KR100761845B1 - 탐색 루틴 수행 방법 및 이 방법을 채용한 하드 디스크드라이브 - Google Patents

Abstract

탐색 루틴 수행 방법 및 이 방법을 채용한 하드 디스크 드라이브가 개시된다. 개시된 하드 디스크 드라이브는, 데이터 저장용 디스크와, 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터와, 디스크에 자기적으로 결합되는 헤드를 가진 액츄에이터 아암 조립체와, 액츄에이터 아암 조립체에 결합된 보이스 코일 모터와, 보이스 코일 모터에 전기적으로 결합되는 것으로 탐색 루틴 중 디스크 상의 결함을 회피하도록 헤드의 이동을 제어하는 제어기를 구비한다. 상기 제어기는 결함 주변에 회피 구역을 설정하고, 탐색 루틴 중 헤드가 회피 구역을 회피하도록 제어할 수 있다. 상기 제어기는 탐색 루틴을 지연시키거나 헤드의 변위 프로파일을 변화시킴으로써 결함 또는 회피 구역을 회피하도록 할 수 있다.

Description

탐색 루틴 수행 방법 및 이 방법을 채용한 하드 디스크 드라이브{Method for performing seek routine and hard disk drive using the same method}

도 1은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브를 위한 전기적 회로의 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따라 디스크의 비행 금지 구역을 회피하는 헤드를 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3에 도시된 헤드의 저면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 지연된 탐색 루틴에서의 헤드의 경로를 보여주는 도면이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 변화된 헤드 변위 프로파일을 가진 탐색 루틴에서의 헤드의 경로를 보여주는 도면이다.

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤드와 디스크 결함 사이의 접촉을 회피할 수 있는 탐색 루틴 수행 방법과 이 방법을 채용한 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 회전하는 디스크에 자기적으로 결합되는 다수의 자기 헤드를 포함한다. 상기 헤드들은 각각 데이터를 쓰고 읽기 위해 디스크를 자화시키거나 디스크의 자기장을 검출한다. 상기 헤드들은 각각 회전하는 디스크에 의해 생성된 공기 흐름과 협조하여 공기 베어링을 생성하는 공기 베어링 표면을 가진다. 상기 공기 베어링은 상기 헤드와 디스크 사이의 기계적 마모를 방지한다.

데이터는 전형적으로 각각의 디스크 표면을 가로질러 반경 방향으로 연장된 고리 형상의 트랙들 상에 저장된다. 하드 디스크 드라이브는 다른 트랙들 내의 데이터에 억세스 하기 위해 탐색 루틴(seek routine)에 따라 헤드를 디스크 표면을 가로질러 이동시킨다. 상기 탐색 루틴은 전형적으로 하드 디스크 드라이브의 제어기에 의해 수행되는 프로그램에 따라 수행된다.

디스크의 표면에는 결함 또는 오염물에 의해 야기된 돌기들이 있을 수 있다. 상기 헤드와 돌기들 사의 접촉으로 인한 충격은 열을 발생시키고, 이와 같이 발생된 열은 읽기 신호를 약화시킨다. 이러한 현상을 일반적으로 열적 결함(thermal asperity)이라고 한다. 그리고, 상기한 충격은 공기 베어링 내의 불안정을 생성할 수 있으며 데이터의 읽기 또는 쓰기에 에러를 야기한다.

상기 탐색 루틴 중에 헤드들은 예정된 탐색 경로 내에 돌기들이 있는지를 고려하지 않고 디스크 표면을 가로질러 이동된다. 이에 따라, 탐색 루틴 중 헤드는 돌기에 접촉될 수 있고, 이로 인한 충격에 의해 헤드 또는 디스크에 스크래치가 발생될 수 있다. 더욱이, 디스크 표면상에 파티클이 존재하면, 이 파티클이 헤드에 의해 디스크 표면을 가로질러 끌려가게 되고, 이에 따라 스크래치는 디스크의 보다 넓은 영역으로 확장될 수 있다. 그리고, 이러한 충격은 헤드의 불안정을 야기할 수 있으며, 또한 데이터의 읽기 또는 쓰기에 에러를 야기할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 탐색 루틴 중에 헤드와 디스크 결함 사이의 접촉을 회피할 수 있는 탐색 루틴 수행 방법과 이 방법을 채용한 하드 디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는,

데이터 저장용 디스크;

상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터;

상기 디스크에 자기적으로 결합되는 헤드를 가진 액츄에이터 아암 조립체;

상기 액츄에이터 아암 조립체에 결합된 보이스 코일 모터; 및

상기 보이스 코일 모터에 전기적으로 결합되는 것으로, 탐색 루틴 중 상기 디스크 상의 결함을 회피하도록 상기 헤드의 이동을 제어하는 제어기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어기는 상기 탐색 루틴을 지연시키거나 상기 헤드의 변위 프로파일을 변화시킴으로써 상기 결함을 회피하도록 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제어기는 상기 결함 주변에 회피 구역을 설정하고, 상기 탐색 루틴 중 상기 헤드가 상기 회피 구역을 회피하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 회피 구역의 폭은 상기 헤드의 공기 베어링 폭에 따라 정해질 수 있다.

그리고, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에서의 탐색 루틴 수행 방법은,

헤드를 디스크 상의 결함을 회피하면서 상기 디스크를 가로질러 반경 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 탐색 루틴을 지연시키거나 상기 헤드의 변위 프로파일을 변화시킴으로써 상기 결함을 회피할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 결함 주변에 회피 구역이 설정되고, 상기 탐색 루틴 중 상기 헤드는 상기 회피 구역을 회피하도록 제어될 수 있다. 이 경우, 상기 회피 구역의 폭은 상기 헤드의 공기 베어링 폭에 따라 정해질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 1은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 하드 디스크 드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 의해 회전되는 하나 또는 둘 이상의 자기 디스크들(12)을 포함한다. 상기 스핀들 모터(14)는 베이스 플레이트(16)에 장착될 수 있다. 상기 디스크 드라이브(10)는 베이스 플레이트(16)에 결합되어 디스크들(12)을 밀봉하는 커버(18)를 더 포함할 수 있다.

상기 디스크 드라이브(10)는 디스크들(12)에 인접하여 위치한 다수의 헤 드(20)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 헤드(20) 각각은 별도의 쓰기 요소(미도시)와 읽기 요소(미도시)를 가질 수 있다. 상기 헤드(20)는 대응되는 플렉셔 아암(26)에 결합된다. 상기 플렉셔 아암(26)은 베어링 조립체(30)에 의해 베이스 플레이트(16)에 피봇 가능하게 장착된 액츄에이터 아암(28)에 부착된다. 상기 액츄에이터 아암(28)에는 보이스 코일(32)이 부착된다. 상기 보이스 코일(32)은 마그네트 조립체(34)에 결합되어 보이스 코일 모터(VCM)(36)를 구성한다. 상기 보이스 코일(32)에 전류를 공급하면 상기 액츄에이터 아암(28)을 회전시키는 토크가 생성되고, 상기 액츄에이터 아암(28)이 회전되면서 상기 헤드(20)는 디스크(12)를 가로질러 이동하게 된다. 상기 액츄에이터 아암(28)과 플렉셔 아암(26)은 함께 액츄에이터 아암 조립체를 구성하게 된다.

상기 하드 디스크 드라이브(10)는 인쇄 회로 기판 조립체(38)를 포함할 수 있으며, 상기 인쇄 회로 기판 조립체(38)는 인쇄 회로 기판(42)과 여기에 결합된 다수의 집적 회로(40)를 포함한다. 상기 인쇄 회로 기판(42)은 상기 보이스 코일(32), 헤드(20) 및 스핀들 모터(14)에 전기적으로 연결된다. 상기 커버(18)와 베이스 플레이트(16)는 서로 결합되어 상기 디스크(12)와 헤드(20)를 밀봉하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브를 위한 전기적 회로의 개략도이다.

도 2에 도시된 전기적 회로(50)는 상기 헤드(20)에 결합된 전치 증폭기 회로(52)를 포함할 수 있다. 상기 전치 증폭기 회로(52)는 읽기/쓰기 채널 회로(58)에 연결된 읽기 데이터 채널(54)과 쓰기 데이터 채널(56)을 가진다. 상기 전치 증 폭기 회로(52)는 또한 제어기(64)에 연결된 읽기/쓰기 인에이블 게이트(60)를 가진다. 상기 읽기/쓰기 인에이블 게이트(60)를 인에이블 시킴으로써, 디스크(12) 상에 데이터를 쓰거나 또는 디스크(12)로부터 데이터를 읽을 수 있다.

상기 읽기/쓰기 채널 회로(58)는 읽기 채널(66)과 쓰기 채널(68) 및 읽기 게이트(70)와 쓰기 게이트(72)를 통해 제어기(64)에 각각 연결된다. 상기 읽기 게이트(70)는 데이터가 디스크(12)로부터 읽혀질 때 인에이블 되고, 상기 쓰기 게이트(72)는 디스크(12)에 데이터를 쓸 때 인에이블 된다. 상기 제어기(64)는 디스크(12)에 데이터를 쓰거나 디스크(12)로부터 데이터를 읽기 위한 루틴을 포함하는 펌웨어 및/또는 소프트웨어 루틴에 따라 작동하는 디지털 신호 프로세서(DSP)일 수 있다. 상기 읽기/쓰기 채널 회로(58)와 제어기(64)는 또한 디스크 드라이브(10)의 보이스 코일 모터(36)와 스핀들 모터(14)를 제어하는 모터 제어 회로(74)에 연결될 수 있다. 상기 제어기(64)는 비휘발성 메모리 장치(76)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 메모리 장치(76)는 ROM(Read Only Memory)일 수 있다. 상기 비휘발성 메모리 장치(76)는 제어기(64)에 의해 수행되는 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 루틴들은 제어기(64)에 의해 수행됨으로써 헤드(20)를 디스크(12)를 가로질러 이동시키는 탐색 루틴(seek routine)을 포함할 수 있다.

상기 디스크(12) 표면상의 돌기들과 같은 디스크 결함은 하드 디스크 드라이브(10)의 최종 조립 전에 확인될 수 있다. 한편, 상기 디스크 결함은 하드 디스크 드라이브가 조립된 후에도 확인될 수 있다. 상기 디스크 결함의 위치는 하드 디스크 드라이브(10)의 메모리 장치(76) 또는 디스크(12) 내에 저장될 수 있다. 상기 디스크 결함은 디스크(12) 표면상의 돌기 또는 디스크(12) 표면상에 부착된 오염물일 수 있다.

도 3은 본 발명에 따라 디스크의 비행 금지 구역을 회피하는 헤드를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 헤드의 저면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 디스크(12) 표면상에는 하나 또는 그 이상의 디스크 결함들(102) 주변에 비행 금지 구역(no-fly zone)(100), 즉 회피 구역이 설정될 수 있다. 상기한 탐색 루틴 중, 상기 헤드(20)와 디스크 결함(102) 사이의 충격을 방지하기 위해 상기 제어기(64)는 상기 헤드(20)가 비행 금지 구역(100)을 회피하도록 제어한다. 즉, 상기 헤드(20)는 상기 제어기(64)의 제어에 의해 원래의 예정 경로를 벗어나 비행 금지 구역(100) 바깥쪽을 통과하는 실제 경로를 따라 이동하게 된다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 비행 금지 구역(100)은 적어도 상기 헤드(20)의 공기 베어링 표면의 폭(W)과 같은 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 공기 베어링 표면이 150㎛의 폭(W)의 가지고 트랙 간격이 0.2㎛일 경우에는, 상기 비행 금지 구역(100)은 750 개의 트랙들의 폭과 같을 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 지연된 탐색 루틴에서의 헤드의 경로를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 변화된 헤드 변위 프로파일을 가진 탐색 루틴에서의 헤드의 경로를 보여주는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어기(64)는 처음으로 헤드(20)의 경로를 예정할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 예정 경로가 디스크 결 함(102) 상으로 연장되거나 비행 금지 구역(100) 내로 연장된 경우에는, 상기 제어기(64)는 탐색 루틴의 시작을 지연시킴으로써 헤드(20)가 디스크 결함(102) 또는 비행 금지 구역(100)을 회피한 실제 경로를 따라 이동하도록 할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어기(64)는 헤드 변위 프로파일을 변화시켜 헤드(20)가 디스크 결함(102) 또는 비행 금지 구역(100)을 회피한 실제 경로를 따라 이동하도록 할 수 있다. 상기 헤드 변위 프로파일은 탐색 루틴의 속도 프로파일을 변경함에 의해 변화될 수 있다.

위에서 예시적인 실시예들이 설명되고 첨부된 도면들에 도시되었다 할지라도, 이러한 실시예들은 단지 보여주기 위한 것이지 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 다양한 다른 변형예들이 도출될 수 있으므로, 본 발명은 보여지고 설명된 특정 구성과 배열에 한정되지 않는다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면 헤드가 디스크 결함을 회피하여 이동할 수 있게 됨으로써,디스크 표면상의 돌기와 같은 디스크 결함에 헤드가 접촉되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라, 헤드와 디스크 표면의 충돌에 의한 헤드 및 디스크 표면의 손상과 데이터의 읽기 또는 쓰기 에러를 방지할 수 있다.

Claims (10)

1. 데이터 저장용 디스크;

   상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터;

   상기 디스크에 자기적으로 결합되는 헤드를 가진 액츄에이터 아암 조립체;

   상기 액츄에이터 아암 조립체에 결합된 보이스 코일 모터; 및

   상기 보이스 코일 모터에 전기적으로 결합되는 것으로, 탐색 루틴 중 상기 디스크 상의 결함을 회피하도록 상기 헤드의 이동을 제어하는 제어기;를 구비하며,

   상기 제어기는 상기 결함 주변에 회피 구역을 설정하고, 상기 탐색 루틴 중 상기 헤드가 상기 회피 구역을 회피하도록 제어하며,

   상기 회피 구역의 폭은 상기 헤드의 공기 베어링 폭에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어기는 상기 탐색 루틴을 지연시킴으로써 상기 회피 구역을 회피하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제어기는 상기 헤드의 변위 프로파일을 변화시킴으로써 상기 회피 구역을 회피하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
4. 삭제
5. 삭제
6. 하드 디스크 드라이브에서 탐색 루틴을 수행하는 방법에 있어서,

   헤드를 디스크 상의 결함을 회피하면서 상기 디스크를 가로질러 반경 방향으로 이동시키되, 상기 결함 주변에 회피 구역이 설정되고, 상기 탐색 루틴 중 상기 헤드는 상기 회피 구역을 회피하도록 제어되며,

   상기 회피 구역의 폭은 상기 헤드의 공기 베어링 폭에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 탐색 루틴 수행 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 탐색 루틴을 지연시킴으로써 상기 회피 구역을 회피하는 것을 특징으로 하는 탐색 루틴 수행 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 헤드의 변위 프로파일을 변화시킴으로써 상기 회피 구역을 회피하는 것을 특징으로 하는 탐색 루틴 수행 방법.
9. 삭제
10. 삭제

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