
ット効率が改善されてディスクの高容量化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るセクタサーボ方式＋
ゾーン記録密度方式を適用する磁気ディスクのフォーマ
ット例を示す概念図。

【図２】図１の磁気ディスク１上の各ゾーンの最内周の
線記録密度（設定ＢＰＩ）が目標線線記録密度（目標Ｂ
ＰＩ）になるように、当該各ゾーンのシリンダ数を調整
した場合の、ゾーン毎の実際の線記録密度（設定ＢＰ
Ｉ）と目標線線記録密度との関係を示す図。

【図３】セクタサーボ方式＋ゾーン記録密度方式を適用
し、各ゾーンのシリンダ数を同一とした従来の磁気ディ
スクのフォーマット例を示す概念図。

【図４】セクタサーボ方式＋ゾーン記録密度方式のフォ
ーマットの磁気ディスクのトラックに対するデータスプ
リットが発生しないデータセクタ配置例とデータスプリ
ットが発生するデータセクタ配置例とを対比させて示す
図。

【図５】各ゾーンのシリンダ数を同一とした図３の磁気
ディスク１０上の各ゾーンの最内周の線記録密度（設定
ＢＰＩ）と目標線線記録密度（目標ＢＰＩ）との関係を
示す図。

【符号の説明】

１…磁気ディスク、 １１…サーボ領域、 １２…ユーザ領域、 １３…サーボセクタ、 Ｚ０〜Ｚ９…ゾーン（ゾーン＃０〜＃９）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録面上に、その中心から各トラックを
   渡って放射状に複数のサーボ領域が一定間隔で配置され
   ると共に、当該記録面が半径方向にデータ転送速度の異
   なる複数のゾーンに分割され、データの線記録密度を各
   ゾーンの適正値に配分する方式を用いたディスクであっ
   て、 前記記録面への実セクタ配置時の前記各ゾーンの最内周
   の線記録密度が設定目標の線記録密度に一致するように
   隣接する前記ゾーンとの境界が設定され、前記各ゾーン
   のシリンダ数がゾーン別に割り付けられていることを特
   徴とするディスク。
2. 【請求項２】 請求項１記載の前記ディスクを備え、当
   該ディスクに対する情報の記録再生を行うことを特徴と
   するディスク装置。
3. 【請求項３】 記録面上に、その中心から各トラックを
   渡って放射状に複数のサーボ領域が一定間隔で配置され
   ると共に、当該記録面が半径方向にデータ転送速度の異
   なる複数のゾーンに分割され、データの線記録密度を各
   ゾーンの適正値に配分する方式を用いたディスクに対す
   るゾーン別シリンダ数割付方法であって、 前記記録面への実セクタ配置時の前記各ゾーンの最内周
   の線記録密度が設定目標の線記録密度に一致するように
   隣接する前記ゾーンとの境界を設定することで、前記各
   ゾーンのシリンダ数をゾーン別に割り付けるようにした
   ことを特徴とするディスクに対するゾーン別シリンダ数
   割付方法。