KR100725982B1 - 전압 변동에 따른 기록 파라미터 조절방법과 조절장치 - Google Patents

전압 변동에 따른 기록 파라미터 조절방법과 조절장치 Download PDF

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Abstract

전압 변동에 따른 기록 파라미터 조절방법과 조절장치가 개시된다. 상기 기록 파라미터 조절방법은 기록 동작 수행 전에 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하는 단계와 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 단계를 구비한다. 상기 기록 파라미터를 조절하는 단계는 상기 모니터링 결과에 기초하여 기록 파라미터 테이블로부터 소정의 기록 파라미터를 독출하는 단계와 상기 독출된 기록 파라미터를 상기 전치 증폭기로 공급될 상기 기록 파라미터로 조절하는 단계를 구비한다.
기록 파라미터, OSA, OSD, Wc

Description

전압 변동에 따른 기록 파라미터 조절방법과 조절장치{Method and apparatus for controlling write parameter according to voltage variation}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 전압 변동에 따른 기록 파라미터와 BER의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기록 파라미터 조절장치를 구비하는 하드 디스크 드라이브의 기능 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기록 파라미터 조절방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 기록 파라미터 조절방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전치 증폭기로 공급되는 전압의 변동에 따라 상기 전치 증폭기로 공급되는 기록 파라미터를 조절할 수 있는 장치와 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하드 디스크 드라이브(hard disc drive)의 디스크로 공급되는 기 록 전류(write current)의 크기는 전치 증폭기(preamplifier)로 공급되는 전원에 따라 결정된다.
Figure 112006008391494-pat00001
수학식 1에 나타낸 바와 같이, 디스크로 공급되는 기록 전류의 상승시간(dt)은 전치 증폭기로 공급되는 전압(dv)에 따라 변한다.
고속 기록장치에 있어서는 상승시간이 작으면 작을수록 좋다. 상기 상승시간을 감소시키기 위해서는 공급 전압이 증가해야 한다. 그러나, 상기 고속 기록장치의 공급 전압을 무한정 증가시킬 수는 없다.
예컨대, +5V/-5V를 공급 전압으로 사용하고 있는 하드 디스크 드라이브에서+5V는 SMPS(switching mode power supply)를 이용하여 공급받는 반면, -5V는 12V를 공급전압으로 하는 레귤레이터 (regulator)를 이용하여 공급받는다.
-5V는 상기 레귤레이터의 출력전압이므로 전압 레벨이 항상 일정하게 유지되지만, +5V는 상기 SMPS의 변동에 따라 변동된다. 따라서 상기 SMPS의 전압 변동은 전치 증폭기로부터 헤드로 공급되는 헤드 전류의 상승시간을 변동시킨다.
도 1은 전압 변동에 따른 기록 파라미터와 BER의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 1을 참조하면, 상기 SMPS의 전압이 낮아지는 경우, 헤드 전류의 상승기간이 증가하므로 하드 디스크 드라이브 신뢰성에 예측하지 못한 결과가 발생될 수도 있다.
예컨대, 상기 전치 증폭기로 공급되는 전압(V2)이 +4.5V로 감소하는 할 때 하드 디스크 드라이브의 BER(bit error rate)은 상기 전치 증폭기로 공급되는 전압(V1)이 +5.0V이고 기록 전류가 30㎃일 때의 BER보다 상당히 나빠진다. 따라서 상기 전치 증폭기로 공급되는 전압이 +5.0V(V1)에서 +4.5V(V2)로 감소하는 경우, 기록(또는 기입) 전류는 30㎃에서 50㎃로 증가될 필요성이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 전치 증폭기로 공급되는 전압의 변동에 따라 상기 전치 증폭기로 공급되는 기록 파라미터를 조절할 수 있는 할 수 있는 방법, 상기 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체, 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 하드 디스크 드라이브의 기록 파라미터 조절방법은 기록 동작 수행 전에 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하는 단계와 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 단계를 구비한다. 아날로그-디지털 변환기를 이용하여 상기 전압을 모니터링할 수 있다.
상기 기록 파라미터는 기록 전류, 오버슈트 크기(overshoot amplitude), 및 오버슈트 지속기간(overshoot duration) 중에서 적어도 하나를 포함한다.
상기 기록 파라미터를 조절하는 단계는 상기 모니터링 결과에 기초하여 기록 파라미터 테이블로부터 소정의 기록 파라미터를 독출하는 단계와 상기 독출된 기록 파라미터를 상기 전치 증폭기로 공급될 상기 기록 파라미터로 조절하는 단계를 구비한다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 기록 파라미터 조절방법을 수행할 수 있는 프로그램을 저장한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 하드 디스크 드라이브의 기록 파라미터 조절장치는 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하는 전압 감시부와 상기 전압 감시부로부터 출력된 전압 감시 신호에 응답하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 읽기/쓰기 채널을 구비한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 하드 디스크 드라이브는 다수의 트랙들을 구비하는 디스크, 상기 다수의 트랙들 중에서 대응되는 트랙을 엑세스하기 위한 헤드, 상기 헤드를 움직이는 엑츄에이터를 구동하기 위한 신호를 출력하는 엑츄에이터 구동부, 상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터를 구동하기 위한 신호를 출력하는 스핀들 모터 구동부, 호스트 인터페이스로부터 출력된 신호에 기초하여 상기 엑츄에이터 구동부와 상기 스핀들 모터 구동부의 동작을 제어하는 컨트롤러, 및 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 기록 파라미터 조절장치를 구비한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기록 파라미터 조절장치를 구비하는 하드 디스크 드라이브의 기능 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 하드 디스크 드라이브(100)는 디스크(110), 헤드(120), 엑츄에이터 구동부(actuator driving unit; 130), 스핀들 모터 구동부(140), 호스트 인터페이스(150), 컨트롤러(160), 및 기록 파라미터 조절장치(170)를 구비한다.
상기 디스크(110)는 데이터가 기록되는 다수의 트랙들(또는 실린더들)을 구비하며, 상기 헤드(120)는 읽기 헤드(또는 읽기 요소)와 쓰기 헤드(또는 쓰기 요소)를 구비하고 상기 다수의 트랙들 중에서 대응되는 트랙에 데이터를 기록하거나 대응되는 트랙에 기록된 데이터를 독출한다.
상기 엑츄에이터 구동부(130)는 컨트롤러(160)의 제어하에 상기 헤드(120)를 움직이는 엑츄에이터(미도시)를 구동하기 위한 신호를 출력한다. 상기 스핀들 모터 구동부(140)는 상기 컨트롤러(160)의 제어하에 상기 디스크(110)를 회전시키는 스핀들 모터(미도시)를 구동하기 위한 신호를 출력한다. 상기 호스트 인터페이스(150)는 호스트로부터 하드 디스크 드라이브(100)로 출력된 명령을 수신하고, 수신된 명령을 컨트롤러(160)로 전송한다.
상기 컨트롤러(160)는 상기 호스트 인터페이스로(150)부터 출력된 신호에 응답하여 하드 디스크 드라이브(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
본 발명에 따른 기록 파라미터 조절장치(170)는 기록 동작 수행 전에 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc 및/또는 -Vcc)의 레벨을 모니터링하고, 모니터링 결과(즉, 전압 레벨의 크기)에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 증가 또는 감소시킨다.
상기 기록 파라미터 조절장치(170)는 전치 증폭기(171), 전압 감시부(173), 및 읽기/쓰기 채널(Read/Write channel; 175)을 구비한다.
상기 전치 증폭기(171)는 상기 헤드(120)로 공급되는 전류를 증폭하여 헤드 전류(HC)를 발생하고, 상기 디스크(110)로부터 독출된 정보(또는 데이터)를 증폭하여 읽기/쓰기 채널(175)로 전송한다.
상기 전압 감시부(173)는 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc 및/또는 -Vcc)의 레벨을 모니터링하고, 모니터링 결과에 상응하는 전압 모니터링 신호(VMS)를 상기 읽기/쓰기 채널(175)로 전송한다. 상기 전압 감시부(173)는 아날로그-디저털 변환기로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 전압 감시부(173)는 소프트웨어로 구현될 수도 있다.
상기 전압 감시부(173)는 호스트(예컨대, PC, 미도시)로 전원이 인가될 때, 하드 디스크 드라이브의 절전 모드 (power saving mode)에서 웨이크-업 (wake-up)될 때, 기록 작동을 수행하기 전, 또는 하드 디스크 드라이브가 정상적으로 동작할 때 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압의 레벨을 모니터링하고, 모니터링 결과(VMS)를 읽기/쓰기 채널(175) 및/또는 호스트 인터페이스(150)를 통하여 호스트로 전송할 수 있다.
상기 읽기/쓰기 채널(175)은 컨트롤러(160)의 제어하에 디스크(110)에 기록된 데이터를 독출하거나 상기 디스크(110)에 데이터를 기록할 때 발생되는 신호를 처리한다.
상기 컨트롤러(160) 또는 상기 읽기/쓰기 채널(175)은 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor), 마이크로프로세서(Microprocessor) 등으로 구현될 수 있으며, 소프트웨어(Software) 또는 펌웨어(Firmware)로 구현될 수 있다.
상기 읽기/쓰기 채널(175)은 전압 모니터링 신호(VMS)에 응답하여 기록 파라미터를 조절하고, 조절된 기록 파라미터(CWP)를 전치 증폭기(171)로 출력한다.
상기 기록 파라미터 또는 헤드 전류는 도 2에 도시된 바와 같이 기록 전류(Wc), 오버슈트 크기(overshoot amplitude; OSA), 및 오버슈트 지속기간(overshoot duration: OSD)으로 구성된다. 따라서 상기 읽기/쓰기 채널(175)은 상기 기록 전류(Wc), 상기 오버슈트 크기(OSA), 및 오버슈트 지속기간(OSD) 중에서 적어도 하나를 조절(증가 또는 감소)할 수 있다.
상기 읽기/쓰기 채널(175)은 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 다수의 전압들 각각에 상응하는 다수의 기록 파라미터들을 기록한 소정의 기록 파라미터 테이블을 구비할 수 있다. 상기 기록 파라미터 테이블은 ROM과 같은 비휘발성 메모리 장치, 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.
예컨대, 하드 디스크 제조공정 중에 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압을 4.0V에서 5.0V까지 소정의 간격(예컨대, 0.1V간격, 0.2V간격, 또는 0.5V간격, 등)으로 공급하고, 공급된 각 전압에 대한 기록 파라미터를 최적화하고, 최적화된 기록 파라미터를 상기 기록 파라미터 테이블에 기록할 수 있다. 상기 최적화된 기록 파라미터는 통계적 실험에 기초하여 구해질 수도 있다.
따라서 상기 읽기/쓰기 채널(175)은 전압 감시부(173)로부터 출력된 전압 모니터링 신호(VMS)에 기초하여 기록 파라미터 테이블에 기록된 기록 파라미터들 중에서 소정의 기록 파라미터를 독출하고, 상기 독출된 기록 파라미터를 전치 증폭기(171)로 공급한다.
예컨대, 상기 읽기/쓰기 채널(175)은 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc)이 4.0V 인 경우에는 50㎃의 기록 전류(Wc)를 기록 파라미터로서 상기 전치 증폭기(171)로 공급하고, 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc)이 4.5V 인 경우에는 30㎃의 기록 전류(Wc)를 기록 파라미터로서 상기 전치 증폭기(171)로 공급하고, 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc)이 5.0V 인 경우에는 25㎃의 기록 전류(Wc)를 기록 파라미터로서 상기 전치 증폭기(171)로 공급할 수 있다.
상기 기록 파라미터 테이블은 읽기/쓰기 채널(175)의 외부에 독립적으로 존재할 수도 있고 내부에 존재할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기록 파라미터 조절방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 전압 감시부(173)는 기록 동작을 수행하기 전에 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc 및/또는 -Vcc)의 레벨을 모니터링한다(S10). 상기 전압 감시부(173)는 아날로그-디지털 변환기를 이용하여 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 전압(Vcc 및/또는 -Vcc)의 레벨을 모니터링할 수 있다(S10).
상기 읽기/쓰기 채널(175)은 모니터링 결과(VMS)에 기초하여 상기 전치 증폭기(171)로 공급되는 기록 파라미터(또는, 기록 파라미터의 크기)를 조절한다(S20). 본 명세서에서는 기록 파라미터를 조정하는 방법을 중심으로 설명하나 본 발명의 기술적 사상은 독출 파라미터를 변경하는 경우에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 기록 파라미터 조절방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 기록 파라미터 조절방법과 조절장치는 전치 증폭기로 공급되는 전압의 레벨을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 전치 증폭기로 공급되는 기록 파라미터를 조절할 수 있으므로 전압의 감소로 인한 BER의 급격한 감쇠를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기록 파라미터 조절방법과 조절장치는 전치 증폭기로 공급되는 전압의 레벨을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 전치 증폭기로 공급되는 기록 파라미터를 조절할 수 있으므로 하드 디스크 드라이브의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 기록 동작 수행 전에 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 단계를 구비하는 기록 파라미터 조절방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전압을 모니터링하는 단계는,
    아날로그-디지털 변환기를 이용하여 상기 전압을 모니터링하는 단계인 기록 파라미터 조절방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기록 파라미터를 조절하는 단계는,
    기록 전류, 오버슈트 크기(overshoot amplitude), 및 오버슈트 지속기간(overshoot duration) 중에서 적어도 하나를 조절하는 기록 파라미터 조절방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기록 파라미터를 조절하는 단계는,
    상기 모니터링 결과, 상기 전치 증폭기로 공급되는 전압이 감소하는 경우 상기 전치 증폭기로 공급되는 기록 파라미터를 증가시키는 단계인 기록 파라미터 조절방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기록 파라미터를 조절하는 단계는,
    상기 모니터링 결과에 기초하여 기록 파라미터 테이블로부터 소정의 기록 파라미터를 독출하는 단계; 및
    상기 독출된 기록 파라미터를 상기 전치 증폭기로 공급될 상기 기록 파라미터로 조절하는 단계를 구비하는 기록 파라미터 조절방법.
  6. 기록 동작 수행 전에 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 단계를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  7. 전치 증폭기;
    상기 전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하는 전압 감시부; 및
    상기 전압 감시부로부터 출력된 전압 감시 신호에 응답하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 읽기/쓰기 채널을 구비하는 하드 디스크 드라이브의 기록 파라미터 조절장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전압 감시부는 아날로그-디지털 변환기인 하드 디스크 드라이브의 기록 파라미터 조절장치.
  9. 다수의 트랙들을 구비하는 디스크;
    상기 다수의 트랙들 중에서 대응되는 트랙을 엑세스하기 위한 헤드;
    상기 헤드를 움직이는 엑츄에이터를 구동하기 위한 신호를 출력하는 엑츄에이터 구동부;
    상기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터를 구동하기 위한 신호를 출력하는 스핀들 모터 구동부;
    호스트 인터페이스로부터 출력된 신호에 기초하여 상기 엑츄에이터 구동부와 상기 스핀들 모터 구동부의 동작을 제어하는 컨트롤러; 및
    전치 증폭기로 공급되는 전압을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 기록 파라미터 조절장치를 구비하는 하드 디스크 드라이브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기록 파라미터 조절장치는,
    상기 전치 증폭기로 공급되는 상기 전압을 모니터링하기 위한 전압 감시부; 및
    상기 전압 감시부로부터 출력된 전압 감시신호에 응답하여 상기 전치 증폭기로 공급될 기록 파라미터를 조절하는 읽기/쓰기 채널을 구비하는 하드 디스크 드라이브.
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