JPWO2006070668A1 - 情報記録装置、そのデータフロー・コントローラ、及びそのデータフローの制御方法 - Google Patents

Abstract

エラー訂正手段から外部バッファに訂正データを戻す際に、エラー訂正された一部のサブユニットのみを転送する情報記録装置、及びそのデータフロー制御方法を提供する。解決手段として、上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、記録媒体から読取られたデータを訂正符号を用いてエラー訂正を行いユーザデータを上位装置に転送する情報記録装置であって、記録媒体から読取されたデータを一時保管する外部バッファと、外部バッファから転送されたデータのエラーを訂正して訂正データを生成し、訂正データを複数のサブユニットに分割して、訂正されたデータを含むサブユニットに転送フラグを付する、エラー訂正手段と、訂正データをエラー訂正手段から外部バッファに送る際に転送フラグを付されたサブユニットのみを外部バッファに転送し、外部バッファに保管されたデータのサブユニットの箇所のみ書換えるデータフロー手段とを備える情報記録装置である

Description

本発明は、記録媒体に記録されているデータを効率的に転送する情報記録装置のデータフロー制御に関する。
より詳細には、本発明は、ＥＣＣエンジンから外部バッファへ訂正データを効率的に転送するＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ Ｔａｐｅ Ｏｐｅｎ）方式のテープドライブ、そのデータフロー・コントローラ、及び、そのデータフローの制御方法に関する。

近年、社会のデジタル化の進展により、情報記録装置の需要は拡大し、情報記録装置は大容量化・高記録密度化の進展は急速である。現実の使用環境では、大容量の情報記録装置は、大量のデータを上位装置（ホスト）から要求に応じて高速に転送することを要求される。

特に、磁気テープドライブは、シーケンシャルなデジタル・データの大規模なバックアップ装置として重要な位置を占めている。ＩＢＭ社は、ＬＴＯ方式の各世代のテープドライブを開発している。ＬＴＯ方式のテープドライブの性能（例えば容量及び転送速度など）のターゲットは、規格により定められている（非特許文献１）。

典型的な情報記録装置において、データを記録する場合、ホストから送られたユーザデータは、外部バッファに一時保管される。保管されたユーザデータは、ＥＣＣエンジンに転送され、ＥＣＣパリティ（例えばＣ２訂正符号）を生成し、ユーザーデータに例えばＣ２パリティを付加して外部バッファに戻される。その後、外部バッファからパリティを付加されたユーザデータが記録媒体に記録される。記録媒体のデータをホストに転送する場合、記録媒体から読み出されたデータは外部バッファに一時保管される。その保管データは、ＥＣＣパリティを付加されたままＥＣＣエンジンに転送される。ＥＣＣエンジンは、エラーデータを訂正して外部バッファに書き戻す。外部バッファの戻された訂正データは、ホストに送られる。

図１は、ＬＴＯのドライブにおける、テープ１０及びホスト７０間のデータの入出力機構（入出力チャネル）の構成要素を示す。矢印Ａ〜Ｄは、テープ１０から読み出されたデータの転送フローのステップを示す。テープ１０から読まれたデータは、Ｂｕｆｆｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ４０により外部バッファ３０にいったん書き込まれる（ステップＡ）。外部バッファ３０は、例えば、広帯域を必要とするのでＤＤＲ ＳＤＲＡＭであり、そのバス幅は４バイト又は８バイトである。 外部バッファ３０に書き込まれたデ−タは、ＥＣＣエンジン（具体的にはＣ２ＥＣＣ５０）のＳＲＡＭに転送される（ステップＢ）。Ｃ２ＥＣＣ５０では、全てのデータのエラー訂正をし、訂正データをＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０に書き戻す（ステップＣ）。訂正データは、随時、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０から要求に基づいてホスト７０に転送される（ステップＤ）。

このように外部バッファ３０は、チャネル１０側・ホスト７０側・Ｃ２ＥＣＣエンジン５０から ＲｅａｄあるいはＷｒｉｔｅアクセスされる。この外部バッファ３０へのアクセスを制御するのがＢｕｆｆｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ４０である。Ｂｕｆｆｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ４０は、データフロー・コントローラ又はＡＳＩＣの機能として提供される。チャネル１０から読出されたデータ（データセット）は、インターリーブ・バッファ制御２０により、図２に示すサブデータセット２００の各行のコードワードペア（ＣＷＰ）２３０ごとに転送される。ＣＷＰ２３０は、Ｂｕｆｆｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ４０によりＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０に保管される（ステップＡ）。ホスト７０には、必要に応じてデータ圧縮がされて、データが転送される（ステップＤ）。データフロー・コントローラの機能として、Ｂｕｆｆｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ４０は、各ブロック２０、５０、及び６０が効率よくＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０をアクセスできるよう、時分割でバスを切り換えている。図１からも判るように、Ｃ２ＥＣＣ５０にとっては、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０から読んだデータをＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０に書き戻している構造上、処理時間の要求も厳しい。

このデータ転送時間の制約は、現在開発中の第３世代のＬＴＯ方式ドライブが第２世代に比べ２倍のデータ処理能力（パフォーマンス）が要求されることから、一層大きくなる。また、その記録密度は、第２世代に比べて１．８倍に上っていることから、データのエラーレートも高くなることが予見される。したがって、記録データを転送する高速化を実効する上で、読取りデータ転送をいかに効率的に行うことが重要である。

従来の記憶装置では、ＥＣＣエンジン５０及び外部バッファ３０などのデータフローに関係するコンポーネントの改良と性能の向上により、読取りデータの高速転送を実行している場合が多い。例えば、第２世代に対して第３世代のＬＴＯでは、(１)エラー訂正機能（Ｃ２ＥＣＣエンジン）自体のパフォーマンスを高める（例えば従来の３倍以上）こと、(２)外部バッファ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）３０の動作クロックを上げること、(３)例えばＤＤＲ ＳＤＲＡＭのバス幅広げること、などをコンポーネント個々の性能アップにより、規格で定められたデータの転送スピードを達成し得る。

ＬＴＯの各世代のドライブ間のデータの読み書きの互換性、及び、製品価格の経済性の観点から、単に高性能のコンポーネントを用いるのみでは、データ転送の効率化には限界がある。エラー訂正手段（Ｃ２ＥＣＣエンジン）から訂正データを外部バッファに送る際に、テープ記録媒体からの読取りデータのフロー自体の制御に課題があれば、その課題を改善が必要である。

一般に外部バッファ３０にＤＤＲ ＳＤＲＡＭを採用することにより、バーストアクセスが可能となる。バースト転送により外部バッファ３０への全転送を行うことができるため、高速のデータ転送が可能となる。しかしこの全転送では、訂正データの有無に関わらず全てのデータを転送するので、データ転送効率の観点から無駄が生じる。
Ｕｌｔｒｉｕｍ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ３ １６−Ｃｈａｎｎｅｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｕ−３１６ 特開２００１−１７７４１９号公報

ところで、特許文献１は、積符号（内符号・外符号）を有するエラー訂正装置を含むデジタルＶＴＲにおいて、外部バッファへの高速アクセスを課題とする発明である（段落１０）。その課題を解決するために、入力データは内符号・外符号訂正訂段に全転送し、訂正されたデータをバンク切替によって、バースト転送している点で本発明と共通する（段落１７〜２５及び図１及び図２）。しかし、特許文献１においても、訂正データの有無に関わらず外部バッファへバースト転送により全転送しているため、積符号訂正装置と外部バッファとの間においてデータ転送効率を依然と改善されていない。

この問題を解決するために、情報記録装置のデータフロー制御において、ＥＣＣエンジンから外部バッファに転送されるデータの単位を複数のサブユニットに分割し、必要なサブユニットのみで転送できれば、無駄なデータ転送を省略できるため効率的なデータ転送が可能となる。更に、この効率的なデータ転送を、データフローに関係するコンポーネントの高性能化と併せて採用できれば、より高速のデータ転送が実現できる。

本発明は、訂正データを外部バッファに効率的に転送する、情報記録装置、データフロー・コントローラ、及びデータフローの制御方法を提供すること目的とする。
具体的には、本発明は、エラー訂正手段から外部バッファに訂正データを戻す際に、エラー訂正された一部のサブユニットのみを転送する、ＬＴＯ方式のテープドライブ、データフロー・コントローラ、及びそのデータフローの制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、記録媒体から読取られたデータを訂正符号を用いてエラー訂正を行いユーザデータを上位装置に転送する情報記録装置であって、録媒体から読取されたデータを一時保管する外部バッファと、外部バッファから転送されたデータのエラーを訂正して訂正データを生成し、訂正データを複数のサブユニットに分割して、訂正されたデータを含むサブユニットに転送フラグを付する、エラー訂正手段と、訂正データをエラー訂正手段から外部バッファに送る際に、転送フラグを付されたサブユニットのみを外部バッファに転送し、外部バッファに保管されたデータのサブユニットの箇所のみ書換えるデータフロー手段とを備えることを特徴とする。

好ましくは、本発明の情報記録装置の外部バッファ内の２次元のバイト・マトリックスのデータは、６４行×４８０列、６４行×４８４列、６４行×４８８列、又は、６４行×４９２列のサブデータセットであり、各行の４８０、４８４、４８８、又は４９２バイトに、４６８バイトのユーザデータに第１の訂正符号（ｐ＝１２、１６、２０、又は、２４バイト）を含み、各列の６４バイトのデータは、５４バイトのユーザデータに第２の訂正符号（ｑ＝１０バイト）を含むことを特徴とする。

好ましくは、本発明の情報記録装置のデータフロー手段は、外部バッファからエラー訂正手段にデータ転送する際に、外部バッファに保管されたサブデータセットを、行方向の４８０、４８４、４８８、又は４９２バイトを外部バッファのバス幅の整数倍（ｘバイト）を分割単位とした２次元バイト・マトリックスのユニット（６４×ｘ）を単位として転送することを特徴とする。

好ましくは、本発明の情報記録装置のエラー訂正手段は、外部バッファから転送されたユニット（６４×ｘ）を、ｙ行単位に複数の２次元バイト・マトリックスのサブユニット（ｙ×ｘ）単位に分割して、エラー訂正において訂正の生じたサブユニットに転送フラグを付し、データフロー手段は、転送フラグの付されたサブユニットのみを転送して、外部バッファのサブユニットに対応する箇所を書換えることを特徴とする。

好ましくは、本発明のサブユニットは、列方向のＭ＝６４をｙ＝８行を単位として分割した８×４、８×８、８×１６、８×３２、又は８×６４の２次元バイト・マトリックスである、ことを特徴とする。

また、本発明の情報記録装置は、データをテープ記録媒体の走行方向（長さ方向）に記録し読取る、複数の書込み及び読込みチャネルを有するヘッドを含むＬＴＯ方式のテープドライブも含む。ＬＴＯのドライブは、テープ記録媒体は、幅方向にヘッドに対応するデータバンドに分割され、データバンドは、ヘッドの有するチャネルの各々に対応する複数のデータサブバンドに分割され、データサブバンドは、チャネルの１つによりアクセスされる複数のトラックを含み、外部バッファに保管されたサブデータセットの各行のコードワードペア（ＣＷＰ）は、ローテーション方式により規定され所定の間隔で別のデータサブバンドのトラックに順次書かれる、エラー訂正の際に転送フラグを付されたサブユニットのみ外部バッファに転送することを特徴とする。

好ましくは、本発明のＬＴＯのドライブは、ヘッドは１６のチャネルを有し、テープ記録媒体は４つのデータバンドに分割され、データバンドは１６のデータサブバンドに分割され、データサブバンドは１１のトラックを含む構成を特徴とする。また、本発明のＬＴＯドライブは、この構成に限定されない。例えば、ヘッドは８のチャネルを有し、データバンドは８のデータサブバンドに分割され、データサブバンドは１２及び１６のトラックを含むＬＴＯのドライブも可能である。

さらに好ましくは、本発明のＬＴＯのドライブは、データサブバンドを６つ又は１つのシフトさせて別のデータサブバンドのトラックに、サブデータセットの各行のＣＷＰを順次書くローテンション方式によることを特徴とする。

また、本発明は、上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、上位装置の要求に応じて読み出されたデータを訂正符号を用いてエラー訂正を行い、訂正データからユーザデータを上位装置に転送する情報記録装置においてデータのフローを制御するデータフロー・コントローラも含む。データフロー・コントローラは、外部バッファに一時保管された記録媒体から読取されたデータを受取りエラーを訂正して訂正データを生成し、訂正データを複数のサブユニットに分割して、訂正されたデータを含むサブユニットに転送フラグを付する、エラー訂正手段と、訂正データを外部バッファに送る際に、転送フラグを有するサブユニットのみを外部バッファに転送し、外部バッファ中のデータの該当サブユニット箇所のみ書換えるデータフロー手段とを備える。

また、本発明は、上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、上位装置の要求に応じて読み出されたデータを訂正符号を用いてエラー訂正を行って訂正データを生成し、訂正データを上位装置に転送するデータフローの制御方法も含む。データフローの制御方法は、外部バッファに一時保管された記録媒体から読取されたデータを受取りエラーを訂正し、訂正データを複数のサブユニットに区分けして、訂正されたバイトデータを含むサブユニットに転送フラグを付するステップと、訂正データをバッファ手段に送る際に、転送フラグを有するサブユニットのみを外部バッファに転送し、外部バッファ中のサブユニット箇所のみ書換えるステップとを備えることを特徴とする。

以上のように構成される本発明は、訂正データをＣ２ＥＣＣエンジン５０から外部バッファ３０に送る際のデータフローを効率化できれば、全体として記録媒体のデータ転送の高速化に貢献できる有利な効果を有する。特に、既存の電子コンポーネントの性能向上を意識することなく、記録媒体のデータを効率的にエラー訂正及び転送をできることは、既存の情報記録装置に容易に適用できる点で有利である。また、本発明では、エラー訂正手段の訂正データに対してエラー訂正されたサブユニットの少数のみの転送に限定できるため、結果として情報記録装置のシステムの消費電力の削減が可能となる。

本発明に係る最良の実施形態（以下、実施形態）を第３世代のＬＴＯ方式の磁気テープドライブについて詳細に説明する。しかしながら、この実施形態に限定されることなく、ＥＣＣ訂正符号を用い、媒体ディフェクト及び書込み・読取りチャネル不良に起因するエラーをＥＣＣ訂正符号を用いて訂正する各世代のＬＴＯドライブ及び他の情報記録装置に、本発明のデータフロー制御を適用できる。

ＬＴＯ方式おいては、データ転送の単位はデータセットと呼ばれる。データセットは、複数（例えば１６又は６４）のサブデータセットを連れたものである。転送データは、Ｂｕｆｆｅｒ Ｍａｎａｇｅｒ４０の制御により、サブデータセットを単位として外部バッファファ３０例えばＤＤＲ ＳＤＲＡＭに一時保管される。

図２は、外部バッファ３０でのサブデータセット２００（左図）と、外部バッファ３０とエラー訂正手段５０間の転送データの単位（Ｃ２ユニット２１０とＣ２サブユニット２２０）（右図）とを示す。図２を用いて、第３世代のＬＴＯテープドライブにおけるＣ２エラー訂正データのデータフロー制御方法について説明する。ユーザデータ４６８バイトにＣ１訂正符号（１２、１６、２０、２４バイトなど）を付加した１行（４８０、４８４、４８８、４９２バイトなど）は、コードワードペア２３０（ＣＷＰ）と呼ばれる。このＣＷＰ２３０を基本単位として、テープに記録される。１つのサブデータセットは、Ｃ２訂正符号の１０行を含めて６４行のＣＷＰで構成される。テープからの読出しの単位は、データセットである。１つのデータセットは、サブデータセットを基本単位として６４個を順次連ねたものである。このデータセットを外部バッファ３０に転送する場合、サブデータセット２００を単位として順次一時保管される。エラー訂正手段５０は、Ｃ２ＥＣＣエンジンを含む。Ｃ１パリティは、ＣＷＰのユーザデータ４６８バイトを転送しながら付加される（Ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｙ）ので外部バッファには書き戻されない。Ｃ２ＥＣＣエンジンは、縦方向（列方向）の５４バイトに対して１０バイトのＣ２訂正符号を生成する。本発明では、主としてＣ２ＥＣＣエンジン５０について説明するがそれに限定されるものではなく、以下の議論は多次元のＥＣＣエンジンにも適用できる。外部バッファ３０からＣ２ＥＣＣ５０へのデータの転送単位は、サブデータセットの列方向に分割したＣ２ユニット２１０と呼ぶ。第３世代ＬＴＯのデータフロー・コントローラは、Ｃ２ユニット２１０としてＣＷＰの行方向を３２バイトごとに区切り、その３２列を単位として外部バッファ３０からＣ２ＥＣＣエンジン５０に転送する。

Ｃ２サブユニット２２０は、Ｃ２ユニット２１０を列方向に８行単位ごとに８に分割したものである。このＣ２サブユニット２２０の大きさ（３２バイト×８行）は、バッファへの１回の転送サイクルの最小単位である。外部バッファ３０からＣ２ＥＣＣエンジン５０に送られるデータ単位はＣ２ユニットであるのに対して、外部バッファ３０に戻される単位はＣ２ユニット２１０を分割したＣ２サブユニット２２０である点が本発明の特徴的である。データフロー・コントローラは、Ｃ２サブユニット２５６バイト（３２バイトｘ８行）に訂正データが含まれている場合は、そのＣ２サブユニットを外部データバッファ３０に書き戻す。一方、Ｃ２ユニット内、訂正データが含まれていないＣ２サブユニットは外部バッファに戻されない。Ｃ２ユニット内に訂正データが偏在する場合、訂正データの存在するＣ２サブユニットのみを転送すればよいため、データ転送効率を上げることができる。また、不要なＣ２ユニットの転送を削減できる結果として、ＬＴＯドライブの消費電力削減が可能となる。

図３は、第３世代ＬＴＯ方式のテープ３００上のトラックの物理フォーマットを示す。テープ上のごみや傷などのディフェクト、及び、読み書きチャネルの不良が、データエラーの原因となる。テープ上の典型なディフェクトが、サブデータセット２００、Ｃ２ユニット２１０、又はＣ２サブユニット２２０に与える影響を考察し、各行のＣＷＰのローテーションという書込み方式について説明する。まず、Ｃ２サブユニット２２０とＬＴＯのテープ上のトラックとの配置関係ついて説明する。磁気テープ上には潜在的にディフェクトが存在する。第２世代より高い記録密度を要求される第３世代のＬＴＯでは、テープ上のトラック（データ）はディフェクトの影響を受けやすくなる。そこで、ＬＴＯでは、テープ上でのディフェクトの形状、及び、位置を考えて、サブデータセット２００の各行のＣＷＰ２３０のローテンション方式による書込みを規定している（非特許文献１）。

図３の左図は、テープ３００の幅方向がサーボバンド（Ｓｅｒｖｏ Ｂａｎｄ）により４つのデータバンド（ＤａｔａＢａｎｄ）に分割されているのを示す。テープヘッド３１０は、各データバンドを読み書きする。中央の図は、各データバンドが複数（例えば１６）のデータサブバンド（ＤａｔａＳｕｂＢａｎｄ）を含む構成を示す。各データサブバンド（ＤａｔａＳｕｂＢａｎｄ＃０〜１５）は、１つのテープヘッド３１０に含まれる対応するチャネル（Ｃｈａｎｎｅｌ＃０〜１５）によりアクセスされる。右図は、テープヘッドの１つのチャネルによりアクセスされる１つのデータサブバンドのトラック構造を示す。第３世代では、１つのデータサブバンドは１１本のトラックからなる。これら１１のトラックは、１つのチャネルにより向きを変えながらアクセスされる。１つのチャネルは、矢印の示すようの先ず外側の物理トラックからアクセスする。そのチャネルはそのトラック即ちテープの終端に達すると、点線に示す反対側のトラックに向きを変えてアクセスする。このようにチャネルがテープの終端に至るごとに、順次外側のトラックから内側のトラックに向きを変えつつアクセスする。１６のデータサブバンドの同じ位置のトラックは１本ずつ、テープヘッドの１６のチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ＃０〜１５）により平行して同時にアクセスされる。

図４は、図３の中央の図に示すデータバンドの物理フォーマットの詳細と、サブデータセットの１行ＣＷＰの関係を示す。
ＬＴＯでは、１つのサブデータセット２００へのディフェクトによる影響を小さくするために、サブデータセットの各行のデータ（ＣＷＰ）を別のチャンネルにより別のデータサブバンドに書く。ホストからの転送データは、テープヘッドの有する１６チャネル各々により、ＣＷＰを単位としてデータサブバンド中のトラックに書き込まれる。次のＣＷＰの書き込みは、ディフェクトに起因するエラーを分散させるために、書かれるデータサブバンド＃をローテーションさせる。図４は、１つのサブデータセットの各行のＣＷＰを順次、データサブバンドを６つシフトさせローテーション方式の書込み態様を示す。例えば１つのサブデータセットの１のＣＷＰは、チャネル＃０より対応するデータサブバンド＃０内のトラックに記録される。次の行のＣＷＰは、チャネル＃６によりデータサブバンド＃６内のトラックに記録される。

サブデータセット２００の各行のＣＷＰは、順次縦方向の１６のデータサブバンド＃０〜１５のトラックに右方向に向かって記録されていく。図４に示す黒で示したパケットは、１行のＣＷＰ２３０（図２）を意味する。黒のパケットは、同じサブデータセットの各行のＣＷＰであり、左から順にサブデータセットの行のＣＷＰに対応する。例えば、一番左に示すデータサブバンド０のトラック上のパケットは、図２のサブデータセット２００の１行目のＣＷＰとなる。次にデータサブバンド＃６のパケットが同じサブデータセットの２行目のＣＷＰに、データサブバンド＃１２のパケットが同じサブデータセットの３行目のＣＷＰに対応する。黒のパケット（ＣＷＰ）は１つのトラック幅を有するが、図４において、説明の便宜のため各々のパケット（ＣＷＰ）の幅を拡大して示す。図４を参照すると、最初の８個のパケットが同じＣ２サブユニット２２０（図２を参照）に入ることがわかる。図４は、同一のＣ２サブユニット２２０に入るデータ（ＣＷＰ）を点線で区切って示す。

図５に、テープ上の１つのデータバンド上の典型的なディフェクト分布の例を示す。
テープ上のディフェクトによる読み取りエラーは、ごみなどの付着や傷、チャネル不良などいくつかに分類される。本発明では、Ｃ２ＥＣＣエンジンの訂正能力に対するディフェクトの影響の観点から、ディフェクトの形状を次の１〜５に分類する。ただしディフェクトは５ｍｍ幅程度の帯状や、１０ｍｍ程度のものを想定する。これ以上の大きさのディフェクトでは、サブデータセットのＣ２ＥＣＣエンジンによる訂正ができない場合が多い。また、軽微な読み取りエラーはＣ１訂正符号を用いてＣ１ＥＣＣエンジンにより十分訂正可能である。

図５に与える各種ディフェクト１〜５が、サブデータセット２００内のＣ２ユニット２１０に与える影響（エラー）について説明する。
１.テープ走行方向のディフェクト：
３個のＣ２サブユニットにまたがる訂正が発生する。
２.複数のデータバンドに渡るテープ横方向のディフェクト：
隣のデータバンドは別データであり、1個のＣ２サブユニットの訂正が発生する。
３.円状のディフェクト：
２個のＣ２サブユニット訂正が発生する。
４.テープ対角方向の細いディフェクト：
隣のデータバンドは別データであり、１〜２個のＣ２サブユニットの訂正が発生する。
５.トラック1本が読み取り不可、あるチャネル1本が読めない場合：
１個おきのＣ２サブユニットの訂正が発生する。
この中で最後の５はデッドトラックと呼ばれ、チャネル不良などに起因するエラーであるが、ディフェクトのひとつと考える。図５の例では、５はデータサブバンド１４の全てが読めないケースである。このケースでは、データサブバンド＃１４に含まれるパケット（ＣＷＰ）は１個おきのＣ２サブユニットに含まれ、１つのＣ２ユニットの８のＣ２サブユニット中４つの訂正が必要となる。

特に、サブデータセットの各行のＣＷＰを上述のローテンション方式によりテープに記録する場合、トラック方向に連続するディフェクト（図５の１や５のタイプ）の影響は受けにくい仕組みになっている。図２に示すＣ２ユニット２１０はエラーデータを含むとしても、そのエラーデータは特定のＣ２サブユニット２２０に集中し、他のＣ２サブユニット２２０には含まれないケースが頻繁に起こる。同様に、図５のテープの幅方向に伸びるディフェクト（２〜４のタイプ）では、８のＣ２サブユニットのうち２つほどにエラーが含まれる。両タイプのエラーに対して、Ｃ２ＥＣＣエンジン５０から外部バッファ３０にＣ２ユニット２１０を戻す場合、エラーの有無によりＣ２サブユニットごとに転送フラグを立て、必要なサブユニットのみＣ２エンジンから転送すると、外部バッファの転送効率を上げることができる。

このように典型的なディフェクトの場合、２つ程度のＣ２サブユニットのみのデータ訂正が必要の場合がほとんどである。Ｃ２ＥＣＣエンジン５０から外部バッファ３０への転送は、Ｃ２ユニットの８つのＣ２サブユニットうち２つに限定できる。

更に、この転送されるＣ２サブユニットの削減は、バッファも含めたシステムの消費電力削減の効果もある。第３世代のＬＴＯでは第２世代に対して高速転送を要求されるため、外部バッファ３０のバス幅を第２世代の４バイトから８バイトに広げている。そのため第三世代のＬＴＯでは、８バイトを１ワードと定義する。ＬＴＯのデータフロー・コントローラは、一回のバスサイクルで計１６８ワードを外部バッファ３０に転送する。１６８ワードの内でＣ２ＥＣＣエンジンの帯域は、Ｃ２サブユニット１個分即ち３２ワードを占める。つまりＣ２訂正のバス占有率は、１９％（＝３２÷１６８）である。ＬＴＯにおけるＣ２訂正データの分布性を考えればＣ２ＥＣＣエンジンから外部バッファへの転送が２つのＣ２サブユニットの転送しか発生しない場合が多いと考えられる。従って、データフロー・コントローラが訂正されたＣ２サブユニットのみを転送する機能を採用すると、ＬＴＯドライブは５％ （１９％×２／８)までバス帯域効率を低減できる。

上述したように、第３世代のＬＴＯにおいてテープ上の特定の部分に局在したディフェクトを回避するデータ分散の方式（例えばローティション）を適用されたとしても、サブデータセット（又はＣ２サブユニット）においてもなおデータエラーは特定の箇所に（Ｃ２サブユニット）に集中して現れる特性がある。この特性を考慮すれば、本発明のＬＴＯドライブへの適用範囲は今後とも広がることが考えられる。なお、第１及び第２世代のＬＴＯでは、それぞれデータバンドの数は４、チャネル及びデータサブバンドの数は８、トラック数は１２、１６、ローテンション方式でのデータサブバンドのシフトは１である。

以上の実施形態では、ＬＴＯのテープドライブのおけるＣ２ＥＣＣエンジンから外部バッファへの訂正データの効率的な転送について説明したが、本発明は、これらテープドライブの技術分野に限定されものではない。近年の記録媒体の高密度化、ＥＣＣエンジンの訂正能力の拡大、ホストへの高速データ転送化などの技術的要求は全ての記憶装置に存在し、将来的にはＥＣＣエンジンが処理するデータ単位は大きくなる。一方、記録媒体の品質の向上により、エラーデータはそのＥＣＣエンジンの処理するデータ単位の特定の箇所に局在することが予想される。このような構成の記憶装置に、本発明のデータフローの制御方法を適用できれば、ＥＣＣエンジンから外部バッファへの無駄なデータ転送を回避できるため、データ転送の高速化、及びシステムの消費電力の低減が実現できる。

は、情報記録装置のデータの入出力機構を示す。 は、本発明のエラー訂正手段５０（ＥＣＣエンジン）に送られるＣ２ユニットとそれを分割したＣ２サブユニットとの例を示す（特に右図）。 は、典型的な第３世代ＬＴＯ方式のテープ３００上のトラックの物理フォーマットを示す。 は、図３の中央の図に示すデータバンドの物理フォーマットと、サブデータセットの各行のＣＷＰの配置関係を示す。 は、テープ上の典型的なディフェクト分布の例を示す。

Claims (16)

1. 上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、前記記録媒体から読取られた前記データを前記訂正符号を用いてエラー訂正を行い前記ユーザデータを前記上位装置に転送する情報記録装置であって、
   前記記録媒体から読取されたデータを一時保管する外部バッファと、
   前記外部バッファから転送された前記データのエラーを訂正して訂正データを生成し、前記訂正データを複数のサブユニットに分割して、訂正されたデータを含むサブユニットに転送フラグを付する、エラー訂正手段と、
   前記訂正データを前記訂正手段から前記外部バッファに送る際に、前記転送フラグを付されたサブユニットのみを前記外部バッファに転送し、前記外部バッファに保管されたデータの前記サブユニットの箇所のみ書換えるデータフロー手段と、
   を備える情報記録装置。
2. 前記データは、複数の行（１行は横方向のバイトデータ）×複数の列の数（１列は縦方向のバイトデータ）の２次元のバイト・マトリックスを基本単位として構成され、
   前記行のバイトデータは、ユーザデータに前記エラー訂正手段により生成された第１の訂正符号を含み、
   前記列のバイトデータは、ユーザデータに前記エラー訂正手段により生成された第２の訂正符号を含む、
   ことを特徴とする請求項１記載の情報記録装置。
3. 前記データは、Ｍ行×Ｎ列の２次元のバイト・マトリックスを単位として前記外部バッファに保管され、
   前記行のＮバイトは、前記ユーザデータ（ｎバイト）に前記エラー訂正手段により生成された第１の訂正符号（ｐバイト）を含み、
   前記列のＭバイトは、前記ユーザデータ（ｍバイト）に前記エラー訂正手段により生成された第２の訂正符号（ｑバイト）を含む、
   ことを特徴とする請求項２記載の情報記録装置。
4. 前記２次元のバイト・マトリックスは、６４行×４８０列、６４行×４８４列、６４行×４８８列、又は、６４行×４９２列（Ｍ＝６４；Ｎ＝４８０、４８４、４８８、又は４９２）のサブデータセットであり、
   前記行のＮ＝４８０、４８４、４８８、又は４９２バイトは、前記ユーザデータのｎ＝４６８バイトに第１の訂正符号（ｐ＝１２、１６、２０、又は、２４バイト）を含み、
   前記列の６４バイトは、前記ユーザデータのｍ＝５４バイトに第２の訂正符号（ｑ＝１０バイト）を含む、
   ことを特徴とする請求項３記載の情報記録装置。
5. 前記データフロー手段は、前記外部バッファから前記エラー訂正手段にデータ転送する際に、前記外部バッファに保管されたサブデータセットを、前記行方向のＮを前記外部バッファのバス幅の整数倍（ｘバイト）を分割単位とした２次元バイト・マトリックスの第２のユニット（６４×ｘ）を単位として転送する請求項４記載の情報記録装置。
6. 前記外部バッファはＤＤＲ ＳＤＲＡＭであり、前記分割単位はｘ＝４、８、１６、３２、又は６４バイトであり、前記ユニット（６４×ｘ）は、６４×４、６４×８、６４×１２、６４×３２、又は６４×６４の２次元バイト・マトリックスである、
   ことを特徴とする請求項５記載の情報記録装置。
7. 前記エラー訂正手段は、前記外部バッファから転送されたユニット（６４×ｘ）を、ｙ行単位に複数の２次元バイト・マトリックスのサブユニット（ｙ×ｘ）単位に分割して、前記エラー訂正において訂正の生じたサブユニットに転送フラグを付し、
   前記データフロー手段は、前記転送フラグの付されたサブユニットのみを転送して、前記外部バッファの前記サブユニットに対応する箇所を書換える、
   ことを特徴とする請求項７記載の情報記録装置。
8. 前記サブユニット（ｙ×ｘ）は、列方向のＭ＝６４をｙ＝８行を単位として分割した８×４、８×８、８×１６、８×３２、又は８×６４の２次元バイト・マトリックスである、ことを特徴とする請求項７記載の情報記録装置。
9. 前記情報記録装置は、前記データをテープ記録媒体の走行方向（長さ方向）に記録し読取る、複数の書込み及び読込みチャネルを有するヘッドを含むＬＴＯドライブであり、
   前記テープ記録媒体は、
   幅方向に前記ヘッドに対応するデータバンドに分割され、
   前記データバンドは、前記ヘッドの有する前記チャネルの各々に対応する複数のデータサブバンドに分割され、
   前記データサブバンドは、前記チャネルの１つによりアクセスされる複数のトラックを含み、
   前記外部バッファに保管されたサブデータセットの各行のコードワードペア（ＣＷＰ）は、ローテーション方式により規定され所定の間隔で別のデータサブバンドのトラックに順次書かれる、
   前記エラー訂正の際、前記転送フラグを付されたサブユニットのみ外部バッファに転送することを特徴とする請求項７又は８記載の情報記録装置。
10. 前記ヘッドは１６のチャネルを有し、
    前記テープ記録媒体は、４つのデータバンドに分割され、
    前記データバンドは、１６のデータサブバンドに分割され、
    前記データサブバンドは１１のトラックを含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載の情報記録装置。
11. 前記ローテーション方式は、前記データサブバンドを６つのシフトさせて別のデータサブバンドのトラックに、前記サブデータセットの各行のＣＷＰを順次書く、
    ことを特徴とする請求項１０記載の情報記録装置。
12. 上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、前記上位装置の要求に応じて読み出された前記データを前記訂正符号を用いてエラー訂正を行って訂正データを生成し、前記訂正データからユーザデータを前記上位装置に転送する情報記録装置において前記データのフローを制御するデータフロー・コントローラであって、
    外部バッファに一時保管された前記記録媒体から読取されたデータを受取りエラーを訂正し、前記訂正データを複数のサブユニットに分割して、訂正されたデータを含むサブユニットに転送フラグを付する、エラー訂正手段と、
    前記訂正データを外部バッファに送る際に、前記転送フラグを有するサブユニットのみを前記外部バッファに転送し、前記外部バッファ中のデータの該当サブユニット箇所のみ書換えるデータフロー手段と、
    を備えるデータフロー・コントローラ。
13. 前記データは、前記２次元のバイト・マトリックスは、６４行×４８０列、６４行×４８４列、６４行×４８８列、又は、６４行×４９２列のサブデータセットであり、
    前記行の４８０、４８４、４８８、又は４９２バイトは、前記ユーザデータのｎ＝４６８バイトに１２、１６、２０、又は、２４バイトの第１の訂正符号を含み、
    前記列の６４バイトデータは、５４バイトの前記ユーザデータに１０バイトの第２の訂正符号を含む、
    ことを特徴とする請求項１２記載のデータフロー・コントローラ。
14. 前記データフロー手段は、前記外部バッファから前記エラー訂正手段にデータ転送する際に、前記外部バッファに保管されたサブデータセットを、前記行方向のＮバイト（Ｎ＝４８０、４８４、４８８、又は、４９２）を前記外部バッファのバス幅の整数倍（ｘバイト）を分割単位とした２次元バイト・マトリックスの第２のユニット（６４×ｘ）を単位として転送する請求項１３記載のデータフロー・コントローラ。
15. 前記エラー訂正手段は、前記外部バッファから転送されたユニット（６４×ｘ）を、ｙ行単位に複数の２次元バイト・マトリックスのサブユニット（ｙ×ｘ）単位に分割して、前記エラー訂正において訂正の生じたサブユニットに転送フラグを付し、
    前記データフロー手段は、前記転送フラグの付されたサブユニットのみを転送して、前記外部バッファの前記サブユニットに対応する箇所を書換える、
    ことを特徴とする請求項１４記載のデータフロー・コントローラ。
16. 上位装置から転送された複数バイトのユーザデータに訂正符号を付加したデータを記録媒体に記録し、前記上位装置の要求に応じて読み出された前記データを前記訂正符号を用いてエラー訂正を行いって訂正データを生成し、前記訂正データを前記上位装置に転送するデータフローの制御方法であって、
    外部バッファに一時保管された前記記録媒体から読取された前記データを受取りエラーを訂正し、前記訂正データを複数のサブユニットに区分けして、訂正されたバイトデータを含むサブユニットに転送フラグを付するステップと、
    前記訂正データをバッファ手段に送る際に、前記転送フラグを有するサブユニットのみを前記外部バッファに転送し、前記外部バッファ中のサブユニット箇所のみ書換えるステップと、
    を備えるデータフローの制御方法。
    

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