KR100188442B1 - 데이타 저장 디스크 드라이브에서 목표트랙 판정을 위한시스템 및 방법 - Google Patents

데이타 저장 디스크 드라이브에서 목표트랙 판정을 위한시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

인터페이스 프로세서와 서보프로세서를 갖는 ID없는 존 비트 기록 방식의 데이타 기록 디스크 드라이브 시스템에서 두 단계의 탐색과정에 의해 트랙 탐색 시간은 실제적으로 감소된다. 인터페이스 프로세서는 디펙트맵을 이용하여 논리 블록 어드레스(LBA)를 예상 물리 블록 어드레스(EPBA)로 변환하며 EPBA는 서보프로세서로 전달된다. 서보프로세서는 존 테이블을 이용하여 예상 존-실린더-헤드-섹터(ZCHS) 값으로 변환하며 이 값은 액튜에이터 아암을 이동시켜 디스크상에서 찾고자 하는 트랙의 방향으로 헤드를 이동시키는데 사용된다. 서보프로세서가 계산을 하고 액튜에이터 아암이 이동함과 동시에 인터페이스 프로세서는 정확한 PBA를 생성하여 이를 서보프로세서로 전달한다. 서보프로세서는 정확한 PBA를 정확한 ZCHS 값으로 변환하여 액튜에이터 아암의 이동에 변화시켜 헤드가 찾고자 하는 트랙 위에 정확히 위치설정될 수 있도록 한다. 정확한 PBA가 유효하기 전에 서보프로세서가 PBA를 ZCHS로 변환하도록 하고 액튜에이터 아암의 이동을 시작하는데 EPBA를 이용하므로써 트랙 탐색시간을 실질적으로 감소시킨다.

Description

데이타 저장 디스크 드라이브에서 목표트랙 판정을 위한 시스템 및 방법
제1도는 종래의 섹터식 FBA로 포맷된 디스크 파일상의 트랙의 세그먼트의 영역들을 나타내는 다이아그램.
제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 포맷된 디스크 파일상의 ID없는 세그먼트의 영역들을 나타내는 다이아그램.
제3도는 두개의 프로세서를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 FBA 디스크 드라이브를 나타내는 모식도.
제4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 LBA-ZCHS/EZCHS 변환을 나타내는 상위레벨 블록 다이아그램.
제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 LBA-PBA 맵핑 아키텍쳐를 나타내는 모식도.
제6도는 제4도의 바람직한 실시예의 하드웨어 실시예를 나타내는 블록 다이아그램.
제7도는 단일 프로세서를 갖는 본 발명의 다른 FBA를 나타내는 모식도.
본 발명의 양수인에게 양도되고 동시 계류중인 미합중국 특허출원 제08/173,588호(1993.12.23) 데이타 기록 디스크 드라이브에서 스킵섹터 맵핑을 위한 시스템 및 방법이 본원에 참고로 포함되어 있다.
또한 본 발명의 양수인에게 양도되고 동시 계류중인 미합중국 특허출원 제07/727,680호(1991.7.10) 고정블록 디스크 파일을 위한 섹터 아키텍쳐가 본원에 참고로 포함되어 있다.
본 발명은 일반적으로 디스크 드라이브로 불리우는 데이타 저장 디스크 드라이브에 관한 것이며 특히 이같은 디스크 드라이브에 있어서 트랙 탐색시간을 감소시키기 위한 방법과 시스템에 관한 것이다.
자기 디스크 드라이브와 같은 데이타 저장 시스템에서 디지탈 정보는 트랙이라 불리는 일련의 동심원의 형태내에 자기 저장 디스크같은 자기 매체의 표면에 자기적으로 저장된다. 디지탈 정보는 디스크의 표면을 선택적으로 분극화하므로써 나타난다. 이 정보가 디스크로부터 되읽혀질 때, 매체의 자기분극이 감지되고 전기적 출력신호로 변환된다. 독출과 기록동작은 회전하는 디스크의 표면에 떠있는 독출/기록 헤드와 함께 독출/기록장치에 의해 수행된다.
전형적으로 디스크 드라이브의 저장디스크들은 하나의 축으로 함께 회전되도록 장착된 디스크 스택(디스크 팩으로도 알려져 있다)에 쌓여 있다. 디스크 스택에 있는 각 디스크의 각 측면은 정보를 저장하는데 보통 이용되는 하나의 표면을 갖는다. 디스크 스택에 있는 하나의 디스크의 각 표면은 그 특정한 면에 정보를 기록하고 독출하는 역할을 갖는 적어도 하나의 헤드에 드러나 있다. 전형적으로 액튜에이터 아암에 장착된 모든 자기헤드는 디스크의 표면을 방사상으로 일렬로 이동하므로써 동시에 거의 같은 디스크 반경에 위치하도록 한다.
자기헤드를 원하는 트랙으로 정확하게 이동시키고 헤드를 그 트랙위에 위치시키기 위해 서보시스템이 이용된다. 서보시스템은 소위 탐색 혹은 액세스 동작과 트랙추적 동작의 두가지의 독특한 동작을 수행한다. 탐색 동작 동안에 서보시스템은 이전의 트랙이나 파크위치로부터 선택된 트랙으로 가능한 빠르게 기록/독출 헤드를 이동시킨다. 헤드가 원하는 트랙에 도달한 때, 서보시스템은 트랙추적 동작을 시작하여 선택된 트랙의 중심선위에 헤드를 정확히 위치시키고 그 트랙의 연속된 부분들이 헤드를 통과할 때 그 위치에 헤드를 유지시킨다.
일반적으로 탐색 동작중에는 헤드가 장착된 액튜에이터 아암은 그 동작에 소요되는 시간을 최소화하도록 가능한 빠르게 이동된다는 것에 유의하는 것이 중요하다. 디스크 드라이브의 전반적인 성능을 평가하는데 있어서 탐색시간은 고려할 가장 중요한 요소의 하나이기 때문에 가능한 탐색동작을 실행하는데 걸리는 시간을 최소화하는 것이 필수적이다.
디스크 팩의 정확한 위치로부터 데이터를 기록하고 독출하기 위해 디스크 팩에 있어서 데이터 영역들은 실린더 어드레스, 헤드 어드레스 및 섹터 어드레스(CHS)에 의해 식별된다. 실린더 어드레스는 디스크 팩에서 디스크 표면위에 동일 반경에 놓여 있는 일련의 특정한 트랙들을 식별하며 일반적으로 헤드 집합체에 의해 동시에 액세스 가능하다. 헤드 에드레스는 어떤 헤드가 데이터를 읽을 수 있는 지를 식별하며 따라서 데이터가 기록되어 있는 디스크를 식별한다. 하나의 실린더내에 각 트랙은 데이터와 서보 정보를 저장하기 위한 섹터들로 더 나누어진다.
현재 많은 디스크 드라이브는 미국 특허공봅 5,210,660호로 헤츨러에 의해 제시된 소위 존 비트 기록(Zone Bit Recording; ZBR)의 개념을 이용한다. 이는 디스크 표면을 방사상 구역으로 분할하고 데이타를 각 구역마다 다른 데이타율로 기록하는 것이다. 구역들을 추가하기 위해서는 실린더, 헤드, 섹터(CHS) 식별체계를 구역, 실린더, 헤드, 섹터(ZCHS) 식별체계로 확장하는 것이 필요하다.
일부 디스크 파일은 디스크 스택에 있는 하나의 디스크에 전용표면을 설치하고 여기에만 서보정보를 갖는다. 그러나 현재 대부분의 디스크는 섹터식 서보(섹터 서보로도 불리운다)로 알려진 서보 아키텍쳐를 이용한다. 이는 헤츨러에 의해 미국 특허공보 5,210,660호에 제시된 것으로 서보 정보는 각 디스크 표면에 저장된 데이타 사이에 분산되어 있다. 섹터서보 아키텍쳐에서 서보섹터는 각 트랙에 대한 위치설정 데이타를 포함하므로써 자기헤드가 그 트랙에 위치하도록 한다. 후자와 같은 방식은 데이타를 저장하는데 필요한 구성요소 이외의 여분의 구성요소를 필요로 하지 않고 저코스트로 수행될 수 있고 또한 액세스되고 있는 데이타면에 서보정보가 기록되어 있어 트랙에 대한 위치이탈(TMR)의 모든 열적 원인을 제거하기 때문에 선호된다.
섹터서보나 전용면 서보 아키텍쳐의 용도와 구성장치는 당분야에 숙련된 자에게는 잘 알려져 있다.
디스크 파일을 포맷하기 위해서는 많은 방법들이 이용된다. 그 중의 하나가 고정 블록 아키텍쳐(FBA) 방식으로 전용서보 디스크 파일과 섹터서보 디스크 파일 양쪽 모두 이용된다. FBA 방식으로 포맷된 디스크 파일에서 각 디스크 트랙은 사이즈의 복수의 세그먼트로 분할되고 각 세그먼트는 서보정보, 식별정보(ID) 및 데이터를 기록하는 영역들로 분할된다.
섹터서보 아키텍처를 이용하녀 FBA 방식으로 포맷된 디스크상의 트랙의 전형적인 세그먼트(9)가 제1도에 도시되어 있다. 세그먼트(9)는 순차적으로 서보영역(10)과 ID영역(11) 및 데이타영역(12)으로 구성된다. 서보영역(10)은 기록-독출 및 속도 필드(15), 어드레스 마크(AM) 필드(16)와 위치오차신호(PES) 필드(17)와 같은 정보를 포함한다. 포맷동작 중에 디스크위에 기록되는 ID영역(11)은 데이터영역(12)에 대한 특정한 정보로 구성되어 이어지는 데이터영역(12)을 식별하기 위해 기록하거나 독출하는 정상적인 동작중에 이용될 수 있다. ID영역(11)은 전형적으로 독출-기록 및 속도 필드(18), VCOsync필드(19), 부호기/복호기 플러시 필드(20), 동기 바이트(21)와 ID 및 CRC 필드(22)로 구성된다. 데이타영역(12)은 전형적으로 iD영역의 필드들(18~21)과 동일한 필드들(23~26)과 데이타 및 ECC 필드(27)로 구성된다. ID 영역을 갖는 디스크 파일에서 CHS/ZCHS나 LBA 정보는 전형적으로 데이타영역 바로 앞에 위치하는 데이타 ID 필드(22)에 기록된다.
최근에는 디스크 드라이브의 용량을 증가사키기 위하여 ID없는 포맷으로 알려진 새로운 방식과 시스템이 개발되었고 ID없는 포맷을 이용하는 디스크 드라이브 시스템은 보통 ID없는 디스크 드라이브 시스템으로 불린다. 이 포맷은 1991. 7. 10 출원되고 계류중이며 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허출원 07/727,680호에 헤츨러에 의해 개시되었다. 섹터서보 아키텍쳐를 수행하는 iD없는 디스크 드라이브에서는 요구된 데이타영역을 정확하게 식별하므로써 ID영역의 이용을 완전하게 배제하기 위해 주어진 트랙의 서보영역중에서 위치필드중의 진 트랙번호 식별자(full track number identifier)가 디펙트맵(defect map)과 함께 이용된다.
간단히 언급하면, 불량섹터는 디펙트맵을 이용하여 맵핑하므로써 디스크 파일로부터 배제된다. 디스크 포맷 작업중에 각 섹터에 대하여 기록과 독출을 하여 어느 것이 이용가능하고 어느 것이 흠결이 있는지를 판정한다. 즉, 클러스터의 선두의 불량섹터의 섹터위치 식별자와 그 클러스터의 연속하는 불량섹터의 총수를 디펙트맵에 기록하므로써 흠결이 있는 섹터의 클러스터는 불량으로 표시된다. 독출/기록 동작중에 디스크 파일은 요구된 논리 섹터 위치식별자와 같거나 그보다 작은 값을 갖는 엔트리를 찾기 위해 디펙트맵을 검색하여 논리 블록 어드레스(주문자 혹은 시스템 어드레스가능 블록)를 물리 블록 어드레스(디스크 드라이브에서 유효한 섹터의 총수)로의 변환(논리-물리 섹터 변환)을 행한다. 해당 엔트리가 발견되지 않으면 물리 블록 어드레스는 논리 블록 어드레스와 같다. 해당 엔트리가 발견되면 연속하는 불량섹터의 총수를 나타내는 대응하는 오프셋이 디펙트맵에서 추출되어 요구된 섹터의 논리 블록 어드레스에 가산되므로써 해당 섹터의 물리 블록 어드레스를 산출한다. 계속해서 PBA는 CHS(존 기록 업음)이나 ZCHS(존 기록 있음)의 어느 하나로 변환되어 물리 디스크 위치를 액세스한다.
일단 디스크 드라이브가 식별된 실린더와 헤드 혹은 식별된 존, 실린더와 헤드로의 요구된 탐색동작을 완료하면 기록채널은 헤드아래를 통과하는 각 데이타영역에 관련된 서보영역을 조사하여 요구된 데이타영역을 정밀 검사한다. 적절한 데이타영역이 발견되면 데이타가 독출되고 동작이 완료된다.
하나 혹은 두개의 프로세서(인터페이스 프로세서와 서보프로세서)를 갖는 앞에서 언급한 데이타 저장 디스크 드라이브에 있어서 트랙을 탐색하도록 액튜에이터에 지시를 하기 전에 특정 트랙의 PBA가 계산되고 CHS나 ZCHS로 변환되어야 한다. 예를들어, 두개의 프로세서로 디자인한 경우에 있어서 일반적으로 인터페이스 프로세서는 데이타가 기록되어 있는 첫번째 가능한 트랙을 위해 LBA-PBA 변환과 PBA-CHS/ZCHS 변환을 수행한다. 다음에 CHS/ZCHS는 액튜에이터를 차례로 이동시키게 하는 보이스 코일에 필요한 전류를 차례로 공급하는 서보 전자회로에 필요한 신호를 적용하여 트랙 탐색동작을 시작하는데 이용된다.
첫번째 가능한 트랙을 위한 LBA-PBA 변환과 PBA-CHS/ZCHS 변환을 수행하고 그 정보를 서보프로세서에 전달하여 탐색동작을 실행하는 과정을 시간을 소모하는 동작이고 디스크 드라이브의 전체적인 성능을 저하시킨다. 즉 상기의 변환들은 트랙 탐색시간 전체에 직접적을 기여하기 때문에 디스크 드라이브의 전체적인 성능이 저하된다.
따라서 실질적으로 디스크 드라이브에서 트랙 탐색시간 전체를 감소시키고 ID없는 디스크 드라이브에서 트랙탐색과 관련된 전체적인 성능저하를 제거할 수 있는 발명에 대한 필요성이 대두되었다.
따라서 본 발명의 목적은 이중 프로세서를 갖는 ID없는 디스크 드라이브 시스템에 있어서 트랙 탐색동작을 시작하고 수행하는데 걸리는 시간을 줄이기 위한 시스템과 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 존 비트 기록 아키텍쳐를 갖는 ID없는 디스크 드라이브 시스템에 있어서 트랙 탐색동작을 수행하는데 걸리는 시간을 줄이기 위한 시스템과 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단일 프로세서를 갖는 ID없는 디스크 드라이브 시스템에 있어서 트랙 탐색동작을 수행하는데 걸리는 시간을 줄이기 위한 시스템과 방법을 제공하는 것이다. ID영역과 디펙트 테이블을 갖는 디스크 드라이브 시스템에 있어서 트랙 탐색동작을 수행하는데 걸리는 시간을 줄이기 위한 시스텝과 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위하여 그리고 본 발명에 따라 방법과 수단이 기술된다. 인터페이스 프로세서와 서보프로세서, 존 비트 기록, 섹터서보 아키텍쳐 및 ID없는 서보영역 특성을 갖는 디스크 드라이브 시스템에 있어서 인터페이스 프로세서는 호스트로부터 논리 블록 어드레스(LBA)를 받고 첫번째 물리 블록 어드레스의 예상 어드레스(EPBA)를 발생시키고 근사치의 PBA를 탐색하라는 명령어를 이용하여 이 어드레스를 서보프로세서에 전달한다.
LBA로부토 PBA나 EPBA 중 어느 하나를 발생시키기 위하여 인터페이스 프로세서는 디펙트맵을 이용한다. 디펙트맵은 두개의 매핑 테이블로 이루어지는데 첫번째 매핑 테이블(가상트랙 테이블)은 상위비트를 분담하는 LBA들의 그룹으로 정의되는 가상트랙을 위한 엔트리들로 구성된다. 엔트리 자체는 두번째 맵핑테이블로의 포인터들로써 각 인덱스 위치는 인덱스 위치에 대응하는 가상트랙상에 위치한 한 그룹의 섹터들로 식별한다. 두 번째 맴핑테이블(가상섹터 테이블)은 스킵될 섹터들의 엔트리로 구성된다. 엔트리들은 논리적 순서로 배열되고 그 다음의 이용가능한(스킵되지 않는) 섹터들에 대응하는 하위 LBA 비트만으로 구성된다. EPBA는 LBA의 대수합과 단지 가상트랙 테이블에만 관련된 엔트리로 구성된다.
또한 서보프로세서는 예상 ZCHS(EZCHS) 값을 계산하기 위해 EPBA와 존 테이블에서의 엔트리들을 이용한다. 또한 서보프로세서는 EZCHS값을 서보 전자회로로 전달한다. 계속해서 서보 전자회로는 EZCHS를 전류변화의 형태로 보이스코일로 전달하여 액튜에이터가 예상 트랙으로 이동하기 시작하게 한다.
액튜에이터가 예상 트랙으로 이동하고 탐색하고 있는 동안 인터페이스 프로세서는 가상섹터 테이블내의 엔트리들을 이용하여 정확한 PBA를 계산한다. 정확한 PBA는 다음과 같이 LBA를 PBA로 맵핑하므로써 계산된다. 가상트랙 번호를 구성하는 하위비트를 선정하기 위해서 마스크가 이용된다. LBA의 가상트랙 번호는 첫번째 테이블내의 엔트리를 선택하는데 이용되며 두번째 테이블내의 검색 시작점으로 인덱스를 제공한다. 가상트랙 테이블내의 그 다음의 엔트리는 검색범위를 제공한다. 검색 시작점을 시작하여 더 큰 엔트리가 발견될 때까지(LBA를 넘어선 섹터에 대응하는) 혹은 검색 한계에 도달될 때까지 LBA의 하위비트를 이용하여 번호를 증가시켜 가면서 혹은 이진법으로 두번째 테이블을 검색한다. 그런 후 결과로 생기는 인덱스 지점은 정확한 PBA를 제공하기 위하여 LBA에 부가된다. 또한 정확한 PBA는 서보프로세서로 전달되고 서보프로세서는 정확한 PBA와 존 테이블내의 엔트리들을 이용하여 정확한 ZCHS값을 계산한 후 서보 전자회로로 전달된다. 다음에 서보 전자회로는 정확한 ZCHS값을 이용하여 이미 진행중에 있는 예상 트랙탐색 목표를 질제의(원하는) 트랙탐색 목표로 적절히 조정한다.
이에따라 주어진 디스크 드라이브에서 트랙탐색 동작을 실행하는데 걸리는 전체 시간을 실질적으로 감소시키는 효과가 있다. 이는 본 발명에 따르면 액튜에이터는 이미 디스크 표면위에서 예상 트랙을 향하여 동작중에 있으며(예상 트랙은 실제 트랙에 상당히 가깝게 접근해 있다) 그 동안에 정확한 트랙의 어드레스가 계산되고 있기 때문이다. 즉, 정확한 목표트랙 어드레스가 계산될 때까지 기다리지 않고 원하는 트랙(찾고자 하는 트랙, 목표트랙)을 향하여 올바른 방향으로 액튜에이터를 동작시키므로써 탐색시간 전체에 실질적인 감소를 얻을 수 있다.
LBA는 전형적으로 0에서 N까지 번호가 부여되어 있는 것에 유의해야 한다. 여기서 N은 주문자 및/또는 시스템 용도로 유효한 블록(섹터)의 총수이다. 더우기 PBA는 0에서 M까지 번호가 부여된 모든 섹터들을 포함하는 것으로 정의된다. 여기서 M은 N보다 크며 디스크 드라이브상의 가능한 섹터의 총수이다. 디스크 드라이브에서 PBA들의 총수(M PBA들)로 표시되는 물리적 저장공간은 모든 LBA에 모든 스팁섹터를 더한 것이다.
다른 실시예에 있어서 LBA-PBA 계산과 PBA-ZCHS 계산은 서보프로세서보다는 인터페이스 프로세서에서 일어난다. 따라서 최초로 존 정보, 실린더정보, 헤드정보 및 섹터정보로 구성되는 첫번째 PBA의 예상치는 인터페이스 프로세서에서 계산되고 구후에 서보프로세서로 전달된다. 또한 서보프로세서는 예상 ZCHS값을 근거로 하여 목표트랙을 판정하고 서보전자회로에 필요한 신호를 공급한다. 계속해서 서보전자회로는 액튜에이터가 예상 트랙으로 이동하기 시작하도록 전류의 형태로 보이스코일에 필요한 신호를 공급한다. 액튜에이터가 예상 트랙으로 이동하고 탐색하고 있는 동안 인터페이스 프로세서는 원하는 트랙을 위한 정확한 PBA를 계산한다. 정확한 PBA는 존 정보, 실린더정보, 헤드정보 및 섹터정보를 계산하는데 이용된다. 상기 정보들은 서보프로세서로 전달되고 계속해서 전류의 형태로 서보전자회로로 전달된다. 그런 후 서보전자회로는 정확한 전류값을 이용하여 원하는 트랙으로의 액튜에이터의 이동을 조정한다.
또 다른 실시예에 있어서 디스크 드라이브 시스템은 두개의 프로세서 보다는 단 하나의 프로세서로 구성된다. 이 실시예에 있어서 프로세서는 처음에는 첫번째 물리 블록 어드레스(PBA)의 예상치를 계산한 후 예상 PBA(EPBA)는 CHS/ZCHS값으로 변환된다. 다음에 프로세서는 예상 ZCHS값을 근거로 하여 목표트랙을 판정하고 서보전자회로에 필요한 신호를 공급하며 서보전자회로는 액튜에이터를 예상트랙으로 이동하기 시작하도록 보이스코일에 필요한 전류를 공급한다. 액튜에이터가 예상 트랙으로 이동하고 탐색하고 있는 동안 프로세서는 실제의 트랙을 위한 정확한 PBA를 계산한다. 다음에 정확한 PBA는 정확한 ZCHS값을 계산하는데 이용되며 이미 진행중인 예상 트랙 탐색목표를 원하는 트랙 탐색좌표로 대처한다.
상기에 기술된 본 발명과 다른 실시예들은 ID영역과 디펙트맵을 갖는 디스크 드라이브 시스템이나 존 비트 기록 특성이 없는 디스크 드라이브 시스템 혹은 그들의 조합에도 똑같이 적용할 수 있다.
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에서 도시된 바와 같은 본 발명의 적합한 실시예에 대한 보다 상세한 기술로써 명백해질 것이다. 또한 본 발명에서 기술된 실시예들은 본 발명의 일반적인 원리를 설명하기 위한 것으로 본 발명에서 청구된 발명의 개념을 제한하려는 것은 아니다.
이하 본 발명의 구성에 대하서 실시예와 함께 설명한다.
제2도에서는 본 발명의 바람직한 실시예에서 이용된 디스크 트랙의 ID없는 세그먼트(29)의 회로 다이아그램을 나타내고 있다. 세그먼트(29)는 서보영역(30)과 데이타영역(31)으로 구성된다. 서보영역(30)은 전형적으로 기록-독출 회복 및 속도 보상필드(32), 어드레스 마크 필드(34), 위치필드(36)와 서보 패드필드(38)로 구성된다. 데이타영역(31)은 전형적으로 VCOsync 필드(42), 데이타 및 ECC 필드(44)와 데이타 패드필드(46)로 구성된다.
제3도에서는 본 발명의 디스크 드라이브(202)의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 디스크 드라이브(202)는 세터서보, ID제거 및 존 비트 기록 특성을 이용하는 고정 블록 아키텍쳐(FBA)를 이용하여 포맷된다. 드라이브(202)는 샤프트(도시되지 않음)에 장착된 자기기록 디스크(204), 액튜에이터 아암(206), 상기 아암(206)에 장착된 기록헤드(208)(기록 트랜스듀서라고도 함), 액튜에이터 아암(206)과 연결되어 아암(206)의 이동을 제어하고 그에 따라 디스크 표면위에 헤드(208)를 위치 설정하는 보이스 코일(210)을 포함한다. 서보전자회로(212)는 보이스 코일(210)과 연결되고 보이스 코일에서의 전류량을 제어하며 독출/기록(R/W) 전자회로(213)는 서보전자회로(212), 포맷터 전자회로(215) 및 액튜에이터 아암(206)과 연결된다. R/W 전자회로(213)는 디스크로부터 데이타를 독출하고 디스크상에 데이타를 기록하는 수단을 제공한다. 또한 인터페이스 전자회로(214)는 인터페이스 프로세서(219) 및 호스트 컴퓨터(도시되지 않음)에 연결되고 포맷터 전자회로(215)는 인터페이스 프로세서(219), 서보전자회로(212) 및 R/W 전자회로(213)에 연결되며 서보프로세서(215)는 서보전자회로(212), 포맷터 전자회로(215), 인터페이스 프로세서(219) 및 RAM(272)에 연결된다.
디스크(204)는 회전중심(211)을 포함하며 헤드의 위치설정과 데이타 저장 목적으로 방사상으로 간격진 일련의 트랙들로 분할된다. 그 중의 하나가 트랙(218)으로 도시되어 있다. 트랙들은 여러개의 존(zone)들로 방사상으로 그룹지어지며 그 중의 세개가(251), (252), (253)으로 도시되어 있다. 일반적으로 각 존의 트랙의 수는 다른 존에서의 트랙의 수와 다르며 트랙당 섹터의 수도 각 존마다 다르다. 또한 디스크(204)는 일반적으로 반경방향으로 트랙을 가로질러 연장된 복수의 서보섹터(220)를 포함한다. 각 존은 참조 인덱스를 가지며 또한 각 존내에서 트랙들은 원주방향으로 여러개의 데이타 섹터들(254)로 분할된다. 바람직한 실시예에서 데이타 섹터(254)는 ID영역을 갖지 않는다. 고정 블록 아키텍쳐(FBA)의 일반적인 의미에 따라 모든 데이타 섹터들(254)은 보통 데이타를 바이트로 표현하여 실질적으로 같은 사이즈를 갖는다. 그러나 데이타 섹터 사이즈가 서로 다르다해도 본 발명이 쉽게 이용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예의 동작을 설명하면 독출/기록 전자회로(213)는 헤드(208)로부터 전기 신호를 받아서 서보신호(정보)를 서보전자회로(212)로 보내고 데이타신호를 포맷터(215)로 보낸다. 서보전자회로(212)는 서보정보를 이용하여 (240)에 전류를 생성하며 이 전류는 보이스 코일(210)이 액튜에이터 아암(206)을 이동하게 하여 헤드(208)를 원하는 트랙 위에 위치하도록 하거나 원하는 트랙에 이미 위치한 헤드(208)를 그 트랙에 대한 독출/기록이 행해지는 동안 그 트랙 위에 확실히 머물도록 한다. 인터페이스 전자 회로(214)는 데이터와 지시가 전달되는 전달 인터페이스(262)를 통하여 인터페이스 프로세서(219)와 호스트 컵퓨터(도시되지 않음) 사이에 전달 수단을 제공한다. 또한 인터페이스 프로세서(219)는 전달 인터페이스(264)를 통하여 포맷터 전자 회로(215)와 연결된다.
드라이브(202)를 동작시킬 때 인터페이스 프로세서(219)는 호스트로부터 인터페이스 전자회로(214)를 통해 논리 블록 어드레스(LBA)와 카운트 형태로 데이터 섹터(254)를 독출하거나 기록하라는 요구를 받는다. 또한 포맷터 전자 회로(215)는 인터페이스 프로세서(219)로부터 시작 섹터 번호, 카운트 그리고 스팁 섹터의 리스트를 받는다. LBA는 디펙트맵의 가상 트랙 테이블을 이용하여 인터페이스 프로세서(219)에서 예상 PBA(PBA의 1차 근사치)라고도 함)로 변환되고 그후 예상 PBA(EPBA)는 서보프로세서(216)로 전달된다. 디펙트맵은 바람직하게는 버퍼RAM(276)에 저장되어 있다. 다음에 EPBA는 존 테이블내의 정보를 이용하여 서보프로세서(216)에 의해 예상 ZCHS(EZCHS)로 변환된다. 존 테이블은 선택적으로 다른 형태의 저장매체에 존재할 수도 있지만 바람직하게는 서보RAM(272)에 존재한다. 존 테이블은 PBA/EPBA-ZCHS/EZCHS 변환에 요구되는 정보에 대한 엔트리들을 포함하고 있다. 결과적으로 EZCHS 정보는 액튜에이터 아암(206)과 헤드(208)를 예상 트랙목표로 이동시키기 위하여 보이스 코일(210) 전류정보를 서보전자회로(212)로 보냄으로써 탐색동작을 시작하는데 이용된다.
에상 트랙에의 탐색동작과 동시에 인터페이스 프로세서(219)는 디펙트 맵의 가상트랙 테이블과 가상섹터 테이블을 이용하여 PBA에 대한 정확한 계산을 하여 전달인터페이스(270)을 통하여 서보프로세서(216)에 정확한 PBA 정보를 전달한다. 디펙트맵(450)은 선택적으로 다른 형태의 저장매체에 존재할 수도 있지만 버퍼RAM(276)에 존재한다. 정확한 PBA를 ZCHS값으로 변환한 후에 서보프로세서(216)는 갱신된 ZCHS 정보를 인터페이스 프로세서(219)에 공급하고 보이스 코일(210)에서의 전류량을 조정하여 헤드(208)가 예상 트랙보다는 실제의(원하는) 트랙으로 이동되어 그위에 위치되도록 한다.
다음에 LBA-PBA 검색과 서보프로세서(216)로 부터의 ZCHS값을 이용하여 인터페이스 프로세서(219)는 시작섹터 번호, 카운트와 스킵섹터의 리스트로 구성된 트랙 전이량을 계산한다. 또한 포맷터 전자회로(215)는 인터페이스 프로세서(219)로부터 시작섹터 번호, 카운트와 스킵섹터의 리스트를 받는다.
일단 서보프로세서(216)가 실제의 트랙위에 헤드(208)를 위치시키면, 서보전자회로(212)는 원하는 섹터를 찾아내어 식별하기 위하여 섹터 계산을 실행하기 시작한다. 서보섹터(220)가 헤드(208) 아래를 통과할 때, 앞에서 언급한 미국 특허출원 07/727,680호에 기술된 ID없는 방식이 각 데이타 섹터를 식별하기 위해 이용된다. 요약하면, 인덱스 마크는 트랙상의 첫번째 서보섹터를 식별하고 어드레스 마크는 그 트랙상의 연속하는 서보섹터들을 찾는다. 그리고 어드레스 마크의 카운트는 그 트랙상의 각 서보섹터를 독특하게 식별한다.
인터페이스 프로세서(219)로 다시 보내져서 아마 어떤 리던던시(redundancy)를 갖고 있는 것처럼 이용될 수 있도록 할 뿐아니라 서보프로세서에서 ZCHS 계산결과의 정확성을 체크하는 방법대로 서보프로세서의 계산이 인터페이스 프로세서 자체의 계산에 대비하여 체크될 수 있도록 서보프로세서(216)에서의 ZCHS 계산결과는 전달인터페이스(270)를 통하여 인터페이스 프로세서(219)로 되돌려진다.
제4도에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 인터페이스 프로세서(219), 서보프로세서(216), 디펙트맵(450)과 버퍼관리자(282)를 이용하는 LBA-PBA/EPBA와 PBA/EPBA-ZCHS/EZCHS 변환을 보여주는 상위레벨 블록 다이아그램을 도시하고 있다.
제5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 LBA-PBA 변환을 보여주는 모식도이다.
제3도, 제4도 및 제5도를 참조하면 디스크(204)의 트랙상에서 원하는 데이터 섹터를 찾기 위해 호스트로부터 받은 논리적 블록 어드레스(LBA)는 ZCHS 값으로 변환되어야 한다. 일반적으로 이것은 최초로 데이터 섹터에 대한 이용자 식별자인 LBA를 드라이브의 물리적 공간으로의 LBA의 맵핑된 물리적 블록 어드레스(PBA)로 변환하는 것을 의미한다. 이 변환은 디펙트맵(450)을 이용하여 실행된다. 바람직하게 버퍼램(276)에 상주하는 디펙트맵(450)은 각 디스크 드라이브에서의 디펙트와 스페어들 및 그 디펙트와 스페어들의 위치에 대한 리스트이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 디펙트맵(450)은 계류중인 미국 특허출원 08/173,588호에 개시된 것처럼 가상 트랙 테이블(906)과 가상섹터 테이블(908)로 구성된다. 간단히 설명하면 디펙트맵(450)에서 각 LBA의 하위비트만이 디스크상의 각 디펙트를 식별하기 위해 이용된다. 디스크상에서 각 디펙트를 식별하는데 있어 필요한 비트의 수를 최소화하므로써 디펙트맵이 저장되는 유용한 RAM공간을 절약하는 동안 LBA-PBA 변환은 크게 개선된다.
상기에 설명한 바와 같이 디펙트맵(450)은 가상트랙(VT) 테이블(906)과 가상섹터(VS) 테이블(908)의 한 쌍의 테이블로 구성된다. VT 테이블(906)은 상위비트를 분담하는 LBA의 그룹들로 정의되는 가상트랙에 대한 엔트리를 포함한다. SV 테이블(908)은 디스크에서 스킵섹터에 대응하는 LBA의 하위비트만을 표시하는 엔트리를 포함한다. PBA로 설명된 것처럼 VT/VS 테이블 액세스의 출력은 존 테이블내의 정보를 이용하여 ZCHS 값으로 변환된다.
제5도를 주로 참고하면, 변환과정중에서 LBA-PBA 부분에 대한 근거를 형성하는 LBA-PBA 맵핑 아키텍쳐를 보여주고 있다. 특히 제5도에서는 904, VT 테이블(906)과 VS 테이블(908)에서 2진형태로 표현된 전형적인 LBA를 보여준다. 904에 도시된 바와 같이 LBA의 전체 길이는 A비트이다. 초기에 인터페이스 전자회로(262)는 호스트 컴퓨터로부터 LBA를 받으며 이는 인터페이스 프로세서(219)로 전달된다. 필요하다면 인터페이스 프로세서(219)는 초기에 전달받은 LBA를 다음의 함수를 이용하여 새로운 LBA로 변환할 수 있다. 즉, 새로운 LBA=M*LBA+B
여기서, M은 주문자 LBA 당 섹터의 수, B는 주문자 데이타의 1차 실제 LBA
LBA는 바람직하게 두 영역으로 분할된다. B 부분으로 표시된 상위부분은 가상트랙 번호를 결정하기 위해 필요한 비트수를 포함하며 C 부분으로 표시된 하위부분은 가상섹터 번호를 결정하기 위해 필요한 비트수를 포함한다. 바람직한 실시예에서 LBA는 4바이트로 이루어지며 B부분은 가상 트랙 번호를 결정하는데 전용인 2 바이트로 이루어지고 C 부분은 가상 섹터 번호를 결정하는데 전용인 2 바이트로 이루어진다.
가상트랙(VT)은 정확히 2(A-B)개의 양호 데이타 섹터를 갖는 인접한 일련의 데이타 섹터들로 정의된다. 가상트랙은 양호 섹터와 스팁섹터 모두를 포함하거나 선택적으로 양호 섹터만을 포함할 수 있다. 양호 섹터란 스킵이 없는 섹터를 말하고, 스킵섹터는 스페어나 디펙트중의 하나인 섹터이다. 또한 스페어 섹터는 이용되지 않도록 프로세서에 의해 무시되는 섹터이다. 바람직한 실시예에서 각 가상트랙은 65536 바이트의 양호 정보를 포함한다. 모든 가상트랙들은 디스크 드라이브의 최초에 0번으로 정의된 가상 트랙을 출발하여 전체 디스크 드라이브를 통하면서 서로서로 인접되어 있다. 가상트랙 번호는 단지 LBA의 상위비트를 액세스하거나 혹은 A-B 시프트량만큼 LBA를 오른쪽으로 논리적으로 시프트하므로써 LBA로부터 얻을 수 있다.
가상섹터(VS)는 가상트랙내에 포함된 양호 섹터로 정의된다. 또한 2(A-B)개의 상이한 가상섹터 번호들이 유효하다. 따라서 하나의 가상 트랙 내에 모든 가상섹터들은 그 트랙의 최초 양호 섹터에서 출발하여 그 트랙의 최후 양호 섹터에서 종료하면서 연속적으로 변호가 부여된다.
LBA가 가상트랙 번호와 가상섹터 번호로 세분될 때 가상트랙 번호는 가상섹터 테이블(908)로 인덱스 지점을 얻기 위해 가상트랙 테이블(906)로 참조된다. 인덱스 지점은 VS 테이블(908)에서 순차검색이 시작되는 출발점으로 이용된다. 이때 순차검색은 검색하고자 하는 가상섹터 번호보다 높은 가상섹터 번호가 가상섹터 테이블(908)에서 발견되거나 인덱스가 그 다음의 가상트랙에 대한 엔트리를 초과할 때까지 계속된다. 일단 적절한 엔트리가 발견되면 전달받은 LBA에 마지막 검색 엔트리에 대응하는 VS 테이블(908)내의 인덱스를 더하므로써 PBA가 계산된다.
가상트랙 테이블(906)은 디스크 드라이브에서의 모든 가상트랙에 대응하는 엔트리를 포함한다는 것에 유의하라. 각 엔트리는 적어도 폭이 B 비트이며 가상섹터 테이블(908)로의 포인터를 포함한다. 동작시에는 VT 테이블(906)은 VT 테이블로 인덱싱하므로써 B 부분의 값, 즉 LBA(904)로부터 얻어지는 가상트랙 번호에 따라 시작된다. 이때 판정된 인덱스 지점에서 발견된 값은 해당되는 가상트랙과 관련된 첫번째 스킵 섹터를 찾아내기 위해 가상섹터 테이블(908)의 시작에 더해진다.
가상섹터 테이블(908)과 달리 가상섹터 테이블(908)은 디스크 드라이브상의 모든 가상섹터에 대한 엔트리를 포함하지 않는다. 반면에 가상섹터 테이블(908)은 단지 스팁 섹터(흠결있는 섹터 및/혹은 스페어 섹터)에 대한 엔트리들만을 포함한다.
상기한 바와 같이 가상섹터 테이블(908)은 가상섹터 테이블을 이용하여 설정된 인덱스값으로 시작된다. 그 인덱스값으로 시작하여 LBA값(904)의 하위로부터 받은 C 비트값에 대해서 이보다 더 큰 가상섹터 번호가 발견될 때까지 순차검색이 행해진다. 가상섹터 번호보다 큰 이것은 현재의 가상섹터 번호에 도달하기 위해 통과되어야 할 스킵들의 갯수를 설정한다.
LBA를 PBA로 변환하기 위한 식은 다음과 같이 주어진다. 즉,
여기서, vt=LBA의 최좌측 B 비트=가상트랙 번호
vs=LBA의 최우측 C 비트=가상섹터 번호
VS(i)≤vs
VT() 테이블=가상트랙 테이블
VS() 테이블=가상섹터 테이블
i는 VT(vt)≤i≤VT(vt+1) 되도록 VS 테이블로의 인덱스
LBA+VT(vt)항은 PBA에 대한 1차 근사치(예상 PBA(EPBA)라고도 함)라 하며 VS(i) 번호는 VS 테이블에서 vt에 대한 첫번째 엔트리로부터의 오프셋이다. LBA+VT(vt)항과 VS(i) 번호항은 함께 정확한 PBA값을 제공한다.
식1에 주어진 바와같이 정확한 PBA값을 계산하는데 걸리는 시간은 OBA+VT(vt)항과 VS(i) 번호 항을 계산하는데 걸리는 시간은 함수임을 쉽게 알 수 있다. 또한 VS(i) 번호항의 계산은 얼마나 많은 VS 엔트리들이 검색될 것인가에 직접적으로 좌우되는 실제의 시간에 그 테이블이 저장되어 있는 매체를 액세스하는데 걸리는 시간을 곱하여 얻을 수 있음을 이해할 수 있다. 앞에서 기술된 것처럼 인터페이스 프로세서(219)에서 PBA의 1차 근사치를 계산하고 즉시 그 근사치를 서보프로세서(216)로 보내어 서보프로세서가 탐색동작을 시작하도록 하므로써 실질적인 시간을 줄일 수 있다. 반면에 인터페이스 프로세서(219)는 계속해서 식1의 두번째 항인 VS(i) 번호를 계산하고 계산이 완료될 때 서보프로세서(216)로 정확한 PBA값을 보낸다. 그런 후 서보프로세서는 정확한 PBA를 이용하여 예상 트랙탐색 목표를 대치하고 보이스코일(210)의 전류량을 변화시키므로써 액튜에이터 아암(206)을 원하는 트랙으로 이동시킨다. 앞서 기술되었듯이 정확한 트랙 어드레스가 계산될 때까지 기다리지 않고 트랙목표쪽으로 액튜에이터가 움직이도록 하므로써 탐색시간 전체를 실질적으로 줄일 수 있다. 예를들어, 예상 PBA의 계산은 약 10 내지 20㎲ 범위내에서 실질적으로 될 수 있는 반면 정확한 PBA의 계산은 약 100 내지 300㎲ 범위내에서 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 LBA-ZCHS/EZCHS 변환은 두단계의 과정으로 이루어진다. LBA-PBA/EPBA 변환은 인터페이스 프로세서(219)에서 실행되고 PBA/EPBA-ZCHS/EZHS 변환은 서보프로세서(216)에서 실행된다. 두단계의 변환과정을 갖는 이유는 서보프로세서가 전형적으로 인터페이스 프로세서보다 훨씬 더 빠른 프로세서이므로 PBA/EPBA-ZCHS/EZHS 변환계산을 서보프로세서로 옮김으로써 LBA-ZCHS 변환의 전 과정이 실질적으로 스피드업될 수 있고 더욱이 전체 변환시간을 감소시키며 탐색성능을 향상시킬 수 있다.
바람직한 실시예에서 서보프로세서는 존 테이블을 이용하여 PBA/EPBA-ZCHS/EZCHS 변환을 실행한다. 존 테이블은 PBA/EPBA-ZCHS/EZHS 변환을 용이하게 하기 위한 엔트리들을 포함한다. 엔트리는 존 시작 PBA, 존 시작 실린더와 트랙당 섹터수이다. 존 테이블은 최후의 경계조건에 대한 엔트리뿐만 아니라 디스크 드라이브에서 각 존에 대한 엔트리도 포함한다. 존 테이블은 바람직하게는 RAM에 저장되지만 선택적으로 다른 형태의 저장매체에 저장될 수도 있다. PBA-ZCHS 변환을 위한 존 테이블 방식의 실행에 대한 상세한 것은 계류중인 미국 특허출원 08/173,588호에 나타나 있다.
또한 존 테이블은 인터페이스 프로세서의 자체 계산에 대한 검사로써 인터페이스 프로세서로 되돌려 보내진 ZCHS 스큐 계산을 용이하게 하기 위한 엔트리도 포함한다. 트랙 스큐, 실린더 스큐 및 존 시작 스큐와 같은 엔트리들은 이러한 스큐계산을 실행하기 위해 존 테이블에 부가된다. 트랙 스큐는 하나의 헤드로부터 다음 헤드로 이동하는 동안 통과할 데이터 섹터의 최대수이다. 실린더 스큐는 한 실린더으 마지막 헤드에서 다음 실린더의 첫번째 헤드로 이동하는 동안 통과할 데이터 섹터의 최대수이다. 존 시작 스큐는 해당 존의 시작 스큐이다.
존 테이블에서 상기의 엔트리들을 이용하여 서보프로세서에 의해 다음과 같이 스큐를 계산할 수 있다.
스큐=존 시작 스큐+((실린더-존 시작 실린더)*실린더
스큐의 합+헤드*트랙 스큐) modulo 트랙당 섹터수
여기서, 실린더 스큐의 합=(헤드의 수+1)*트랙 스큐+실린더 스큐
이제 제6도를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예의 하드웨어를 도식하고 있다. 서보장치(212)는 어드레스 마크(AM) 검출기와 트랙번호 디코더(TID;412), 서보섹터 카운터(414), 안전 로직(416), 액튜에이터 위치제어 로직(418) 및 타이밍 발생 로직(420)을 포함한다. 인터페이스 프로세서(219)는 LBA-PBA/EPBA 변환기(456)를 포함한다. 포맷터 장치(215)는 섹터 펄스발생 로직(421), 포맷 테이블(422), 데이타 섹터 식별자(454), 제어함수(476), 버퍼관리자(282) 및 목표발생 로직(462)을 포함한다. 서보프로세서(216)는 PBA/EPBA-ZCHS/EZCHS 변환기(458)와 바람직하게 서보RAM(272)에 저장되어 있는 존 테이블(459)을 포함한다. 또한 하드웨어 장치는 버퍼RAM(276), 인터페이스 전자회로(214), 보이스 코일(210) 및 기록/독출(R/W) 장치(213)를 포함한다.
동작시에 인터페이스 프로세서(219)는 호스트 시스템(도시되지 않음)으로부터 데이타 섹터로의 기록 혹은 독출동작을 실행하라는 요구를 받는다. 그 요구는 인터페이스(262)를 통해 인터페이스 전자회로(214)로 전달되고 거기에서 전달링크(272)를 통해 인터페이스 프로세서(219)로 전달된다. 요구된(찾으려는) 섹터는 그것의 LBA에 의해 식별된다. LBA는 앞에서 상세히 설명된 대로 디펙트맵(350)의 가상섹터 테이블(906)에서의 적절한 엔트리를 이용하여 변환기(456)에 의해 1차적으로 EPBA로 변환된다.
바람직한 실시예에서 디펙트맵(450)내의 엔트리들은 버퍼관리자(282)를 통해 인터페이스 프로세서(219)로 전달되며 여기서 버퍼관리자는 포맷터(215)의 일부분이다. 그런 후 변환기(456)의 출력인 EPBA 정보는 인터페이스 버스(270)을 통해 서보프로세서(216)로 전달된다. 계속해서 서보프로세서(216)는 앞에서 상세히 설명된 대로 변환기(458)와 존 테이블(459)을 이용하여 EPBA값을 동등한 EZCHS값으로 변환한다. 일단 EZCHS값이 유효하게 되면 서보프로세서(216)는 에상 실린더값과 헤드값을 전류의 형태로 인터페이스(466)를 통하여 액튜에이터 위치제어 로직(418)으로 보내어 예상 트랙 탐색동작을 실시한다. 액튜에이터 위치제어 로직(418)은 당분야에서 알려진 방법으로 작용하는 바 적정 전류(240)를 보이스 코일(210)에 공급하므로써 예상 트랙목표로 액튜에이터 아암(206)을 이동하게 한다.
서보전자회로(212)와 포맷터(215)가 EZCHS값을 처리하고 헤드(208)를 예상 트랙으로 이동시키는 동안, 인터페이스 프로세서(219)는 디펙트맵(450)에서 가상트랙 테이블과 가상섹터 테이블을 이용하여 LBA를 정확한 PBA로 변환하고 정확한 PBA를 서보프로세서(216)로 전달한다. 서보프로세서(216)는 차례로 변환기(458)와 존 테이블(459)를 이용하여 PBA를 실제 ZCHS값으로 변화한다. 더우기 서보프로세서(216)와 LBA-PBA 변환으로부터 얻어진 트랙정보는 또한 시작섹터 번호, 카운트 및 목표발생 로직(264)에 전달되는 스킵섹터 리스트를 발생시키는데 이용된다. 일단 서보전자회로(212)가 디스크로부터 되읽혀진 ZCHS값과 실제 ZCHS값이 매칭됨을 발견하면 트랙탐색 동작은 종료되고 트랙추적 동작이 시작되며 이때 데이타는 섹터상에 되읽히거나 기록된다.
또한 서보전자회로(212)는 R/W 전자회로(213)로부터 인터페이스(266)를 통하여 서보정보를 받는다. AM 검출기(412)는 서보 어드레스 마크를 검출하여 발견된 어드레스 마크를 인터페이스(432)를 통해 서보섹터 카운터(414)로 전달한다. 또한 어드레스 마크는 인터페이스(432)를 통해 타이밍 로직(420)으로 전달되어 서보전자회로(212)의 동작에 필요한 타이밍 신호를 당분야의 공지된 방법으로 발생시킨다. 게다가 어드레스 마크 검출기(412)는 실린더 번호, 서보 인덱스, 서보섹터 번호 및 헤드번호가 포함된 TID 정보를 디코딩하여 안전 로직(416)으로 전달한다. 검출기(412)는 또한 인덱스 신호를 인터페이스(433)를 통해 카운터(414)에 고급하며 이 신호는 서보섹터 카운터(414)를 리셋하는데 이용된다. 카운터(414)는 각 연속하는 서보로 인터페이스(432)를 통해 전달된 어드레스 마크에 의해 하나씩 증가된다. 이러한 방법으로 서보섹터 카운터(414)는 항상 출력시에 현재의 서보섹터 번호를 출력한다.
안전로직(416)은 검출기(412)로부터 인터페이스(430)를 통해 디코딩된 TID 정보를 받고 또한 인터페이스(436)을 통해서 카운터(414)로 부터는 서보섹터 번호를 받는다. 안전로직(416)은 서보장치의 올바른 동작을 보장하기 위해 여러가지의 안전검사를 수행한다. 인터페이스(436)을 통해 받은 현재의 서보섹터 번호를 TID내의 어떤 서보섹터 번호 정보와도 비교하는 기능을 갖으며 TID내의 정보를 취급하는 어떤 에러도 처리하는 기능을 갖는다. 실린더와 헤드번호와 함께 에러정보는 인터페이스(438)를 통하여 출력된다. 액튜에이터 위치제어 조직(418)은 인터페이스(438)를 통해 받은 실린더값과 헤드값을 인터페이스(466)를 통해 받은 예상값과 비교하며 어떤 에러에 대해서도 작용한다. 섹터 펄스 로직(421)은 인터페이스(436)를 통해 받은 서보섹터 번호를 이용하여 포맷 테이블(422)에 대한 어드레스를 생성하며 그 존에 대한 세그먼트 정보를 검색한다. 또한 섹터 펄스 로직(421)은 동기화 카운터, 데이타 카운터 및 패드 카운터의 세개의 카운터로 구성된다. 이들 각각의 카운터는 포맷에서 여러가지 필드들 사이에 바이트 클럭을 카운트하기 위해 이용되며 이에 의해 데이타 섹터가 발견되고 식별된다. 그 때문에 섹터 펄스 로직(421)은 기록헤드(208)에 따라서 통과할 데이타 섹터의 시작위치와 데이타 섹터번호를 모두 식별할 수 있다. 데이타 섹터의 시작점이 헤드아래에 있을 때 데이타 섹터 조건(444)의 현재 시작점은 데이타 섹터 식별자(454)로 보내져서 포맷터(215)가 대기시간없이 기능을 수행할 수 있도록 한다. 섹터 조건(444)을 받는 즉시 데이타 섹터 식별자(454)는 현재의 데이타 섹터 번호(442)와 목표발생 로직(462)으로부터 받은 목표섹터값을 비교한다. 매칭이 발견되면 섹터펄스는 (470)을 통해 제어정보 로직(476)으로 보내어진다. 그 시점에서 데이타 섹터는 당 분야에 공지된 방법에 따라 계속 처리된다.
제7도는 두개의 마이크로프로세서 대신에 하나의 마이크로프로세서(216)를 이용한 본 발명의 다른 실시예를 보여주고 있다. 이 실시예에서 프로세서(216)는 먼저 PBA의 1차 근사치를 계산하고 이 정보를 이용하여 예상 탐색동작을 시작한다. 예상 탐색동작과 동시에 프로세서(216)는 정확한 PBA를 계산하고 예상 탐색동작이 일어나고 있는 동안에 정확한 PBA를 이용하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 찾고자 하는 실제 트랙으로 탐색동작을 조정한다. LBA-PBA/EPBA 변환과 PBA/EPBA-ZCHS/EZCHS 변환의 상세한 것은 바람직한 실시예로써 앞서 기술한 것과 동일하다.
또 다른 실시예에서 서보프로세서에 의해 ZCHS/EZCHS를 계산하기 보다는 LBA-PBA/EPBA 변환과 PBA/EPBA-ZCHS/EZCHS 변환은 인터페이스 프로세서에서 실행되고 그런 후 ACHS/EZCHS 값이 서보프로세서로 전달된다.
또 다른 실시예에서 LBA는 우선 EPBA나 정확한(실제의) PBA를 계산하기 전에 서보프로세서로 전달된다. LBA는 ZCHS로 변환되고 트랙 탐색동작을 시작하는데 이용된다. 반면에 LBA는 EPBA로 변환되고 서보프로세서로 전달된다. 동작의 나머지는 바람직한 실시예와 같다.
본 발명의 많은 실시예가 기술되어 있지만 그럼에도 불구하고 다양한 변경이 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 가해질 수 있다. 따라서 본 발명은 특정하게 설명된 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다만 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (34)

  1. 디스크 드라이브 시스템에 있어서, 반경방향으로 간격을 둔 트랙들을 갖는 데이타 기록 디스크와, 상기 디스크상의 목표트랙의 예상 어드레스를 계산하고 상기 목표트랙의 정확한 어드레스를 계산하기 위한 프로세서를 구비하며, 상기 프로세서는 상기 예상 어드레스를 이용하여 상기 목표 트랙을 탐색하고 상기 목표트랙의 상기 정확한 어드레스를 이용하여 상기 탐색동작을 조정하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 트랙은 복수의 세그먼트로 세분되고 각 세그먼트는 데이타 세그먼트와 상기 데이타 섹터를 유일하게 식별하기 위한 수단을 갖는 서보섹터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는 논리 블록 어드레스(LBA)를 예상 실린더-헤드-섹터(CHS) 어드레스 및 정확한 CHS 어드레스로 변환하기 위한 맵핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 데이타 기록 디스크는 방사상의 기록 존으로 더 세분되고, 상기 프로세서는 논리 블록 어드레스(LBA)를 예상 존-실린더-헤드-섹터(ZHCHS) 어드레스 및 정확한 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 맵핑수단을 더 포함하며, 상기 논리 블록 어드레스(LBA)는 상위비트와 하위비트의 집합들로 세분되는 복수의 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 맵핑수단은 논리 블록 어드레스(LBA)를 물리 블록 어드레스(PBA)로 변환하기 위한 제1맵핑수단과 물리 블록 어드레스(PBA)를 존-실린더-헤드-섹터(ZCHS) 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 포함하며, 상기 물리 블록 어드레스(PBA)와 상기 존-실린더-헤드-섹터(ZCHS) 어드레스는 복수의 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1맵핑수단은 LBA-PBA 변환기와 디펙트맵을 더 포함하며, 상기 디펙트맵은 가상트랙(VT) 테이블과 가상섹터(VS) 테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가상트랙(VT) 테이블은 가상트랙들에 대한 엔트리를 포함하고 각 가상트랙은 상위비트를 갖는 LBA를 포함하고 상기 가상트랙 테이블의 엔트리들은 LBA의 상위비트로 구성되며, 상기 가상섹터(VS) 테이블은 LBA의 하위비트에 따라 순차적으로 배열된 엔트리들을 포함하고 상기 가상섹터 테이블의 엔트리들은 상기 가상트랙 테이블내의 엔트리들에 대한 인덱스 기준을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가상트랙 테이블내의 상기 엔트리들은 상기 데이타 기록 디스크상에 흠결있는 섹터들과 스페어 섹터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제2맵핑수단은 PBA-ZCHS 변환기와 존 테이블을 포함하며, 상기 존 테이블은 디스크 드라이브내의 각 존에 대해 PBA, 실린더와 섹터들에 대한 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  10. ID없는 디스크 드라이브 시스템에 있어서, 반경방향으로 간격을 둔 트랙들을 갖는 데이타 기록 디스크와, 상기 디스크상의 목표트랙의 예상 어드레스를 계산하고 상기 목표트랙의 정확한 어드레스를 계산하기 위하여 서보프로세서와 연결된 인터페이스 프로세서와, 상기 예상 어드레스를 이용하여 상기 목표트랙을 탐색하고 상기 목표트랙의 상기 정확한 어드레스를 이용하여 상기 탐색동작을 조정하기 위하여 상기 서보프로세서와 연결된 서보전자회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 적어도 하나의 트랙은 복수의 세그먼트로 세분되고 각 세그먼트는 데이타 섹터와 상기 데이타 섹터를 유일하게 식별하기 위한 수단을 갖는 서보섹터를 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 인터페이스 프로세서는 논리 블록 어드레스(LBA)를 예상 물리 블록 어드레스(PBA)와 정확한 PBA 어드레스로 변환하기 위한 제1맵핑수단을 포함하며, 상기 논리 블록 어드레스(LBA)는 상위비트와 하위비트의 집합들로 세분되는 복수의 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 서보프로세서는 물리 블록 어드레스(PBA)를 예상 실린더-헤드-섹터(CHS) 어드레스와 정확한 CHS 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 데이타 기록 디스크는 방사상의 기록 존으로 더 세분되고, 상기 서보프로세서는 물리 블록 어드레스(PBA)를 예상 존-실린더-헤드-섹터(ZCHS) 어드레스 및 정확한 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1맵핑수단은 LBA를 PBA로 변환하기 위한 제1맵핑수단과 PBA를 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1맵핑수단은 lBA-PBA 변환기와 디펙트맵을 더 포함하며, 상기 디펙트맵은 가상트랙(VT) 테이블과 가상섹터(VS) 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 가상트랙(VT) 테이블은 가상트래들에 대한 엔트리를 포함하고 각 가상트랙은 상위비트를 갖는 LBA를 포함하고 상기 가상트랙 테이블의 엔트리들은 LBA의 상위비트로 구성되며, 사이 가상섹터(VS) 테이블은 LBA의 하위비트에 따라 순차적으로 배열된 엔트리들을 포함하고 상기 가상섹터 테이블의 엔트리들은 상기 가상트랙 테이블내의 엔트리들에 대한 인덱스 기준을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 가상트랙 테이블내의 상기 엔트리들은 상기 데이타 기록 디스크상에 흠결있는 섹터들과 스페어 섹터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제2맵핑수단은 PBA-ZCHS 변환기와 존 테이블을 포함하며, 상기 존 테이블은 디스크 드라이브내의 각 존에 대해 PBA, 실린더와 섹터들에 대한 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템.
  20. 반경방향으로 간격을 둔 트랙들을 갖는 데이타 기록 디스크와, 상기 트랙들과 연결된 독출/기록 전자회로와, 상기 독출/기록 전자회로와 연결된 서보전자회로와, 상기 독출/기록 전자회로 및 서보전자회로와 연결되고 자기헤드를 갖는 액튜에이터 아암 그리고 상기 서보전자회로와 연결된 프로세서를 포함하는 디스크 드라이브 시스템에서 트랙을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 프로세서를 이용하여 상기 디스크상의 목표트랙의 예상 어드레스를 계산하는 단계; 상기 예상 어드레스를 상기 서보전자회로로 전달하는 단계; 상기 예상 어드레스를 이용하여 상기 목표트랙을 탐색하는 단계; 상기 프로세서를 이용하여 상기 디스크상의 상기 목표트랙의 정확한 어드레스를 계산하는 단계; 상기 정확한 어드레스를 상기 서보전자회로에 전달하는 단계; 상기 목표트랙의 상기 정확한 어드레스를 이용하여 상기 탐색을 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  21. 제20항에 있어서, 적어도 하나의 트랙은 복수의 세그먼트로 세분되고 각 세그먼트는 데이타 섹터와 상기 데이타 섹터를 유일하게 식별하기 위한 수단을 갖는 서보섹터를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 데이타 기록 디스크는 방사상의 기록 존으로 더 세분되고, 상기 프로세서는 논리 블록 어드레스(LBA)를 예상 존-실린더-헤드-섹터(ZCHS) 어드레스 및 정확한 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 맵핑수단을 더 포함하며, 상기 논리 블록 어드레스(LBA)는 상위비트와 하위비트의 집합들로 세분되는 복수의 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 맵핑수단은 논리 블록 어드레스(LBA)를 물리 블록 어드레스(PBA)로 변환하기 위한 제1맵핑수단과 물리 블록 어드레스(PBA)를 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1맵핑수단은 LBA-PBA 변환기와 디펙트맵을 포함하고 상기 디펙트맵은 가상트랙(VT) 테이블과 가상섹터(VS) 테이블을 더 포함하며 상기 가상트랙(VT) 테이블은 가상트랙들에 대한 엔트리를 포함하고 각 가상트랙은 상위비트를 갖는 LBA를 포함하고 상기 가상트랙 테이블의 엔트리들은 LBA의 상위비트로 구성되며, 상기 가상섹터(VS) 테이블은 LBA의 하위비트에 따라 순차적으로 배열된 엔트리들을 포함하고 상기 가상섹터 테이블의 엔트리들은 상기 가상트랙 테이블내의 엔트리들에 대한 인덱스 기준을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 가상트랙 테이블내의 상기 엔트리들은 상기 데이타 기록 디스크상에 흠결있는 섹터들과 스페어 섹터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제2맵핑수단은 PBA-ZCHS 변환기와 존 테이블을 포함하며, 상기 존 테이블은 디스크 드라이브내의 각 존에 대해 PBA, 실린더와 섹터들에 대한 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  27. 반경방햐으로 간격을 둔 트랙들을 갖는 데이타 기록 디스크와, 상기 트랙들과 연결된 독출/기록 전자회로와, 상기 독출/기록 전자회로와 연결된 서보전자회로와, 상기 독출/기록 전자회로 및 서보전자회로와 연결되고 자기헤드를 갖는 액튜에이터 아암과, 서보프로세서와 연결된 인터페이스 프로세서 그리고 상기 서보전자회로와 연결된 서보프로세서를 포함하는 ID없는 디스크 드라이브 시스템에서 트랙을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 인터페이스와 서보프로세서를 이용하여 상기 디스크상의 목표트랙의 예상 어드레스를 계산하는 단계; 상기 예상 어드레스를 상기 서보전자회로로 전달하는 단계; 상기 예상 어드레스를 이용하여 상기 목표트랙을 탐색하는 단계; 상기 인터페이스와 서보프로세서를 이용하여 상기 디스크상의 상기 목표트랙의 정확한 어드레스를 계산하는 단계; 상기 정확한 어드레스를 상기 서보전자회로에 전달하는 단계; 상기 목표트랙의 상기 정확한 어드레스를 이용하여 상기 탐색을 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  28. 제27항에 있어서, 적어도 하나의 트랙은 복수의 세그먼트로 세분되고 각 세그먼트는 데이타 섹터와 상기 데이타 섹터를 유일하게 식별하기 위한 수단을 갖는 서보섹터를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 인터페이스 프로세서는 논리 블록 어드레스(LBA)를 예상 물리 블록 어드레스(PBA)와 정확한 PBA 어드레스로 변환하기 위한 제1맵핑수단을 포함하며, 상기 논리 블록 어드레스(LBA)는 상위비트와 하위비트의 집합들로 세분되는 복수의 비트들을 포함하고 상기 PBA는 복수의 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 상기 데이타 기록 디스크는 방사상의 기록 존으로 더 세분되고, 상기 서보프로세서는 물리 블록 어드레스(PBA)를 예상 존-실린더-헤드-섹터(ZCHS) 어드레스 및 정확한 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 제1맵핑수단은 LBA를 PBA로 변환하기 위한 제1맵핑수단과 PBA를 ZCHS 어드레스로 변환하기 위한 제2맵핑수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제1맵핑수단은 LBA-PBA 변환기와 디펙트맵을 포함하고 상기 디펙트맵은 가상트랙(VT) 테이블과 가상섹터(VS) 테이블을 더 포함하며 상기 가상트랙(VT) 테이블은 가상트랙들에 대한 에트리를 포함하고 각 가상트랙은 상위비트를 갖는 LBA를 포함하고 상기 가상트랙 테이블의 엔트리들은 LBA의 상위비트로 구성되며, 상기 가상섹터(VS) 테이블은 LBA의 하위비트에 따라 순차적으로 배열된 엔트리들을 포함하고 상기 가상섹터 테이블의 엔트리들은 상기 가상트랙 테이블내의 엔트리들에 대한 인덱스 기준을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 가상트랙 테이블내의 상기 엔트리들은 상기 데이타 기록 디스크상에 흠결있는 섹터들과 스페어 섹터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제2맵핑수단은 PBA-ZCHS 변환기와 존 테이블을 포함하며, 상기 존 테이블은 디스크 드라이브 내의 각 존에 대해 PBA, 실린더와 섹터들에 대한 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 방법.
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