KR100414340B1

KR100414340B1 - 자기 기록 재생 장치

Info

Publication number: KR100414340B1
Application number: KR10-2001-7011530A
Authority: KR
Inventors: 사이토가즈토시
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2004-01-07
Also published as: WO2001052259A1; CN1358311A; ID30346A; US20030058564A1; JP2001195844A; US6798595B2; JP3458087B2; CN1178227C; KR20010102566A; TW504678B

Abstract

자기 기록 재생 장치에서, 목표 오류율을 만족시키는 필요 최소한의 용장 바이트를 부가 하는 것에 의해, 필요 이상으로 부가되는 용장 바이트를 삭감하여, 용장 바이트에 의한 드라이브의 오버라이트(overwrite)를 삭감하는 것.

기록하는 미디어(11)의 디펙트 상황이나 전기 특성, 또한 그 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 기록한 데이터를 재생하는 MR 헤드의 전기 특성 등에 따라서, 포매터 블럭(6)에서 부가하는 용장 바이트의 크기를 변화시킨다.

Description

자기 기록 재생 장치{MAGNETIC RECORDING/REPRODUCING APPARATUS}

종래의 자기 기록 재생 장치에서는, 그 개발 단계에서 MR(자기 저항 효과 소자) 헤드의 재생 출력이나 SNR(입출력 잡음비) 및 미디어의 디펙트 상황 등을 고려하여, 목표가 되는 오류율을 만족시키기 위한 오류 정정 부호를 개발하고 있었다.

일반적으로 자기 기록 재생 장치에서 채용되어 있는 오류 정정 부호로서, 리드 솔로몬(read-solomon) 부호(이하, RS 부호라 칭함)를 들 수 있다. 이것은 기록해야 할 데이터열을, 어떤 레벨의 갈로아(Galois)체의 원형을 이용하여 표현하고, 생성 다항식으로 제산을 실행하여, 그 제산의 나머지를 용장 바이트로서 송신 데이터의 말미에 부가해 나가는 방법이다. 정정 능력을 향상시키면 그 트레이드 오프(trade-off)로서 용장 바이트는 증대한다. 또한, 거대한 데이터열에 대하여 강력한 오류 정정 부호를 부가하는 경우, 그 부호화·복호화시 계산 처리 과정이 대단히 복잡하게 되어 정정 처리 속도의 문제가 발생한다.

그래서, 거대한 데이터 열을 몇 개의 블럭으로 분할하여, 각각의 블럭에 대하여 목표가 되는 오류율을 만족하는 용장 바이트를 부가해 나가는 인터리브 구성이 일반적으로 이용되고 있다. 예컨대, 하드 디스크의 1 섹터(512 바이트)마다 수 바이트의 정정 능력(n중 정정의 경우에는 2n 바이트)을 갖는 용장 바이트를 데이터에 부가하여 소정 크기의 데이터(512 + 2n 바이트)로 하여 전송하고 있다. 그러나, 기록 밀도의 향상에 따라 오류율을 유지하기 위해서 용장 바이트도 커지는 경향이 있어, 앞으로도 드라이브의 오버헤드(시스템의 부하)를 상승시켜 가는 요인의 하나가 될 수 있다.

종래의 자기 기록 재생 장치는 이상과 같이 구성되어 있고, 목표가 되는 오류율를 만족하는 용장 바이트를 소정 블럭 단위의 데이터에 대하여 일률적으로 부가하고 있지만, 이 용장 바이트는 기록하는 트랙의 상황, 또는 기록 헤드(wirte head) 및 MR 헤드의 전기 특성 등에 관계없고, 부호화할 때는 같은 용량의 용장 바이트를 모든 데이터 블럭에 대하여 부가하고 있기 때문에, 드라이브의 오버헤드 상승이라는 바람직하지 못한 경향을 발생시킨다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 목표가 되는 데이터의 오류율을 유지하면서 용장 바이트에 의한 드라이브의 오버헤드를 삭감할 수 있는 자기 기록 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하드 디스크 드라이브 등의 자기 기록 재생 장치에 관한 것으로, 특히, 상황에 따라 용이하게 오류 정정 능력을 변경할 수 있는 구성에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 l에 따른 자기 기록 재생 장치의 데이터 전송계의구성을 도시하는 도면,

도 2는 상기 자기 기록 재생 장치에서의 입출력 데이터열을 도시하는 도면,

도 3은 상기 자기 기록 재생 장치에서의 1중 인터리브의 데이터 구성을 도시하는 도면,

도 4는 상기 자기 기록 재생 장치에서의 2중 인터리브의 데이터 구성을 도시하는 도면,

도 5는 상기 자기 기록 재생 장치에서의 3중 인터리브의 데이터 구성을 도시하는 도면,

도 6은 상기 자기 기록 재생 장치에서의 k중 인터리브의 데이터 구성을 도시하는 도면,

도 7은 상기 자기 기록 재생 장치에서의 자기 기록 매체상의 영역에 의한 최소 자화 반전 거리의 차이를 설명하기 위한 도면,

도 8은 상기 자기 기록 재생 장치에서의 영역 및 헤드의 조합마다 인터리브 구성을 설정한 일례를 도시하는 도면이다.

발명의 개시

본 발명의 청구항 1에 따른 자기 기록 재생 장치는, 자기 기록 매체에 정보의 기록 또는 소거를 행하는 기록용 자기 헤드와, 기록 정보를 재생하는 재생용 자기 헤드와, 상기 각 자기 헤드에 의해 기록/판독시 기록 매체의 동작 특성 및 상기 각 자기 헤드의 동작 특성에 관한 복수의 파라미터를 취득하는 파라미터 취득 수단과, 상기 기록 매체에 기록되기 전의 데이터에 대하여 소정 바이트 수의 용장 데이터를 부가하는 용장 데이터 부가 수단과, 상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 부호화하는 데이터 부호화 수단과, 상기 기록 매체의 동작 특성에 관한 파라미터와, 상기 각 자기 헤드의 동작 특성에 관한 파라미터의 조합에 각각 대응하는 복수의 오류 정정 능력 값을 저장한 오류 정정 능력 값 유지 수단과, 상기 오류 정정 능력 유지 수단에 유지된 것 중, 상기 파라미터 취득 수단에 의해 취득된 파라미터에 따른 오류 정정 능력 값을 선택하여, 상기 용장 데이터 부가 수단이, 상기 선택한 오류 정정 능력 값에 따른 소정 바이트 수의 용장 데이터를 기록 대상으로 되는 데이터에 부가시키도록 제어하는 제어 수단을 구비한 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 자기 기록 재생 장치는, 청구항 1에 기재된 자기 기록 재생 장치에 있어서, 상기 소정 바이트 수의 용장 데이터가 부가된 데이터를 재생할 때, 상기 오류 정정 능력 유지 수단에 유지된 것 중, 상기 파라미터 취득 수단으로부터 취득한 파라미터에 따른 오류 정정 능력 값을 선택하여, 해독 오류 정정 능력 값에 근거하여 복호화하는 복호화 수단을 구비하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 자기 기록 재생 장치는, 상기 청구항 1에 기재된 자기 기록 재생 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 데이터를 재생할 때의 오류 정정 회수가 소정값에서 변동되었을 경우에, 상기 오류 정정 능력 값 유지 수단에 유지된 오류 정정 능력 값을, 상기 데이터를 재생할 때의 오류 정정 회수의 변동과 연계시켜 변경하는 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 청구항 1에 따른 자기 기록 재생 장치에 의하면, 자기 기록 매체에 정보의 기록 또는 소거를 행하는 기록용 자기 헤드와, 기록 정보의 재생을 행하는 재생용 자기 헤드와, 상기 각 자기 헤드에 의한 기록/판독 동작시, 기록 매체의 동작 특성 및 상기 각 자기 헤드의 동작 특성에 관한 복수의 파라미터를 취득하는 파라미터 취득 수단과, 상기 기록 매체에 기록되기 전의 데이터에 대하여, 소정 바이트 수의 용장 데이터를 부가하는 용장 데이터 부가 수단과, 상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 부호화하는 데이터 부호화 수단과, 상기 기록 매체의 동작 특성에 관한 파라미터와, 상기 각 자기 헤드의 동작 특성에 관한 파라미터의 조합에 각각 대응하는 복수의 오류 정정 능력값을 저장한 오류 정정 능력 값 유지 수단과, 상기 오류 정정 능력 유지 수단에 유지된 것 중, 상기 파라미터 취득 수단에 의해 취득된 파라미터에 따른 오류 정정 능력 값을 선택하여, 상기 용장 데이터 부가 수단을, 상기 선택한 오류 정정 능력 값에 따른 소정의 바이트 수의 용장 데이터를 기록 대상으로 되는 데이터에 부가시키도록 제어하는 제어 수단을 구비하되, 오류 발생 빈도가 낮은 영역에서는 저도의 용장 바이트를 부가하고, 또한 오류 발생 빈도가 높은 영역에서는 고도의 용장 바이트를 부가하는 경우에, 상황에 따라 인터리브 구성을 변경하도록 했기 때문에, 용장 바이트 수를 가변할 수 있어, 자기 기록 재생 장치의 오버헤드의 삭감을 용이하게 실현할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 따른 자기 기록 재생 장치에 의하면, 상기 청구항 1에 기재된 자기 기록 재생 장치에 있어서, 상기 소정 바이트 수의 용장 데이터가 부가된 데이터를 재생할 때에, 상기 오류 정정 능력 유지 수단에 유지된 것 중, 상기 파라미터 취득 수단으로부터 취득된 파라미터에 따른 오류 정정 능력 값을 선택하여, 해독 오류 정정 능력 값에 근거하여 복호화하는 복호화 수단을 구비하는 것으로 했기 때문에, 상기 효과적으로 용장 바이트가 부가된 데이터를 효율적으로 복호화하여 재생할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 따른 자기 기록 재생 장치에 의하면, 상기 청구항 1에 기재된 자기 기록 재생 장치에 있어서, 상기 제어 수단은 데이터 재생시 오류 정정 회수가 소정값에서 변동되었을 경우에 상기 오류 정정 능력 값 유지 수단에 유지된 오류 정정 능력 값을, 상기 데이터 재생시 오류 정정 회수의 변동과 연계시켜 변경하도록 했기 때문에, 경년 변화(經年變化) 등으로 사용 환경이 변화되어도 이것에 대응하여 오류 정정 효율을 유지할 수 있어, 신뢰성이 높은 장치를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

(실시예 1)

이하에, 본 발명의 실시예 1에 따른 자기 기록 재생 장치에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1에서, 1은 호스트 컴퓨터(HOST PC)이며, 12는 이 호스트 컴퓨터(1)에 접속된 하드 디스크 콘트롤러(HDC)이다. 그리고, 2는 상기 HDC(12)의 입출력 인터페이스 블럭이다. 3a, 3b는 입출력 데이터 전송을 원활하게 실행하기 위한 FIFO, 4는 DRAM 버퍼(5)로부터 데이터를 판독할 때의 제어를 행하는 버퍼 매니저이다.

8은 CPU(7)의 지시에 의해서 판독/기록시의 미디어에 대한 헤드 위치를 제어하는 헤드 위치 제어 블럭이다. 6은 포매터 블럭이며, 데이터의 부호화 및 복호화를 실행하는 것이다. 7은 CPU 이며, 입출력 인터페이스 블럭(2), 버퍼 매니저(4), 포매터 블럭(6), 헤드 위치 제어 블럭(8) 등을 모니터링함과 동시에, HDD의 미디어의 디펙트 상황이나 출력 SNR 등의 각종 파라미터를 집계하여, 각 영역과 각 헤드마다 필요한 오류 정정의 능력 값을 저장하고 있다.

또한, 9는 R/W 채널, 10은 헤드 앰프, 11은 기록 헤드 및 MR 헤드와 미디어를 나타낸다. 상기 구성에서, 포매터 블럭(6)이 용장 데이터 부가 수단을 실현하는 것으로 되어 있고, CPU가 파라미터 취득 수단, 오류 정정 능력값 유지 수단, 제어 수단, 데이터 복호화 수단 및 복호화 수단을 실현하는 것으로 되어 있다.

다음에 기록 및 판독시의 동작에 대하여 설명한다. 기록시에는 우선 호스트 컴퓨터(1)로부터 입출력 인터페이스 블럭(2)으로 기록 데이터가 입력된다. 입출력 인터페이스 블럭(2)에 입력된 데이터는 FIFO(3a)를 거쳐서 일단 DRAM 버퍼(5)에 보존된다. 그리고, FIFO(3b)를 거쳐서, 포매터 블럭(6)에 입력된다. 이 포매터 블럭(6)으로의 데이터 입력은 512 바이트 단위로 입력이 행해진다. 이 때, 기록하는 영역 또는 트랙 및 기록 헤드 또는 MR 헤드의 성능에 따라서 미리 정해 놓은 오류 정정 능력 설정값을 DRAM 버퍼(5)로부터 참조하고, 그것을 기초로 포매터 블럭(6)내의 인터리브 구성을 제어한다.

그리고, 그 인터리브 구성에 따라서 포매터 블럭(6) 내에서 기록 데이터에 용장 바이트가 부가되어 부호화가 완료되면, R/W 채널(9)로 보내져 헤드 앰프(10)를 거쳐 미디어(11)에 기록된다.

한편, 판독시에는, 우선 기록 데이터가 판독되는 영역 또는 트랙 위치와 헤드의 조합으로부터, 그 위치에 있어서의 오류 정정 능력 설정값을 DRAM 버퍼(5)로부터 참조하여, 그것을 기초로 포매터 블럭(6) 내의 인터리브 구성을 제어한다. 즉, 헤드 앰프(10) 및 R/W 채널(9)을 거쳐 송신되는 데이터는 그 데이터를 기록할 때 설정되어 있던 인터리브 구성과 동일한 구성의 오류 정정 능력 설정 값으로 설정된 포매터 블럭(6)에서 복호화가 실행되어 필요한 데이터만 호스트 컴퓨터(1)에 출력되게 된다.

그리고, 상기 구성을 갖는 자기 기록 재생 장치를 이용한 부호화 처리의 구체 예에 대하여, 도 2 내지 도 6을 이용하여 설명한다.

도 2는 DRAM 버퍼(5)로부터 포매터 블럭(6)으로 송신되는 데이터열을 나타내고 있다. 도 3은 오류 정정 능력 설정 값이「1」,즉 인터리브 구성이「1」인 경우의 부호화 예이며, 512 바이트의 데이터열에 대하여 용장 바이트가 하나 부가되어 있는 것을 나타낸다. 도 4는 오류 정정 능력 설정 값이「2」(2 인터리브 구성)인 경우의 부호화 예이며, 512 바이트의 데이터열을 256 바이트로 2분할하여, 각 256 바이트에 대하여 용장 바이트가 하나씩 부가되어 있는 것을 나타낸다. 도 5는 오류 정정 능력 설정 값이「3」(3 인터리브 구성)인 부호화 예이며, 512 바이트의 데이터열을 171 바이트, 171 바이트, 170 바이트로 3분할하여, 각 인터리브에 대하여 용장 바이트가 하나씩 부가된 구성으로 되어 있다. 여기서, 각 인터리브에 부가되는 용장 바이트의 정정 능력은 모두 같으며, 예컨대, 그 정정 능력을 m 바이트라고 하면, 도 3의 1인터리브 구성에서는, 512 바이트의 데이터열에 대하여 m 바이트를 정정할 수 있고, 도 4의 2인터리브 구성에서는, 256 바이트의 데이터열 각각에 대하여 m 바이트를 정정할 수 있으며, 도 5의 3인터리브 구성에서는 171 바이트 혹은 170 바이트의 데이터열에 대하여 m 바이트를 정정할 수 있게 된다.

일반적으로, 512 바이트의 데이터열을 k 인터리브에 분할하여 부호화 처리하는 경우, 도 6에 나타내는 것과 같은 인터리브 구성 그대로 되고, 용장 바이트로서는 k개 부가되게 된다. 본 발명에서는 이와 같이 데이터의 기록, 판독시의 인터리브 구성을 가변시킴으로써 과도한 용장 바이트의 부가를 억제하여, 필요 최소한의 용장 바이트를 부가할 수 있고, 자기 기록 장치의 오버헤드 삭감을 실현할 수 있다.

다음에 상술한 CPU(7)에 미리 저장되어 있는 오류 정정 능력 값의 선택에 대하여 설명한다.

일반적으로 자기 기록 재생 장치에서는 복수의 자기 기록 매체와 그에 따른 기록 헤드 및 MR 헤드를 내장하고 있지만, 개개의 자기 기록 재생 장치에 의해 자기 기록 매체의 표면의 디펙트 상황이나 그것에 기록하는 기록헤드 및 판독하는 MR 헤드의 성능에는 편차가 존재한다. 또한 도 7에 도시하는 바와 같이, 최소 자화 반전 거리는 자기 기록 매체상에서 모두 같은 것이 아니라 외주측에서 내주측에 걸쳐서 좁게 되어 있고, 자기 기록 재생 장치의 오류율에 대해서도 자기 기록 매체상의 위치에 따라 변하게 된다. 그래서, 한 예로서, 포매터가 최대 5인터리브 구성까지 변경할 수 있는 경우를 예로 들어, 본 실시예 1을 도 8을 이용하여 설명한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 자기 기록 매체 상의 전 트랙을 수 영역으로 분할하여, 그 영역과 거기에 기록 및 판독을 실행하는 기록 헤드 및 MR 헤드의 조합마다, 목표가 되는 오류율를 만족시키는 인터리브 구성을 미리 조사해 둔다. 이와 같이 하는 것으로, 도 8에 도시하는 바와 같이, 영역0, 영역1이라고 한 비교적 양호한 오류율이 기대되는 외주측에서는 인터리브 수를 줄여 용장 바이트를 삭감하고, 반대로 오류가 다발하는 경향이 있는 내주측에서는 인터리브 수를 늘려, 전체 목표 오류율를 만족시키도록 용장 바이트를 부가하게 하는 것에 의해, 종래와 같이, 하드 디스크에 기록하는 모든 데이터에 대하여 목표 오류율을 만족시키기 위한 최대 인터리브 구성에 의해 용장 바이트를 부가하는 경우와 비교하여, 용장 바이트에 의한 드라이브의 오버헤드를 대폭 삭감할 수 있다.

또, 경년 변화(經年變化) 등에 의해서 사용 중에 오류 정정 빈도가 소정 값보다도 커진 경우에는, 도 8에 나타낸 정정 능력 설정값의 테이블이 변화되도록 CPU(7)에 저장된 데이터를 갱신 또는 보정하여 이용함으로써, 보다 강력한 정정을 할 수 있게 하여도 무방하다.

이와 같이 본 실시예 1에 따르면, 기록하는 정보를 부호화하는 경우, CPU(7)에 미리 저장된 데이터에 근거하여 기록하는 미디어(11)의 디펙트 상황이나 전기 특성, 또한 그 데이터를 기록하는 기록 헤드 및 기록한 데이터를 재생하는 MR 헤드의 전기 특성 등에 따라, 포매터 블럭(6)에서 부가되는 용장 바이트의 크기를 변화시키도록 했기 때문에, 부호화 처리를 고속으로 실행할 수 있어 드라이브의 오버헤드를 감소시킬 수 있다.

자기 기록 재생 장치에서, 목표 오류율을 만족시키는 필요 최소한의 용장 바이트를 가변적으로 설정하여, 목표 오류율을 만족시키기 위해서 데이터에 필요 이상으로 부가되는 용장 바이트를 삭감하여, 용장 바이트에 의한 드라이브의 오버라이트(overwrite)를 삭감할 수 있다.

Claims

자기 기록 매체에 정보의 기록 또는 소거를 행하는 기록용 자기 헤드와, 기록 정보의 재생을 행하는 재생용 자기 헤드와,

상기 각 자기 헤드에 의한 기록/판독 동작시에, 기록 매체의 동작 특성 및 상기 각 자기 헤드의 동작 특성에 관한 복수의 파라미터를 취득하는 파라미터 취득 수단과,

상기 기록 매체에 기록되기 전의 데이터에 대하여, 소정 바이트 수의 용장 데이터를 부가하는 용장 데이터 부가 수단과,

상기 용장 데이터가 부가된 데이터를 부호화하는 데이터 부호화 수단과,

상기 기록 매체의 동작 특성에 관한 파라미터와, 상기 각 자기 헤드의 동작 특성에 관한 파라미터의 조합에 각각 대응하는 복수의 오류 정정 능력 값을 저장한 오류 정정 능력 값 유지 수단과,

상기 오류 정정 능력 유지 수단에 유지된 것 중, 상기 파라미터 취득 수단에 의해 취득된 파라미터에 따른 오류 정정 능력 값을 선택하여, 상기 용장 데이터 부가 수단을, 상기 선택한 오류 정정 능력 값에 따른 소정 바이트 수의 용장 데이터를, 기록 대상으로 되는 데이터에 부가시키도록 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 재생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 소정 바이트 수의 용장 데이터가 부가된 데이터를 재생할 때, 상기 오류 정정 능력 유지 수단에 유지된 것 중, 상기 파라미터 취득 수단으로부터 취득한 파라미터에 따른 오류 정정 능력 값을 선택하여, 해독 오류 정정 능력 값에 근거하여 복호화하는 복호화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 재생 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 수단은,

데이터 재생시의 오류 정정 회수가 소정 값에서 변동되었을 경우에, 상기 오류 정정 능력 값 유지 수단에 유지된 오류 정정 능력 값을, 상기 데이터 재생시의 오류 정정 회수의 변동과 연계시켜 변경하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 재생 장치.