KR100714878B1 - 하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을기록한 기록 매체 - Google Patents

하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체가 개시된다. 본 발명의 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법은, (a) 적층된 다수개의 디스크의 각면에 대응되는 다수개의 자기 헤드 중 어느 하나가, 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계; 및 (b) 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이, 그에 각각 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 디스크의 디펙트 검출시 신뢰성을 충분히 확보하면서도 디펙트 검출 공정 시간을 단축시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
하드 디스크, 디펙트, 스캔, 번인, 온 트랙 스캔, 오프 트랙 스캔

Description

하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체{Hard disk drive, method for scanning defect of disk of the hard disk drive, and recording media for computer program therefor}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 하드 디스크 드라이브에 구비되는 디스크의 구조를 도시한 개략적 모식도이다.
도 3은 도 1의 하드 디스크 드라이브의 구동 회로를 도시한 개략적 블록도이다.
도 4는 도 1의 하드 디스크 드라이브의 제조 공정 흐름도이다.
도 5는 도 1의 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 공정 흐름도이다.
도 6은 도 1의 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법의 알고리즘이다.
도 7은 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔의 개념을 개략적으로 도시한 모식도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 디스크 111 : 트랙
112 : 섹터 120 : 스핀들 모터
131 : 자기 헤드 135 : 액추에이터
170 : 콘트롤러 171 : 프리 앰프
172 : 리드/라이트 채널 173 : 호스트 인터페이스
본 발명은 하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 디스크의 디펙트 검출시 신뢰성을 충분히 확보하면서도 디펙트 검출 공정 시간을 단축시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있는 하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이브(HDD : Hard Disk Drive)는 데이터 정보를 포함한 디지털 전자 펄스를 영구적인 자기장으로 바꾸어 디스크에 기록하거나 디스크에 기록된 데이터를 재생할 수 있는 데이터 저장 장치이다. 이와 같은 하드 디스크 드라이브는 대량의 데이터를 고속으로 기록 및 재생할 수 있는 장점으로 인하여, 컴퓨터 시스템의 대표적인 보조 기억 장치로 활용되고 있다.
일반적으로, 하드 디스크 드라이브의 디스크는, 그 자체가 재료적인 측면에서 디펙트(Defect)를 가지고 있거나, 하드 디스크 드라이브의 생산 공정 중에 여러 가지 요인에 의하여 디펙트가 발생될 수 있다. 예를 들어서, 하드 디스크 드라이브의 조립 과정 중 헤드 스택 어셈블리(Head Stack Assembly)를 디스크에 로딩하는 과정에서 스크래치(scratch)에 의하여 디스크에 디펙트가 발생하거나, 자기 헤드에 서보 패턴(Servo Pattern)을 기록하는 과정에서 서보 패턴 자체의 불량 등으로 인해 디스크에 디펙트가 발생할 수 있다.
특히, 최근에는 높은 TPI(Track Per Inch) 및 BPI(Bits Per Inch)를 구현하기 위하여, 트랙과 섹터가 더욱 밀집되게 형성됨으로써 디펙트의 발생 가능성은 무시할 수 없는 요인이 되고 있다.
이와 같은 디스크의 디펙트는, 디펙트가 발생한 섹터에 데이터를 기록할 수 없을 뿐만 아니라, 설령 기록된 데이터라 하더라도 다시 재생할 수 없게 되는 문제점을 야기한다.
이에 대한 해결책으로, 디펙트가 검출된 섹터에 대한 정보를 저장하고 디펙트가 검출된 섹터를 매핑(mapping)함으로써, 사용자가 그 섹터를 사용하지 않도록 하여 소중한 데이터가 손실되는 것을 방지한다. 따라서, 하드 디스크 드라이브의 제조 공정 중에, 디스크의 섹터에 디펙트가 존재하는 지를 검출하여 디펙트가 검출된 섹터에 대한 정보를 저장하는 과정이 필수적으로 요구된다.
종래의 디펙트 검출 방법은, 트랙의 중심에 자기 헤드를 위치시켜 자기 헤드가 리드(read) 및 라이트(write)를 수행하는 동안 오류가 발생되면, 디펙트가 존재하는 것으로 판단하는 온 트랙 스캔(On-track Scan) 방법이 일반적으로 사용되어 왔다.
그러나, 이와 같은 온 트랙 스캔 방법은, 트랙의 중심으로부터 소정의 오프셋(Offset) 만큼 편심된 위치에 디펙트가 존재할 경우에는, 그 디펙트를 검출함에 있어서 신뢰성이 충분하지 못한 문제점이 있었다.
이에 대한 해결책으로, 트랙의 중심에 자기 헤드를 위치시켜 디펙트를 검출하는 온 트랙 스캔 및 트랙의 중심으로부터 소정의 오프셋 만큼 편심된 위치에 자기 헤드를 위치시켜 디펙트를 검출하는 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 디펙트 검출의 신뢰성을 확보하고자 하는 노력이 있었다.
그러나, 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 모두 실시할 경우에는, 디펙트 검출 시간이 과다하게 소요되어 하드 디스크 드라이브의 제조 공정이 길어지고, 이에 따라 제조 단가가 증가하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 디스크의 디펙트 검출시 신뢰성을 충분히 확보하면서도 디펙트 검출 공정 시간을 단축시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있는 하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 적층된 다수개의 디스크의 각면에 대응되는 다수개의 자기 헤드 중 어느 하나가, 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계; 및 (b) 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이, 그에 각각 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체에 의하여 달성된다.
여기서, (b) 단계는, (b1) 다수개의 자기 헤드 중 다른 하나가, 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하는 단계; 및 (b2) (b1)단계의 스캔 결과 디펙트가 추가로 검출되면, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하되, 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들에 대하여, (b1) 단계 내지 (b2) 단계를 순차적으로 반복하여 수행하는 것이 바람직하다.
또한, (b) 단계는, 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이, 그에 각각 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트가 검출되지 아니한 실린더에 대해서는 온 트랙 스캔(On-track Scan)만을 실시하고, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하는 단계인 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 적층된 다수개의 디스크; 디스크의 각면에 대응되게 마련되어 디스크의 디펙트를 스캔하는 다수개의 자기 헤드; 및 다수 개의 자기 헤드 중 어느 하나가 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하며, 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브에 의하여도 달성된다.
여기서, 콘트롤러는, 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트가 검출되지 아니한 실린더에 대해서는 온 트랙 스캔(On-track Scan)만을 실시하고, 디펙트가 검출된 상기 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 하드 디스크 드라이브에 구비되는 디스크의 구조를 도시한 개략적 모식도이고, 도 3은 도 1의 하드 디스크 드라이브의 구동 회로를 도시한 개략적 블록도이고, 도 4는 도 1의 하드 디스크 드라이브의 제조 공정 흐름 도이고, 도 5는 도 1의 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 공정 흐름도이고, 도 6은 도 5의 디펙트 검출 알고리즘이고, 도 7은 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔의 개념을 개략적으로 도시한 모식도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브(100)는, 데이터가 기록되는 적어도 하나의 디스크(110, Disk)와, 디스크(110)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(120, Spindle Motor)와, 피봇축(130a)을 축심으로 회동하여 디스크(110) 상을 이동하는 헤드 스택 어셈블리(130, HSA, Head Stack Assembly)와, 대부분의 회로 부품들 특히 후술할 바와 같은 콘트롤러(170)를 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 이들 구성 부품을 제어하는 인쇄회로기판조립체(140, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(150)와, 베이스(150)의 상부를 복개하여 이들 구성 부품들을 외부의 먼지 및 이물질 등으로부터 밀봉시키는 커버(160)를 구비한다.
디스크(110)는 하나 마련될 수도 있고 복수개 마련될 수도 있는데, 복수개의 디스크(110)가 마련될 경우, 디스크(110)들은 소정 거리 상호 이격되어 베이스(150)의 상부에 적층된다. 디스크(110)의 양쪽면은 박막(薄膜)의 자성 물질로 코팅되며, 여기에 데이터가 저장된다. 자성 물질은 전기 도금, 스퍼터링(sputtering), 화학적 증기 침전(chemical vapor-deposition), 물리적 증기 침전(physical vapor-deposition) 등의 방법에 의하여 디스크(110)의 면에 코팅된다.
디스크(110)의 크기는 1.0인치, 1.8인치, 2.5인치, 3.5인치, 5.25인치, 8인치 및 14인치 등이 될 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 아니한 다. 디스크(110)의 재질은 알루미늄 합금, 유리, 유리 합성물 및 마그네슘 합금 등이 될 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 아니한다.
디스크(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 동심원으로 형성된 많은 수(실질적으로 수십만 개)의 트랙(111, Track)들을 구비하고 있다. 트랙(111)은 하나의 디스크(110)에 형성된 동심원을 의미하는데, 하드 디스크 드라이브(100)는 일반적으로 다수개의 디스크(110)가 적층되어 사용되기 때문에, 다수개의 디스크(110) 각각에 형성된 트랙(111) 중 동일한 반경을 가지는 트랙(111)의 세트를 의미하는 실린더(111, Cylinder)라는 용어로 사용되는 것이 편리한 경우가 많다. 즉, 실린더(111)는, 동일한 반경을 가지는 트랙(111)들을 다수개의 디스크(110)에 대하여 가상의 선으로 연결시킨 것으로 해석될 수 있지만, 트랙(111)과 물리적으로 같은 의미를 가진다고 볼 수 있다.
각각의 트랙(111)은 서보 섹터(112a, Servo Sector)와 데이터 섹터(112b, Data Sector)를 포함하는 다수개의 섹터(112, Sector)들을 구비한다. 서보 섹터(112a)는, 디스크(110)의 각 트랙(111)에 대한 고유 정보인 그레이 코드 및 자기 헤드(131)의 온 트랙을 위한 비교 정보인 버스트 등을 포함하는 서보 정보를 구비한다. 데이터 섹터(112b)는, 512 바이트(Byte)의 실질적인 사용자 데이터 및 당해 데이터의 미세한 에러들을 정정하는 에러 정정 코드(ECC : Error Correction Code) 등을 구비한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 디스크(110)는 크게 시스템 영역(A)과, 데이터 영역(B)과, 파킹 영역(C)으로 구분될 수 있다.
시스템 영역(A)은, 메인터넌스(Maintenance) 영역을 의미하는데, 각종 시스템 정보들과 하드 디스크 드라이브(100)의 유지 보수를 위한 정보들을 구비한다. 보다 구체적으로는, 시스템 영역(A)에는, 하드 디스크 드라이브(100)의 고유 번호, 제조 공정 중의 관련 정보, 디펙트 스캔에 의하여 검출된 디펙트 섹터에 대한 정보 등이 기록되는 디펙트 리스트(Defect List) 및 SMART(Self Monitoring Analysis Reporting Technology) 정보 등이 기록된다.
데이터 영역(B)은, 디스크(110) 면의 대부분을 차지하는 것으로서, 서보 정보(예를 들어서, 서보 패턴(Servo Pattern)) 및 실질적인 사용자 데이터 정보 등이 기록된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 프리 앰프(171)와, 리드/라이트 채널(172)과, 호스트 인터페이스(173)와, 보이스 코일 모터 드라이버(136)와, 스핀들 모터 드라이버(122) 및 이들을 제어하는 콘트롤러(170)에 의하여 구동된다.
콘트롤러(170)는, 하드 디스크 드라이브(100)의 기계적, 전기적 동작을 제어하는 것으로서, 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서(Micro Processor), 마이크로 콘트롤러(Micro Controller) 등이 될 수 있으며, 소프트웨어(Software) 또는 펌웨어(Firmware)로 구현될 수도 있다.
또한, 콘트롤러(170)는, 후술할 바와 같은 번-인 공정에서 디스크(110)의 디펙트를 스캔함에 있어서, 다수개의 자기 헤드(131) 중 어느 하나가 그에 대응되는 디스크(110)의 디펙트를 스캔하되 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스 캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하며, 다수개의 자기 헤드(131) 중 나머지 자기 헤드(131)들이 그에 대응되는 디스크(110)의 디펙트를 스캔하되 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장함으로써, 디펙트 스캔의 신뢰도를 향상시키면서도 디펙트 검출 공정의 효율을 증가시킬 수 있도록 설계될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법(S100)에 대한 설명과 병행하여 후술하기로 한다.
데이터는 데이터 재생 모드 및 데이터 기록 모드에 의하여 재생 및 기록된다. 데이터 재생 모드(Data Read Mode)에서는, 자기 헤드(131)가 디스크(110)로부터 재생한 데이터 신호는 프리 앰프(171)에 의하여 증폭되고, 리드/라이트 채널(172)에 의하여 디지털 신호로 전환된 후, 콘트롤러(170)를 통하여 호스트 인터페이스(172)에 전달되어 호스트 기기(미도시)로 출력된다. 데이터 기록 모드(Data Write Mode)에서는, 호스트 기기로부터 입력되어 호스트 인터페이스(173)에 의하여 수신된 사용자의 입력 데이터가 콘트롤러(170)를 통하여 리드/라이트 채널(172)에 입력되어 기록에 용이한 2진 데이터 스트림으로 변환되고, 프리 앰프(171)에 의하여 기록 전류로 증폭되어 자기 헤드(131)에 의하여 디스크(110)에 기록된다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 제조 공정은, 도 4에 도시된 바와 같이, 기구 조립 공정(S10), 서보 라이트(Servo Write) 공정(S20), 기능 테스트(Function Test) 공정(S30), 번-인(Burn-in) 공정(S40), 최종 테스트(Final Test) 공정(S50) 및 출하 검사, 포장 및 출하 공정(S60)을 포함한다.
기구 조립 공정(S10)은, 하드 디스크 드라이브(100)의 구성 부품들의 조립체인 헤드 디스크 어셈블리(HDA : Head Disk Assembly)를 조립하는 공정을 의미한다.
서보 라이트 공정(S20)은, 액추에이터(135)의 서보 제어를 위한 서보 정보(예를 들어서, 서보 패턴)들을 서보 라이터(Servo Writer)로 기록하는 공정을 의미한다.
기능 테스트 공정(S30)은, 헤드 디스크 어셈블리(HDA)와 인쇄 회로 기판 조립체(PCBA)를 상호 결합시킨 후 수행하는 공정으로서, 하드 디스크 드라이브(100)가 기계적, 전기적으로 정상 작동하는지를 테스트하는 공정을 의미한다.
번-인 공정(S40)은, 하드 디스크 드라이브(100)의 제조 공정 중에서 가장 긴 시간이 소요되는 공정으로서, 별도의 테스트 시스템 없이 번-인 룸(Burn-in Room) 내의 래크(Rack) 상에서 자체 프로그램(소프트웨어 또는 펌웨어)에 의하여 디스크(110)의 디펙트를 검출하는 공정을 의미한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브(100)의 디펙트 검출 방법(S100)은, 이와 같은 번-인 공정(S40) 내에서 디스크(110) 상에 존재하는 디펙트를 미리 검출하여 디펙트 리스트(Defect List)로 저장함으로써 하드 디스크 드라이브(100)를 사용할 때 디펙트 섹터를 사용하지 않도록 선 조치하기 위한 것이다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
번-인 공정(S40)은, 디스크(110) 면의 디펙트를 검출하기 위하여 디스크(110) 면의 전 영역에 대하여 자기 헤드(131)로 기록 및 재생 테스트를 수행한 다. 이와 같은 기록 및 재생 테스트 과정에서 기록 및 재생의 에러가 발생되는 섹터가 검출되며, 이 섹터가 디펙트 검출 섹터로 판단된다. 디펙트 검출 섹터에 대한 정보는 디스크(110)의 메인터넌스 영역의 디펙트 리스트(Defect List)에 기록되며, 이후 사용자 환경에서 디펙트 섹터의 주소를 액세스(Access)하지 않도록 하여, 사용자에게는 실질적으로 디펙트가 없는 것으로 간주되는 하드 디스크 드라이브(100)가 제공되는 것이다.
최종 테스트 공정(S50)은, 디스크(110)의 디펙트가 정상적으로 처리되어 하드 디스크 드라이브(100)가 정상적으로 작동하는지를 최종적으로 점검하는 공정을 의미한다.
최종 테스트 공정(S50)을 마친 하드 디스크 드라이브는 출하 검사, 포장 및 출하 공정(S60)을 통하여 완성된 제품으로 출하된다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법(S100)을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브(100)는 2개의 디스크(110)와, 디스크(110)의 양면에 각각 하나씩의 자기 헤드(131) 즉, 총 4개의 자기 헤드(131)를 구비하며, 디스크(110)는 n개의 실린더(111)를 구비한 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 다만, 2개의 디스크(110) 및 4개의 자기 헤드(131)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법(S100)을 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하지는 아니한다. 이하, 4개의 자기 헤드(131)를 순차적으로 제1 내지 제4 자기 헤드(131)라 하고, 다수개의 실린더(111)를 디스크(110)의 외주측으로부터 제1 내지 제n 실린더(110)라 지칭하여 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법(S100)은, 제1 자기 헤드(131)가 디스크(110)의 디펙트를 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔하는 단계(S110)와, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더를 디펙트 리스트에 저장하는 단계(S120)와, 제2 내지 제4 자기 헤드(131)가 순차적으로 디스크(110)의 디펙트를 스캔하되 디펙트 리스트에 저장되지 아니한 실린더에 대해서는 온 트랙 스캔만 실시하고 디펙트 리스트에 저장된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔을 모두 실시하는 단계(S130)와, 제2 내지 제4 자기 헤드(131)에 의하여 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더를 디펙트 리스트에 저장하는 단계(S140)를 포함한다.
우선, 도 7을 참조하여, 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔의 의미를 설명하기로 한다. 자기 헤드(131)가 디스크(110)에 데이터를 기록하거나 디스크(110)로부터 데이터를 재생할 경우에, 자기 헤드(131)의 기록 및 재생의 신뢰도가 보장되기 위하여 자기 헤드(131)는 트랙(111)의 중심을 따라 움직여야 한다.
즉, 도 7의 a)에 도시된 바와 같이, 자기 헤드(131)가 트랙의 중심에 위치하는 것을 온 트랙(On-track)이라 하고, 도 7의 b) 및 c)와 같이, 자기 헤드(131)가 트랙(111)의 중심으로부터 소정의 오프셋(Offset)만큼 편심된 곳에 위치하는 것을 오프 트랙(Off-track)이라 한다. 이 경우, 도 7의 b)는 트랙의 플러스(+) 오프셋만큼 편심된 것이고, 도 7의 b)는 트랙의 마이너스(-) 오프셋만큼 편심된 것을 도시한 것이다.
따라서, 자기 헤드(131)가 트랙(111)의 중심에 위치하여 디펙트의 유무를 스캔하는 것이 온 트랙 스캔(On-track Scan)이고, 자기 헤드(131)가 트랙(111)의 중심으로부터 소정의 오프셋 만큼 편심된 곳에 위치하여 디펙트의 유무를 스캔하는 것이 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)이다. 자기 헤드(131)는, 트랙(111)의 중심(온 트랙)을 따라 움직이도록 제어되기 때문에, 디스크(110)의 디펙트를 검출함에 있어서도 자기 헤드(131)는 트랙(111)의 중심을 따라 움직이는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같이 자기 헤드(131)가 온 트랙 스캔만 수행하면, 트랙(111)의 중심으로부터 소정 거리(오프셋)만큼 벗어난 곳에 디펙트가 존재할 경우에는 그 디펙트는 검출되지 않을 가능성이 있다. 따라서, 디펙트 검출시의 신뢰도를 향상시키기 위하여 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 병행하여 실시하는 것이다.
즉, 제1 자기 헤드(131)가 디스크(110)에 대하여 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔을 모두 실시하는 것은, 전술한 바와 같은 디펙트 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 첫번째 자기 헤드(131)로 디스크(110)를 정밀하게 스캔하여 디펙트 검출시 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법(S100)을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1 자기 헤드(131)는, 그에 대응되는 디스크(110) 면의 실린더(111)를 제1 실린더(111)부터 제n 실린더에 이르기까지 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔을 실시한다.
제1 자기 헤드(131)가 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔을 실시하는 과정에 서, 디펙트가 검출된 실린더(이하, ‘디펙트 검출 실린더’라 함)에 대해서는, 그 실린더에 대한 정보(예를 들어서, 주소)를 메인터넌스 영역의 디펙트 리스트(Defect List)에 저장한다. 디펙트가 검출되는 것으로 판단하는 방법은, 디스크(110)의 전 영역에 자기 헤드(131)가 임의의 데이터를 기록한 뒤 그 기록된 데이터를 재생하게 되면 소정 크기의 신호가 출력되는데, 이 신호의 피크(Peak)치가 미리 설정된 디펙트 기준값(Defect Criteria)보다 작은 경우를 디펙트가 검출된 것으로 판단하는 것이 일반적이다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 아니하며, 어떠한 방법에 의하여 디펙트가 검출된다 하더라도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
제1 자기 헤드(131)가 제n 실린더까지 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔을 마치고 나면, 제2 자기 헤드(131)가 그에 대응되는 디스크(110) 면의 디펙트를 스캔한다. 이 경우, 제2 자기 헤드(131)는 그에 대응되는 디스크(110) 면의 모든 실린더에 대하여 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 모두 실시하는 것이 아니라, 원칙적으로 온 트랙 스캔만 실시하되 제1 자기 헤드(131)에 의하여 검출되어 디펙트 리스트에 저장된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 실시한다.
일반적으로, 자기 헤드(131)가 특정 트랙(111) 및 특정 섹터(112)로 이동하여 원하는 데이터를 기록하거나 재생하도록 지시하는 서보 정보(예를 들어서, 서보 패턴)들은, 서보 트랙 라이터(Servo Track Writer)에 의하여 일부의 자기 헤드(131)에만 직접 기록(Reference Pattern)되고, 나머지 자기 헤드(131)에 대해서 는 그 서보 정보를 그대로 복사(Copy Pattern)하여 적용된다. 그런데, 일부의 자기 헤드(131)에 직접 기록(Reference Pattern)된 서보 정보에 불량이 있거나 그 서보 정보를 복사(Copy)하는 과정에 오류가 발생하면, 나머지 모든 자기 헤드(131)에도 동일한 문제점이 발생한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법(S100)은, 이와 같은 원리를 점진 발전시켜, 하나의 자기 헤드(131)에 의하여 검출된 디펙트는 다른 자기 헤드(131)에 의하여도 검출될 가능성이 높은 것으로 인식하는 것으로부터 출발한다.
즉, 하나의 자기 헤드(131)만 디스크(110)의 모든 영역에 대하여 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 모두 실시하고, 그 자기 헤드(131)에 의하여 검출된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 나머지 자기 헤드(131)들이 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 실시함으로써, 디펙트 검출의 신뢰성을 높이면서도 공정 시간을 단축시켜 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
제2 자기 헤드(131)가 디스크(110) 면의 디펙트를 스캔하는 과정에서 추가로 검출된 디펙트 검출 실린더는 마찬가지로 메인터넌스 영역의 디펙트 리스트에 저장된다.
제2 자기 헤드(131)가 제n 실린더까지 디펙트 스캔을 마치고 나면, 제3 자기 헤드(131)가 그에 대응되는 디스크(110) 면의 디펙트를 스캔한다. 이 경우, 제3 자기 헤드(131)는 그에 대응되는 디스크(110) 면의 모든 실린더에 대하여 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 모두 실시하는 것이 아니라, 원칙적으로 온 트랙 스캔만 실시하되 제1 자기 헤드(131) 및 제2 자기 헤드(131)에 의하여 검출되어 디펙트 리스 트에 저장된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 실시한다.
제3 자기 헤드(131)가 디스크(110) 면의 디펙트를 스캔하는 과정에서 추가로 검출된 디펙트 검출 실린더는 마찬가지로 메인터넌스 영역의 디펙트 리스트에 저장된다.
제3 자기 헤드(131)가 제n 실린더까지 디펙트 스캔을 마치고 나면, 마찬가지로 제4 자기 헤드(131)가 디스크(110) 면의 디펙트를 스캔한다. 이 경우, 원칙적으로 온 트랙 스캔만을 실시하고, 제1 내지 제3 자기 헤드(131)에 의하여 검출되어 디펙트 리스트에 저장된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 실시한다.
제4 자기 헤드(131)가 추가로 검출한 디펙트 검출 실린더는 마찬가지로 메인터넌스 영역의 디펙트 리스트에 저장된다.
이와 같은 방법으로 검출된 디펙트들은, 별도의 과정을 통하여 마킹(Marking) 처리되어, 사용되지 않는 영역으로 설정된다. 이에 따라, 사용자에게는 디펙트가 전혀 없는 것으로 간주되는 하드 디스크 드라이브(100)가 제공되는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법에 의하면, 다수개의 자기 헤드(131) 중 하나의 기준 자기 헤드(131, 전술한 제1 자기 헤드)가 그에 대응되는 디스크(100) 면의 모든 실린더에 대하여 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 모두 실시하여 디펙트 검출 실린더를 검출하여 디펙트 리스트에 저 장하고, 그 디펙트 리스트를 이용하여 나머지 자기 헤드(131)들은 원칙적으로 온 트랙 스캔만 하되 디펙트 리스트에 저장된 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔과 오프 트랙 스캔을 모두 실시함으로써, 디펙트 검출의 신뢰도를 향상시키면서도 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
전술한 실시 예에서는, 하나의 디스크(110)의 양면에 대응되는 2개의 자기 헤드(131)들이 디스크(110)의 디펙트를 스캔하는 것으로 설명되었지만, 하나의 디스크(110)에 2개씩의 자기 헤드(131)가 대응되지 아니하는 하드 디스크 드라이브도 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다. 예를 들어서, 2개의 디스크(110)에 3개의 자기 헤드(131)가 대응되는 하드 디스크 드라이브와 같이, 하나의 디스크(110)에 2개씩의 자기 헤드(131)가 대응되지 아니하고 2개의 디스크(110) 사이의 자기 헤드(131)가 동시에 2개의 디스크(110)를 스캔하는 경우도 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상기와 같은 특정 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 기준 자기 헤드의 온 트랙 스캔 및 오프 트랙 스캔을 통하여 저장된 디펙트 리스트를 이용하여 나머지 자기 헤드들이 효율적으로 디펙트를 스캔함으로써, 디스크의 디펙트 검출시 신뢰성을 충 분히 확보하면서도 디펙트 검출 공정 시간을 단축시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. (a) 적층된 다수개의 디스크의 각면에 대응되는 다수개의 자기 헤드 중 어느 하나가, 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계; 및
    (b) 상기 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이, 그에 각각 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 상기 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여, 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 다수개의 자기 헤드 중 다른 하나가, 그에 대응되는 상기 디스크의 디펙트를 스캔하되 상기 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하는 단계; 및
    (b2) 상기 (b1)단계의 스캔 결과 디펙트가 추가로 검출되면, 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 단계를 포함하되,
    상기 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들에 대하여, 상기 (b1) 단계 내지 상기 (b2) 단계를 순차적으로 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이, 그에 각각 대응되는 상기 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트가 검출되지 아니한 실린더에 대해서는 온 트랙 스캔(On-track Scan)만을 실시하고, 디펙트가 검출된 상기 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하는 단계인 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 검출 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체.
  5. 적층된 다수개의 디스크;
    상기 디스크의 각면에 대응되게 마련되어 상기 디스크의 디펙트를 스캔하는 다수개의 자기 헤드; 및
    상기 다수개의 자기 헤드 중 어느 하나가 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하며, 상기 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 상기 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하여 추가로 디펙트가 검출된 디펙트 검출 실린더에 대한 정보를 저장하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    상기 다수개의 자기 헤드 중 나머지 자기 헤드들이 그에 대응되는 디스크의 디펙트를 스캔하되 디펙트가 검출되지 아니한 실린더에 대해서는 온 트랙 스캔(On-track Scan)만을 실시하고, 디펙트가 검출된 상기 디펙트 검출 실린더에 대해서만 온 트랙 스캔(On-track Scan) 및 오프 트랙 스캔(Off-track Scan)을 모두 실시하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
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