KR100871647B1 - 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체가 개시된다. 본 발명의 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법은, (a) 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라미터를 하나 선택하여 그 파라미터에 대한 어느 하나의 값을 설정하는 단계; (b) 디스크 상의 테스트 트랙(Test Track)에 임의의 데이터를 기록하여 테스트 트랙의 제1 비트에러율(BER, Bit Error Rate)을 얻는 단계; (c) 디스크 주변의 온도에 기초하여 얻어진 인접트랙기록횟수(ATW count, Adjacent Track Write count)만큼 반복하여 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 임의의 데이터를 기록하여 테스트 트랙의 제2 비트에러율을 얻는 단계; 및 (d) 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 작아지게 되는 선택된 파라미터의 값을 테스트 트랙이 속한 존(Zone)에서의 선택된 파라미터의 최적화된 값으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기록 파라미터의 설정 과정에서 온도에 의한 영향을 반영함으로써 제조 시와 다른 온도 조건에서 사용되더라도 일정 수준으로 기록 특성을 유지할 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공할 수 있다.
하드디스크 드라이브, 기록 파라미터, WC, OSA, OSD, 최적화, 온도

Description

하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체{Hard disk drive, method for optimizing write parameter of hard disk drive and computer readable recording media recording the method}
도 1은 자기 헤드에 공급되는 전류의 전형적인 파형을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 부분 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적 블록도이다.
도 4는 도 2의 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 도 2의 하드디스크 드라이브 내의 온도와 인접트랙기록횟수의 관계를 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 하드디스크 드라이브　　　　　　　　　　　10 : 디스크
20 : 스핀들 모터 22 : 스핀들 모터 드라이버
30 : 헤드 스택 어셈블리 31 : 자기 헤드
33 : 액츄에이터 암 35 : 보이스 코일 모터
36 : 보이스 코일 모터 드라이버 60 : 써미스터
80 : 콘트롤러 81 : 프리앰프
82 : 리드/라이트 채널 83 : 호스트 인터페이스
본 발명은, 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제조 시와 다른 온도 조건에서 사용되더라도 일정 수준으로 기록 특성을 유지할 수 있는 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive ; HDD)는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자 펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록 및 판독해 주는 방식의 기억장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로써 현재 널리 사용되고 있다.
이러한 하드디스크 드라이브는 자기 헤드(Magnetic Head)를 통하여 디스크 상에 데이터를 기록하고 판독한다. 통상적으로 자기 헤드는 데이터를 기록하는 라이트 헤드(Write Head)와 데이터를 판독하는 리드 헤드(Read Head)를 구비한다. 라이트 헤드가 디스크의 목표 트랙에 위치하여 자기장을 형성하면, 목표 트랙이 자화 됨으로써 데이터가 해당 트랙에 기록된다. 그리고 리드 헤드는 데이터가 기록된 트랙의 자계를 감지하여 데이터를 판독하게 된다.
라이트 헤드가 적절한 세기의 자기장으로 목표 트랙을 자화시킬 때 데이터의 기록은 원활하게 수행될 수 있다. 그러나, 라이트 헤드가 형성하는 자기장의 세기가 너무 작으면 목표 트랙에서의 데이터 기록이 실패하는 위크 라이트(Weak write), 라이트 헤드가 형성하는 자기장의 세기가 너무 크면 목표 트랙에 인접한 다른 트랙들에서 이미 기록된 데이터가 지워지는 인접트랙소거(ATE, Adjacent Track Erasure)가 발생될 수 있다.
라이트 헤드가 형성하는 자기장의 세기는, 자기장 형성을 위해 라이트 헤드에 공급되는 전류에 의해 결정된다. 이러한 전류의 전형적인 파형이 도 1에 도시되어 있다. 이에 도시된 바와 같이, 라이트 헤드에 공급되는 전류는 시간의 경과에 따라, 최대값까지 증가한 후 다시 일정값으로 떨어져 지속되는 양상으로 나타난다. 이때, 시간의 경과에 따라 변하지 않고 일정값으로 유지되는 전류를 기록 전류(WC, Write Current)라 한다. 그리고, 라이트 헤드에 기록 전류(WC)가 공급되기 직전에 기록 전류(WC)를 초과하는 값으로 전류가 공급되는 것을 오버슈트(OverSoot)라고 한다. 이때, 오버슈트가 지속되는 시간을 오버슈트 듀레이션(OSD, OverShoot Duration)이라고 하며, 오버슈트(OverSoot)의 최대값과 기록 전류(WC)의 차이를 오버슈트 크기(OSA, OverShoot Amplitude)라고 한다.
이러한 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA)가 라이트 헤드의 자기장의 세기를 결정하는 주요 파라미터(parameter)로 작용하게 된 다. 하드디스크 드라이브의 제조 공정 중에 이러한 파라미터들의 가장 적절한 값을 찾기 위한 방법이 전형적으로 다음과 같은 과정으로 수행된다. 최적의 기록 전류(WC)를 찾기 위한 방법을 예로 들면, 먼저 디스크 상의 N 트랙을 선택하여 데이터를 기록한 후 비트에러율(BER, Bit Error Rate)을 측정한다. 그리고, 인접트랙인 N+1 및 N-1 트랙에서 정해진 횟수만큼 데이터를 기록한 후 N 번째 트랙의 비트에러율(BER)을 측정한다. 이러한 과정을 기록 전류(WC)의 값을 변화시켜가며 반복 수행하여, 전후의 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값(Criteria) 이하가 되는 기록 전류를 최적화된 기록 전류로 설정한다.
그런데, 라이트 헤드의 기록 특성은, 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA)와 같은 파라미터들뿐 만 아니라 하드디스크 드라이브의 온도 조건에 따라서도 달라진다고 알려진다. 즉, 다른 파라미터들을 동일하게 적용하더라도 하드디스크 드라이브의 온도가 다르면 라이트 헤드의 기록 특성이 달라질 수 있다.
따라서, 하드디스크 드라이브의 온도 조건을 전혀 고려하지 않은 방법으로 선택된 기록 파라미터들은, 하드디스크 드라이브의 온도 조건이 달라지면 라이트 헤드의 기록 특성을 요구하는 수준으로 유지하기 어려워 문제된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 기록 파라미터의 설정 과정에서 온도에 의한 영향을 반영함으로써 제조 시와 다른 온도 조건에서 사용되더라도 일정 수준으로 기록 특성을 유지할 수 있는 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록 파라 미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라미터를 하나 선택하여 그 파라미터에 대한 어느 하나의 값을 설정하는 단계; (b) 디스크 상의 테스트 트랙(Test Track)에 임의의 데이터를 기록하여 테스트 트랙의 제1 비트에러율(BER, Bit Error Rate)을 얻는 단계; (c) 디스크 주변의 온도에 기초하여 얻어진 인접트랙기록횟수(ATW count, Adjacent Track Write count)만큼 반복하여 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 임의의 데이터를 기록하여 테스트 트랙의 제2 비트에러율을 얻는 단계; 및 (d) 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 작아지게 되는 선택된 파라미터의 값을 테스트 트랙이 속한 존(Zone)에서의 선택된 파라미터의 최적화된 값으로 설정하는 단계를 포함하며, 상기 (c) 단계는, (c1) 상기 디스크 주변의 온도를 측정하는 단계; (c2) 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블로부터 상기 측정된 온도에 대응하는 인접트랙기록횟수(ATW count)를 얻는 단계; (c3) 상기 테이블로부터 얻어진 상기 인접트랙기록횟수(ATW count)만큼 상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 임의의 데이터를 기록하는 단계; 및 (c4) 상기 테스트 트랙의 제2 비트에러율을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법에 의해 달성된다.
여기서, (a) 단계에서, 기록과 관련된 파라미터들은, 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA)일 수 있다.
또한, (c2) 단계에서, 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블은, 해당 온도에서 디스크 상의 어느 하나의 트랙에 대한 비트에러율(BER)을 미리 설정된 임계값에 도달시키는 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙에서의 기록횟수를 인접트랙기록횟수(ATW count)로 설정하여 해당 온도별로 대응시킨 것일 수 있다.
삭제
그리고, (c2) 단계에서, 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙은, 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙일 수 있다.
또한, (c3) 단계에서, 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙은, 테스트 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙일 수 있다.
그리고, (c1) 단계는, 디스크 주변에 설치된 써미스터(Thermister)를 통하여 디스크 주변의 온도를 측정하는 단계일 수 있다.
또한, (e) 제1 비트에러율과 제2 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 큰 경우, 선택된 파라미터의 값을 일정량 감소시켜 (b) 단계 및 (c) 단계를 재수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 데이터가 기록되거나 판독되는 디스크; 및 상기 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라미터를 하나 선택하여 그 파라미터에 대한 어느 하나의 값을 설정하며, 상기 디스크의 테스트 트랙(Test Track)에 임의의 데이터를 기록하여 얻어진 상기 테스트 트랙의 제1 비트에러율(BER, Bit Error Rate)과, 상기 디스크 주변의 온도를 측정하여 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블로부터 상기 측정된 온도에 대응하는 인접트랙기록횟수(ATW count)를 얻고, 상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 상기 인접트랙기록횟수(ATW count)만큼 반복하여 임의의 데이터를 기록하여 얻어진 상기 테스트 트랙의 제2 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 작아지게 되는 선택된 상기 파라미터의 값을 상기 테스트 트랙이 속한 존(Zone)에서의 선택된 상기 파라미터의 최적화된 값으로 설정하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해서도 달성된다.
여기서, 콘트롤러는, 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라미터를 하나 선택할 때에, 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA) 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
또한, 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블은, 해당 온도에서 디스크 상의 어느 하나의 트랙에 대한 비트에러율(BER)을 미리 설정된 임계값에 도달시키는 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙에서의 기록횟수를 인접트랙기록횟수(ATW count)로 설정하여 해당 온도별로 대응시킨 것일 수 있다.
삭제
그리고, 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙은, 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙일 수 있다.
또한, 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙은, 테스트 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙일 수 있다.
그리고, 디스크 주변에 설치된 써미스터(Thermister)를 더 포함하며, 콘트롤러는, 써미스터를 통하여 디스크 주변의 온도를 측정할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시예 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.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 부분 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 하드디스크 드라이브의 구동 회로의 개략적 블록도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 데이터를 기록 저장하는 디스크(10, Disk)와, 디스크(10)를 지지하여 회전시키는 스핀들 모터(20, Spindle Motor)와, 디스크(10) 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리(30, HSA, Head Stack Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(40, Base)와, 베이스(40)의 하부에 결합되며 대부분의 회로 부품들이 탑재된 인쇄회로기판(미도시, PCB, Printed Circuit Board)이 장착되는 인쇄회로기판조립체(50, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 하드디스크 드라이브(1)의 내부 온도를 출력하는 써미스터(60, Thermister)와, 베이스(40)의 상부를 덮는 커버(70, Cover)를 구비한다.
디스크(10)는, 데이터가 기록되어 저장되는 장소로서, 일반적으로 복수 개로 마련된다. 디스크(10)는 디스크(10)의 중심을 동심(同心)으로 하는 복수 개의 트랙들(Tracks)로 구획되며, 하나의 트랙은 다시 복수 개의 섹터들(Sectors)로 구획된다. 하드디스크 드라이브(1)에서 데이터의 기록 또는 판독하는 통상의 작동은 섹터 단위로 실행된다. 하나의 섹터에는 통상 512Bytes의 저장 공간이 할당된다.
스핀들 모터(20)는, 후술할 바와 같은 콘트롤러(80)의 제어 신호를 받아 디스크(10)를 회전 구동시킨다. 스핀들 모터(20)의 회전 각속도는 3,600rpm, 5,400rpm, 7,200rpm, 10,000rpm 등이 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 아니한다.
헤드 스택 어셈블리(30)는, 디스크(10) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 판독하기 위한 운반체(Carriage)이다. 이에 헤드 스택 어셈블리(30)는, 디스크(10) 상에서 데이터를 기록하거나 판독하는 자기 헤드(31, head)와, 자기 헤드(31)를 탑재하여 피봇축(32)을 중심으로 디스크(10) 상을 선회하는 액추에이터 암(33)과, 액추에이터 암(33)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(34)와, 피봇축(32)을 기준으로 액추에이터 암(33)의 반대방향에 마련되어 액추에이터 암(33)을 구동시키는 보이스코일모터(35, Voice Coil Motor, VCM)를 구비한다.
자기 헤드(31)는, 리드 헤드(미도시, Read Head)와 라이트 헤드(미도시, Write Head)를 구비한다. 리드 헤드는 디스크(10)로부터 자계(磁界)를 감지하여 데이터를 판독하며, 라이트 헤드는 디스크(10)를 자화(磁化)시킴으로써 데이터를 기 록한다.
여기서, 라이트 헤드는 후술하게 될 프리앰프(81, Pre-AMP)로부터 일정 파형의 전류를 공급받아 디스크(10) 상에서 자기장을 형성함으로써 디스크(10)를 자화시킬 수 있다. 앞서도 기술한 바와 같이, 라이트 헤드에 공급되는 전류와 관련된 주요 파라미터로서 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA)를 들 수 있다.
이들 세 가지 파라미터에 의해 라이트 헤드가 형성하는 자기장의 세기가 결정되므로, 하드디스크 드라이브(1)를 사용하기에 앞서 이들 파라미터들을 적절한 값으로 설정하는 것이 필요하게 된다. 만약 이들 파라미터들이 부적절한 값으로 설정된 경우에는, 약한 자기장으로 인한 위크 라이트(Week write)가 발생되거나 강한 자기장으로 인한 인접트랙소거(ATE, Adjacent Track Erasure)가 발생될 가능성이 커지게 된다.
액추에이터 암(33)은, 일단에는 자기 헤드(31)가 탑재되며 타단에는 피봇축(32)이 상대회전 가능하게 결합된다. 액추에이터 암(33)은 자기 헤드(31)가 디스크(10)의 표면을 일정한 각도 범위에서 자유롭게 이동할 수 있도록 길게 연장 형성된다.
피봇축 홀더(34)는, 피봇축(32)을 회전 가능하게 지지함과 동시에 피봇축 홀더(34)와 결합된 액추에이터 암(33)을 지지한다.
보이스 코일 모터(35)는, 액추에이터 암(33)을 피봇축(32)을 중심으로 하여 회전시킨다. 보이스 코일 모터(35)는 보이스 코일(미도시, Voice Coil)과 마그네 트(미도시, Magnet)를 구비한다. 마그네트에 의해 발생된 자기력선과 보이스 코일을 흐르는 전류가 상호작용에 의해 전자기력을 발생시키면, 이러한 전자기력에 의해 액추에이터 암(33)은 전자기력의 방향에 대한 자연법칙인 플레밍의 왼손법칙에 따르는 방향으로 회전하게 된다.
본 실시예에서는 보이스 코일 모터(35)를 마련하여 액추에이터 암(33)을 구동시키지만, 입력 신호에 따라 소정 각도씩 회전시키는 스테퍼 모터(Stepper motor)로 대체할 수도 있다. 다만, 보이스 코일 모터(35)는 열에 강하고 정기적인 포맷이 불필요할 뿐만 아니라 신뢰도도 탁월하다는 장점이 있다.
써미스터(60, Thermister)는, 베이스(40)의 상면에 위치하는 헤드 스택 어셈블리(30)와 베이스(40)의 하면에 위치하는 인쇄회로기판(미도시, PCB)를 전기적으로 연결하는 연성회로기판(도면부호 미기재, FPC, Flexible Printed Circuit)의 일측에 설치된다. 써미스터(60)는 하드디스크 드라이브(1)의 내부 온도를 측정하여 후술하는 콘트롤러(80)에 출력한다. 써미스터(60)는 실시예에 따라 연성회로기판(FPC) 이외의 위치에 설치될 수도 있다.
전술한 하드디스크 드라이브(1)의 구성들은 이하에서 설명하는 구동 회로들에 의해 동작된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하드디스크 드라이브(1)는 구동 회로로서, 프리앰프(81, Pre-AMP)와, 리드/라이트 채널(82, R/W Channel, Read/Write Channel)과, 호스트 인터페이스(83, Host Interface)와, 보이스 코일 모터 드라이버(36, VCM Driver, Voice Coil Motor Driver)와, 스핀들 모터 드라이버(22, SPM Driver, Spindle Motor Drive)와, 콘트롤러(80, Controller)와, 메모리(84, Memory)를 구비한다.
프리앰프(81, Pre-AMP)는, 리드 헤드(미도시)가 디스크(10)로부터 자계를 감지하여 발생시킨 리드 신호(Read signal)를 증폭하여 리드/라이트 채널(82)에 출력하며, 리드/라이트 채널(82)로부터 수신된 일정 파형의 전류를 증폭하여 라이트 헤드(미도시)에 공급한다.
리드/라이트 채널(82, R/W Channel)은, 프리앰프(81)에 의하여 증폭된 리드 신호를 디지털 신호로 전환하여 콘트롤러(80)에 출력한다. 그리고 리드/라이트 채널(82, R/W Channel)은, 호스트 인터페이스(83)에 의하여 수신된 데이터를 콘트롤러(80)를 통하여 입력받아 이를 아날로그 신호로 변환하여 프리앰프(81)로 출력한다.
호스트 인터페이스(83, Host Interface)는, 데이터 판독 모드에서는 디지털 신호로 변환된 데이터를 호스트 기기(2)로 전송하며, 데이터 기록 모드에서는 사용자가 입력한 데이터를 호스트 기기(2)로부터 수신하여 콘트롤러(80)에 출력한다.
여기서, 호스트 기기(2)는, 컴퓨터의 CPU, I/O 콘트롤러와 같이, 하드디스크 드라이브(1)를 포함한 컴퓨터 전체를 전반적으로 제어 및 작동시키는 요소들을 총칭하는 의미로 사용된다.
보이스 코일 모터 드라이버(36, VCM Driver)는, 콘트롤러(80)의 제어에 따라 보이스 코일 모터(35)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.
스핀들 모터 드라이버(22, SPM Driver)는, 콘트롤러(80)의 제어에 따라 스핀들 모터(20)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.
콘트롤러(80, Controller)는, 데이터 기록 모드에서는 사용자가 호스트 기기(2)를 통하여 입력한 데이터를 호스트 인터페이스(83)를 통하여 수신받아 이를 리드/라이트 채널(82)로 출력하며, 데이터 판독 모드에서는 리드/라이트 채널(82)에 의해 디지털 신호로 변환된 리드 신호를 입력받아 호스트 인터페이스(83)로 출력한다.
그리고 콘트롤러(80, Controller)는, 보이스 코일 모터 드라이버(36) 및 스핀들 모터 드라이버(22)의 출력을 제어하며, 서미스터(60)에 의해 측정된 온도에 대한 신호를 입력받는다.
이러한 콘트롤러(80, Controller)는, 마이크로프로세서(Micro Processor), 마이크로 콘트롤러(Micro Controller) 등일 수 있으며, 후술하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법을 수행하는 소프트웨어(Software) 또는 펌웨어(Firmware)의 형태로 구현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 2의 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법의 흐름도이고, 도 5는 도 2의 하드디스크 드라이브 내의 온도와 인접트랙기록횟수의 관계를 나타내는 그래프이다.
먼저, 디스크(10) 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화시키고자 하는 파라미터를 하나 선택하여 그 파라미터에 대한 초기값을 설정하며, 디스크(10) 상에서 테스트를 실시할 테스트 트랙(N 트랙)을 선택한다(S10).
여기서, 기록과 관련된 파라미터로는, 프리앰프(81)로부터 라이트 헤드(미도시)에 공급되는 일정 파형의 전류의 특성을 결정하는 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA)를 들 수 있다. 이들 세 가지 파라미터는 그 값들이 클수록 위크 라이트(Weak write)가 발생할 가능성은 낮아지지만 인접트랙소거(ATE)가 발생할 가능성은 커진다는 공통점을 갖는다. 본 실시예에서는 이들 세 가지 파라미터 중에서 기록 전류(WC)를 최적화 대상의 파라미터로 선택한 경우에 대하여 설명한다. 또한, 편의상 테스트 트랙을 "N 트랙"으로 별칭한다.
다음으로, 테스트 트랙(N 트랙)에 임의의 데이터를 기록하고(S15), 테스트 트랙(N 트랙)의 제1 비트에러율(BER, Bit Error Rate)를 측정하여 디스크(10)의 메인터넌스 실린더(Maintenance Cylinder)나 메모리(84)에 저장한다(S20). 여기서 비트에러율(BER)은, 테스트 트랙 상에서 데이터가 기록될 수 있는 총 비트(Bit) 수에 대한 기록에러(Write Error)가 발생된 비트 수의 비이다.
다음으로, 연성회로기판(FPC)에 설치된 써미스터(60)를 통하여 하드디스크 드라이브(1) 내의 온도를 측정한다(S25). 그리고, 써미스터(60)에 의해 측정된 온도에 대응하는 인접트랙기록횟수(ATW count, Adjacent Track Write count)를, 온도와 인접트랙기록횟수(ATW count)의 관계를 나타내는 테이블로부터 얻는다(S30).
이때 테이블은 도 5에서의 그래프로부터 산출될 수 있다. 도 5의 그래프는, 온도(Temperature) 조건만을 달리하며, 어느 하나의 트랙(편의상 M 트랙이라 함)을 선택하고 그 트랙에 인접한 두 트랙(편의상 M-1/M+1 트랙이라 함)에 데이터를 반복기록하여 M 트랙의 비트에러율이 임계값(Criteria)과 같아질 때 M-1/M+1 트랙에 데 이터를 기록한 횟수를 해당 온도에서의 인접트랙기록횟수(ATW count, Adjacent Track Write count)로 설정함으로써 얻어진 것이다. 예를 들면, 온도가 35℃일 때 M-1/M+1 트랙에 대략 200회씩 반복하여 데이터를 기록한 경우 M 트랙의 비트에러율이 임계값에 이르며, 온도가 40℃일 때에는 M-1/M+1 트랙에 대략 130회씩 반복하여 데이터를 기록한 경우 M 트랙의 비트에러율이 임계값에 이르게 된다. 이처럼 M 트랙에 일정한 정도로 비트에러율을 발생시키기 위한 M-1/M+1 트랙에서의 데이터 기록횟수는 하드디스크 드라이브의 온도에 따라 달라진다. 이로부터 데이터 기록할 때 인접트랙소거(ATE)의 발생은 라이트 헤드에 공급되는 전류와 관련된 파라미터들 외에 온도에 의해서도 영향받게 됨을 알 수 있다.
이에 본 실시예에서는, 데이터 기록 시의 하드디스크 드라이브의 온도의 영향을 반영하기 위해 온도에 따라 인접트랙기록횟수(ATW count)를 달리 설정하게 된다. 그리고 이러한 설정은, 도 5의 그래프로부터 (30℃, 370회), (35℃, 200회), (40℃, 130회)와 같은 형식으로 여러 온도에서의 인접트랙기록횟수(ATW count)를 대응시켜 테이블화함으로써 이루어질 수 있다. 그리고, 이러한 테이블은 디스크(10)의 메인터넌스 실린더(Maintenance Cylinder)나 메모리(84)에 저장되어 사용될 수 있다.
다음으로, 테스트 트랙(N 트랙)에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙(N-1/N+1 트랙) 각각에 전술한 테이블로부터 얻어진 인접트랙기록횟수(ATW count)만큼 반복하여 임의의 데이터를 기록한다(S35). 이처럼 N-1/N+1 트랙에 데이터를 반복하여 기록해나갈수록 N 트랙에 인접트랙소거(ATE)의 양은 증가하게 된다. 따라서 N 트랙 의 비트에러율(BER)도 점차적으로 증가하게 된다.
다음으로, 테스트 트랙의 제2 비트에러율을 측정하여 디스크(10)의 메인터넌스 실린더 영역 또는 메모리(84)에 저장한다(S40).
다음으로, 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이를 미리 설정된 임계값(Criteria)과 비교하여(S45), 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이가 임계값보다 작은 경우(YES) 현재의 기록 전류(WC)의 값을 테스트 트랙이 속한 존에서의 최적화된 값으로 설정한다(S50). 만약 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이가 임계값보다 큰 경우(NO) 기록 전류(WC)를 일정량씩 감소시켜가며, 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이가 임계값보다 작아질 때까지 전술한 과정들을 되풀이한다(S55).
여기서 제2 비트에러율과 제1 비트에러율의 차이의 기준값으로 사용되는 임계값(Criteria)은, 디스크(10)에 데이터를 기록할 때에 발생하는 인접트랙소거(ATE) 및 위크 라이트(Weak Write)를 고려하여 선택된다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)의 기록 파라미터를 최적화하는 방법에 의하면, 기록 전류(WC)를 최적화하는 과정에서 하드디스크 드라이브(1)의 온도에 따른 영향을 반영함으로써, 제조 시와 다른 온도 조건에서 하드디스크 드라이브(1)가 사용되더라도 라이트 헤드의 기록 특성이 요구되는 수준으로 유지될 수 있다. 따라서 최적화된 기록 전류(WC)의 신뢰도가 향상될 수 있다.
전술한 실시예에서는 최적화 대상의 파라미터로 기록 전류(WC)를 선택한 경 우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 오버슈트 듀레이션(OSD) 또는 오버슈트 크기(OSA)를 최적화 대상의 파라미터로 선택한 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 내용의 범주에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기록 파라미터의 설정 과정에서 온도에 의한 영향을 반영함으로써 제조 시와 다른 온도 조건에서 사용되더라도 일정 수준으로 기록 특성을 유지할 수 있는 하드디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법 및 그 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. (a) 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라미터를 하나 선택하여 그 파라미터에 대한 어느 하나의 값을 설정하는 단계;
    (b) 상기 디스크 상의 테스트 트랙(Test Track)에 임의의 데이터를 기록하여 상기 테스트 트랙의 제1 비트에러율(BER, Bit Error Rate)을 얻는 단계;
    (c) 상기 디스크 주변의 온도에 기초하여 얻어진 인접트랙기록횟수(ATW count, Adjacent Track Write count)만큼 반복하여 상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 임의의 데이터를 기록하여 상기 테스트 트랙의 제2 비트에러율을 얻는 단계; 및
    (d) 상기 제2 비트에러율과 상기 제1 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 작아지게 되는 선택된 상기 파라미터의 값을 상기 테스트 트랙이 속한 존(Zone)에서의 선택된 상기 파라미터의 최적화된 값으로 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 (c) 단계는,
    (c1) 상기 디스크 주변의 온도를 측정하는 단계;
    (c2) 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블로부터 상기 측정된 온도에 대응하는 인접트랙기록횟수(ATW count)를 얻는 단계;
    (c3) 상기 테이블로부터 얻어진 상기 인접트랙기록횟수(ATW count)만큼 상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 임의의 데이터를 기록하는 단계; 및
    (c4) 상기 테스트 트랙의 제2 비트에러율을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 상기 기록과 관련된 파라미터들은, 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA)인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (c2) 단계에서,
    상기 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블은, 해당 온도에서 디스크 상의 어느 하나의 트랙에 대한 비트에러율(BER)을 미리 설정된 임계값에 도달시키는 상기 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙에서의 기록횟수를 인접트랙기록횟수(ATW count)로 설정하여 해당 온도별로 대응시킨 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 (c2) 단계에서,
    상기 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙은, 상기 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (c3) 단계에서,
    상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙은, 상기 테스트 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (c1) 단계는,
    상기 디스크 주변에 설치된 써미스터(Thermister)를 통하여 상기 디스크 주변의 온도를 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    (e) 상기 제1 비트에러율과 상기 제2 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 큰 경우, 선택된 상기 파라미터의 값을 일정량 감소시켜 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계를 재수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법.
  9. 제 1항, 제 2항, 제 4항, 제 5항, 제 6항, 제 7항 또는 제 8항 중 어느 한 항에 따른 하드디스크 드라이브의 기록 파라미터를 최적화하는 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체.
  10. 데이터가 기록되거나 판독되는 디스크; 및
    상기 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라미터를 하나 선택하여 그 파라미터에 대한 어느 하나의 값을 설정하며,
    상기 디스크의 테스트 트랙(Test Track)에 임의의 데이터를 기록하여 얻어진 상기 테스트 트랙의 제1 비트에러율(BER, Bit Error Rate)과, 상기 디스크 주변의 온도를 측정하여 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블로부터 상기 측정된 온도에 대응하는 인접트랙기록횟수(ATW count)를 얻고, 상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙에 상기 인접트랙기록횟수(ATW count)만큼 반복하여 임의의 데이터를 기록하여 얻어진 상기 테스트 트랙의 제2 비트에러율의 차이가 미리 결정된 임계값보다 작아지게 되는 선택된 상기 파라미터의 값을 상기 테스트 트랙이 속한 존(Zone)에서의 선택된 상기 파라미터의 최적화된 값으로 설정하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    상기 디스크 상에서의 기록과 관련된 파라미터들 중에서 최적화 대상의 파라 미터를 하나 선택할 때에, 기록 전류(WC), 오버슈트 듀레이션(OSD) 및 오버슈트 크기(OSA) 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  12. 삭제
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 온도에 따른 인접트랙기록횟수(ATW count)에 대한 테이블은, 해당 온도에서 디스크 상의 어느 하나의 트랙에 대한 비트에러율(BER)을 미리 설정된 임계값에 도달시키는 상기 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙에서의 기록횟수를 인접트랙기록횟수(ATW count)로 설정하여 해당 온도별로 대응시킨 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 트랙에 대한 적어도 하나의 인접트랙은, 상기 트랙에 가장 가깝게 인접 한 두 개의 트랙인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 테스트 트랙에 인접한 적어도 하나의 트랙은, 상기 테스트 트랙에 가장 가깝게 인접한 두 개의 트랙인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 디스크 주변에 설치된 써미스터(Thermister)를 더 포함하며,
    상기 콘트롤러는, 상기 써미스터를 통하여 상기 디스크 주변의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
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