KR100640642B1 - 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법 및 이에적합한 기록 매체 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법 및 이에적합한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크 간의 시프트에 대비한 트랙 탐색 제어 방법 및 이에 적합한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽어 들일 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법은 디스크 스위칭을 포함하는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법에 있어서, 목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하는 과정; 이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하는 과정; 트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하는 과정; 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하는 과정; 및 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 의하면 디스크들 사이에 시프트가 있더라도 트랙 탐색시 이를 자동적으로 반영하여 보정하게 되므로 안정된 트랙 탐색을 구현할 수 있게 하는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법 및 이에 적합한 기록 매체 {track seek control mathod of hard disk drive and recording medium adapting the same}
도 1은 종래의 정현파 프로파일을 이용한 트랙 탐색 제어 장치의 구성을 보이는 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치에 있어서 위치 궤적(y), 속도 궤적(v), 가속도 궤적을 보이는 것이다.
도 3은 하드디스크 드라이브에 있어서 디스크가 정렬된 상태를 보이는 것이다.
도 4는 디스크 간의 시프트가 발생한 경우를 도시한 것이다.
도 5는 종래의 디스크 스위칭을 포함하는 트랙 탐색 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 6은 시프트가 있는 디스크들 사이에서 종래의 트랙 탐색 제어 방법에 의해 트랙 탐색을 수행한 결과를 보이는 파형도이다.
도 7은 본 발명에 따른 디스크 스위칭을 포함하는 트랙 탐색 제어 방법의 실시예를 보이는 흐름도이다.
도 8은 시프트가 있는 디스크들 사이에서 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 의해 트랙 탐색을 수행한 결과를 보이는 파형도이다.
도 9는 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법이 적용되는 하드디스크 드라이브의 구성을 보이는 것이다.
도 10은 도 9에 도시된 하드디스크 드라이브(10)를 제어할 수 있는 전기 시스템을 보이는 것이다.
본 발명은 하드디스크 드라이브 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 디스크 간의 시프트에 대비한 트랙 탐색 제어 방법 및 이에 적합한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽어 들일 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브는 회전하는 디스크 상의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 정보를 기록하고 읽을 수 있는 복수의 헤드들을 포함하고 있다. 정보는 동심원 형상의 트랙들 상에 저장된다. 각각의 트랙들은 고유의 디스크 번호 및 트랙 번호(어드레스)를 가지며, 복수의 디스크들에 있어서 동일한 트랙 어드레스를 가지는 트랙들을 실린더(cylinder)라 칭한다. 그러므로 각 트랙은 실린더 어드레스에 의하여 정의되기도 한다.
각 헤드(transducer)는 전형적으로 헤드 짐벌 어셈블리(HGA: Head Gimbal Assembly)에 편입되어 있는 슬라이더 내에 통합되어 있다. 각 헤드 짐벌 어셈블리는 액튜에이터 암에 부착되어 있다. 액튜에이터 암은 보이스 코일(voice coil) 모터를 함께 특정하는 마그네틱 어셈블리에 인접되게 위치한 보이스 코일을 갖고 있 다. 하드디스크 드라이브는 전형적으로 보이스 코일 모터를 여기시키는 전류를 공급하는 구동 회로 및 콘트롤러를 포함하고 있다. 여기된 보이스 코일 모터는 액튜에이터 암을 회전시켜 헤드들을 디스크(들)의 표면을 가로질러 이동시킨다.
정보를 기록하거나 또는 읽을 때, 하드디스크 드라이브는 헤드를 한 실린더에서 다른 실린더로 이동시키기 위한 트랙 탐색(혹은 시크(seek)) 동작을 실행할 가능성이 있다. 트랙 탐색 동작에 의해 보이스 코일 모터는 헤드가 디스크 표면의 어떤 실린더로부터 새로운 실린더 위치로 이동시키도록 여기된다. 콘트롤러는 헤드가 정확한 실린더 위치 및 트랙의 중앙으로 이동될 수 있도록 보이스 코일 모터에 인가되는 전류를 제어한다.
도 1은 종래의 정현파 프로파일을 이용한 트랙 탐색 제어 장치의 구성을 보이는 것이다.
도 1에 도시된 트랙 탐색 제어기(100)는 정현파 궤적 생성기(102), 노치 필터(116), VCM 드라이버(126), HDA(128), 그리고 상태 추정기(104)를 구비한다.
도 1에 도시된 트랙 탐색 제어기(100)는 헤드를 제1트랙으로부터 트랙 탐색 거리 KSK만큼 떨어진 목표 트랙으로 이동시키는 트랙 탐색 제어 루틴을 실행한다.
정현파 궤적 생성기(102)는 각 샘플링 주기 Ts마다 정현파 프로파일 즉, 정현파 가속도 궤적에 따른 위치 y*(k), 속도 v*(k), 그리고 가속도 a*(k)을 발생한다.
정현파 가속도 궤적을 발생하기 위한 sin 함수 및 cos 함수값들을 얻기 위하 여, sin 함수 및 cos 함수들을 샘플링 주기 Ts에 맞추어 샘플링하여 롬 테이블(ROM table)에 저장하고, 샘플링 주기 Ts에 맞추어 읽어내도록 할 수 있다.
롬 테이블은 대표적인 몇 가지의 주파수 즉, 대표 주파수들에 대한 최초 샘플링 주기에서의 sin 함수 및 cos 함수값들을 저장한다. 대표 주파수들 사이의 주파수에 대한 최초 주기의 sin 함수 및 cos 함수값들은 보간에 의해 결정된다. 여기서, 주파수는 트랙 탐색 거리에 대응된다. 즉, 트랙 탐색 거리가 주어지면 이에 따라 정현파의 주파수가 결정된다.
도 2는 도 1에 도시된 장치에 있어서 위치 궤적(y), 속도 궤적(v), 가속도 궤적을 보이는 것이다. 도 2에 있어서 시간축은 트랙 탐색 시간 TSK에 대하여 정규화된 것이다. 즉, 도 2는 주어진 트랙 탐색 시간 TSK을 1로 하였을 때의 가속도 궤적(a), 속도 궤적(v), 그리고 위치 궤적(y)들을 보인다.
도 2를 참조하면, 트랙 탐색 시간 TSK은 정현파 형태의 가속도 궤적(a)의 한 주기에 상응함을 알 수 있다. 또한, 가속도 궤적(a)을 가지도록 헤드의 움직임을 제어함에 의해 트랙 탐색 시간 TSK 동안 트랙 탐색 거리 KSK까지 헤드가 이동함을 알 수 있다.
상태추정기(104)는 헤드의 이전 샘플들(k-1, k-2, )에서의 위치들 및 현재 샘플 (k)에서의 위치를 참조하여 헤드의 추정 위치 y(k) 및 추정 속도 v(k)를 출력한다.
트랙의 위치 즉, 트랙 번호는 섹터 영역에 기록된 그레이 코드(gray code)를 통하여 알 수 있으며, 헤드는 디스크 상에서 이동하는 동안 그레이 코드를 읽어낸다. 헤드를 통하여 읽혀진 그레이 코드는 상태추정기(104)에 제공된다.
도 3은 하드디스크 드라이브에 있어서 디스크가 정렬된 상태를 보이는 것이다. 하드디스크 드라이브는 통상 두 개 이상의 디스크들(32, 34, 36)을 가지며 이들 디스크들은 허브(48)에 고정된다. 허브(38)는 스핀들 모터에 의해 회전된다.
디스크들(32, 34, 36)이 허브(48)에 조립될 때, 디스크들(32, 34, 36)은 될수록 기구적인 틀어짐이 없도록 조립된다.
하드디스크 드라이브가 조립된 후 디스크들(32, 34, 36)중의 하나에 기준 서보 신호가 기록된다. 기준 서보 신호가 기록된 디스크를 레퍼런스 디스크라 하고 다른 디스크들을 블랭크 디스크라 한다. 이후 서보 카피 공정을 통해 레퍼런스 디스크에 기록된 기준 서보 신호를 레퍼런스 디스크에 복사하게 된다.
정교한 서보 카피의 결과 수직선상의 트랙들(실린더)은 동일한 트랙 어드레스를 가지게 된다.
그렇지만 하드디스크 드라이브가 사용자 환경에서 사용되는 도중 외부의 충격을 받거나 자체적인 변형에 의해 디스크들 사이에 기구적인 틀어짐이 발생하게 되고 그 결과 수직선 상의 트랙들이 동일한 트랙 어드레스를 가지지 않게 된다. 이를 디스크 간의 시프트라 한다.
도 4는 디스크 간의 시프트가 발생한 경우를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바에 있어서 DISC2와 DISC1 간에는 시프트가 없고, DISC2 및 DISC1과 DISC0 간에는 시프트가 있다.
하드디스크 드라이브의 트랙 밀도가 높아짐에 따라 상대적으로 디스크 시프트에 의한 영향이 커지게 되었다. 또한, 디스크의 직경이 작을수록 조립 공차에 의한 디스크 시프트가 상대적으로 크다. 이에 따라 소형, 고용량의 하드디스크 드라이브일수록 디스크의 시프트에 의해 결정되는 소정의 탐색 범위내에서 탐색 동작이 불안정해지거나 실패할 확률이 높아지게 된다.
도 5는 종래의 디스크 스위칭을 포함하는 트랙 탐색 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, 목표 트랙이 있는 디스크로 헤드 스위칭을 한다.(S502)
이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정한다.(S504) 여기서, 이전의 목표 트랙 어드레스는 이전의 트랙 탐색 동작에 있어서의 목표 트랙 어드레스를 말하며, 현재의 트랙 탐색 동작에 있어서 현재 헤드가 위치하고 있는 트랙의 어드레스로 간주된다.
S504과정에서 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행한다. (S506)
도 4에 도시된 바에 있어서 시프트가 없는 DISC2와 DISC1 사이의 트랙 탐색의 경우에는 도 5에 도시된 바와 같은 종래의 트랙 탐색 제어 방법을 적용하여도 문제가 없다. 구체적으로 트랙 어드레스가 #1000인 DISC2의 A지점에서 트랙 어드레스가 #1060인 DISC1의 C지점으로 트랙 탐색함에 있어서 S504과정에서 산출된 트랙 탐색 거리와 실제의 트랙 탐색 거리가 모두 60으로 같기 때문에, 60의 트랙 탐색 거리에 상응하는 프로파일에 의해 헤드를 이동시킴에 의해 C지점으로 정확하게 이동할 수 있다.
그렇지만 도 5에 도시된 바와 같은 종래의 트랙 탐색 제어 방법을 도 4에 도시된 바에 있어서 시프트가 있는 DISC1과 DISC0사이의 트랙 탐색에 적용할 경우에는 문제가 발생한다. 구체적으로 트랙 어드레스가 #1000인 DISC1의 C지점에서 트랙 어드레스가 #1060인 DISC0의 D지점으로 트랙 탐색함에 있어서 S504과정에서 산출된 트랙 탐색 거리는 60이지만 디스크 시프트에 의해 실제의 트랙 탐색 거리는 10에 불과하다. 따라서, S504과정에서 산출된 60의 트랙 탐색 거리에 상응하는 프로파일에 의해 헤드를 이동시킬 경우 D지점으로 정확하게 헤드를 이동시킬 수 없을 뿐만 아니라 심한 경우 탐색 실패나 진동 등이 나타나게 된다.
도 6은 시프트가 있는 디스크들 사이에서 종래의 트랙 탐색 제어 방법에 의해 트랙 탐색을 수행한 결과를 보이는 파형도이다. 도 6에 있어서, 참조부호 60으로 도시되는 파형은 사인 파형을 나타내고, 62로 표시되는 파형은 시크 거리 및 시간에 따라 생성된 목표 전류 프로파일을 나타내며, 그리고 64로 표시되는 파형은 서보제어계에 의해 보이스 코일 모터에 인가되는 보이스 코일 모터의 최종 구동 전류를 나타낸다. 보이스 코일 모터 구동 전류(64)를 보면, 트랙 탐색의 종단에서 급격한 피크가 나타나는 것을 알 수 있다.
이러한 피크는 주어진 프로파일(60)에 의해 헤드를 이동시키는 동안 디스크로부터 읽혀지는 트랙 어드레스를 참조하여 피드백 제어를 수행하는 과정에 있어서 도 2에 도시된 상태추정기(104)가 시프트량에 상응하는 오차를 반영함에 의해 나타난다.
보이스 코일 모터 구동 전류(74)에 있어서의 이러한 피크는 보이스 코일 모터 에 급격한 충격을 주고, 이러한 충격에 의해 진동이 발생하며, 때로는 트랙 탐색이 실패되게 된다.
따라서, 디스크의 시프트를 고려한 트랙 탐색 제어가 요구된다.
본 발명은 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어에 있어서 디스크 간의 시프트를 고려하여 안정된 트랙 탐색을 실행할 수 있는 트랙 탐색 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 트랙 탐색 제어 방법을 기록한 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기록 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 트랙 탐색 제어 방법을 적용한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법은
디스크 스위칭을 포함하는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법에 있어서,
목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하는 과정;
이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하는 과정;
트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하는 과정;
트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하는 과정; 및
결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 길다면, 트랙 탐색 거리에 상응하는 탐색 프로파일을 결정하는 과정; 및
결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 기록 매체는 디스크 스위칭을 포함하는 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법을 기록한 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기록 매체에 있어서,
목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하는 과정;
이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하는 과정;
트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하는 과정;
트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트 랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하는 과정; 및
결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 프로그램이 기록된 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브는
소정의 정보를 저장하는 디스크;
상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
상기 디스크에 정보를 기록하고 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 헤드;
상기 헤드를 상기 디스크의 표면을 가로질러 이동시키는 보이스 코일 모터를 구동하는 VCM 드라이버 ; 및
트랙 탐색 거리에 상응하는 정현파 가속도 궤적에 상기 헤드를 이동시키도록 상기 VCM 구동 전류를 발생하는 콘트롤러를 포함하며,
상기 콘트롤러는 디스크 상에서 헤드가 위치하는 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고 이를 목표 트랙 어드레스와 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하고, 트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하고, 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하고, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하며, 그리고 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들에 도시되는 본 발명의 예시적인 실시예들을 구체적으로 설명함에 의해 명백해질 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 여기서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 설명을 간략하게 하기 위하여 본 발명에 있어서 신규하지 않거나 당업자에게 잘 알려진 것은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 디스크 스위칭을 포함하는 트랙 탐색 제어 방법의 실시예를 보이는 흐름도이다.
트랙 탐색이 개시되면 먼저, 목표 트랙이 있는 디스크로 헤드 스위칭을 수행한다.(S702)
이전의 탐색 동작에서의 목표 트랙 어드레스와 현재의 탐색 동작에서의 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출한다.(s704)
트랙 탐색 거리가 디스크 시프트를 고려하여 설정된 소정의 한계 탐색거리보다 짧은지를 검사한다.(s706)
하드디스크 드라이브의 조립 단계에서 허브에 조립된 디스크들은 기구적으로 될수록 견고하게 고정된다. 따라서 사용자 환경에서 시프트가 발생하더라도 어떤 오차 범위를 벗어나는 경우는 극히 드물다. 따라서, 발생가능한 최대 시프트량을 고려하여 소정의 한계 탐색 거리를 설정하고, 이를 본 발명에 따른 트랙 탐색을 적용할 기준으로 삼는다. 여기서, 한계 탐색 거리는 발생가능한 최대 시프트량에 해당하는 트랙 탐색 거리일 수도 있고 그보다 약간 더 길 수도 있다.
S706과정에서 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧으면, 첫 번째 서보 샘플에서 트랙 어드레스를 읽어들인다.(S708)
여기서 첫 번째 서보 샘플이란 s706과정의 연산 이후에 헤드를 통하여 읽어들이는 서보 정보들 중에서 첫 번째의 것을 말한다. 그렇지만, 반드시 첫 번째 서보 샘플일 필요는 없고 다만 될수록 빠르게 트랙 어드레스를 읽어내는 것이 중요하다.
읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 디스크의 시프트를 고려한 트랙 탐색 거리를 재산출하고, 이에 따른 탐색 시간 및 탐색 프로파일을 결정한다.(S710)
S710과정에서 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행한다.(s712)
S704과정에서 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 길다면, s714과정으로 진행하여 S702과정에서 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행한다. 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 비교적 긴 경우에는, 트랙 탐색을 수행하는 도중에 도 2의 상태 추정기(104)가 디스크 간의 시프트를 반영하더라도 도 6에 도시된 바와 같은 보이스 코일 모터 구동 전류(64)에서 피크와 같은 급격한 변동이 발생하지 않는다.
도 7에 도시된 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 있어서, 트랙 탐색 거리에 따라 헤드 스위칭 및 트랙 탐색 거리의 계산이 달라지는 것을 알 수 있다.
도 7에 도시된 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 있어서 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧은 경우의 트랙 탐색 동작을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저 헤드를 DISC1의 C지점에서 헤드를 스위칭시킨다. 헤드 스위칭의 결과 헤드는 F 지점에 위치한다. F 지점의 트랙 어드레스(#1050)를 읽어들이고, 이를 목표 어드레스인 #1060과 비교하여 10이라는 트랙 탐색 거리를 얻는다. 얻어진 10이라는 트랙 탐색 거리에 상응하는 탐색 프로파일을 만들고, 이 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행한다.
도 8은 시프트가 있는 디스크들 사이에서 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 의해 트랙 탐색을 수행한 결과를 보이는 파형도이다. 도 8에 있어서, 참조부호 80으로 도시되는 파형은 사인 파형을 나타내고, 82로 표시되는 파형은 사인 파형(80)에 상응하여 서보 제어계에 인가되는 목표 전류 프로파일을 나타내며, 그리고 84로 표시되는 파형은 서보제어계에 의해 보이스 코일 모터에 인가되는 보이스 코일 모터의 최종 구동 전류를 나타낸다. 도 6의 보이스 코일 모터 구동 전류(64)와 비교하면, 도 8의 보이스 코일 모터 구동 전류(84)에서는 트랙 탐색의 종단에서 피크가 나타나지 않는 것을 알 수 있다.
그 결과, 보이스 코일 모터의 동작이 안정되어, 진동도 발생하지 않고, 트랙 탐색도 성공적으로 수행된다.
도 9는 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법이 적용되는 하드디스크 드라이브(10)의 구성을 보이는 것이다. 도 9에 도시된 하드디스크 드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 디스크(12)를 포함하고 있다. 하드디스크 드라이브(10)는 디스크(12) 표면에 인접되게 위치한 헤드(16)를 또한 포함하고 있다.
헤드(16)는 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 헤드(16)는 각 디스크(12)의 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 헤드(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 헤드와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 헤드로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 헤드는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.
헤드(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 헤드(16)와 디스크(12) 표면 사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 액튜에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 액튜에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 액튜에이터 암(24)의 회전은 디스크(12) 표면을 가로질러 헤드(16)를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 헤드(16)는 다른 트랙 에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크(12) 표면을 가로질러 이동된다.
도 10은 도 9에 도시된 하드디스크 드라이브(10)를 제어할 수 있는 전기 시스템(40)을 보이는 것이다. 도 10에 도시된 전기 시스템(40)은 리드/라이트(R/W) 채널 회로(44) 및 프리-앰프 회로(46)에 의하여 헤드(16)에 결합된 콘트롤러(42)를 포함하고 있다. 콘트롤러(42)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 등이 된다. 콘트롤러(42)는 디스크(12)로부터 읽거나 또는 디스크(12)에 정보를 기록하기 위하여 읽기/쓰기 채널(44)로 제어신호를 공급한다. 정보는 전형적으로 R/W 채널로부터 호스트 인터페이스 회로(54)로 전송된다. 호스트 인터페이스 회로(54)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 시스템에 인터페이스하기 위한 버퍼 메모리 및 제어 회로를 포함하고 있다.
콘트롤러(42)는 보이스 코일(26)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동 회로(48)에 또한 결합되어 있다. 콘트롤러(42)는 VCM의 여기 및 헤드(16)의 움직임을 제어하기 위하여 구동 회로(48)로 제어신호를 공급한다.
콘트롤러(42)는 읽기 전용 메모리(ROM : Read Only Memory) 또는 플레쉬 메모리 소자(50)와 같은 비휘발성 메모리 및 랜덤 액세스 메모리(RAM : Random Access Memory) 소자(52)에 결합되어 있다. 메모리 소자(50, 52)는 소프트웨어 루틴을 실행시키기 위하여 콘트롤러(42)에 의하여 사용되어지는 명령어 및 데이터를 포함하고 있다. 소프트웨어 루틴의 하나로서 한 트랙에서 다른 트랙으로 헤드(16)를 이동시키는 탐색 제어 루틴이 있다. 일 실시 예로서, 메모리 소자(50)에는 도 9를 참조하여 설명되는 본 발명에 따른 탐색 제어 방법을 수행하기 위한 실행 코드 들이 저장된다.
트랙 탐색에 있어서 콘트롤러(42)는 탐색 제어 루틴의 제어에 따라 어떤 트랙에서 다른 트랙으로 헤드(16)을 이동시킨다. 특히, 디스크 스위칭을 포함하는 트랙 탐색일 때, 콘트롤러(42)는 목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하고, 이전의 탐색 동작 에서의 목표 트랙 어드레스와 현재의 탐색 동작에서의 목표 트랙 어드레스를 비교함에 의해 트랙 탐색 거리를 얻고, 트랙 탐색 거리가 소정의 한계 탐색 거리보다 짧다면 스위칭한 디스크에서 헤드가 위치한 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이며, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하고, 그리고 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하게 된다. 여기서, 소정의 한계 탐색 거리는 디스크의 가능한 범위에서의 시프트를 고려하여 결정된 것이다.
본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 트랙 탐색 제어 방법에 의하면 디스크들 사이에 시프트가 있더라도 트랙 탐색시 이를 자동적으로 반영하여 보정하게 되므로 안정된 트랙 탐색을 구현할 수 있게 하는 효과를 가진다.

Claims (4)

  1. 디스크 스위칭을 포함하는 하드디스크 드라이브의 탐색 제어 방법에 있어서,
    목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하는 과정;
    이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하는 과정;
    트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하는 과정;
    트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하는 과정; 및
    결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 길다면, 트랙 탐색 거리에 상응하는 탐색 프로파일을 결정하는 과정;
    결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙 탐색 제어 방법.
  3. 디스크 스위칭을 포함하는 하드디스크 드라이브의 트랙 탐색 제어 방법을 기록한 컴퓨터로 읽어들일 수 있는 기록 매체에 있어서,
    목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하는 과정;
    이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하는 과정;
    트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하는 과정;
    트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하는 과정; 및
    결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 과정을 포함하는 프로그램이 기록된 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  4. 소정의 정보를 저장하는 디스크;
    상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
    상기 디스크에 정보를 기록하고 상기 디스크로부터 정보를 읽어내는 헤드;
    상기 헤드를 상기 디스크의 표면을 가로질러 이동시키는 보이스 코일 모터를 구동하는 VCM 드라이버 ; 및
    트랙 탐색 거리에 상응하는 정현파 가속도 궤적에 상기 헤드를 이동시키도록 상기 VCM 구동 전류를 발생하는 콘트롤러를 포함하며,
    상기 콘트롤러는 목표 트랙이 있는 디스크에 상응하는 헤드로 헤드 스위칭하고, 이전의 목표 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 비교하여 트랙 탐색 거리를 산출하고, 트랙 탐색 거리가 디스크의 시프트를 고려하여 설정된 한계 탐색 거리보다 짧은 지를 판단하고, 트랙 탐색 거리가 한계 탐색 거리보다 짧다면, 스위칭된 디스크 상에서 헤드가 놓여진 트랙의 트랙 어드레스를 읽어들이고, 읽어들인 트랙 어드레스와 목표 트랙 어드레스를 참조하여 트랙 탐색 거리 및 이를 위한 탐색 프로파일을 결정하며, 그리고 결정된 탐색 프로파일에 따라 트랙 탐색을 수행하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
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