KR100525887B1

KR100525887B1 - 하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법

Info

Publication number: KR100525887B1
Application number: KR1019970071914A
Authority: KR
Inventors: 이중호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2005-12-21
Also published as: KR19990052440A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:하드 디스크 드라이브에 있어서, "파워 온 레디"시 캘리브레이션 직전까지 수행되는 여러 드라이브 초기화 과정들의 불안정성을 극복하여 안정된 드라이브 레디를 구현할 수 있는 드라이브 초기화 구현방법을 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법에 있어서, 드라이브 파워 온 직후 가속된 액츄에이터의 속도가 감속되는 구간에서 트랙정보를 리드하여 액츄에이터의 속도를 산출하고, 산출된 속도가 설정치 범위내의 값을 가질 경우 미소구간의 트랙탐색 구간을 점진적으로 설정하여 최종 목표트랙으로 트랙탐색해감을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 초기화루틴에 사용할 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 초기화루틴에 관한 것으로, 특히 드라이브를 안정적으로 초기화시키기 위한 방법에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브의 파워 온 레디(Power On Ready)과정은 파킹된 헤드를 언래칭(Unlatching)시켜 디스크면의 가장 바깥 쪽에 헤드를 위치시킨 후 캘리브레이션(Calibration)을 수행하는 것으로 되어 있다. 이러한 경우 캘리브레이션 직전까지의 과정들은 아직 여러 서보정보들이 최적으로 구해지지 않은 상태이므로 조금은 불안한 상태에서 수행되는 과정들이라 말할 수 있다. 따라서 가장 기본적인 "파워 온 레디" 과정에서 이와 같은 불안한 요인들에 의해 에러가 발생하여 드라이브 레디가 잘 되지 않는 문제가 발생하곤 한다.

드라이브 레디과정중에 제일 불안정한 요인들을 살펴보면, 액츄에이터 언래칭과정과 이후의 언래칭 탐색과정, 그리고 그 이후의 캘리브레이션 직전까지의 여러 탐색과정을 들 수 있다. 상기 액츄에이터 언래칭과정에서는 액츄에이터가 가속하는 시간이 매우 중요한 요소로서 이 값에 따라 헤드의 언래칭특성이 좌우된다. 그러나 하드 디스크 드라이브에서는 여러 모드 별로 액츄에이터의 가속시간이 상이하기 때문에 액츄에이터 언래칭 에러가 발생할 수 있다. 또한 액츄에이터 언래칭 이후의 언래칭 탐색과정도 언래칭성능을 좌우하는 매우 중요한 요소로서 어떠한 상태에서 탐색을 시키는가에 따라서, 그리고 어느 정도의 목표거리를 설정하느냐에 따라서 드라이브 레디에러를 유발할 수 있다. 마지막으로 언래칭 탐색 이후부터 캘리브레이션 직전까지의 여러 트랙탐색들도 아직 서보 캘리브레이션이 제대로 이루어지지 않은 상태에서 수행됨으로서 드라이브 초기화의 불안한 요소로 작용하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 하드 디스크 드라이브에 있어서, "파워 온 레디"시 캘리브레이션 직전까지 수행되는 여러 드라이브 초기화 과정들의 불안정성을 극복하여 안정된 드라이브 레디(Ready)를 구현할 수 있는 초기화 구현방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하드 디스크 드라이브에 있어서 드라이브 레디를 안정적으로 수행함으로서 드라이브의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 초기화 구현방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법에 있어서,

드라이브 파워 온 직후 가속된 액츄에이터의 속도가 감속되는 구간에서 트랙정보를 리드하여 액츄에이터의 속도를 산출하고, 산출된 속도가 설정치 범위내의 값을 가질 경우 미소구간의 트랙탐색 구간을 점진적으로 설정하여 최종 목표트랙으로 트랙탐색해감을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도로서 1장의 디스크를 사용하는 하드 디스크 드라이브의 예를 보인 것이다. 도 1을 참조하면, 마이크로 프로세서(10)는 상기 마이크로 프로세서(10)의 소정 제어 프로그램을 저장하고 있는 프로그래머블 롬(Programable Read Only Memory:이하 PROM이라함)(12)과, 스태틱 램(Static Random Access Memory:이하 SRAM이라함)(14)에 접속되어 드라이브의 전반적인 동작을 제어한다. 헤드(16)는 액츄에이터의 일단에 부착되어 기록매체인 디스크(18)상에서 수평운동을 수행하고 상기 디스크(18)면에/면으로부터 데이타를 라이트/리드한다. 일단에 헤드(16)가 부착된 액츄에이터의 타단에 위치하는 VCM(Voice Coil Motor)(20)은 인가되는 전류 I(t) 레벨 및 방향에 대응하여 수평구동한다. 스핀들모터(22)는 모터구동기(24)로부터 입력되는 제어신호에 따라 구동축에 장착된 디스크(18)를 회전시킨다. VCM구동부(26)는 상기 VCM(20)에 연결되어 상기 VCM(20)의 구동을 제어한다. DAC(Digital-To-Analog Converter)(28)는 상기 마이크로 프로세서(10)와 상기 VCM구동부(26) 사이에 연결되어 마이크로 프로세서(10)로부터 디지탈 제어입력신호 U(k)를 입력받아 이를 아나로그신호로 변환하여 상기 VCM구동부(26)로 출력한다.

한편 모터구동기(24)는 스핀들모터(22)와 마이크로 프로세서(10) 사이에 연결되어 있으며 상기 마이크로 프로세서(10)의 제어를 받아 스핀들모터(22)의 구동을 제어한다. 전치증폭기(Pre-Ampflier)(30)는 헤드(16)로부터 리드된 신호를 증폭하여 출력하고 라이트 인코딩 데이타를 상기 헤드(16)로 출력한다. 리드/라이트 채널회로(32)는 마이크로 프로세서(10), 전치증폭기(30) 및 인터페이스 제어부(38)에 연결되고 상기 마이크로 프로세서(10)의 제어하에 상기 인터페이스 제어부(38)로부터 라이트데이타를 입력받아 이를 인코딩하여 전치증폭기(30)로 출력한다. 또한 리드/라이트 채널회로(32)는 전치증폭기(30)로부터 입력되는 아나로그 리드신호를 디지탈 변환하여 엔코디드 리드 데이타(Encoded Read Data:ERD)로 출력한다. ADC(Analog-To-Digital Converter)(34)는 상기 리드/라이트 채널회로(32)에 연결되어 아나로그 서보재생신호를 입력받으며 이를 PES로 디지탈 변환하여 상기 마이크로 프로세서(10)로 출력한다. 게이트 어레이(Gate Array)(36)는 상기 리드/라이트 채널회로(32)로부터 입력되는 ERD신호로부터 상기 디스크(18)의 서보영역내 각 서보정보를 검출하여 출력한다. 인터페이스 제어부(38)는 외부데이타 입력장치(예를들면 호스트컴퓨터)와 드라이브 사이에 송,수신되는 데이타를 인터페이싱한다.

도 2는 하드 디스크 드라이브 초기화루틴에서 VCM(20)에 인가되는 전류 I(t) 파형도와 그에 따른 속도 V(t)파형도를 도시한 것이다. 도 2에서 A시점을 래치로부터 액츄에이터가 분리되는 시점을 나타내는 것으로 가정하면, VCM에 정(+)방향의 언래칭전류 I(t) 인가후 A시점에서 비행을 시작한 액츄에이터가 V(t)의 속도로 디스크 외주방향으로 이동하게 되고, 이후 역(-)방향의 언래칭전류 I(t)에 의해 감속하여 최종 목표트랙에 도달하게 된다. 이때 상기 최종 목표트랙이라 함은 하기 설명에서 캘리브레이션 수행을 위한 최초의 트랙을 의미한다. 한편 도 2의 A시점 부터 t1구간 이전까지는 액츄에이터 언래칭 및 언래칭 탐색이 수행되는 구간을 나타내고 있으며, t1구간은 캘리브레이션 직전까지의 여러 트랙탐색이 수행되는 구간을 나타내고 있다. 그리고 B시점부터 C시점까지는 서보 캘리브레이션이 수행되는 구간을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예로서 드라이브를 안정적으로 초기화시키기 위한 마이크로 프로세서(10)의 언래칭 제어흐름도를 도시한 것이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 드라이브를 안정적으로 초기화시키는 방법을 설명하기로 한다.

우선 드라이브의 파워(Power)가 "온(On)"되면 마이크로 프로세서(10)는 40단계에서 래치되어 있는 액츄에이터를 언래칭시키기 위한 정방향(+)의 언래칭 전류를 VCM(20)에 인가한다. 이와 같이 VCM(20)에 인가되는 정방향(+)의 언래칭 전류에 의해 액츄에이터는 A시점에서 언래칭된후 가속된다. 이때 액츄에이터의 가속시간을 각 모드별(파워 온 레디시, 대기모드, 슬립모드)로 동일하게 하기 위해서는 각 모드에서 서보 인터럽트 수행시간을 동일하게 설정함으로서 달성될 수 있다. 즉, 파워 "온" 레디시를 기준으로 언래칭 가속시간을 설정한후에 대기모드와 슬립모드에서도 동일한 가속시간을 얻기 위해 인터럽트 수행시간을 동일하게 설정한다. 언래칭 가속시간은 서보 인터럽트 수행시간에 따라 달라지는 타이머를 사용한다. 한편 마이크로 프로세서(10)는 서보인터럽트 발생시 헤드(16)를 통해 리드되는 서보정보가 있으면 액츄에이터가 언래칭된 것으로 인지하고 42단계로 진행하여 역방향(-)의 전류를 VCM(20)에 인가한다. 이에 따라 액츄에이터는 감속하게 된다. 그리고 마이크로 프로세서(10)는 44단계로 진행하여 트랙 ID를 리드하여 액츄에이터의 속도 V(t)를 산출하고 산출된 속도 V(t)가 음(-)의 속도를 갖는가를 46단계에서 검사한다. 그 이유는 액츄에이터의 속도 V(t)가 음의 속도를 갖는 경우에는 바로 언래칭 탐색을 수행함으로서 언래칭 탐색의 안정성을 확보하기 위함이다. 만약 46단계에서 액츄에이터의 속도 V(t)가 음(-)의 속도를 갖는다면 마이크로 프로세서(10)는 50단계로 진행하고, 그렇지 않으면 48단계로 진행한다. 48단계에서 마이크로 프로세서(10)는 다시 한번 액츄에이터의 속도 V(t)가 "5" 이하의 값을 갖는가를 검사한다. 상기 비교치 "5"는 액츄에이터가 언래칭된후 충분히 감속된 상태에서 캘리브레이션을 수행하기 위해 최초로 수행하는 트랙탐색 직전의 속도 규정치를 의미한다. 가장 이상적인 값은 캘리브레이션 수행 직전에 액츄에이터의 속도 V(t)가 "제로"가 되는 것이지만, 실제로는 "제로"에서 약간의 허용오차를 두어 액츄에이터의 속도 V(t)가 그 허용범위내(0∼5)의 값을 가질때 캘리브레이션 수행을 위한 트랙탐색을 시작한다. 만약 V(t)가 상기 비교치 "5" 보다 큰 값이라면 마이크로 프로세서(10)는 다시 42단계로 진행하여 VCM(20)에 역방향(-)전류를 인가하는 방식으로 액츄에이터의 속도 V(t)를 단계적으로 제어한다. 이와 같이 하여 액츄에이터의 속도 V(t)가 "5" 보다 작은 값을 가지면 마이크로 프로세서(10)는 50단계로 진행하여 44단계에서 리드된 트랙 ID에 α를 가산한 거리를 목표거리로 설정하고, 이후 52단계에서 트랙탐색을 이슈(Issue)한다. 상기 44단계에서 리드된 트랙 ID에 α를 가산하는 이유는 언래칭 탐색을 위한 목표거리에 따라서 언래칭 탐색의 성공여부가 결정되기 때문이다. 따라서 액츄에이터 감속시의 속도가 "제로"에 접근했을때 리드된 트랙 ID에 작은 탐색거리(α)를 가산하여 이를 목표거리로 설정하는 것이 언래칭 탐색의 성공확률을 높이는 결과가 된다. 한편 마이크로 프로세서(10)는 54단계에서 액츄에이터가 최종 목표트랙에 도달하였는가를 검사하여 최종 목표트랙에 도달하지 않았으면 56단계로 진행하여 리드된 트랙 ID에 다시 β(<α)를 가산하여 이를 목표거리로 설정한다. 그리고 52단계로 되돌아가 트랙탐색을 이슈한다. 이와 같은 방식으로 마이크로 프로세서(10)는 점진적으로 최종 목표트랙으로 접근해 간다. 만약 54단계에서 액츄에이터가 최종 목표트랙에 도달하였다면, 마이크로 프로세서(10)는 이후 58단계에서 드라이브를 초기화시키기 위한 캘리브레이션을 수행한후 드라이브 레디모드로 전환한다.

이와 같이 본 발명은 액츄에이터의 속도가 충분히 감속된 상태에서 쇼트 트랙(Short Track)으로 트랙탐색을 수행해 나감으로서 캘리브레이션 직전까지의 트랙탐색을 안정화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 액츄에이터의 언래칭 이후부터 캘리브레이션 직전까지 수행되는 트랙탐색을 점진적으로 수행해 나감으로서, 파워 온 레디시에 트랙탐색 불안정으로 야기될 수 있는 드라이브 레디에러를 사전에 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.

도 2는 하드 디스크 드라이브 초기화루틴에서 VCM(20)에 인가되는 전류 파형도와 그에 따른 속도 파형도.

도 3은 본 발명의 실시예로서 드라이브를 안정적으로 초기화시키기 위한 마이크로 프로세서(10)의 액츄에이터 언래칭 제어흐름도.

Claims

하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법에 있어서,

드라이브 파워 온 직후 가속된 액츄에이터의 속도가 감속되는 구간에서 트랙정보를 리드하여 액츄에이터의 속도를 산출하고, 산출된 속도가 설정치 범위내의 값을 가질 경우 미소구간의 트랙탐색 구간을 점진적으로 설정하여 최종 목표트랙으로 트랙탐색해감을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법.
제1항에 있어서, 상기 액츄에이터 언래칭시의 가속시간은 상기 드라이브가 슬립모드에서 정상동작모드로 전환되는 경우에도 동일한 가속시간을 가지도록 서보 인터럽트 수행시간을 설정함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법.
하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법에 있어서,

드라이브 파워 온(On) 직후 가속된 액츄에이터의 속도가 감속되는 구간에서 트랙정보를 리드하여 액츄에이터의 속도를 산출하는 제1과정과,

산출된 속도가 설정치 범위내의 값을 가질 경우 상기 리드된 트랙정보에 미소구간의 거리를 단계적으로 가산하여 트랙탐색 이슈함으로서 최종 목표트랙으로 트랙탐색해가는 제2과정과,

상기 산출된 속도가 음(-)의 속도를 가질 경우 상기 리드된 트랙정보에 미소구간의 거리를 단계적으로 가산하여 직접 트랙탐색 이슈함으로서 최종 목표트랙으로 트랙탐색해가는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법.
제3항에 있어서, 상기 리드된 트랙정보에 단계적으로 가산되는 미소구간의 값은 점진적으로 작아지는 값으로 설정됨을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 초기화 구현방법.