KR100568422B1 - Read data error correction method - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야: end. The technical field to which the invention described in the claims belongs:
데이터 기록 및 독출장치에서의 에러정정에 관련된 기술이다. A technique related to error correction in a data recording and reading device.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제: I. The technical problem the invention is trying to solve:
에러정정능력을 높이면서도 오정정 확률은 거의 높이지 않는 에러정정방법을 제공한다. It provides an error correction method that increases error correction capability but hardly increases the probability of error correction.
다. 그 발명의 해결방법의 요지: All. The gist of the solution of the invention:
본 발명은, HDD등의 데이터 기록 및 독출장치에서 데이터 리드시 ECC(Error Correction Code)를 사용하여 원 데이터의 에러를 판단하여 에러정정을 수행하는데, 우선 ECC능력을 최대로 하지 않고 에러정정을 수행하여 오정정(miscorrection) 가능성을 줄여주고, 그에 따라 계속해서 ECC에러가 발생될 경우에는 ECC능력을 최대로 하여 ECC에러 발생을 줄인다. The present invention performs error correction by determining an error of original data using ECC (Error Correction Code) when reading data from a data recording and reading device such as an HDD. First, error correction is performed without maximizing ECC capability. This reduces the likelihood of miscorrection and, in the case of continuous ECC errors, reduces the occurrence of ECC errors by maximizing ECC capacity.
라. 발명의 중요한 용도: la. Important uses of the invention:
하드 디스크 드라이브Hard disk drive
Description
본 발명은 데이터 기록 및 독출장치에 관한 것으로, 특히 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive: 이하 "HDD"라 칭함)와 같은 데이터 기록 및 독출장치에서 리드된 데이터의 에러를 정정하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to data recording and reading devices, and more particularly to a method for correcting errors in data read in data recording and reading devices, such as a hard disk drive (hereinafter referred to as "HDD").
요즈음 데이터 저장 및 독취 장치는 시스템의 멀티미디어 구현에 부응하여 그 용량이 급속도로 커져 가고 있으며, 또한 데이터의 고속 액세스가 가능하도록 발전되고 있다. 이러한 데이터 저장 및 독취장치들의 일예로 HDD(Hard Disk Drive)를 들 수 있다. 상기 HDD는 데이터의 고속 액세스 및 고용량화 구현이 가능하다는 장점 덕택에 컴퓨터 시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있다. These days, data storage and reading devices are rapidly increasing in capacity in response to the multimedia implementation of the system, and are being developed to enable high-speed data access. One example of such a data storage and reading device is a hard disk drive (HDD). The HDD is widely used as an auxiliary memory device of a computer system due to the advantage of enabling high-speed data access and high capacity.
HDD와 같은 데이터 저장 및 독취장치는 데이터 리드시 데이터의 에러를 검출하고 정정하기 위해 ECC(Error Correction Code)라는 코드를 사용한다. 디스크 컨트롤러 칩 회사는 하드웨어적으로 몇 단계의 ECC능력(즉, 에러정정능력)을 가지고 에러정정회로를 설계하지만, 사용시에는 최대 ECC능력을 사용하지 못한다. 이는 큰 ECC능력을 사용하는 만큼 오정정(miscorrection) 확률이 높아지는 단점이 있기 때문이다. 상기 오정정(miscorrection)의 의미는 ECC에러가 발생하거나 정정이 잘못된 줄을 모르고 정상적으로 데이터가 리드되었다고 판단하는 것이다. 이것은 ECC가 근본적으로 가지고 있는 특성이다. Data storage and reading devices such as HDDs use codes called error correction codes (ECCs) to detect and correct errors in data when reading data. Disk controller chip companies design error correction circuits with several levels of ECC capability (ie error correction capability) in hardware, but do not use the maximum ECC capability in use. This is because there is a disadvantage in that the probability of miscorrection is increased by using a large ECC capability. The meaning of the miscorrection is to determine that the data is normally read without knowing that an ECC error or correction is incorrect. This is a fundamental characteristic of ECC.
따라서 데이터 에러율이 대체로 낮게 나오는 드라이브 업체는 ECC능력을 낮춰 주므로 오정정 확률을 줄인다. ECC능력을 낮추면서 까지 오정정 확률을 줄이는 것은 오정정확률이 커지면 리드된 데이터의 복구 가능성이 없게되는 치명적인 결과를 가져오기 때문이다. As a result, drive companies with low data error rates lower ECC capabilities, reducing the chance of false positives. Reducing the probability of miscorrection while lowering ECC capability is fatal, because the greater the probability of miscorrection, the less likely it is for recovering the read data.
따라서 본 발명의 목적은 에러정정능력을 높이면서도 오정정 확률은 거의 높이지 않는 에러정정방법을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an error correction method that increases error correction capability but hardly increases the probability of error correction.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 데이터 기록 및 독출장치에서 데이터 리드시 ECC(Error Correction Code)를 사용하여 원 데이터의 에러를 판단하여 에러정정을 수행하는데, 우선 ECC능력을 최대로 하지 않고 에러정정을 수행하여 오정정(miscorrection) 가능성을 줄여주고, 그에 따라 계속해서 ECC에러가 발생될 경우에는 ECC능력을 최대로 하여 ECC에러 발생을 줄인다. In accordance with the above object, the present invention, in the data recording and reading apparatus, the error correction is performed by using the ECC (Error Correction Code) to read the data to perform error correction, the error without first maximizing the ECC capability Correction is performed to reduce the possibility of miscorrection, and if ECC errors continue to occur, the ECC error is reduced by maximizing the ECC capability.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are denoted by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 데이터 기록 및 독출장치의 일예인 HDD 블럭구성도이다. 도 2를 참조하면, 디스크들(10)은 스핀들(spindle)모터(34)에 의해 회전한다. 헤드들(12) 각각은 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 아나로그 리드신호를 리드/라이트 채널(read/write channel)회로(18)로 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 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(24)는 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 리드 또는 라이트 명령에 응답하여 트랙 탐색 및 트랙 추종을 제어한다. 메모리(26)는 마이크로 콘트롤러(24)의 수행 프로그램 및 각종 설정값들을 저장한다. 서보구동부(28)는 마이크로 콘트롤러(24)에서 제공하는 헤드들(12)의 위치 제어를 위한 신호에 응답하여 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. 1 is a block diagram of an HDD that is an example of a data recording and reading apparatus for better understanding of the present invention. Referring to FIG. 2, the disks 10 are rotated by a spindle motor 34. Each of the heads 12 is located on the corresponding one of the disks 10, and the disks 10 from the E-block assembly 14 coupled with the rotary voice coil actuator 30. It is installed to correspond to each of the support arms extending to the side. 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. The coded 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 writes data received from the host computer via the read / write channel circuit 18 and the preamplifier 16 to the disk or reads data from the disk and transmits the data to the host computer. The DDC 20 also interfaces the communication between the host computer and the microcontroller 24. The buffer RAM 22 temporarily stores data transmitted between the host computer and the microcontroller 24 and the read / write channel circuit 18. The microcontroller 24 controls track search and track following in response to a read or write command received from the host computer. The memory 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 in response to a signal for controlling the position of the heads 12 provided by the microcontroller 24 and applies it to the voice coil of the actuator 30. do. 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.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록 및 독출장치의 데이터 에러정정 제어 흐름도로서, ECC능력은 높이고 오정정 확률을 높이지 않게 하기 위해 처음 몇번의 재시도에서는 ECC능력을 낮추어 사용하고 계속해서 정정이 되지 않을 시에는 ECC능력을 최대로 사용하여 재시도하여 ECC에러를 줄인다. 2 is a flow chart of a data error correction control of a data recording and reading apparatus according to an embodiment of the present invention. In order to increase the ECC capability and not increase the probability of miscorrection, the ECC capability is lowered in the first few retries and continuously corrected. If this is not the case, try again using the maximum ECC capability to reduce ECC errors.
이하 도 1 및 도 2를 참조하여 데이터 기록 및 독출장치에서의 데이터 에러정정 동작을 상세히 설명한다. 마이크로콘트롤러(24)는 100단계에서 리드/라이트채널회로 18에 구비되어 에러정정회로에 ECC능력 최대값보다 낮은 값으로 ECC능력값을 셋업하고, 102단계에서 데이터 리드를 한다. 상기 리드된 데이터가 에러인지를(오정정 확률이 높은지를) 104단계에서 체크하고 에러가 아니면 116단계로 진행하여 현재의 에러정정이 양호상태로 리포트한다. Hereinafter, the data error correction operation in the data recording and reading apparatus will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The microcontroller 24 is provided in the read / write channel circuit 18 in step 100 to set the ECC capability value to a value lower than the ECC capability maximum value in the error correction circuit, and performs data read in step 102. In step 104, it is checked whether the read data is an error (the probability of miscorrection is high). If not, the process proceeds to step 116 to report the current error correction is in a good state.
그렇지만 104단계에서의 판단에서 데이터 에러가 발생하면 106단계로 진행하여 데이터 리드를 수차례 재시도 하고 108단계에서는 리드된 데이터가 복구불능상태인가를 판단한다. 만약 데이터 복구불능 상태가 아니면 116단계로 진행하여 현재의 에러정정이 양호상태로 리포트한다. However, if a data error occurs in the determination in step 104, the process proceeds to step 106 and the data read is retried a number of times. If the data is not recoverable, go to step 116 to report the current error correction as good.
그렇지만 108단계에서의 판단에서 데이터 복구불능 상태이면 110단계로 진행하여 에러정정회로부의 ECC능력값으로 최대값으로 셋업하고 112단계로 진행하여 데이터 리드를 재시도한다. 그후 114단계에서는 재시도에 의해 리드된 데이터에 에러가 발생되었는가를 판단하고, 만약 에러가 발생되지 않았으면 116단계로 진행하여 에러정정 양호상태로 리포트한다. 그러나 상기 재시도에 의해 리드된 데이터에 에러가 발생되면 118단계로 진행하여 에러정정 불량상태로 리포트한다. However, if it is determined that the data recovery is impossible in step 108, the process proceeds to step 110, the ECC capability of the error correction circuit unit is set to the maximum value, and the process proceeds to step 112 to retry the data read. Thereafter, in step 114, it is determined whether an error has occurred in the data read by retry. If no error has occurred, the process proceeds to step 116 and reports a good error correction state. However, if an error occurs in the data read by the retry, the process proceeds to step 118 and reports an error correction failure state.
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. In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the equivalent of claims and claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 HDD등의 데이터 기록 및 독출장치에서 데이터 리드시 ECC(Error Correction Code)를 사용하여 원 데이터의 에러를 판단하여 에러정정을 수행하는데, 우선 ECC능력을 최대로 하지 않고 에러정정을 수행하여 오정정(miscorrection) 가능성을 줄여주고, 그에 따라 계속해서 ECC에러가 발생될 경우에는 ECC능력을 최대로 하여 ECC에러 발생을 줄인다. As described above, the present invention performs error correction by determining an error of original data using ECC (Error Correction Code) when reading data from a data recording and reading device such as an HDD. Correction is performed to reduce the possibility of miscorrection, and if ECC errors continue to occur, the ECC error is reduced by maximizing the ECC capability.
도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 데이터 기록 및 독출장치의 일예인 HDD 블럭구성도,1 is a block diagram of an HDD that is an example of a data recording and reading apparatus for helping understanding of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 에러정정 제어 흐름도. 2 is a data error correction control flowchart according to an embodiment of the present invention.
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