KR100290604B1 - 자기디스크드라이브에 있어서 인텔리전트 트랙피치 조정방법 - Google Patents

자기디스크드라이브에 있어서 인텔리전트 트랙피치 조정방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 디지탈정보의 자기 기록/독출을 위한 자기디스크구동장치의 트랙피치조정방법에 관한 것으로, 특히 에러발생 빈도에 대응할 수 있는 자기디스크드라이브의 인텔리전트 트랙피치조정방법에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
데이타 리드/라이트 에러 발생빈도가 심한 영역의 트랙피치를 확장시킴으로서 데이타 리드/라이트 성능을 향상시킬 수 있는 인텔리전트 트랙피치 조정 드라이브와 트랙피치가 확장된 자기디스크상으로부터 트랙탐색 및 트랙추종하기 위한 방법을 제공함에 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
트랙 탐색모드시 목표트랙 위치와 현재 트랙위치의 변위량을 검출하여 매 서보 인터럽트마다 상기 검출된 변위량을 업데이트 하며, 트랙 추종모드시 디스크상에 구획된 각 존의 트랙에 따라 스윙 레벨 게인을 조정하여 헤드를 디스크상에 “온-트랙”시키도록 되어 있다.
4. 발명의 중요한 용도
자기 디스크 구동장치의 서보제어에 적용

Description

자기디스크드라이브에 있어서 인텔리전트 트랙피치 조정방법
제1도는 통상적인 자기디스크 구동장치의 블럭구성도.
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어흐름도.
제3도는 제2도중 탐색모드 ISR(Interrupt Service Routine)과정을 수행하는 제어흐름도.
제4도는 제2도중 트랙추종모드 ISR과정을 수행하는 제어흐름도.
본 발명은 디지탈정보의 자기 기록/독출을 위한 자기디스크 구동장치에 관한 것으로, 특히 에러발생 빈도에 대응할 수 있는 자기디스크의 인텔리전트 트랙피치 조정방법에 관한 것이다.
통상 하드디스크 구동장치는 회전하는 자기디스크상에 데이타를 자기적으로 리드/라이트하는 장치로서 대량의 데이타를 고속으로 액세스할 수 있기 때문에 컴퓨터시스템의 보조기억장치로 널리 사용된다. 이러한 자기디스크 구동장치에 있어서의 데이타는 자기 디스크상에 동심원 형태로 배열되는 트랙들에 저장된다. 이들 트랙들은 자기 디스크상에 데이타를 독출, 기록, 소거하기 위한 헤드(또는 데이타 트랜스듀서)에 의해 액세스된다. 자기 디스크 구동장치에 있어서 헤드에 의해 픽업되는 신호는 자기 디스크의 종류 및 기록밀도, 헤드의 위치 및 형태, 리드/라이트시 신호의 S/N비, 신호대역, 간섭, 진동 등 다양한 요인들로 인해 변형된다. 특히 디스크의 용량이 커질수록 디스크상의 기록 정보가 고밀도화되고 트랙수가 많아짐에 따라 비트간의 간섭에 의해 신호의 진폭이 작아지고 왜곡은 더욱 심화된다. 또한 자기 디스크상의 내주 트랙으로 갈수록 기록밀도가 높아짐에 따라 신호간의 간섭 및 중첩에 의해 신호의 진폭이 더욱 작아지고 왜곡된다.
현재 자기 디스크 구동장치는 데이타 저장능력의 고용량 및 데이타 액세스의 고속화를 위해 디스크상의 기록밀도를 높이기 일환으로 TPI(Track Per Inch) 및 BPI(Bit Per Inch)의 증대를 요구하고 있다. 상기 TPI 및 BPI증대에 따라 요구되는 것은 헤드의 비행고도이며, 현재 자기-디스크 구동장치는 약 2마이크로인치의 헤드 부상높이를 요구하고 있다. 그러나 HGA(Head Gimbal Assembly)조립성, 스택킹(Stacking)후의 변화등의 다양한 원인에 기해 헤드의 부상높이가 변화될 수 있다. 이러한 경우, 즉 헤드의 비행고도가 정상동작범위보다 높아지는 경우에는 TAA(Track Average Amplitude) 및 비트 시프트등의 리드/라이트에 관련된 다이내믹(Dynamic)특성등이 변화된다. 따라서 호스트로부터 전송된 데이타를 디스크상에 잘못 라이트하거나 라이트 되어 있는 데이타를 리드시 빈번한 에러가 발생하는 문제가 발생하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 데이타 리드/라이트 에러 발생빈도가 심한 영역의 트랙피치를 확장시킴으로서 데이타 리드/라이트 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자기디스크드라이브의 헤드의 구동상태에서 잠금을 해제한후 그레이코드를 확인하여 검색모드인지를 확인하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 검색모드이면 트랙탐색모드에서 현재의 트랙위치를 계산하여 상기 현재의 트랙과 목표트랙과의 차에 의해 변위값를 산출하고 상기 변위값에 따른 업데이트 변위 및 출력프로 파일을 계산하여 상기 출력프로 파일의 게인을 조정하는 제2과정과, 상기 제1과정에서 검색모드가 아니면 트랙추종모드에서 현재의 트랙위치를 계산하여 현재의 위치에러신호(PES)를 계산하고 각 존에 따라 그에 맞는 새로운 PES 계산을 하도록 업데이트하여 현재 존의 각 트랙에 따라 스윙 레벨의 게인을 조정하는 제3과정으로 구성된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 일반적인 자기디스크 구동장치의 블럭도를 나타낸 것으로서, 마이크로 프로세서(micro processor)(101)는 자기디스크 구동을 위한 제어프로그램 및 서보제어 알고리즘등을 저장하고 있는 프로그램어블롬(Programmable Read Only Memory:이하 “PROM”이라 함)(103)과 스태틱 램(Static Random Access Memory:이하 “SRAM”이라 함)(105)에 접속된다. 헤드(107)는 기록매체인 디스크(109)상에서 수평운동을 수행하며 상기 디스크(109)상에 데이타를 리딩(Reading) 및 라이팅(Writing)한다. VCM(Voice Coil Motor)(111)은 액츄에이터(Actuator)로서 상기 헤드(107)와 연결되며 상기 헤드(107)를 상기 디스크(109)상에서 수평방향으로 구동시킨다. 스핀들모터(Spindle Motor)(113)는 회전 운동 액츄에이터로서 구동축에 상기 디스크(109)를 연결하여 회전시킨다. VCM 구동부(115)는 상기 VCM(111)에 연결되며 상기 VCM(111)의 구동을 제어한다. DAC(Digital/Analog Converter)(117)는 상기 마이크로프로세서(101)와 상기 VCM 구동부(115)에 연결되어 상기 마이크로프로세서(101)로부터 디지탈 제어입력신호 U(t)를 입력받아 아나로그신호로 변환하여 상기 VCM 구동부(115)에 제공한다. 모터 구동기(119)는 상기 스핀들모터(113)와 상기 마이크로프로세서(101)에 연결되며 상기 마이크로프로세서(101)의 제어를 받아 상기 스핀들모터(113)의 구동을 제어한다. 상기 증폭기(121)는 상기 헤드(107)에 연결되어 리딩된 신호를 증폭하여 출력하는 한편, 라이팅 입력신호를 상기 헤드(107)로 출력한다. 상기 인터페이스 제어부(129)는 상기 마이크로프로세서(101)에 의해 제어되며 외부 데이타 입력장치(호스트)와 데이타를 송수신한다. 리드 디코딩 및 라이트 엔코딩부(Read decoding and Write encoding Part)(123)는 상기 마이크로프로세서(101), 상기 증폭기(121) 및 인터페이스 제어부(129)에 연결되며 상기 마이크로프로세서(101)의 제어에 따라 동작되어 상기 인터페이스 제어부(129)로부터 라이트데이타를 입력받아 아나로그 플럭스(Flux)변화신호로 엔코딩하여 상기 증폭기(121)로 출력한다. 또한 리드 디코딩 및 라이트 엔코딩부(123)는 상기 증폭기(121)로부터 입력되는 아나로그 리딩신호를 디지털데이타로 변환하여 엔코디드 리드 데이타(Encoded Read Data;이하 ERD신호라 함)로 출력한다. ADC(Analog/Digital Converter)(125)는 상기 리드 디코딩 및 라이트 엔코딩부(123)에 연결되어 아나로그 서보리딩신호를 입력받으며, 상기 입력신호를 PES로 디지탈 변환하여 상기 마이크로 프로세서(101)로 입력한다. 게이트 어레이(Gate Array)(127)는 상기 리드 디코딩 및 라이트 엔코딩부(123)에 연결되어 상기 ERD신호를 입력받으며, 상기 ERD신호로부터 상기 디스크(109)의 서보영역내 그레이코드등의 각 서보정보를 검출하여 출력한다. 우선, 서보 라이터에서는 디스크(109)상의 각 존(Zone)의 에러발생빈도를 측정하여 트랙피치를 조정한후 상기 조정된 트랙피치에 대응하는 서보패턴을 디스크(109)상의 서보구간에 라이트하고 상기 서보구간에 라이트된 정보를 디스크(109)상의 메인터넌스영역에 기록한다. 이러한 경우 마이크로 프로세서(101)는 상기 PROM(103)의 프로그램에 의해 상기 메인터넌스영역에 기록된 정보에 대응하여 헤드(107)의 이동변위를 하기 (1)식에 의해 계산한다.
상기 (1)식에서 A,B,C, ,Z는 각 존의 트랙수를 나타내며 X1,X2,Xn+1은 각 존의 트랙피치를 나타낸다. 이하 서보라이터에 의해 트랙피치 조정된 디스크(109)의 트랙 탐색 및 트랙추종 제어과정을 제2도 내지 제4도를 참조하여 설명하기로 한다.
제2도는 본 발명에 따른 마이크로 프로세서(101)의 메인(main)제어흐름도를 나타낸 것이다.
초기화상태에서 헤드를 구동하고 잠금을 해제하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 잠금을 해제하여 그레이코드를 확인하여 검색모드인가를 확인하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 검색모드가 아니면 트랙추종모드를 설정하여 인터럽트서비스루틴(ISR;Interrupt Service Routine)을 수행하는 제3과정과, 상기 제2과정에서 검색모드에 있으면 트랙탐색모드를 설정하여 인터럽트서비스루틴(ISR;Interrupt Service Routine)을 수행하는 제4과정으로 구성된다.
제3도는 제2도중 제4과정의 트랙탐색모드설정과정을 지나 ISR( Interrupt Service Routine)수행과정을 수행하는 제어흐름도로서, 현재의 샘플링구간의 이전 샘플링구간에서 계산된 제어값[U(k)]을 출력하여 트랙ID을 읽어 현재의 트랙위치를 계산하는 트랙위치계산단계와, 상기 트랙위치계산단계에서 산출된 현재의 트랙과 목표트랙과의 차로부터 변위를 산출하는 변위값산출과정과, 상기 변위값산출과정에서 산출된 변위값에 따른 업데이트 변위 및 출력프로화일을 계산하여 상기 출력프로 파일의 값의 게인을 조정하여 다음 샘플링 구간의 제어값을 발생하여 목표트랙으로 헤드를 이동토록 제어하는 게인조정과정으로 구성된다.
제4도는 제2도중 제3과정의 트랙추종모드설정과정을 지나 ISR수행과정을 수행하는 제어흐름도로서, 현재의 샘프링구간의 이전 샘플링구간에서 계산된 제어값[U(k)]을 출력하여 트랙ID을 읽어 현재의 트랙위치를 계산하는 트랙위치계산단계와, 상기 트랙위치계산단계의 현재의 트랙위치값으로부터 헤드의 현재의 위치에러신호(PES;Position Error Signal)를 계산하는 PES계산과정과, 상기 PES계산과정에서 산출된 PES가 같더라도 트랙피치가 차이가 발생되므로 각존에 따라 맞는 새로운 PES계산을 하도록 업데이트하여 현재 존의 각트랙에 따라 스윙 레벨의 게인을 조정하는 스윙레벨게인조정과정으로 구성된다.
제2도에서 마이크로 프로세서(101)는 200단계에서 VCM구동부(115) 및 게이트어레이(127)등의 소자 및 코드상에 필요한 변수의 초기화동작을 수행한후 202단계로 진행한다. 202단계에서 마이크로 프로세서(101)는 파킹 존(Parking Zone)에 안착되어 있는 헤드(107)를 구동시킨다. 이때 소형 자기 디스크 구동장치에서 헤드(107)의 부상시 헤드(107)의 고착문제가 발생하므로 이를 해결하기 위해 “잠금 해제” 수행전 공지의 “헤드 흔듬”과정을 수행한다. 즉, VCM(111)에 인가되는 적정 미소전류의 극성을 변화시켜 헤드(107)를 흔들어 줌으로서 헤드(107)의 부상시 헤드(107)의 고착으로 인한 문제를 해결한다. 이후 마이크로 프로세서(101)는 204단계에서 스핀들모터(113)의 정속회전시 회전기구물을 동작시키기 위한 “잠금해제”기능을 수행한후 206단계로 진행한다. 상기 206단계에서 마이크로 프로세서(101)는 헤드(107)로부터 입력되는 트랙의 고유정보인 그레이코드를 입력받아 현재 헤드(107)가 위치한 트랙을 감지한다. 이후 마이크로 프로세서(101)는 208,210,214단계를 수행하여 각각의 해당 모드(트랙탐색, 트랙추종)를 세팅한다. 이후 212단계에서 마이크로 프로세서(101)는 세팅된 상기 해당모드에 따라 ISR과정을 수행한다.
제3도는 제2도중 트랙탐색모드의 ISR과정을 나타낸 것이다. 제3도에서 마이크로 프로세서(101)는 300단계에서 현재 샘플링구간의 이전 샘플링구간에서 계산된 제어입력 U(k)값을 출력하여 DAC(117) 및 VCM구동부(115)를 통해 VCM(111)에 전류를 인가한후 302단계로 진행한다. 302,304단계에서 마이크로 프로세서(101)는 헤드(107)를 통해 현재 트랙의 ID를 리드하여 헤드(107)의 현재 트랙위치를 계산한 후 306단계로 진행한다. 이후 306단계에서 마이크로 프로세서(101)는 목표트랙에서 현재 트랙을 감산함으로서 변위 X를 산출한후 308단계로 진행한다. 이후 마이크로 프로세서(101)는 308,310단계에서 각 존의 변위값(X)에 따른 업데이트(Up date) 변위 및 출력 프로화일(Profile)을 계산한다. 이후 310단계에서 계산된 출력 프로화일의 값을 게인조정하여 다음 샘플링구간을 위한 제어입력 U(k+1)값을 출력함으로서 헤드(107)를 목표트랙상으로 이동시킨다.
제4도는 제2도중 트랙추종모드 ISR과정을 나타낸 것으로, 마이크로 프로세서(101)는 400단계에서 현재 샘플링구간의 이전 샘플링구간에서 계산된 제어 입력 U(k)값을 출력하여 DAC(117) 및 VCM구동부(115)를 통해 VCM(111)에 전류를 인가한다. 이후 402단계에서 마이크로 프로세서(101)는 헤드(107)를 통해 현재 트랙 ID를 리드한후 404단계에서 헤드의 현재 PES(Position Error Signal)를 계산한다. 이러한 경우 동일한 PES값인 경우에도 각 존에 따라 트랙피치가 차이가 남에 따라 항상 해당 존에 맞는 새로운 PES계산을 업데이트하여야 한다. 이후 406단계에서 마이크로 프로세서(101)는 현재 존의 각 트랙에 따라 ADC(125) 전체 스윙 레벨 게인을 조정함으로서 “온-트랙” 레벨값을 정확히 산출하여 트랙추종제어를 할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 HGA조립성, 스택킹의 변화등의 다양한 원인에 기해 헤드의 부상 높이가 변화되는 경우 서보라이터의 배리어블 트랙피치 라이팅에 의해 트랙피치를 넓혀줌으로서 데이타 리드/라이트 성능을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

  1. 자기디스크드라이브의 트랙피치조정방법에 있어서, 상기 자기디스크드라이브의 헤드의 구동상태에서 잠금을 해제한후 그레이코드를 확인하여 검색모드인지를 확인하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 검색모드이면 트랙탐색모드에서 현재의 트랙위치를 계산하여 상기 현재의 트랙과 목표트랙과의 차에 의해 변위값을 산출하고 각 존의 상기 변위값에 따른 업데이트 변위와 출력프로 파일을 계산하여 상기 출력 프로 파일의 게인을 조정하는 제2과정과, 상기 제1과정에서 검색모드가 아니면 트랙추종모드에서 현재의 트랙위치로부터 현재의 위치에러신호(PES)를 계산하고 각 존에 따라 그에 맞는 새로운 PES계산을 하도록 업데이트하여 현재 존의 각 트랙에 따라 스윙 레벨의 게인을 조정하는 제3과정으로 구성됨을 특징으로 하는 자기디스크드라이브에 있어서 인텔리전트 트랙피치 조정방법.
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KR950030118A (ko) * 1994-04-27 1995-11-24 김광호 에러율을 이용한 디스크 구동 기록매체의 리드채널 최적화방법

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