KR0182977B1 - 프리-버스트 서보패턴을 가지는 자기디스크 기록매체 및 그에 따른 독출 방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

자기 디스크 기록장치의 서보패턴에 있어서, 특히 서보영역내에 기록되는 서보패턴이 차지하는 영역을 축소하여 데이타의 기록용량을 증가시키는 기록매체에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

프리엠블 구간이 차지하는 용량이 불필요하게 크므로 서보영역 자체의 용량을 증가시켜 데이타영역의 축소를 가져오는 문제점을 해결한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

서보영역내에 기록되는 프리엠블 영역과 버스트영역을 일체화하여 서보패턴이 차지하는 영역을 축소하는 기록매체 및 그에 따른 독출방법을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

프리-버스트 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체 및 그에 따른 독출방법.

Description

프리-버스트 서보패턴을 가지는 자기디스크 기록매체 및 그에 따른 독출 방법

제1도는 종래의 일반적인 자기 디스크 기록매체의 포맷도.

제2도는 종래의 일반적인 자기 디스크상에 기록된 형태도.

제3도는 종래의 일반적인 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역에 기록된 신호의 예시도.

제4도는 종래의 일반적인 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역에 기록된 신호를 리드하기 위한 타이밍도.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 통상적인 자기 디스크 구동장치의 개략적인 블럭구성도.

제6도는 본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역이 기록된 형태도.

제7도는 본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역에 기록된 신호의 예시도.

제8도는 본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역에 기록된 신호를 리드하기 위한 타이밍도.

본 발명은 자기 디스크 구동장치의 서보패턴에 있어서, 특히 서보영역내에 기록되는 서보패턴이 차지하는 영역을 축소하여 데이타의 기록용량을 증가시키는 기록매체 및 그에 따른 독출방법에 관한 것이다.

지난 수 십년 동안 컴퓨터 하드 디스크 드라이브(HDD) 기술의 발전은 VLSI와 소프트웨어 기술의 비약적인 발전과 더불어 현대 정보산업 발전의 중요한 견인차 역할을 해 왔다. 디스크 드라이브의 기술 추세는 소형화, 고속화 그리고, 대용량화라고 말할 수 있으며, 데이터 기록 밀도로 볼 때 십년 마다 거의 열배씩 증가해 왔으며 이런 추세는 앞으로도 계속될 전망이다.

통상적으로 자기 디스크 구동장치는 회전하는 자기 디스크상에 데이타를 자기적으로 기록/독출하는 장치로서 대량의 데이타를 고속으로 악세스할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조기억장치로서 널리 사용된다. 이러한 자기 디스크 구동장치는 제1도에서와 같이 회전하는 자기 디스크상에 동심원 형태로 배열되는 트랙들에 저장된다. 이들 트랙들은 자기 디스크상에 데이타를 독출, 기록하기 위한 자기헤드에 의해 엑세스된다. 이때, 상기 제1도는 종래의 일반적인 자기디스크 기록매체의 포멧도로서, 디스크상에 다수개의 트랙을 가지고 있으며 상기 하나의 트랙상에는 다시 다수개의 섹터로 분할 구성되고, 상기 하나의 섹터내에는 서보패턴이 기록된 영역과 데이타가 기록된 데이타영역으로 분할되어 있다.

헤드는 트랙들 중 어느 하나의 선택된 트랙에 선택적으로 위치시킬 수 있는 헤드위치 서보 메카니즘의 제어에 의해 자기 디스크상에 방사선방향으로 이동된다. 이와 같이 헤드를 특정 트랙에 선택적으로 위치시키기 위해서는 각 트랙들에 관련된 현재의 헤드 위치를 알아야 한다.

상기와 같이 트랙들에 관련된 헤드의 위치를 알리는 서보(servo)정보는 헤드에 의해 자기 디스크상에서 독출되는 특정 서보패턴을 이용하는 것에 의해 제공된다. 이러한 서보패턴은 자기 디스크상에서 자기 디스크 구동장치를 조립할 때 자기 디스크상에 미리 영구적으로 기록된다. 이 서보패턴은 자기 디스크상에 데이타를 악세스할 때 헤드에 의해 검출됨으로서 트랙의 위치정보로 이용된다. 서보정보를 제공하기 위한 방식에 대한 하나의 예를 들면 엠베디드(embedded) 서보방식이 있다. 엠베디드 서보방식에 있어서 서보정보들은 제2도에서와 같이 자기 디스크상에서 데이타 영역들간에 데이타 영역들과 교호적으로 배치된다. 이때, 상기 제2도는 종래의 일반적인 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역에 기록된 신호의 예시도이다. 각각의 서보정보는 서보패턴을 안정적으로 검출하기 위한 서보패턴의 시작부분인 프리엠블(preamble), 시스템 동기화를 위한 서보어드레스마크, 트랙을 구분하기 위한 ID정보인 그레이 코드(gray code), 트랙추종에 이용되는 버스트(burst)신호 등의 순으로 기록되어 있다. 이러한 서보정보를 이용하여 특정 트랙에 위치시키는 것읕 트랙탐색(track seek)과, 트랙추종(track folldw ing)으로 이루어지는 두 단계에 의해 수행된다. 트랙탐색은 현재의 트랙으로부터 원하는 트랙으로 헤드를 이동하는 단계이며, 트랙추종은 탐색된 트랙을 정확하게 추종하는 단계로서, 헤드가 일단하나의 트랙에 위치할 경우 정확한 독출 및 기록동작을 위해 헤드를 트랙의 중심선에 추종하도록 유지시킨다. 예를 들면, 엠베디드 서보방식의 자기 디스크 구동장치에 있어서 트랙추종을 위해 자기 디스크상에 제2도와 같이 하나의 트랙에 대하여 4개의 버스트 신호가 서보정보의 일부로서 미리 기록되어 있다. 상기 제2도를 참조하면, P버스트 신호와 Q버스트 신호는 각각의 트랙을 중심으로하여 교호적으로 기록되어 있어 헤드가 고속도로 트랙탐색을 하도록 하고 A버스트와 B버스트는 각각의 트랙센터 라인을 중심으로하여 교호적으로 기록되어 있어 헤드가 트랙의 중심선으로부터 벗어남을 검출 및 보상하는 트랙추종을 한다. 그리고, 상기 서보영역에 기록되는 신호는 제3도와 같다.

그리고, 상기 서보영역에 기록된 정보필드의 독출은 제4도를 통해 설명하면, 디스크상의 특정트랙에서 서보어드래스마크를 검출한 후 시스템의 메인카운트를 동작시킨다. 그런후, 상기 메인카운터에 의해 서보영역의 각영역을 독출하기 위한 검출 윈도우신호를 발생하는 검출 윈도우 발생부들을 동작시켜 발생된 각 영역의 윈도우 신호내에서 그레이코드, 버스트 신호를 순차적으로 검출한다.

하지만, 상기 서보영역에 포맷된 서보패턴 중 프리엠블(preamble) 구간은 데이타영역이 종료되고 서보영역이 시작되는 구간에서 발생하는 팝콘노이즈(pop corn noise)를 제거하기 위한 일종의 갭과 신호의 크기를 일정한 크기로 조절하는 AGC (Automatic Gain Control)의 이득을 설정하기 위한 동기신호의 의미로서 기록되어 있으므로 상기 프리엠블 구간이 차지하는용량이 불필요하게 커져 서보영역 자체의 용량을 증가시키게 되기 때문에 데이타 영역의 축소를 가져오는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 서보영역내에 기록되는 프리엠블 영역과 버스트 영역을 일체화 함으로서, 서보패턴이 차지하는 영역을 축소화여 데이타의 기록용량을 증가시키는 기록매체 및 그에 따른 독출방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적으로서, 팝콘-노이즈(pop-corn noise)에 보다 안정된 기록매체 및 그에 따른 독출방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 단축형 서보패턴을 가지는 자기디스크 기록매체에 있어서, 서보패턴을 안정적으로 검출하기 위해 서보패턴의 시작부분에 위치시켜 신호의 이득조절 동기신호를 기록하는 자동이득조절 정보필드와, 시스템의 전반적인 서보제어를 위한 기준 동기신호를 생성하도록 하는 서보어드레스마크 정보필드와, 상기 서보어드레스마크에 뒤이어지며 자기디스크상의 각 트랙을 구분하기 위한 트랙식별정보를 가진 트랙 식별정보 필드와, 상기 자동이득정보 필드와 상기 서보어드레스마크 정보필드 사이에 위치하여 헤드가 트랙추종하는 정보를 기록한 버스트 정보 필드로 구성됨을 특징으로 하는 단축형 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체.

이하 본 발명에 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제5도는 본 발명에 실시예에 따른 통상적인 자기 디스크 구동장치의 개략적인 블럭 구성도로서, 디스크들(10)은 스핀들(spindle) 모터(34)에 의해 회전한다. 자기헤드들(12)은 디스크들(10) 중 대응하는 하나의 디스크면상에 위치하며, 환상 보이스 코일(rotary voicd coil) 액츄에이터(30)에 결합된 E-블럭 어셈블리(14)로부터 디스크들(10) 쪽으로 신장된 서포트 암들에 각각 대응되게 설치된다. 전치증폭기(16)는 리드시에는 헤드들(12) 중 하나에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하여 아나로그 리드신호를 리드/라이트 채널(read/write channel)회로(18)에 인가하며, 라이트시에는 리드/라이트 채널회로(18)로부터 인가되는 부호화된 라이트데이타를 헤드들(12) 중 대응하는 하나의 헤드를 통해 디스크 상에 라이트 되도록 한다. 리드/라이트 채널회로(18)는 전치증폭기(16)로부터 인가되는 리드신호로부터 데이타 펄스를 검출하고 디코딩하여 DDC(Disk Data Controller)(20)에 인가하며, DDC(20)로부터 인가되는 라이트데이타를 디코딩하여 전치증폭기(16)에 인가한다. DDC(20)는 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(18)와 전치증폭기(16)를 통해 디스크상에 라이트 하거나 디스크상으로부터 데이타를 리드하여 호스트 컴퓨터로 송신한다. 또한 DDC(20)는 호스트 컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(24)간의 통신을 인터페이스한다. 버퍼 렘(22)은 호스트 컴퓨터와, 마이크로 콘트롤러(24)와, 리드/라이트 채널회로(18) 사이에 전송되는 데이타를 일시 저장한다. 마이크로 콘트롤러(26)는 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 리드 또는 라이트 명령에 응답하여 DDC(20)를 제어하며 트랙 탐색 및 트랙 추종을 제어한다. 롬(26)은 마이크로 콘트롤러(24)의 수행 프로그램 및 각종 설정값들을 저장한다. 서보구동부(28)는 마이크로 콘트롤러(24)로부터 발생되는 헤드들(12)의 위치 제어를 위한 신호에 의해 액츄에이터(30)를 구동하기 위한 구동전류를 발생하여 액츄에이터(30)의 보이스 코일에 인가한다. 액츄에이터(30)는 서보구동부(28)로부터 인가되는 구동전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드들(12)을 디스크들(10)상에서 이동시킨다. 스핀들 모터 구동부(32)는 마이크로 콘트롤러(24)로부터 발생되는 디스크들(10)의 회전 제어를 위한 제어값에 따라 스핀들 모터(34)를 구동하여 디스크들(10)을 회전시킨다. 디스크신호 제어부(36)는 마이크로 콘트롤러(24)의 제어에 의거하여 리드/라이트에 필요한 각종 타이밍신호들을 발생하며 서보정보를 디코딩하여 마이크로 콘트롤러(24)에 인가한다.

제6도는 본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역이 기록된 형태도로서, 서보영역은 프리-버스트(pre-burst이하 프리버스트라 함)영역과, 서보어 드레스마크, 그레이코드의 순으로 기록되어 있다.

프리-버스트(pre-burst이하 프리버스트라 함)정보필드는 신호의 이득조절 동기신호를 기록하는 AGC(Automatic Gain Control : 이하 자동이득조절이라 함)정보 필드와, 헤드가 트랙추종하는 정보를 기록한 버스트정보필드로 구성되며 데이타 영역이 종료되고 서보영역이 사작되는 위치에 기록된다.

제7도는 본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크상의 트랙 중 서보영역에 기록된 신호의 예시도로서, 프리-버스트정보 필드 5.8 마이크로세크, 서보어드래스마크 정보 필드 0.8 마이크로세크, 패드정보필드 0.4 마이크로세크, 그레이정보필드1 마이크로세크, 패드정보필드 0.4 마이크로세크를 가진다.

이때, 상기 프리-버스트 정보필드는 자동이득 정보필드 1마이크로세크와, 버스트 정보필드로 되어 있다.

이하 본 발명에 첨부되는 제5도의 블럭구성도와 제8도의 타이밍도를 통해 상세히 설명한다.

헤드(12)가 디스크상(10)의 특정트랙을 따라 기록된 서보영역을 검출하여 서보제어를 할 시 현재 리드중인 서보영역의 서보어드래스마크(servo adress mark : SAM 이하 SAM이라 함)을 검출한다. 이때, 상기 SAM검출은 상기 디스크(10)로부터 리드되는 신호를 상기 전치증폭기(16)에서 증폭하고, 상기 독출 및 기록 채널회로(18)로 출력한다. 상기 독출 및 기록 채널회로(18)로 입력된 SAM에 의해 시스템의 동기신호를 발생하는 디스크 신호제어부(36)의 메인카운터를 동작시켜 상기 디스크 신호 제어부(36)내의 그레이코드 검출 윈도우 생성회로와, 버스트신호 검출 윈도우 생성회로를 인에블시켜 제8도의 타이밍에 따라 그레이코드 및 버스트신호를 리드한다. 이때, 상기 리드되는 서보영역내에 기록되는 포맷은 제6도와 제7도와 같으며, 프리-버스트(pre-burst 이하 프리버스트라 함) 정보필드, 서보어드레스마크 정보필드, 그레이코드 정보필드의 순으로 기록되어 있다. 이때, 상기 프리-버스트(pre-burst 이하 프리버스트라 함) 정보필드는 신호의 이득조절 동기신호를 기록하는 AGC(Automatic Gain Control : 이하 자동이덕조질이라 함) 정보 필드와, 헤드가 트랙추종하는 정보를 기록한 버스트정보 필드로 구성되며 데이타 영역이 종료되고 서보영역이 시작되는 위치에 기록된다. 그리고, 상기 기록된 서보영역내의 각 정보필드가 차지하는 크기는 프리-버스트정보필드가 5.8 마에크로세크, 서보어드래스마크 정보필드가 0.8 마이크로세크, 패드 정보필드 0.4 마이크로세크, 그레이 정보필드 1 마이크로세크, 패드 정보필드 0.4마이크로세크를 가진다.

이때, 상기 프리-버스트 정보필드의 자동이득 정보필드는 1 마이크로세크이고, 버스트 정보필드는 4.8 마이크로세크로 되어 있다.

그러므로, 제8도의 타이밍도와 같이 상기 독출 및 기록 채널회로(19)를 통해 상기 SAM이 검출될 시 상기 디스크 신호제어부(36)의 메인카운터가 동작되어 상기 그레이코드 검출 윈도우가 생셩되고, 그 윈도우 안에서 그레이 코드를 독출하여 마이크로 콘트롤러(28)에 입력한다. 이때, 상기 그레이-코드는 트랙의 정보를 가지고 있다. 또한, 상기 디스크신호제어부(36)의 메인카운터는 상기 SAM이 검출된 시점으로부터 다음 서보영역의 버스트 정보필드까지 카운팅하여 상기 버스트 검출 윈도우회로를 인에이블시켜 버스트 검출 윈도우를 생성하고, 그 윈도우 영역내에서 상기 버스트신호를 리드한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 서보 영역내에 기록되는 프리엠블 영역과 버스트영역을 일체화하여 서보패턴이 차지하는 영역을 축소하는 기록매체 및 그에 따른 독출방법을 제공함으로서, 데이타를 기록할 수 있는 영역을 증가시켜 기록용량을 증가시킬 수 있는 잇점이 있으며, 또한 발생될 수 있는 팝-콘 노이즈에 대해 시스템이 보다 안정될 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 프리-버스트 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체에 있어서, 서보패턴을 안정적으로 검출하기 위해 서보패턴의 시작부분에 위치시켜 신호의 이득조절 동기신호를 기록하는 자동이득 조절 정보필드와, 시스템의 전반적인 서보제어를 위한 기준 동기신호를 생성하도록 하는 서보어드레스마크 정보필드와, 상기 서보어드레스마크에 뒤이어지며 자기 디스크상의 각 트랙을 구분하기 위한 트랙 식별정보를 가진 트랙 식별정보 필드와, 상기 자동이득 정보필드와 상기 서보어드레스마크 정보필드의 사이에 위치하여 헤드가 트랙추종하는 정보를 기록한 프리-버스트정보 필드로 구성됨을 특징으로 하는 프리-버스트 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 자동이득조절 정보필드는, 신호의 이득조절 동기신호가 1마이크로세크의 기록타임을 가짐을 특징으로 하는 단축형 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체.
3. 제1항에 있어서, 상기 버스트정보 필드는 헤드가 트랙추종하는 정보를 4.8마이크로세크의 기록타임을 가짐을 특징으로 하는 단축형 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체.
4. 프리-버스트 서보패턴을 가지는 자기 디스크 기록매체의 독출방법에 있어서, 트랙추종모드에서 특정 트랙의 SAM이 검출될 시 메인카운트를 동작시켜 다음 서보영역의 프리-버스트 정보필드까지 카운팅하여 버스트 검출윈도우를 생성하는 과정과, 상기 생성된 버스트검출윈도우내에서 상기 프리-버스트를 독출하는 과정을 수행함을 특징으로 하는 자기 디스크 기록매체의 독출방법.