KR19980020110A - 하드 디스크 드라이브의 데이타 어드레스 마크구성 및 처리방법 - Google Patents
하드 디스크 드라이브의 데이타 어드레스 마크구성 및 처리방법 Download PDFInfo
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 생산수율향상을 위한 데이타 어드레스 마크 구성방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:내고장성의 여지가 없는 데이타 어드레스 마크를 다중 바이트로 구성하여 디펙으로 인한 데이타 어드레스 마크 검출에러발생을 방지할 수 있는 데이타 어드레스 마크 구성방법을 제공함에 있다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:하드 디스크 드라이브의 생산수율향상을 위한 데이타 어드레스 마크 구성방법에 있어서, 트랙탐색시 서로 다른 패턴을 갖는 2 이상의 데이타 어드레스 마크중 어느 하나의 데이타 어드레스 마크 패턴이 검출되는 경우 유효한 데이타 섹터 포맷으로 간주함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 데이타 섹터 구성에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 데이타 어드레스 마크 구성에 관한 것으로, 특히 생산수율을 향상시키기 위한 데이타 어드레스 마크 구성방법에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 대량의 데이타를 고속으로 액세스할 수 있는 장점을 가지고 있어 컴퓨터시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있다. 하드 디스크 드라이브에 있어서 이전에 널리 채용되었던 기록형태는 콘스턴트-트랙-용량(Constant-Track-Capacity) 기록을 기초로 하였었다. 이러한 기록형태에 있어서 하드 디스크 드라이브는 일정한 속도로 회전하며 자기 디스크상의 내주트랙들과 외주트랙들간에 트랙당 정보용량이 서로 동일하게 되어 있다. 그러나 이러한 기록형태에 있어서 정보의 기록밀도는 외주트랙들에서보다 낮아짐으로서 자기 디스크의 저장 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 콘스턴트 덴서티(Constant Density) 또는 존-비트 레코딩 형태의 기록방식이 제안되었다. 상기 콘스턴트 덴서티 기록형태는 특히 소형 디스크 구동 기록장치에 있어서 자기 디스크의 정보 용량을 개선하기 위해 내주트랙들과 외주트랙들을 포함하는 모든 트랙들이 실질적으로 동일한 정보밀도를 가지도록 한다. 콘스턴트 덴서티 기록형태에 있어서 자기 디스크상의 정보기록영역은 자기 디스크상의 원심으로부터 방사방향으로 기록밀도가 일정하게 되는 다수의 존(Zone)들로 분할되어진다. 분할된 각 존의 트랙들에 있어서 데이타섹터의 수는 서로 다르게 할당되는데 즉, 외주구역의 트랙들은 내주구역의 트랙들에 비해 보다 많은 수의 데이타섹터를 가지게 된다. 데이타섹터는 하드 디스크 드라이브가 자기 디스크상에 데이타를 액세스하기 위한 단위영역을 말하는 것으로 자기 디스크상의 위치에 관계없이 동일한 크기, 예들들어 512바이트(Byte)의 크기를 가진다. 그리고 서보방식에 있어 엠베디드 섹터 서보방식을 채용할 경우 하나의 데이타섹터는 자기 디스크상의 각 구역에 따라 2개의 세그먼트(segment)로 분할될 수도 있다. 엠베디드 섹터 서보방식은 디스크 구동장치에서 헤드의 위치정보를 제공하기 위한 방식중 하나로서 엠베디드 섹터 서보방식에 있어서 각 트랙은 원주방향으로 교호적으로 제공되는 서보정보영역과 데이타정보영역으로 구분된다. 서보정보영역은 엠베디드 서보정보가 기록되는 영역으로 서보섹터를 제공하며, 데이타정보영역은 실제 데이타정보가 기록되는 영역으로 데이타섹터를 제공한다.
상술한 콘스턴트 덴서티 기록형태는 모든 트랙들이 실질적으로 동일한 정보 밀도를 가지도록 함으로서 종래의 콘스턴트-트랙-용량 기록형태에 비해 자기 디스크상에 단위 트랙당 보다 많은 양의 정보를 기록할 수 있음에 따라 디스크 구동 기록장치에 널리 채용되어 왔다.
이와 같은 콘스턴트 덴서티 기록형태에 있어서 자기 디스크상의 섹터 포맷에 대한 예를 보이면 도1과 같다. 도1은 자기 디스크상에서 서보섹터간에 두개의 완전한 데이타섹터 즉, 인접한 데이타정보영역에 분할되어 있지 않은 데이타섹터들을 가지는 구역에 있는 하나의 트랙섹터 포맷을 예를 들어 보인 것으로 정확한 스케일(scale)은 아니다. 도1에서 두개의 데이타섹터1,2는 각각 ID(Identification)필드와 데이타필드로 구분된다. ID필드는 해당 데이타섹터를 식별하기 위한 정보를 가지는 헤더(Header)정보가 기록되는 영역이고, ID필드에 뒤 이어지는 데이타필드는 실제 디지탈정보가 기록되는 영역이다.
상기 ID필드는 도2와 같이 연속적으로 연결되는 ID 프리앰블(preamble)과 ID 어드레스마크와 ID와 CRC(Cyclic Redundancy Code)와 ID 포스트앰블(postamble)로 이루어진다. ID 프리앰블은 ID필드에 대한 독출시의 클럭동기를 제공하는 동시에 ID필드 앞의 갭(gap)을 제공한다. ID 어드레스 마크는 ID의 시작을 알려 뒤 이어지는 ID를 읽기 위한 동기를 제공한다. ID는 현재 헤드가 위치하고 있는 섹터에 대한 섹터번호, 헤드번호, 실린더번호등 섹터를 식별하기 위한 헤더정보이다. CRC는 ID어드레스 마크와 ID에 대한 에러검출 및 정정을 위한 에러검출코드로서, 일반적으로 CRC-CCITT생성다항식(generating polynominal)을 이용하여 생성된다. ID 포스트앰블은 ID를 독출한 후에 필요로 하는 타이밍 마진(timing margin)을 제공한다. 상기 데이타필드는 도3과 같이 연속적으로 연결되는 데이타 프리앰블과 데이타 어드레스 마크와 데이타와 CRC와 데이타 포스트앰블로 이루어진다. 한편 헤더리스(Headerless) 서보기록방식을 채용한 자기 디스크상의 데이터필드는 도4와 같이 구성된다. 데이타 프리앰블은 ID 포스트앰블과 데이타 동기 사이에 위치하며 데이타필드에 대한 독출시의 클럭동기를 제공하는 동시에 ID필드와 데이타필드간에 갭을 제공한다. 데이타 어드레스 마크는 데이타의 시작을 알려 자기 디스크 구동장치가 데이타를 독출할때 필요한 동기를 제공한다. 데이타는 자기 디스크상에 실제로 저장되는 디지탈 정보이다. CRC는 데이타 어드레스 마크와 데이타에 대한 에러검출 및 정정을 위한 에러검출코드로서, 일반적으로 CRC-CCITT 생성다항식을 이용하여 생성된다. 데이타 포스트앰블은 데이타 독출후 필요로 하는 타이밍 마진을 제공한다. 일반적으로 ID포스트앰블과 데이타 프리앰블, 데이타 포스트앰블과 ID프리앰블은 인접해 있으므로 혼용되어 사용되기도 한다.
그러나 상술한 포맷을 가지는 종래 자기 디스크 구동장치에 있어서는 데이타영역에 디펙이 존재할 경우 ECC를 이용하여 손상된 데이타를 복구할 수 있으나, 데이타 어드레스 마크에 디펙이 발생할 경우에는 이에 대한 복구가 불가능하여 디스크 불량으로 처리가 되어 드라이브의 수리 혹은 폐기등의 시간적, 경제적 손실이 수반되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 데이타 어드레스 마크를 다중 바이트로 구성하여 디펙으로 인한 데이타 어드레스 마크 검출에러발생을 방지할 수 있는 데이타 어드레스 마크 구성방법을 제공함에 있다.
도1은 콘스턴트-덴서티 기록형태를 갖는 자기 디스크상의 일반적인 데이타 포맷도.
도2는 도1중 ID필드의 상세 포맷도.
도3은 도1중 데이타 필드의 상세 포맷도.
도4는 헤더리스(Headerless) 서보기록방식을 채용한 자기 디스크상의 데이타 필드에 대한 상세 포맷도.
도5는 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이타 필드의 상세 포맷도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도5는 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것으로 두장의 디스크(2)와 그에 대응하는 4개의 헤드(4)를 구비한 다중플래터(Multi Platter)방식의 하드 디스크 드라이브 예를 도시한 것이다. 다중플래터방식을 채용하는 하드 디스크 드라이브의 디스크(2)들은 통상적으로 스택(stack)형태로서 하나의 스핀들모터(26)에 설치되며, 각각의 디스크면은 하나의 헤드(4)에 대응된다. 헤드(4)는 디스크(2)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일(Rotary Voice Motor:VCM)(20)의 암 어셈블리(Arm Assembly)의 수직으로 신장된 암(6)에 설치된다. 전치증폭기(8)는 데이타리드시 헤드들(4)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하여 아나로그 리드신호를 리드/라이트 채널(read/write channel)회로(10)에 인가하며, 데이타라이트시에는 리드/라이트 채널회로(10)로부터 인가되는 부호화된 기록데이타(encoded write data)를 헤드들(4)중 대응하는 하나의 헤드를 구동시켜 디스크(2)상에 라이트되도록 한다. 이때 전치증폭기(8)는 디스크 데이타 콘트롤러(Disk Data Controller:이하 DDC라함)(28)의 제어에 의해 헤드들(4)중 하나를 선택한다. 리드/라이트 채널회로(10)는 전치증폭기(8)로부터 인가되는 리드신호로부터 데이타 펄스를 검출하고 디코딩하여 리드데이타 RDATA를 발생하며 DDC(28)로부터 인가되는 라이트데이타 WDATA를 디코딩하여 전치증폭기(8)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(10)는 또한 디스크(2)상에 기록되어 있는 서보정보의 일부인 헤드위치정보를 복조(demodulation)하여 PES(Position Error Signal)를 발생한다. 리드/라이트 채널회로(10)로부터 발생된 PES는 A/D컨버터(Analog-to-Digital Converter)(12)에 인가되고, A/D컨버터(12)는 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로 콘트롤러(14)에 제공한다. DDC(28)는 마이크로 콘트롤러(14)에 의해 제어되며 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(10)와 전치증폭기(8)를 통해 디스크(2)상에 라이트하거나 디스크(2)상으로부터 데이타를 리드하여 호스트 컴퓨터로 송신한다. 또한 DDC(28)는 호스트컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(14)간의 통신을 인터페이싱한다. 마이크로 콘트롤러(14)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 리드/라이트 명령에 응답하여 DDC(28)를 제어하며 트랙탐색 및 추종을 제어한다. 이때 마이크로 콘트롤러(14)는 A/D컨버터(12)로부터 인가되는 PES값을 이용하여 전술한 바와 같은 트랙추종을 제어한다. D/A컨버터(Digital-to-Analog Converter)(16)는 마이크로 콘트롤러(14)로부터 발생되는 헤드들(4)의 위치 제어를 위한 제어값을 아나로그신호로 변환하여 출력한다. VCM구동부(18)는 D/A컨버터(16)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 구동전류 I(t)를 발생하여 VCM(20)에 인가한다. VCM(20)은 VCM구동부(18)로부터 입력되는 구동전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드들(4)을 디스크(2)상에서 수평 이동시킨다. 모터제어부(22)는 마이크로 콘트롤러(14)로부터 발생되는 디스크들(2)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터구동부(24)를 제어한다. 스핀들모터구동부(24)는 모터제어부(22)의 제어에 따라 스핀들모터(26)를 구동하여 디스크들(2)을 회전시킨다. DDC(28)에 연결되어 있는 버퍼 메모리(30)는 상기 DDC(28)의 제어하에 디스크(2)와 호스트컴퓨터사이에 전송되는 데이타를 일시 저장한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이타 필드의 상세 포맷도를 도시한 것으로 데이타 어드레스 마크를 2바이트로 구성한 예를 보인 것이다. 도6을 참조하면, 각 섹터의 라이트 동작시에는 첫번째 및 두번째 데이타 어드레스 마크 모두를 쓰며, ECC의 생성에는 관여하지 않는다. 이때 두개의 데이타 어드레스 마크는 각기 다른 패턴을 사용하여 서로 구별하게 함은 물론 마이크로 콘트롤러(14)로 하여금 몇번째 데이타 어드레스 마크인지를 알 수 있게 한다. 예를들면 첫번째 데이타 어드레스 마크는 A1으로, 두번째 데이타 어드레스 마크는 A2'와 같이 정의하여 상위 7비트는 나름대로의 패턴(이를 사용자 패턴으로 정의함)을 선정하고 하위 1비트는 카운트비트로 사용한다. 리드동작시는 상술한 두개의 바이트중 하나만 검출되도록 한다. 즉 도6에서 첫번째 데이타 어드레스 마크가 검출되었을 경우에는 두번째 데이타 어드레스 마크 1바이트는 스킵(skip)한다. 만일 첫번째 데이타 어드레스 마크에 디펙이 존재하여 두번째 데이타 어드레스 마크가 검출되면 그 다음에 오는 정보를 데이타영역으로 간주한다. 리드된 데이타 어드레스 마크가 몇번째 데이타 어드레스 마크인지는 라이트동작시 미리 정해진 바에 의해 구별되어진다. 한편 본 발명의 구현을 위해 마이크로 콘트롤러(14)는 데이타 어드레스 마크에 대한 마스킹(masking)기능을 제공하여야 한다. 예를들어 8비트로 구성된 데이타 어드레스 마크중 상위 7비트만 맞으면 데이타 어드레스 마크로 간주하게 한다. 검출된 데이타 어드레스 마크의 최하위 비트 숫자만큼의 바이트 수를 스킵하도록 하는 기능 역시 마이크로 콘트롤러(14)에서 지원한다. 상술한 바와 같이 다중 바이트로 데이타 어드레스 마크를 구성한다면 데이타 어드레스 마크에 관련된 불량을 줄일 수 있고 데이타 어드레스 마크와 관련된 리트라이(retry) 역시 줄일 수 있다. 한편 본 발명의 일 실시예에서는 데이타 어드레스 마크를 2바이트로 구성하였지만 별다른 변형없이 2바이트 이상으로 데이타 어드레스 마크를 구성할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 데이타 어드레스 마크를 다중 바이트로 구성함으로서 어느 하나의 데이타 어드레스 마크가 검출시 정상적인 데이타 포맷으로 간주하여 드라이브의 생산수율을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.
Claims (5)
- 하드 디스크 드라이브의 데이타 어드레스 마크 구성방법에 있어서,트랙탐색시 서로 다른 패턴을 갖는 2 이상의 데이타 어드레스 마크중 어느 하나의 데이타 어드레스 마크 패턴이 검출되는 경우 유효한 데이타 섹터 포맷으로 간주함을 특징으로 하는 데이타 어드레스 마크 구성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 서로 다른 패턴을 갖는 2 이상의 데이타 어드레스 마크중 어느 하나의 데이타 어드레스 마크 패턴이 검출되는 경우 잔여 데이타 어드레스 마크를 스킵함을 특징으로 하는 데이타 어드레스 마크 구성방법.
- 제2항에 있어서, 상기 데이타 어드레스 마크 패턴은 각각 1바이트로 구성됨을 특징으로 하는 데이타 어드레스 마크 구성방법.
- 제3항에 있어서, 1바이트로 구성되는 상기 데이타 어드레스 마크의 상위 7비트와 하위 1비트는 각각 사용자패턴과 카운트비트로 사용됨을 특징으로 하는 데이타 어드레스 마크 구성방법.
- 제1항 내지 제4항중 어느한 항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브의 제어수단은 상기 데이타 어드레스 마크에 대한 마스킹기능을 갖음을 특징으로 하는 데이타 어드레스 마크 구성방법.
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