KR100501692B1 - 반복성 런아웃 보상 알고리즘 사용방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:
하드 디스크 드라이브에서의 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용하는 방법
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:
시스템 안정화 및 통상적인 RRO 보상 알고리즘 적용에 따른 불필요한 시간지연을 방지를 위한 RRO 보상 알고리즘 사용방법을 제공한다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:
본 발명은 RRO 보상 알고리즘 수행에 있어서, 실제 드라이브에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블/디스에이블할지를 체크하여 RRO 현상이 없는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 디스에이블하고, RRO 현상이 있는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 인에이블하여 RRO 보상을 하게한다.
라. 발명의 중요한 용도:
하드 디스크 드라이브

Description

반복성 런아웃 보상 알고리즘 사용방법
본 발명은 자기 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive: 이하 "HDD" 라 칭함)에서의 반복성 런아웃(Repeatable Run Out: 이하 "RRO" 라 칭함) 보상 알고리즘을 사용하는 방법에 관한 것이다.
지난 수 십년 동안 컴퓨터 HDD기술의 발전은 VLSI(Very Large Scale Integrated circuits)와 소프트웨어 기술의 비약적인 발전과 더불어 현대 정보산업발전의 중요한 견인차 역할을 해 왔다. 디스크 드라이브의 기술 추세는 소형화, 대용량화라고 말 할 수 있으며, 데이터 기록 밀도로 볼 때 십년 마다 거의 열배씩 증가해 왔으며 이런 추세는 앞으로도 계속될 전망이다.
HDD에서 정보는 하나 이상의 자기 기록 디스크들의 어느 한 표면 상에 형성된 동심 트랙상에 기록된다. 이들 디스크들은 스핀들 모터에 회전가능하게 장착되고, 보이스 코일 모터에 의해 회전되는 액츄에이터 암에 장착되는 독출/기록헤드에 의해 정보가 억세스된다. 상기 보이스 코일 모터는 전류에 의해 동작되어 액츄에이터를 회전시키고 독출/기록헤드를 이동시킨다. 상기 독출/기록 헤드는 정보의 적절한 독출 및 기록동작을 보장하기 위해 디스크상의 저장 트랙과 정확히 정렬된다.
HDD 서보제어기는 트랙탐색(track seek)모드, 트랙셋틀링(track settling)모드, 트랙추종(track following)모드의 세 가지 모드에서 동작하도록 구성되어 있다. 그리고, 데이터의 기록밀도를 높이기 위해서는 트랙폭에 대한 트랙 중심과 실제 헤드의 위치 차이로 정의되는 TMR(Track Mis Registration)을 줄이는 것이 관건이며 이를 위해서는 트랙추종모드에서 헤드 암(head arm)의 고정밀 서보 제어기술을 요한다.
이러한, HDD는 PES(Position Error Signal)를 검출하는 방식에 따라 크게 데디케이트(dedicated) 서보방식, 엠베디드(embedded) 서보방식으로 나눌 수 있다. 데디케이트 서보방식은 헤드의 위치정보만으로 기록되어 있는 독립된 디스크 원판을 이용하여 PES를 검출하는 방식이다. 이와는 달리 엠베디드 서보방식은 위치정보가 트랙의 매 섹터(sector)마다 기록되어 있는 방식이다. 데디케이트 방식은 위치 정보를 연속적으로 검출할 수 있으므로 엠베디드 서보방식보다는 큰 대역폭의 제어기를 설계할 수 있는 장점이 있다. 그러나 열화로 인한 위치정보 디스크와 데이터 디스크간의 불일치는 TMR의 원인이 된다. 그러므로, 통상적으로 상기 엠베디드 서보방식이 요즘 널리 사용되고 있는 추세이다. 그러므로, 트랙추종(track following)모드에서의 기존 HDD서보제어기는 데이터의 재생 및 기록이 가능하도록 자기헤드(magnetic head)를 트랙 중심에 근접시켜 PES를 산출하여 헤드의 오프트랙을 보상하는 PID(Proportional-Integral-Differential) 구조의 제어기로 구성되어 있었다. 그러므로, 디스크 원판의 트랙 중심이 정확히 스핀들 모터 중심과 일치한다면, 기존의 제어기를 사용했을 때 입력 추종에러성분 중에는 반복되는 성분이 없을 것이다. 그러나, 실제 디스크 원판의 중심과 스핀들 모터의 중심이 항상 일치할 수 없는 것이므로, 에러성분 중 디스크의 회전 주파수를 기본모드로 하는 주파수 성분이 도 1에서와 같이 나타날 수 있다. 도 1은 종래의 PID 제어 알고리즘을 사용하여 PES를 산출한 특성곡선의 일예도이다. 이렇게 스핀들 모터 중심과 디스크 중심의 불일치는 RRO(Repeatable Run Out) 현상을 유발시킨다.
요즈음의 하드 디스크 드라이브는 고속 및 고용량으로 인해 드라이브의 각 부품의 특성에 따른 영향을 쉽게 받게 된다. 따라서 외부환경에 의한 악영향(damage)(예를 들면, 디스크의 회전주파수와 유사한 외부의 신호인가 등) 및 스핀들모터 자체의 결함에 의해 RRO 현상은 유발된다. RRO 현상의 유발은 드라이브의 동작 수행에 악영향을 미친다. 실제 드라이브의 기록 및 독출 동작 중에 PES의 편차에 의한 동작에러를 발생시키며, 이는 드라이브의 동작수행에 악영향을 미치는 것이다.
이러한 문제를 해결하고자 RRO 보상을 위한 알고리즘들이 제시되고 적용되었고 그 결과 RRO 현상에 의한 드라이브의 문제들이 개선되었다. RRO 보상 알고리즘은 통상 파워 온 래디(power on ready), 초기 값 설정, 헤드 언래치 및 캘리브레이션(calibration) 등의 모드들이 차례로 수행된 다음에 수행된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 캘리브레이션 후 드라이브는 트랙탐색모드에서 트랙추종모드로 전환하고 디폴트(default)로 정해진 테이블값과 캘리브레이션에 의해 업데이트된 값을 입력 변수로 하는 RRO 보상 식을 이용하여 RRO 현상에 대한 보상을 수행한다. RRO 보상 알고리즘이 수행된 후 PES를 산출한 특성곡선의 일예도는 도 2와 같다.
그러나 이러한 RRO에 대한 문제해결 방법은 드라이브 상에 RRO가 발생되건 발생되지 않건 그에 상관없이 RRO 보상 알고리즘을 수행하는 RRO 보상모드가 항상 인에이블된다. RRO 현상이 발생되는 경우의 드라이브에서의 RRO 보상 알고리즘을 수행하는 것은, RRO 현상을 보상해주므로 시스템 특성에 있어서 좋은 점으로 작용을 하지만 또한 그에 따라 시간지연이 있으므로 시스템 특성에 나쁜 점도 제공해준다. 그렇지만 RRO 현상이 발생되지 않는 경우의 드라이브에서 RRO 보상 알고리즘을 수행하는 것은 단지 RRO 보상 알고리즘 수행만큼의 시간지연만 가져온다. 뿐만 아니라 RRO 보상 알고리즘이 수행되지 않을 때보다 드라이브의 트랙 셋틀링(track settling) 및 트랙 추종(track following)특성도 나쁘게 하므로 정상상태 응답시간에 대한 지연도 발생하게 한다.
따라서 본 발명의 목적은 시스템 안정화를 위한 RRO 보상 알고리즘의 사용방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 통상적인 RRO 보상 알고리즘 적용에 따른 불필요한 시간지연을 방지하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 불필요한 RRO 보상 알고리즘 적용에 의한 정상상태 응답시간 지연을 방지하기 위한 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 방법은, 하드 디스크 드라이브에서의 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용하는 방법에 있어서, 상기 드라이브의 제조시 테스트 환경에서 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴을 이용하여 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 인에이블 및 디스에이블 할 것인지를 체크하고 체크결과를 상기 해당 드라이브의 디스크에 기록하는 과정과, 사용자가 상기 해당 드라이브 사용시 상기 체크결과에 따라 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용 또는 비사용하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 방법은, 하드 디스크 드라이브에서의 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용하는 방법에 있어서, 상기 드라이브의 휴지기시 사용자 환경에서 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴을 이용하여 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 인에이블 및 디스에이블 할 것인지를 체크하고 체크결과를 상기 해당 드라이브의 디스크에 기록하는 과정과, 사용자가 상기 해당 드라이브 사용시 상기 체크결과에 따라 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용 또는 비사용하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 부품 또는 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 참조번호 내지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 HDD 블록 구성도로서, 2장의 디스크를 일예로 하는 HDD 블록 구성을 보여주고 있다. 도 3에서 디스크 2는 스핀들 모터 52에 의해서 회전한다. 헤드 4는 디스크 2의 표면상에 위치하며 액츄에이터 6의 암 어셈블리(arm assembly) 7의 수직으로 신장된 암의 전단에 설치된다. 전치증폭기 22는 데이터 독출시 헤드 2에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하며, 데이터 기록시에는 헤드 4를 구동시켜 리드/라이트 채널회로 24로부터 인가되는 부호화된 기록데이터(Encoded Write Data)를 디스크 2에 기록토록 한다. 리드/라이트 채널회로(Read/Write Channel) 24는 전치증폭기 22로부터 인가되는 리드신호로부터 데이터 펄스를 검출하고 디코딩하여 DDC(Disk Data Controller) 54에 인가하며, DDC 54로부터 인가되는 라이트 데이터를 코딩하여 전치증폭기 22에 인가한다. DDC 54는 호스트 컴퓨터와 마이크로 콘트롤러 40간과, 호스트 컴퓨터와 리드/라이트 채널회로 24 간의 통신을 인터페이스한다. 마이크로 콘트롤러 40은 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 리드 또는 라이트 명령에 응답하여 트랙탐색 및 트랙추종을 제어한다. VCM(Voice Coil Motor) 구동부 44는 마이크로 콘트롤러 40의 서보제어(헤드의 위치 제어)에 대한 값을 D/A컨버터 42를 통해 받아 액츄에이터 6을 구동하기 위한 구동 전류를 발생하여 액츄에이터 6의 VCM에 인가한다. 액츄에이터 6은 VCM구동부 44로부터 인가되는 구동전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드 4들을 디스크 2 상의 방사선 방향으로 이동시킨다. 모터 제어부 48은 마이크로 콘트롤러 40의 제어 하에 디스크 2의 회전제어를 위한 제어값을 스핀들 모터 구동부 50으로 인가하고, 스핀들 모터 구동부 50은 상기 제어값에 따라 스핀들 모터 52를 구동하여 디스크 2들을 회전시킨다. A/D컨버터 36은 리드/라이트 채널회로 24를 통하여 인가되는 서보정보 중 버스트신호에 의거한 위치에러신호(Position Error Signal) PES를 디지탈 변환하여 마이크로 콘트롤러 40으로 출력한다. 게이트 어레이 38은 리드/라이트에 필요한 각종 타이밍신호들을 발생하며 서보정보를 디코딩하여 마이크로 콘트롤러 40에 인가한다.
도 4는 다중 플래터(multi-platter)방식을 채용하는 HDD에 있어서 디스크들의 부분 절단면도이다. 상기 다중 플래터 방식은 데이터 저장용량을 극대화시키기 위해 채용되며, 개인용 컴퓨터에서는 보통 2장 내지 6장의 디스크가 장착된다. 도 4를 참조하면, 2장의 디스크 2가 스핀들모터 52의 구동축에 장착되어 있고, 각 디스크 2A～2D 면상에는 액츄에이터 6으로부터 수직으로 신장된 암에 부착된 헤드 4A～4D가 대응되어 위치하고 있다. 한편 각 디스크 2A～2D 면에는 동심원을 따라가며 트랙들이 배열되며, 각 트랙에는 해당 트랙번호(트랙0～트랙N)가 부여된다. 각 헤드 4A～4D에 대응하는 디스크들 2A～2D 면상의 동일 트랙번호에 해당하는 트랙들을 통상 실린더라 칭한다. 그러므로 각 디스크들 간의 동일한 트랙번호는 하나의 실린더 번호로 정의된다. 예를 들면, 각 헤드 4A～4D에 대응된 각 디스크 2A～2D면 상에 있는 모든 트랙번호 "트랙 0" 은 "실린더 번호 0" 이 된다.
본 발명의 실시예에서는 RRO 보상 알고리즘 수행에 있어서, 실제 드라이브에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블/디스에이블할지를 체크하여 RRO 현상이 없는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 디스에이블하고, RRO 현상이 있는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 인에이블하여 RRO 보상을 하게 한다. 드라이브에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블(enable)할지 디스에이블(disable)할지에 대한 체크는 본 발명에 따라 HDD 제조공정 중 번인 테스트(burn-in test)공정 진행 중에 먼저 수행되고 또한 사용자 환경에서도 수행된다. 번인 테스트 공정은 HDD의 제조공정 중 가장 긴 시간이(통상 8시간 내지 16시간) 소요되는 공정으로서 별도의 테스트 시스템 없이 고온·고습의 번-인 룸(burn-in room)내의 래크(rack)상에 놓여진 다음 자체 프로그램(펌웨어)에 의거하여 수행된다. 이러한 번-인 테스트 공정에서는 소비자가 HDD를 정상적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 디스크상에 존재하는 디펙(defect)부분을 미리 찾아내어 실제 드라이브 사용시 상기 디펙부분이 사용되지 않도록 선조치 해주는 공정을 말한다.
본 발명에서는 장기간의 또는 환경의 변화를 줄 수 있는 공정인 번인 테스트 공정에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블/디스에이블 할 것인지를 판단하는 체크루틴을 삽입한다. 좀더 구체적으로 설명하면 본 발명에서는 RRO 보상 알고리즘을 인에이블/디스에이블 할 것인지를 판단하는 체크루틴을 번인 테스트 공정의 초기, 중기, 말기에 삽입하고 그에 의한 체크결과를 디스크의 메인터넌스(maintenance)영역에 기록한다. 이러한 번인 테스트 환경에서의 체크루틴 동작을 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 번인 테스트 환경에서의 RRO 보상 알고리즘 수행 판단을 위한 체크루틴이다. 도 5a에 도시된 100단계～116단계의 과정은 번인 테스트 공정의 초기에서 수행되고, 도 5b에 도시된 118단계～134단계의 과정은 번인 테스트 공정의 중기에서 수행되며, 도 5c에 도시된 136단계～152단계의 과정은 번인 테스트 공정의 말기에서 수행됨을 이해하여야 한다.
지금 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 도 3의 마이크로 콘트롤러 40은 도 5a 의 100단계에서 번인 테스트 공정인가를 판단한다. 이러한 판단을 할 때에는 번인 테스트 바로 이전 공정에서 디스크의 메인터넌스 영역에 기록해 놓은 데이터를 참조한다. 만약 번인 테스트 공정이면 마이크로 콘트롤러 40은 102단계의 1차 RRO 체크 테스트 단계로 진입한다. 이렇게 진입하면 104단계에서 디폴트(default)상태로 있던 RRO 보상 알고리즘의 수행을 디스에이블시킨 다음 106단계로 진행한다. 마이크로 콘트롤러 40은 106단계에서 최상위 헤드의 디스크상의 특정 트랙에서 1차 RRO 체크 테스트를 수행하고, 그에 따른 PES의 평균과 그에 따른 표준편차를 측정한다. 여기서 최상위 헤드라 함은 스핀들모터 52의 베이스에서 가장 멀리 떨어져 있는 헤드 즉, 다중 플래터 방식의 디스크들 중 제일 윗쪽에 있는 디스크의 상위 표면에 대응된 헤드를 의미한다. 도 4의 일 예를 들면 최상위 헤드는 참조번호 4A의 헤드이다. 도 4에서 상기 최상위 헤드 4A에 대응되는 디스크는 참조번호 2A의 디스크이다. 1차 RRO 체크 테스트 수행시 최상위 헤드와 상기 헤드에 대응된 디스크상의 특정 트랙을 테스트 포인트(test point)로 정한 것은 하기와 같은 이유에 의해서이다. 다중 플래터 방식을 채용한 여러 장의 디스크들은 헤드와 디스크의 트랙중심선간의 편심량이 각 디스크의 적층된 위치에 따라 다른데, 스핀들모터 52의 베이스와 가까운 쪽의 디스크는 헤드와 디스크의 트랙중심선간의 편심량이 상기 베이스와 멀리 떨어져 있는 쪽의 디스크보다 적다. 그러므로 스핀들모터 52의 베이스와 가장 멀리 떨어져 있는 디스크에서는 그에 대응된 헤드와 트랙 중심선 간의 편심량이 가장 크다. 결국 다중 플래터방식의 드라이브에서는 최상위 헤드와 그에 대응하는 디스크에서 RRO 현상이 가장 크게 나타난다. 한편 도 5a의 106단계에서 RRO 체크 테스트라 함은 일정 패턴의 데이터를 라이트하고 리드하는 것을 의미한다.
이렇게 도 5a의 106단계를 수행한 후에 마이크로 콘트롤러 40은 108단계에서 상기 측정된 표준편차를 미리 정해진 기준값과 비교하고, 110단계에서 상기 표준편차가 상기 기준값을 초과(over)하는가를 판단한다. 만약 기준값을 초과하면 112단계로 진행하여 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이블 정보를 디스크의 메인터넌스 영역에 기록하고 114단계로 진행한다. 그렇지만 상기 기준값을 초과하지 않으면 현재의 드라이브가 RRO 보상 알고리즘이 적용되지 않아도 됨을 의미하므로 바로 114단계로 진행한다. 114단계에서는 번인 테스트 공정에서 1차 RRO 체크 테스트 이후 프로세스, 즉 초기의 번인 테스트 프로세스를 진행한다. 마이크로 콘트롤러 40은 미리 정해진 초기의 프로세스가 완료되는 것을 번인 스크립트(script)(번인 테스트 공정 진행을 위해 만들어진 리스트)를 참조하여 116단계에서 판단하고, 초기 프로세스 완료가 되면 번인 테스트 공정의 중기에서의 2차 RRO 체크 테스트를 수행한다.
2차 RRO 체크 테스트의 과정은 도 5b의 118단계～134단계로 이루어진다. 마이크로 콘트롤러 40은 118단계의 2차 RRO 체크 테스트 단계로 진입한다. 이렇게 진입하면 120단계에서는 디스크의 메인터넌스영역을 억세스하여 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이블 정보가 존재하는지를 파악한다. 만약 122단계에서 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이블 정보가 존재하면 2차 RRO 테스트률 실행시킬 필요가 없음을 의미하므로 마이크로 콘트롤러 40은 132단계로 바로 진행하여 번인 테스트 공정내 2차 RRO 체크 테스트 이후의 프로세스를 진행한다. 그러나 만약 상기 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이블 정보가 존재하지 않으면 전술한 5a의 106단계 내지 114단계의 과정과 동일한 과정으로 이루어지는 도 5b의 124단계 내지 132단계를 수행한다.
그 후 마이크로 콘트롤러 40은 미리 정해진 중기의 프로세스가 완료되는 것을 번인 스크립트(번인 테스트 공정 진행을 위해 만들어진 리스트)를 참조하여 도 5b의 134단계에서 판단하고, 중기 프로세스 완료가 되면 번인 테스트 공정의 말기에서의 3차 RRO 체크 테스트를 수행한다. 번인 테스트 공정 말기에서의 3차 RRO 체크 테스트의 과정은 도 5c에 도시된 136단계 내지 152단계로 이루어지며, 136단계 내지 150단계의 과정은 도 5b의 118단계 내지 132단계의 과정과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
마이크로 콘트롤러 40은 도 5c의 150단계에서 번인 테스트 공정에서의 3차 RRO 체크 테스트 이후 프로세스 즉, 말기의 번인 테스트 프로세스를 진행한다. 그 후 미리 정해진 말기의 프로세스가 완료되는 것, 즉 번인 테스트가 완료된 것을 번인 스크립트(script)(번인 테스트 공정 진행을 위해 만들어진 리스트)를 참조하여 152단계에서 판단한다. 번인 테스트가 완료되면 번인 테스트 환경에서의 RRO 보상 알고리즘 수행 판단을 위한 체크루틴은 종료된다.
이러한 도 5a 내지 도 5c의 체크 루틴에 의해 디스크의 메인터넌스 영역에는 해당 드라이브에서 RRO 보상 알고리즘이 인에이블되어야 할 것인지 디스에이블되어야 할 것인지를 판단해 줄 수 있는 정보가 기록된다.
한편 본 발명의 실시예에서는 사용자가 사용하는 드라이브에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블(enable) 할 것인지 디스에이블(disable) 할 것인지에 대한 체크도 수행한다. 이러한 체크루틴은 SMART(Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology)기능에 의해 제공 가능하다. 통상 SMART기능을 수행하기 위한 소프트웨어는 호스트컴퓨터와 하드 디스크 드라이브 모두에 연계하며 존재한다. 통상 사용자가 드라이브를 사용하지 않고 있는 휴지기 때에 드라이브는 액티브되어 스핀들모터, 디스크, 헤드 등의 동작수행 상태를 테스트하고 결과를 호스트컴퓨터로 보내어 주어, 호스트 컴퓨터가 그 결과를 모니터링하게 하여 사용자가 드라이브의 상태를 알도록 한다. 만약 드라이브의 상태가 디스크에 저장된 데이터의 유실 등의 우려가 있는 정도이면 사용자가 즉시 디스크의 데이터를 백업하도록 알리는 등의 기능을 수행한다.
본 발명의 실시예에서는 SMART기능을 이용하여 도 6과 같은 제어 동작으로 사용자 환경에서의 RRO 보상 알고리즘 수행 판단을 체크한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 환경에서의 RRO 보상 알고리즘 수행 판단을 위한 체크루틴이다.
도 6을 참조하면, 사용자 환경에서의 마이크로 콘트롤러 40은 200단계에서 현재 상태가 사용자가 디스크를 사용하지 않는 아이들모드(idle mode)인가를 판단하고 아이들모드가 아니면 202단계로 진행하여 해당 기능을 수행한다. 그렇지만 아이들모드이면 204단계의 RRO 체크 테스트 단계로 진입한다. 이렇게 진입하면 206단계에서 RRO 보상 알고리즘의 수행을 디스에이블시킨 다음 208단계로 진행한다. 마이크로 콘트롤러 40은 208단계에서 최상위 헤드의 디스크상의 특정 트랙에서 RRO 체크 테스트를 수행하고, 그에 따른 PES의 평균과 그에 따른 표준편차를 측정한다. 상기 208단계를 수행한 후에 마이크로 콘트롤러 40은 210단계에서 상기 측정된 표준편차를 미리 정해진 기준값과 비교하고, 212단계에서 상기 표준편차가 상기 기준값을 초과(over)하는가를 판단한다. 만약 기준값을 초과하면 214단계로 진행하여 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이를 정보를 디스크의 메인터넌스 영역에 기록하고 216단계로 진행하여 대기모드로 전환한다. 그렇지만 상기 기준값을 초과하지 않으면 현재의 드라이브가 RRO 보상 알고리즘이 적용되지 않아도 됨을 의미하므로 바로 216단계로 가서 대기모드로 전환한다.
도 5a,b,c 및 도 6과 함께 전술한 바와 같이 실제 드라이브에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블/디스에이블 할 것인지를 체크하여 디스크의 메인터넌스영역에 기록한 후, 본 발명에서는 도 7과 같이 RRO 현상이 없는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 디스에이블하고, RRO 현상이 있는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 인에이블하여 RRO 보상을 하는 제어를 수행한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RRO 보상 알고리즘 사용에 대한 제어 흐름도이다. 도 7의 동작은 통상 사용자 환경에서 이루어진다. 도 3 및 도 7을 참조하면, 사용자가 파워 온(power on)을 하면 도 3의 마이크로 콘트롤러 40은 도 7의 300단계로 진행하여 메모리내 모든 변수를 초기화시킨다. 그 후 302단계에서 헤드 언래치(head unlatch)를 수행하고, 304단계로 진행한다. 304단계에서는 디스크의 메인터넌스영역을 억세스하여 RRO 보상 알고리즘의 수행 인에이블/디스에이블 상태를 파악한다. RRO 보상 알고리즘의 수행 인에이블/디스에이블 상태의 파악은 번인 테스트 공정 환경에서 수행된 도 5a,b,c의 과정 및 사용자 환경에서 수행된 도 6에 과정에서 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이블/디스에이블 정보가 디스크의 메인터넌스영역에 기록됨에 의해 성취된다.
304단계 후 마이크로 콘트롤러 40은 306단계에서 RRO 보상 알고리즘 수행 인에이블 상태인가를 판단하고 만약 그러면 308단계로 진행하여 메모리에 RRO 보상 플래그를 설정한 후 310단계의 캘리브레이션을 수행한다. 그렇지만 상기 수행 인에이블상태가 아니면 바로 310단계의 캘리브레이션을 수행한다. 캘리브레이션 수행 후 마이크로 콘트롤러 40은 312단계에서 메모리를 억세스하여 RRO 보상 플래그가 설정되었는가를 판단한다. RRO 보상 플래그가 설정되었으면 314단계로 진행하여 RRO 보상 알고리즘을 수행한 후 318단계의 대기모드로 전환한다. 그렇지만 RRO 보상 플래그가 설정되지 않았으면 318단계의 대기모드로 바로 전환한다. RRO 보상 플래그가 설정되지 않음은 현재 사용되는 드라이브에는 RRO 현상이 발생되지 않음을 의미하므로, 이러한 드라이브에서는 불필요하게 RRO 보상 알고리즘을 수행시킬 필요가 없다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 RRO 보상 알고리즘 수행에 있어서, 실제 드라이브에 RRO 보상 알고리즘을 인에이블/디스에이블 할 것인지를 디스크 드라이브의 테스트 환경에서와 사용자 환경에서 체크하여 RRO 현상이 없는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 디스에이블하고, RRO 현상이 있는 드라이브는 RRO 보상 알고리즘을 인에이블하여 RRO 보상을 하게 함으로써 시스템 특성을 안정화시키는 장점이 있다.
도 1은 PID 제어 알고리즘을 사용하여 PES를 산출한 특성곡선의 일예도,
도 2는 RRO 보상 알고리즘이 수행된 후 PES를 산출한 특성곡선의 일예도,
도 3은 본 발명의 실시예에 적용되는 HDD 블록 구성도,
도 4는 다중 플래터방식을 채용한 하드 디스크 드라이브에서 디스크들의 부분 단면도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 번인 테스트 환경에서의 RRO 보상 알고리즘 수행 판단을 위한 체크루틴의 제어 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 환경에서의 RRO 보상 알고리즘 수행 판단을 위한 체크루틴의 제어 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RRO 보상 알고리즘 사용에 대한 제어 흐름도.

Claims (5)

  1. 하드 디스크 드라이브에서의 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용하는 방법에 있어서,
    상기 드라이브의 제조시 테스트 환경에서 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴을 이용하여 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 인에이블 및 디스에이블 할 것인지를 체크하고 체크결과를 상기 해당 드라이브의 디스크에 기록하는 과정과,
    사용자가 상기 해당 드라이브 사용시 상기 체크결과에 따라 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용 또는 비사용하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴은,
    스핀들모터로부터 가장 멀리 떨어져 있는 최상위 헤드 및 상기 헤드에 대응된 디스크상의 특정 트랙에 테스트용 데이터를 수차례 라이트 및 리드하여 위치에러신호를 검출하는 단계와,
    상기 위치에러신호의 평균 및 상기 평균의 표준편차를 측정하고 상기 측정된 표준편차를 미리 정해진 기준값과 비교하는 단계와,
    비교 결과에 따라 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 인에이블 및 디스에이블 정보를 디스크의 메인터넌스영역에 기록하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디스크 드라이브 제조시 테스트 환경은 장기간의 또는 환경의 변화를 줄 수 있는 공정인 번인 테스트 공정이며, 상기 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴은 상기 번인 테스트 공정의 초기, 중기, 말기에 삽입되어 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 하드 디스크 드라이브에서의 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용하는 방법에 있어서,
    상기 드라이브의 휴지기시 사용자 환경에서 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴을 이용하여 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 인에이블 및 디스에이블 할 것인지를 체크하고 체크결과를 상기 해당 드라이브의 디스크에 기록하는 과정과,
    사용자가 상기 해당 드라이브 사용시 상기 체크결과에 따라 반복성 런아웃 보상 알고리즘을 사용 또는 비사용하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 판단용 체크루틴은,
    스핀들모터로부터 가장 멀리 떨어져 있는 최상위 헤드 및 상기 헤드에 대응된 디스크상의 특정 트랙에 테스트용 데이터를 수차례 라이트 및 리드하여 위치에러신호를 검출하는 단계와,
    상기 위치에러신호의 평균 및 상기 평균의 표준편차를 측정하고 상기 측정된 표준편차를 미리 정해진 기준값과 비교하는 단계와,
    비교 결과에 따라 반복성 런아웃 보상 알고리즘 수행 인에이블 및 디스에이블 정보를 디스크의 메인터넌스영역에 기록하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
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