KR100417227B1 - Method for improving quality of hard disk drive by re-writing data having correctable error - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 에러정정 가능한 데이터의 리-라이트(re-write)를 통해 하드디스크 드라이브의 품질을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, to a method of improving the quality of a hard disk drive by re-writing error correctable data.
하드디스크 드라이브는 통상 여러 가지 부품의 조합으로 구성되어 진다. 그러므로 하드디스크 드라이브를 오랫동안 사용하게 되면 부품의 노화로 인하여 하드디스크 드라이브의 품질이 떨어진다. 특히 핵심 부품인 헤드와 디스크는 물리적으로 접촉하게 되어 있으므로 이들의 특성 저하는 하드디스크 드라이브의 품질에 직접적인 영향을 주게 된다. 또한 오프 트랙 라이트(off-track write)나 어떤 외란에 의하여 데이터를 복원해 내기 어려운 상태가 될 수도 있다. 그러므로 하드디스크 드라이브 기술에서 이러한 에러를 정정하기 위하여 ECC(Error Correction Code)을이용한 에러정정 및 재시도(retry) 기법을 사용하고 있다. 그렇지만 이러한 기법은 데이터 리드시 실제 데이터가 ECC와 일치하는 경우에만 행하여진다.Hard disk drives usually consist of a combination of several components. Therefore, if the hard disk drive is used for a long time, the quality of the hard disk drive is deteriorated due to the aging of components. In particular, since the head and the disk, which are the key components, are in physical contact, their deterioration directly affects the quality of the hard disk drive. In addition, data may be difficult to recover due to off-track write or any disturbance. Therefore, the error correction and retry technique using ECC (Error Correction Code) is used to correct such errors in hard disk drive technology. However, this technique is only performed when the actual data coincides with the ECC at the time of data reading.
그러므로 디스크 상에서 실제 데이터는 손상을 받았지만 ECC(Error Correction Code)을 이용한 에러정정 및 재시도(retry) 기법에 의해 정상적인 복원 가능한 데이터에 대해서, 에러정정 및 재시도를 수행하여 손상된 실제 데이터를 정정하도록 하는 기술이 요망되고 있다.Therefore, the actual data on the disk is damaged, but error correction and retry is performed on error-recoverable data by error correction and retry technique using Error Correction Code (ECC). Technology is desired.
따라서 본 발명의 목적은 데이터 리드시 실제 데이터는 손상을 받았지만 에러정정 및 재시도 기법에 의해 정상복원 가능한 데이터에 대하여 에러정정을 수행하는 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for performing error correction on data that can be restored normally by error correction and retry technique, although actual data is damaged when data is read.
상기한 목적에 따라 본 발명에서는 데이터 리드시 실제 데이터는 손상을 받았지만 에러정정 및 재시도 기법에 의해 정상복원 가능한 데이터에 대하여 에러정정을 수행하며 다시 디스크에 기록하고 확인하는 과정을 진행한다.According to the above object, in the present invention, the actual data is damaged when reading the data, but the error correction is performed on the data that can be restored normally by the error correction and retry technique, and the process of writing and confirming again on the disk is performed.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 제1도는 통상적인 하드디스크 드라이브의 블럭 구성도를 보여주는 도면이다. 제1도를 참조하면, 디스크들(10)은 스핀들(spindle) 모터(34)에 의해 회전한다. 헤드들(12)은 디스크들(10)중 대응하는 하나의 디스크면상에 위치하며, 환상 보이스 코일(rotary voice coil) 액츄에이터(30)와 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 아날로그 리드신호를 리드/라이트 채널(read/write channel)회로(18)에 인가하며, 라이트시에는 리드/라이트 채널회로(18)로부터 인가되는 부호화된 라이트데이터를 헤드들(12)중 대응하는 하나의 헤드를 통해 디스크 상에 라이트되도록 한다. 리드/라이트 채널회로(18)는 전치증폭기(16)로부터 인가되는 리드신호로부터 데이터 펄스를 검출하고 디코딩하여 DDC(Disk Data Controller)(20)에 인가하며, DDC(20)로부터 인가되는 라이트데이터를 디코딩하여 전치증폭기(16)에 인가한다. DDC(20)는 마이크로 콘트롤러(24)에 의해 제어되며 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 데이터를 리드/라이트 채널회로(18)와 전치증폭기(16)를 통해 디스크상에 라이트 하거나 디스크상으로부터 데이터를 리드하여 호스트 컴퓨터로 송신한다. 또한 DDC(20)는 호스트 컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(24)간의 통신을 인터페이스한다. 버퍼 램(22)은 호스트 컴퓨터와, 마이크로 콘트롤러(24)와, 리드/라이트 채널회로(18) 사이에 전송되는 데이터를 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 리드/라이트에 필요한 각종 타이밍신호들을 발생하며 서보정보를 디코딩하여 마이크로 콘트롤러(24)에 인가한다.1 is a block diagram of a conventional hard disk drive. Referring to FIG. 1, the disks 10 are rotated by a spindle motor 34. The heads 12 are located on the corresponding one of the disks 10 and face the disks 10 from an E-block assembly 14 coupled with a rotary voice coil actuator 30. It is installed corresponding to each of the support arms extending toward. The preamplifier 16 preamplifies the signal picked up by one of the heads 12 at the time of read and applies the analog read signal to the read / write channel circuit 18, and at the time of write. Encoded write data applied from the read / write channel circuit 18 is written onto the disc through the corresponding one of the heads 12. The read / write channel circuit 18 detects and decodes a data pulse from the read signal applied from the preamplifier 16 and applies the read / write channel circuit 18 to the DDC (Disk Data Controller) 20, and writes the write data applied from the DDC 20. Decode and apply to preamplifier 16. The DDC 20 is controlled by the microcontroller 24 and writes data received from the host computer through the read / write channel circuit 18 and the preamplifier 16 onto the disc or reads data from the host. Send to a computer. The DDC 20 also interfaces the communication between the host computer and the microcontroller 24. The buffer RAM 22 temporarily stores data transferred between the host computer, the microcontroller 24 and the read / write channel circuit 18. The microcontroller 26 controls the DDC 20 in response to read or write commands received from the host computer and controls track search and track following. The ROM 26 stores the execution program of the microcontroller 24 and various setting values. The servo driver 28 generates a driving current for driving the actuator 30 by a signal for controlling the position of the heads 12 generated from the microcontroller 24 and applies it to the voice coil of the actuator 30. . The actuator 30 moves the heads 12 on the disks 10 in correspondence with the direction and level of the drive current applied from the servo driver 28. The spindle motor driver 32 rotates the disks 10 by driving the spindle motor 34 according to a control value for the rotation control of the disks 10 generated from the microcontroller 24. The disk signal controller 36 generates various timing signals necessary for read / write, decodes the servo information, and applies it to the microcontroller 24.
제1도와 같은 통상적인 하드디스크 드라이브에서, 데이터를 읽을 경우 읽혀진 데이터의 종류는 크게 다음의 3가지로 나눌 수 있다.In a typical hard disk drive as shown in FIG. 1, when reading data, the types of data read can be divided into three types.
첫 번째, 데이터에 ECC에 대응하여 에러가 존재하지 않는 경우First, if there is no error corresponding to ECC in the data
두 번째, 데이터에 ECC에 대응하여 에러가 존재하지만 ECC를 이용하여 복원 가능한 경우Second, if there is an error corresponding to ECC in the data, but it can be restored using ECC
세 번째, 데이터에 ECC에 대응하여 에러가 존재하고 ECC를 이용하여 복원도 불가능한 경우Third, if there is an error corresponding to ECC in the data and restoration is impossible using ECC.
상기 두 번째와 같은 경우는 시간이 경과하여 헤드 및 디스크의 품질이 저하되거나 외란의 영향을 받게 되면 세 번째 경우가 같이 된다. 그러한 경우에는 데이터 복원이 불가능하게 된다.In case of the second case, if the quality of the head and the disc is deteriorated over time, or the influence of disturbance is the case, the third case is the same. In such a case, data restoration becomes impossible.
그러므로 본 발명에서는 두 번째와 같은 경우일 때에는 에러 정정을 수행한 다음 디스크에 리-라이트(re-write)하여 첫 번째와 같은 경우의 데이터가 변환한다. 그렇게 하여 하드디스크 드라이브의 신뢰성 및 품질을 향상한다.Therefore, in the present invention, in the case of the second case, error correction is performed, and then the data in the case of the first case is converted by re-writing to the disc. Doing so improves the reliability and quality of the hard disk drive.
제2도는 상기한 두 번째의 경우일 때, 즉 데이터에 ECC에 대응하여 에러가 존재하지만 ECC를 이용하여 복원 가능한 경우일 때 마이크로 콘트롤러(24)에서 수행하는 제어흐름도이다.2 is a control flowchart performed by the microcontroller 24 when the second case is described above, that is, when an error exists in the data corresponding to the ECC but can be restored using the ECC.
제2도를 참조하면, 마이크로 콘트롤러(24)는 100단계에서 호스트로부터 데이터 리드 요구가 있는가를 판단하고, 있으면 102단계로 진행한다. 102단계에서 마이크로 콘트롤러(24)는 상기 리드요구에 의거하여 디스크(10)로부터 데이터 및 데이터에 대응하여 기록된 ECC를 리드한다. 그 후 104단계로 진행하여 리드한 데이터에 데이터 내에 있는 ECC에 대응하여 에러가 존재하는지를 판단한다.Referring to FIG. 2, the microcontroller 24 determines whether there is a data read request from the host in step 100, and proceeds to step 102. In step 102, the microcontroller 24 reads the recorded ECC corresponding to the data and the data from the disc 10 based on the read request. After that, the flow proceeds to step 104 to determine whether an error exists in the read data corresponding to the ECC in the data.
만약 에러가 존재하지 않으면 전술한 첫 번째 경우가 되므로 본 제어 과정을 종료한다. 그러나 에러가 존재하면, 106단계로 진행하여 리드한 데이터를 ECC를 이용하여 데이터 복원 가능한가를 판단한다. 리드한 데이터를 ECC를 이용하여 데이터 복원 가능하면 마이크로 콘트롤러(24)는 108단계로 진행하여 ECC를 이용하여 상기 데이터를 읽을 수 있는 데이터로 복원한다. 그 후 마이크로 콘트롤러(24)는 110단계로 진행하여 복원된 데이터를 디스크(10)상에 리-라이트(re-write)한다.If the error does not exist, the first case described above is terminated, and thus the control process is terminated. However, if there is an error, the flow proceeds to step 106 to determine whether data can be restored using the ECC. If the read data can be restored using the ECC, the microcontroller 24 proceeds to step 108 to restore the read data to the readable data using the ECC. Thereafter, the microcontroller 24 proceeds to step 110 to re-write the restored data on the disk 10.
그런 다음 마이크로 콘트롤러(24)는 112단계로 진행하여 디스크(2)로부터 복원 데이터를 다시 리드한다. 그 후 114단계에서 다시 리드한 복원 데이터에 ECC에 대응하여 에러가 존재하는지를 판단한다. 만약 에러가 존재하면 102단계로 진행하여 그때부터의 단계를 다시 수행한다. 즉 해당 데이터에 대해 에러정정 및 리-라이트를 계속 수행한다.The microcontroller 24 then proceeds to step 112 and reads reconstruction data from the disc 2 again. Thereafter, it is determined whether an error exists in the reconstruction data read back in step 114 corresponding to the ECC. If there is an error, proceed to step 102 and repeat the steps from then on. That is, error correction and re-write are continuously performed on the data.
그러나 상기 114단계에서 복원데이터에 ECC에 대응하여 에러가 존재하면, 전술한 첫 번째의 경우가 되므로 마이크로 콘트롤러(24)는 제2도의 제어 과정을 종료한다.However, if there is an error corresponding to the ECC in the reconstructed data in step 114, the first case described above is the microcontroller 24 ends the control process of FIG.
본 발명의 제어동작은 호스트와 관계없이 하드디스크 드라이브 혼자서 수행하는 동작이므로 디스크 드라이브 성능에 영향을 주지 않는다.The control operation of the present invention does not affect the disk drive performance because the operation is performed by the hard disk drive alone regardless of the host.
상술한 바와 같이 본 발명은 데이터 리드시 실제 데이터가 손상을 받았지만 에러정정 및 재시도 기법에 의해 정상복원 가능한 데이터에 대하여 에러정정을 수행하며 다시 디스크에 기록하고 확인하는 과정을 되풀이하여 손상된 데이터를 정상 복원된 데이터로 만든다. 이러한 본 발명의 실시예에 의해서 하드디스크 드라이브의 신뢰성 및 품질은 향상된다.As described above, the present invention performs error correction on the data that can be restored normally by error correction and retry technique, but repeatedly writes and checks the data on the disk by error correction and retry technique, and restores the damaged data to normal. Make it the restored data. By the embodiment of the present invention, the reliability and quality of the hard disk drive are improved.
제1도는 통상적인 하드디스크 드라이브의 블럭 구성도1 is a block diagram of a conventional hard disk drive
제2도는 본 발명의 실시예에 따른 제어 흐름도2 is a control flowchart according to an embodiment of the present invention.
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