KR101332645B1 - 하드 디스크 드라이브 컨트롤러 및 그를 구비하는 하드디스크 드라이브 - Google Patents

하드 디스크 드라이브 컨트롤러 및 그를 구비하는 하드디스크 드라이브 Download PDF

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Abstract

하드 디스크 드라이브 컨트롤러 및 그를 구비하는 하드 디스크 드라이브가 개시된다. 상기 하드 디스크 컨트롤러는 호스트로부터 수신된 기록 데이터 또는 상기 호스트로 출력되는 재생 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼 블락; 수신된 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터를 출력하고, 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호, 제2 제어 신호를 출력하는 포맷터; 및 기록 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력하거나, 재생 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 재생 데이터에 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하고 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 ECC 블락을 구비한다.
하드 디스크 드라이브, 하드 디스크 드라이브 컨트롤러, formatter

Description

하드 디스크 드라이브 컨트롤러 및 그를 구비하는 하드 디스크 드라이브{Hard disk drive controller and hard disk drive having the same}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 개략적인 블락도이다.
도 2는 도 1에 도시된 컨트롤러의 개략적인 블락도이다.
도 3은 도 2에 도시된 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 도 2에 도시된 포맷터의 개략적인 블락도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기록 동작시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명에 따른 재생 동작시의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브 컨트롤러, 및 그를 구비하는 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 큰 사이즈를 가지는 데이터 섹터를 다수의 부분 데이터 섹터로 나누어 제어할 수 있는 하드 디스크 컨트롤러를 포함하는 하드 디스크 드라이브 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
데이터 저장 장치의 하나인 하드 디스크 드라이브는 호스트(예컨대, PC)로부터 출력되는 명령(예컨대, 기록 명령 또는 재생 명령)에 따라 기록 헤드(write head)를 통해 데이터 저장 매체인 디스크에 소정의 정보를 기록(write)하거나, 재생 헤드(read head)를 통해 상기 디스크에 기록된 정보를 재생(read)하는 장치이다.
일반적으로 상기 디스크는 다수의 트랙들을 포함하고, 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 다수의 트랙위를 회전하는 기록 헤드 또는 재생 헤드에 의하여 데이터를 기록하거나, 기록된 데이터를 재생하게 된다.
상기 다수의 트랙들 각각은 다시 논리적인 단위인 다수의 섹터로 나뉘게 되고, 상기 섹터 단위로 상기 데이터의 기록/재생 동작이 이루어진다. 일반적으로 상기 섹터의 단위 용량은 512Byte이다.
그러데, 상기 하드 디스크 드라이브의 저장 용량이 증가함에 따라, 상기 디스크의 기록 밀도는 증가하게 되고, 결국 상기 트랙당 섹터의 수도 증가하게 된다.
상기 하드 디스크 드라이브의 저장 용량은 꾸준히 증가하고 있는 추세이며, 더 많은 데이터를 처리함에 따라 SNR(Signal to Noise Ratio), BER(Bit Error Ratio)도 그에 비례하여 증가하게 된다.
또한, 상기 트랙당 섹터의 수가 증가함에 따라 상기 각각의 섹터에 상응하는 어드레스 마크, 및 ECC도 증가하게 됨으로써, 상기 트랙당 용량을 증가시키는 데에는 한계가 있다.
따라서, 상기 섹터당 단위 용량을 512byte에서 1Kbyte 또는 4kbyte로 증가시 켜 트랙당 용량을 증가시킬 수 있는 방법이 연구되고 있다.
그런데, 상기 데이터 섹터의 사이즈가 커짐에 따라 상기 데이터 섹터에 에러가 발생시 종래의 작은 사이즈의 데이터를 저장할 경우에 비교하여 상기 데이터 섹터의 데이터 저장 공간의 손실이 매우 커지게 된다.
즉, 상기 데이터 섹터의 저장 공간 중에서 일정 비율의 에러가 발생할 경우, 상기 데이터 섹터를 모두 사용하지 못하게 되므로 상기 데이터 섹터의 사이즈가 커짐에 따라 상기 저장 공간의 손실도 커지게 된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 큰 용량의 데이터 섹터를 다수의 부분 데이터 섹터로 나누어 제어함으로써 상기 데이터 섹터에 오류가 발생할 경우 손실되는 데이터 섹터의 용량을 줄일 수 있는 하드 디스크 드라이브 컨트롤러를 포함하는 하드 디스크 드라이브, 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브 컨트롤러는 호스트로부터 수신된 기록 데이터 또는 상기 호스트로 출력되는 재생 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼 블락; 수신된 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터를 출력하고, 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호, 제2 제어 신호를 출력하는 포맷터; 및 기록 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력 하거나, 재생 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 재생 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하고 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 ECC 블락을 구비한다.
상기 포맷터는 상기 데이터 섹터의 오류 정보를 계산하여 출력하는 오류 섹터 제어 블락; 및 상기 오류 정보에 기초하여 상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터 또는 재생 데이터에 대한 인코딩 또는 디코딩 동작을 제어하기 위한 제1 제어 신호를 출력하는 포맷 제어 블락을 구비한다.
상기 포맷 제어 블락은 상기 ECC 블락을 통하여 디코딩된 재생 데이터 중에서 원하는 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터만을 출력하기 위한 제2 제어 신호를 출력한다.
상기 데이터 섹터는 4Kbyte의 데이터 저장 용량을 가지고, 상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터들 각각은 512byte의 데이터 저장 용량을 가진다.
본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브는 다수의 데이터 섹터를 포함하는 디스크; 호스트로부터 수신된 기록 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 상기 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력하고, 상기 디스크로 출력되는 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하여 출력하는 컨트롤러; 및 상기 컨트롤러로부터 출력되는 인코딩된 기록 데이터를 기록 제어 신호에 기초하여 출력하고, 상기 디스크로부터 출력되는 재생 데이터를 재생 제어 신호에 기초하여 상기 컨트롤러로 출력하는 기록/재생 채널 회로를 구비한다.
상기 컨트롤러는 호스트로부터 수신된 기록 데이터 또는 상기 호스트로 출력되는 상기 재생 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼 블락; 수신된 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터를 출력하고, 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호와 제2 제어 신호를 출력하는 포맷터; 및 기록 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력하거나, 재생 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 재생 데이터에 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하고 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 ECC 블락을 구비한다.
상기 포맷터는 상기 데이터 섹터의 오류 정보를 계산하여 출력하는 오류 섹터 제어 블락; 및 상기 오류 정보에 기초하여 상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터 또는 재생 데이터에 대한 인코딩 또는 디코딩 동작을 선택적으로 하기 위한 상기 제1 제어 신호를 출력하는 포맷 제어 블락을 구비한다.
본 발명에 따른 하드 디스크드라이브의 부분 섹터 제어 방법은 호스트로부터 수신된 기록 데이터를 일시 저장하는 단계; 기록 동작시 상기 수신된 기록 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호를 발생하는 단계; 상기 기록 동작시 상기 제1 제어 신호에 기초하여, 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하는 단계; 재생 동작시 디스크의 데이터 섹터로부터 재생 데이터를 독출하고, 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제2 제어 신호 및 제3 제어 신호를 발생하는 단계; 상기 재생 동작시 상기 제2 제어 신호에 기초하여 상기 재생 데이터 중 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하는 단계; 및 상기 제3 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재번호를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 개략적인 블락도이다. 도 1을 참조하면, 상기 하드 디스크 드라이브(100)는 호스트 인터페이스(110), 컨트롤러(120), 기록/재생 채널 회로(130), 전치 증폭기(140), 디스크들(150), 스핀들 모터(spindle motor; SPM, 160), 스핀들 모터 구동부(161), 자기 헤드들(170), 엑츄에이터 암(171), 보이스 코일 모터(voice coil motor; VCM, 180), 보이스 코일 모터 구동부(181), 및 메모리(190)를 구비한다.
상기 호스트 인터페이스(110), 상기 컨트롤러(120), 및 상기 기록/재생 채널 회로(130)는 하나의 칩(chip)으로 구현 가능하고, 상기 스핀들 모터 구동부(161) 및 상기 보이스 코일 모터 구동부(181)도 하나의 칩으로 구현 가능하다.
상기 호스트 인터페이스(110)는 하드 디스크 드라이브(100)가 퍼스널 컴퓨터와 같은 호스트와 인터페이스 하도록 제어하는 제어회로(미도시)를 구비할 수 있다. 그리고 상기 호스트 인터페이스(110)는 제조사에 따라서 디스크 데이터 컨트롤러(DDC;Disk Data Controller) 또는 하드 디스크 컨트롤러(HDC;Hard Disk Controller)란 용어로 사용되기도 한다.
상기 호스트 인터페이스(110)는 상기 호스트로부터 수신된 기록 데이터와 액세스 명령(예컨데, 기록 명령 또는 재생 명령)의 전송을 제어하고, 상기 기록 데이터를 상기 메모리(190)로 전송하거나 상기 액세스 명령을 상기 컨트롤러(120)로 전송한다.
또한, 상기 호스트 인터페이스(110)는 상기 재생 헤드(미도시)에 의하여 재생되어 수신되는 재생 데이터를 상기 호스트로 출력한다.
상기 컨트롤러(120)는 상기 호스트로부터 출력되는 기록 데이터, 및 상기 디스크로부터 출력되는 데이터 섹터 단위(예컨대, 4Kbyte)의 재생 데이터를 소정의 부분 데이터 섹터 단위(예컨대, 512byte)로 제어한다.
예컨대, 상기 컨트롤러(120)는 4Kbyte의 데이터 섹터 단위로 호스트로 입력되는 기록 데이터 또는 4Kbyte의 데이터 섹터 단위로 디스크로부터 재생되는 재생 데이터를 다수의 부분 데이터 섹터(여기서는, 8개의 부분 데이터 섹터)로 나누어 제어한다.
본 발명의 실시예에서는 상기 데이터 섹터가 4Kbyte의 용량을 가지며, 8개의 512byte의 부분 데이터 섹터를 포함하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브 컨트롤러의 개략적인 블락도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 컨트롤러(120)는 버퍼 블락(121), 포맷터(122), 및 ECC 블락(123)을 구비한다.
상기 버퍼 블락(121)은 상기 호스트로부터 출력되어 상기 메모리에 저장된 기록 데이터를 일시 저장하여 상기 포맷터(122)로 출력하거나, 상기 포맷터(122)로부터 출력되는 재생 데이터를 일시 저장하여 상기 메모리(190)로 출력한다.
상기 포맷터(122)는 상기 데이터 섹터의 모니터링 결과에 기초하여 발생되는 기록 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어신호(Con1)를 상기 ECC 블락(123)으로 출력한다.
또한, 상기 포맷터(122)는 상기 기록/재생 채널 회로(130)로부터 출력되는 재생 데이터를 수신하고, 상기 데이터 섹터의 모니터링 결과에 기초하여 발생되는 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터들의 오류 정보에 기초하여 제1 제어신호(Con1)를 상기 ECC 블락(123)으로 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하나의 데이터 섹터는 다수의 부분 데이터 섹터(여기서는, 8개의 부분 데이터 섹터)로 나뉘게 된다.
이때, 8개의 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5, D0, D1) 중에서 네번째와 여섯번 째 부분 데이터 섹터(D0, D1)에 오류가 발생한 경우, 상기 포맷터(122)는 상기 ECC 블락(121)으로 상기 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호(Con1)를 출력한다.
즉, 상기 포맷터(122)은 상기 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 대해서는 제1 레벨(예컨대, '0')의 제1 제어 신호(Con1)를 출력하고, 상기 오류가 발생한 부분 데이터 섹터에 대해서는 제2 레벨(예컨대, '1')의 제1 제어 신호(Con1)를 출력한다.
상기 ECC 블락(123)은 제1 제어 신호의 제2 레벨(예컨대, '1')에 기초하여 오류가 발생한 부분 데이터 섹터를 판단하고, 상기 제1 제어 신호(Con1)의 제1 레벨(예컨대, '0')에 기초하여 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터만을 인코딩하거나 또는 디코딩한다.
또한, 상기 포맷터(122)는 상기 오류 정보에 기초하여 상기 오류가 발생한 부분 데이터 섹터(D0, D1)를 제외한 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)의 데이터만을 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하기 위한 제2 제어 신호(Con2)를 출력할 수 있다.
즉, 상기 포맷터(122)은 상기 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)의 데이터를 출력하기 위한 제2 레벨(예컨대, '1')의 제2 제어 신호(Con2)를 출력하고, 상기 오류가 발생한 부분 데이터 섹터(D0, D1)는 제1 레벨(예컨대, '0')의 제2 제어 신호(Con2)를 출력한다.
상기 ECC 블락(123)은 상기 제2 제어 신호(Con2)의 제2 레벨(예컨대, '1')에 기초하여 상기 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터의 데이터(S0 내지 S5)를 상기 버퍼 블락(123)으로 출력한다.
다른 실시 예에서, 상기 포맷터(122)는 상기 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5) 중에서 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하기를 원하는 부분 데이터 섹터의 데이터를 선택적으로 출력하기 위한 제2 제어신호(Con2)를 출력할 수 있다.
즉, 상기 포맷터(122)은 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하기를 원하는 부분 데이터 섹터만을 출력하기 위한 제2 레벨(예컨대, '1')의 제2 제어 신호(Con2)를 출력하고, 나머지 부분 데이터 섹터는 제1 레벨(예컨대, '0')의 제2 제어 신호(Con2)를 출력한다. 예컨대, 세번째와 네번째의 부분 데이터 섹터의 데이터만 선택하여 출력하고자 할 경우, 상기 포맷터(122)는 상기 세번째와 네번째의 부분 데이터 섹터(S3, S4)의 데이터만 출력하기 위한 제2 레벨(예컨대, '1')의 제2 제어 신호(Con2)를 출력한다.
상기 ECC 블락(123)은 상기 제2 제어 신호(Con2)의 제2 레벨(예컨대, '1')에 기초하여 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하기를 원하는 부분 데이터 섹터(예컨대, S3, S4)의 데이터를 상기 버퍼 블락(121)으로 출력한다.
도 4는 도 2에 도시된 포맷터의 개략적인 블락도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 포맷터(122)는 버퍼 제어 블락(10), 오류 섹터 제어 블락(20), 포맷 제어 블락(30), 기록/재생 채널 인터 페이스 블락(40), 및 ECC 인터페이스 블락(50)을 포함하다.
상기 버퍼 제어 블락(10)은 상기 하드 디스크 드라이브(100)의 기록 동작시, 상기 버퍼 블락(121)으로부터 출력되는 기록 데이터를 상기 ECC 인터페이스 블락(50)을 통하여 상기 ECC 블락(123)으로 출력한다.
또한, 상기 하드 디스크 드라이브(100)의 재생 동작시에는 상기 ECC 블락(123)으로부터 디코딩되어 출력되는 재생 데이터를 수신하여 상기 버퍼 블락(121)으로 출력한다.
상기 오류 섹터 제어 블락(20)은 하드 디스크 드라이브(100)가 동작하게 되면 상기 디스크의 데이터 섹터들을 모니터링하고, 그 모니터링 결과를 상기 포맷 제어 블락(30)으로 출력한다. 즉, 상기 데이터 섹터들 각각의 부분 데이터 섹터들의 오류 정보를 상기 포맷 제어 블락(30)으로 출력한다.
상기 포맷 제어 블락(30)은 기록 제어 신호(WG), 및 재생 제어 신호(RG)를 발생하여 상기 기록/재생 채널 인터 페이스 블락(40)을 통하여 상기 기록/재생 채널(130)로 출력한다.
또한, 상기 포맷 제어 블락(30)은 상기 오류 섹터 제어 블락(20)으로부터 출력되는 데이터 섹터들의 부분 데이터 섹터들에 대한 오류 정보를 수신하고, 수신된 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호(Con1)를 상기 ECC 블락(123)으로 출력한다.
상기 포맷 제어 블락(30)은 상기 오류 정보에 기초하여 상기 오류가 발생한 부분 데이터 섹터(D0, D1)를 제외한 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)의 데이터만을 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하기 위한 제2 제어 신호(Con2)를 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 포매터(122)는 상기 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5) 중에서 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하기를 원하는 부분 데이터 섹터의 데이터를 선택적으로 출력하기 위한 제2 제어신호(Con2)를 출력한다.
상기 기록/재생 채널 인터페이스 블락(40)은 상기 기록/재생 채널(130)과 데이터를 주고 받는다. 상기 ECC 인터 페이스 블락(50)은 상기 ECC 블락(123)과 데이터를 주고 받는다.
상기 ECC 블락(123)은 기록 동작시 상기 포맷터(122)로부터 출력되는 8개의 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5, D0, 및 D2)에 대한 데이터를 수신하고, 상기 제1 제어 신호(Con1)에 기초하여 상기 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5, D0, 및 D2) 중에서 오류가 발생한 부분 데이터 섹터(D0, D1)의 데이터를 제외한 정상적인 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)의 패리티 데이터를 생성하여 인코딩된 기록 데이터를 상기 포맷터(122)를 통하여 상기 기록/재생 채널(130)로 출력한다.
상기 ECC 블락(123)은 재생 동작시 상기 기록/재생 채널(130)로부터 출력되는 8개의 부분 데이터 섹터에 대한 재생 데이터를 수신하고, 상기 포맷터(122)로부터 수신된 제1 제어 신호(Con1)에 기초하여 상기 부분 데이터 섹터의 재생 데이터를 디코딩한다.
또한, 상기 ECC 블락(123)은 상기 포맷터(122)로부터 수신된 제2 제어 신호(Con2)에 기초하여 상기 부분 데이터 섹터의 디코딩된 재생 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)의 디코딩된 재생 데이터를 상기 버퍼 블락(121)으로 출력하거나, 상기 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)의 디코딩된 재생 데이터 중에서 원하는 부분 데이터 섹터의 디코딩된 데이터만을 상기 버퍼 블락(121)으로 출력한다.
도 5는 본 발명에 따른 기록 동작시의 타이밍도이다. 도 2와 도 5를 참조하면, 상기 하드 디스크 드라이브(100)의 기록 동작시 상기 ECC 블락(123)은 수신되는 기록 데이터 중에서 상기 포맷터(122)로부터 출력되는 제1 제어 신호(Con1)에 기초하여 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)만의 데이터에 대하여 패리티 데이터를 생성하고 인코딩된 기록 데이터를 상기 포맷터(122)를 통하여 상기 기록/재생 채널 회로(130)로 출력한다.
상기 기록/재생 채널 회로(130)는 상기 포맷터(122)로부터 출력되는 기록 제어 신호(WG)에 응답하여 인코딩된 기록 데이터를 출력한다.
도 6은 본 발명에 따른 재생 동작시의 타이밍도를 나타낸다. 도 2와 도 6을 참조하면, 상기 하드 디스크 드라이브(100)의 재생 동작시, 상기 기록/재생 채널(130)은 상기 디스크(150)로부터 재생된 재생 데이터를 수신하고, 상기 포맷터(122)로부터 출력되는 재생 제어 신호(RG)에 기초하여 수신된 재생 데이터를 상기 포맷터(122)로 출력한다.
이때, 상기 재생 데이터는 오류가 발생한 부분 데이터 섹터(D0, D1)에 상응하는 데이터와 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터(S0 내지 S5)에 대한 재생 데이터를 포함한다.
상기 포맷터(122)는 수신된 재생 데이터를 상기 ECC 블락(123)으로 출력하고, 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호(Con1), 및 제2 제어 신 호(Con2)를 발생하여 상기 ECC 블락(123)으로 출력한다.
상기 ECC 블락(123)은 상기 수신된 8개의 부분 섹터에 대한 재생 데이터를 수신하여 디코딩하고, 상기 제1 제어 신호(Con1)에 기초하여 상기 디코딩된 재생 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터의 디코딩된 재생 데이터만을 출력한다.
또한, 상기 ECC 블락(123)은 제2 제어 신호(Con2)에 기초하여 상기 디코딩된 데이터들 중에서 원하는 부분 데이터 섹터의 데이터들(S3, S4)만 상기 버퍼 블락(121)으로 출력할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브(100)는 상기 기록 동작시에 설명한 바와 마찬가지로 재생 시에도 상기 오류가 발생한 부분 섹터의 데이터만을 사용하지 않고, 나머지 부분 섹터의 데이터는 사용할 수 있게 됨으로써 상기 하드 디스크 드라이브의 용량 손실을 줄일 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 컨트롤러는(120)는 디지털 신호 프로세서(DSP), 마이크로 프로세서, 또는 마이크로 컨트롤러 등으로 구현될 수 있으며, 상기 하드 디스크 드라이브(100)의 기록 동작 또는 재생 동작을 제어한다.
상기 컨트롤러(120)는 호스트로부터 출력된 기록 명령 또는 재생 명령에 기초하여 스핀들 모터(160)의 구동을 제어하는 스핀들 모터 구동부(161)의 작동을 제어하거나 상기 보이스코일 모터(180)의 구동을 제어하는 보이스 코일 모터 구동부(181)의 작동을 제어한다.
상기 컨트롤러(120)는 상기 디스크들(150)에 소정의 데이터를 기록하거나 또 는 상기 디스크들(150)로부터 소정의 데이터를 읽기 위하여, 상기 호스트 인터페이스(110)를 통하여 기록 명령 또는 재생 명령을 수신하여 상기 수신된 기록 명령 또는 재생 명령에 포함된 소정의 어드레스 정보에 기초하여 목표 트랙을 결정하고, 다수의 자기 헤드들(170) 중에서 대응되는 자기 헤드를 상기 목표 트랙으로 이동시키는 탐색(seek)제어 또는 추종(following)제어를 수행한다.
상기 기록/재생 채널 회로(130)는 상기 호스트로부터 출력된 기록 데이터를 상기 컨트롤러로부터 출력되는 기록 제어 신호(WG)에 기초하여 수신된 기록 데이터를 상기 전치 증폭기(140)를 통하여 상기 디스크로 출력한다.
또한, 상기 기록/재생 채널(130)은 재생 헤드(미도시)가 재생한 재생 데이터를 수신하여 상기 컨트롤러로부터 출력되는 재생 제어 신호(RG)에 기초하여 상기 컨트롤러(120)로 전송한다.
상기 전치 증폭기(140)는 상기 재생 헤드(미도시)와 상기 기록/재생 채널(130) 사이에 접속되고, 상기 재생 헤드(미도시)를 통하여 재생된 신호를 증폭하여 이를 상기 기록/재생 채널 회로(130)로 전달하거나, 상기 기록/재생 채널 회로(130)로부터 출력된 신호를 기록 전류(write current)로 변환하여 변환된 기록 전류를 기록 헤드(미도시)로 출력한다.
상기 디스크(150)는 동심원으로 배열되는 다수의 트랙들(또는 실린더들)을 구비하며, 상기 호스트로부터 입력되는 데이터를 기록한다. 상기 다수의 트랙들 각각은 다수의 데이터 섹터들을 포함한다.
이때, 상기 다수의 데이터 섹터들은 다수의 부분 데이터 섹터들로 구성된다. 예컨대, 상기 다수의 테이터 섹터들의 용량이 4Kbyte일 경우, 8개의 512byte의 부분 데이터 섹터로 나뉠 수 있다.
또한, 상기 디스크에는 상기 하드 디스크 드라이브(100)의 제조 공정 시 상기 다수의 트랙들(또는 실린더들)의 위치 정보를 나타내는 서보 패턴이 기록된다.
상기 스핀들 모터(160)는 스핀들 모터 구동부(161)로부터 출력된 제어신호에 응답하여 상기 디스크들(150)을 회전시킨다.
상기 스핀들 모터 구동부(161)는 상기 프로세서(120)의 제어 하에 상기 스핀들 모터(160)를 구동시켜 상기 디스크들(150)에 데이터의 기록 또는 재생이 가능한 적정 속도로 제어한다.
상기 자기 헤드(170)는 기록 헤드와 재생 헤드를 구비하고 있으며, 상기 전치 증폭기(140)를 통하여 상기 자기 헤드(170)로 입력되는 신호에 응답하여 데이터 저장 매체인 상기 디스크들(150)에 데이터의 기록 또는 재생 명령을 수행하게 된다.
상기 엑츄에이터 암(171)은 상기 자기 헤드(170)가 원하는 목표 트랙에 위치하도록 상기 자기 헤드(170)를 이동시킨다.
상기 보이스 코일 모터(180)는 상기 프로세서(120)의 제어 하에 구동되는 보이스 코일 모터 구동부(181)부터 출력된 제어 신호에 응답하여 상기 엑츄에이터 암(171)을 목표 트랙으로 이동시킨다.
상기 메모리(190)는 호스트 컴퓨터, 상기 프로세서(120), 및 상기 기록/재생 채널 회로(130) 사이에 전송되는 데이터를 일시적으로 저장하며, 상기 프로세 서(120)의 수행 프로그램 및 각종 설정 값들을 저장한다.
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 실시 예가 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 하드 디스크 드라이브 컨트롤러는 데이터 섹터를 다수의 부분 데이터 섹터로 나누어 관리함으로써 상기 데이터 섹터에 오류 발생시 상기 오류가 발생된 부분 섹터만 사용하지 못하고, 나머지 섹터는 사용 가능하게 함으로써 불필요하게 손실되는 데이터 섹터의 용량을 줄일 수 있다.

Claims (11)

  1. 호스트로부터 수신된 기록 데이터 또는 상기 호스트로 출력되는 재생 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼 블락;
    수신된 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터를 출력하고, 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 포맷터; 및
    기록 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력하거나, 재생 동작시 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 재생 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하고 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 ECC 블락을 구비하는 하드 디스크 드라이브 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포맷터는,
    상기 데이터 섹터의 오류 정보를 계산하여 출력하는 오류 섹터 제어 블락; 및
    상기 오류 정보에 기초하여 상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터 또는 재생 데이터에 대한 인코딩 또는 디코딩 동작을 제어하기 위한 제1 제어 신호를 출력하는 포맷 제어 블락을 구비하는 하드 디스크 드라이브 컨트롤러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 포맷 제어 블락은,
    상기 ECC 블락을 통하여 디코딩된 재생 데이터 중에서 원하는 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터만을 출력하기 위한 제2 제어 신호를 출력하는 하드 디스크 드라이브 컨트롤러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 섹터는 4Kbyte의 데이터 저장 용량을 가지고,
    상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터들 각각은 512byte의 데이터 저장 용량을 가지는 하드 디스크 드라이브 컨트롤러.
  5. 다수의 데이터 섹터를 포함하는 디스크;
    호스트로부터 수신된 기록 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 상기 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력하고, 상기 디스크로 출력되는 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하여 출력하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러로부터 출력되는 인코딩된 기록 데이터를 기록 제어 신호에 기초하여 출력하고, 상기 디스크로부터 출력되는 재생 데이터를 재생 제어 신호에 기초하여 상기 컨트롤러로 출력하는 기록/재생 채널 회로를 구비하며,
    상기 컨트롤러는,
    호스트로부터 수신된 기록 데이터 또는 상기 호스트로 출력되는 상기 재생 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼 블락;
    수신된 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터를 출력하고, 상기 기록 데이터 또는 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 출력하는 포맷터; 및
    기록 동작시 상기 포맷터로부터 출력되는 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하여 출력하거나, 재생 동작시 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 수신된 재생 데이터에 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하고 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 ECC 블락을 구비하는 하드 디스크 드라이브.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 포맷터는,
    상기 데이터 섹터의 오류 정보를 계산하여 출력하는 오류 섹터 제어 블락; 및
    상기 오류 정보에 기초하여 상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터 또는 재생 데이터에 대한 인코딩 또는 디코딩 동작을 선택적으로 하기 위한 상기 제1 제어 신호를 출력하는 포맷 제어 블락을 구비하는 하드 디스크 드라이브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 포맷 제어 블락은,
    상기 ECC 블락을 통하여 디코딩된 재생 데이터 중에서 원하는 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터만을 출력하기 위한 상기 제2 제어 신호를 출력하는 하드 디스크 드라이브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 섹터는 4Kbyte의 데이터 저장 용량을 가지고,
    상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터들 각각은 512byte의 데이터 저장 용량을 가지는 하드 디스크 드라이브.
  10. 호스트로부터 수신된 기록 데이터를 일시 저장하는 단계;
    기록 동작시 상기 수신된 기록 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제1 제어 신호를 발생하는 단계;
    상기 기록 동작시 상기 제1 제어 신호에 기초하여, 상기 수신된 기록 데이터 중에서 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 기록 데이터를 인코딩하는 단계;
    재생 동작시 디스크의 데이터 섹터로부터 재생 데이터를 독출하고, 상기 재생 데이터에 상응하는 부분 데이터 섹터의 오류 정보에 기초하여 제2 제어 신호 및 제3 제어 신호를 발생하는 단계;
    상기 재생 동작시 상기 제2 제어 신호에 기초하여 상기 재생 데이터 중 오류가 발생하지 않은 부분 데이터 섹터에 상응하는 재생 데이터를 디코딩하는 단계; 및
    상기 제3 제어 신호에 응답하여 상기 디코딩된 재생 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 하드 디스크 드라이브의 부분 데이터 섹터 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 데이터 섹터는 4Kbyte의 데이터 저장 용량을 가지고,
    상기 데이터 섹터의 부분 데이터 섹터들 각각은 512byte의 데이터 저장 용량을 가지는 하드 디스크 드라이브의 부분 데이터 섹터 제어 방법.
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