KR19980023206A - 디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치의 위글노이즈 제거방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치에 있어서 도메인 피닝현상에 의해 발생되는 위글 노이즈를 트랙탐색 및 별도 영역의 구비없이 제거할 수 있는 위글 노이즈 제거방법을 제공함에 있다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거방법에 있어서, 위글 노이즈에 의한 리드에러 발생시 해당 트랙상에 존재하는 섹터간 갭구간중 어느 하나의 갭구간에 더미 라이트하여 위글 노이즈를 제거함을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거에 사용될 수 있다.

Description

디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거방법
본 발명은 박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치에 관한 것으로, 특히 기록매체상에 데이타 기록시 박막헤드에 인가되는 기록전류에 의해 발생되는 위글 노이즈(Wiggle Noise)를 제거하기 위한 방법에 관한 것이다.
하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive), 플로피 디스크 드라이브(Floppy Disk Drive)등과 같은 디스크 구동 기록장치는 오늘날 컴퓨터시스템의 보조기억장치로서 널리 사용되고 있다. 그중에서도 특히 하드 디스크 드라이브는 대량의 데이타를 안정되게 저장할 수 있을 뿐만아니라 고속으로 데이타를 액세스(access)할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 현재 하드 디스크 드라이브에 있어서는 데이타 저장용량을 극대화시키기 위해 자기기록매체인 디스크의 트랙밀도(TPI)를 증가시켜 가고 있으며 그에따라 헤드도 점차 고정밀화 되어 가고 있는 추세이다. 현재 고정밀화된 헤드로서 가장 널리 사용되고 있는 헤드는 반도체기술을 이용하여 코아(core)를 형성시킨 박막헤드(Thin-Film)이다. 박막헤드를 사용할 경우 데이타 기록밀도를 증가시킬 수 있으나 헤드 폴(pole)의 특성과 관련되는 여러가지 새로운 문제에 직면하게 된다.
이와같이 헤드 폴의 특성과 관련되는 문제점들중에 대표적인 것이 위글 노이즈라 불리우는 현상이다. 이는 하드 디스크 드라이브가 기록상태에서 독출상태로 천이(transient)할 경우 발생하는 노이즈를 말한다. 이하 도1a 및 도1b를 참조하여 상기 위글 노이즈의 발생과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1a는 박막헤드에 기록전류를 인가하는 경우의 자기 극성 배열상태를 보인 것이고, 도1b는 인가중인 기록전류 차단후의 자기 극성 배열상태를 보인 것이다. 한편 도1a 및 도1b에서 참조부호 2는 헤드의 코일을 나타내고, 4a,4b는 폴을 나타내며 6은 디스크상의 자기층을 나타낸다. 우선 데이타 기록상태일 경우 기록데이타에 따른 전류가 헤드의 코일(2)에 인가됨으로서 폴(4a,4b)의 자기 극성들이 도1a와 같이 일정한 방향으로 배열된다. 이에따라 자장이 발생되고 발생된 자장에 의해 기록매체인 디스크(6)상의 자기층이 자화됨으로써 데이타가 기록되게 된다. 이러한 기록과정은 기록데이타를 모두 기록한후 기록전류를 차단함으로서 종료된다. 이와같이 기록전류가 차단되면, 그 순간부터 폴(4a,4b)의 구성물질의 배열상태는 엔트로피(entropy)의 증가에 따라 데이타 기록시와 달리 도1b와 같이 흐트러지게 됨으로서 자장의 변화가 발생한다. 이러한 자장의 변화는 헤드의 코일(2)에 유기되어 전류로서 나타나며 이러한 전류성분을 도메인 피닝(DOMAIN PINNING)현상에 의한 위글 노이즈라 한다.
상기 도메인 피닝현상이란 불균형한 자화로 인한 헤드의 준안정상태(metastable state)를 나타내는 것으로 이 상태에서는 헤드가 불안정상태에 있기 때문에 안정된 데이타 재생동작을 기대할 수 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 미합중국 특허번호 제 5,053,892호에 기재된 내용을 살펴보면, 우선 도메인 피닝현상에 의해 데이타 리드에러가 발생하면 데이타가 기록되어 있지 않은 다른 보조트랙으로 탐색하여 더미 라이트동작을 수행한 후 다시 리드에러가 발생한 트랙으로 복귀하여 데이타 리드를 재시도한다. 이러한 경우 헤드를 보조트랙으로 탐색하기 위한 잠재시간(latency time)이 필요한 관계로 드라이브의 성능이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 한편 상술한 위글 노이즈를 제거하기 위한 또 하나의 종래 기술로서 INTEGRAL사(社)에서 특허 출원중인 위글 노이즈 제거방식이 있다. 그 내용을 N개의 섹터로 구성되는 트랙을 보인 도2를 참조하여 설명하면, 우선 도메인 피닝현상에 의해 섹터2에서 데이타 리드에러가 발생하면 상술한 바와 같이 헤드를 보조트랙으로 탐색함이 없이 섹터N(통상 해당 트랙의 마지막 섹터를 스페어 섹터(spare sector)로 사용함)에 더미 라이트함으로서 트랙탐색으로 인한 잠재시간을 절감시키는 것이 출원발명의 요지로 되어 있다. 그러나 이러한 경우에도 매 트랙마다 스페어 섹터를 구비하여야 함으로 점점 고용량화 되어 가고 있는 하드 디스크 드라이브의 기술추세에 역행하는 모순점을 안고 있다. 즉 INTEGRAL사(社)에서 특허 출원중인 위글 노이즈 제거방식에서는 스페어 섹터의 낭비를 가져올 수 있는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치에 있어서 도메인 피닝현상에 의해 발생되는 위글 노이즈를 트랙탐색 및 별도 영역의 구비없이 제거할 수 있는 위글 노이즈 제거방법을 제공함에 있다.
도1a 및 도1b는 기록전류 차단 전,후에 폴의 자기 극성의 배열상태 변화를 보인 헤드 코어의 일부 단면도.
도2는 N개의 섹터로 구성되는 트랙의 섹터포맷도.
도3은 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위글 노이즈 제거과정을 설명하기 위한 제어흐름도.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덱스 펄스 및 라이트게이트 펄스의 타이밍도
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거방법에 있어서, 위글 노이즈에 의한 리드에러 발생시 해당 트랙상에 존재하는 섹터간 갭구간중 어느 하나의 갭구간에 더미 라이트하여 위글 노이즈를 제거함을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 상세히 설명한다. 하기 설명에서 섹터 수, 라이트 게이트(Write Gate) 펄스 발생시점 및 구체적인 처리흐름 등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도3은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것으로 두장의 디스크(2)와 그에 대응하는 4개의 헤드(4)를 구비한 하드 디스크 드라이브의 예를 보인 것이다. 도2를 참조하면, 디스크(2)들은 통상 스택(stack)형태로서 스핀들모터(26) 구동축에 장착되어 회전하며 각각의 디스크면은 하나의 헤드(4)에 대응되어 있다. 헤드(4)는 디스크(2)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor;VCM)(20) 암 어셈블리(Arm Assembly)의 수직으로 신장된 암(6)에 설치된다. 전치증폭기(8)는 데이타 리드시 헤드들(4)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 리드신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(read/write channel circuit)(10)에 인가하며 데이타 라이트시에는 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:DDC)(28)의 제어에 의해 헤드들(4)중 하나를 선택한다.
리드/라이트 채널회로(10)는 전치증폭기(8)로부터 인가되는 리드신호를 디코딩하여 리드데이타 RDATA를 발생하며 DDC(28)로부터 인가되는 라이트데이타 WDATA를 인코딩하여 전치증폭기(8)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(10)는 또한 디스크(2)상에 라이트되어 있는 서보정보의 일부인 헤드위치정보를 복조(Demodulation)하여 PES(Position Error Signal)를 발생한다. 리드/라이트 채널회로(10)로부터 발생된 PES는 A/D 컨버터(12)에 인가되고, A/D컨버터(12)는 인가되는 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로 콘트롤러(14)에 제공한다. DDC(28)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(10)와 전치증폭기(8)를 통해 디스크(2)상에 라이트하거나 디스크(2)로부터 리드된 데이타를 호스트컴퓨터로 전송한다. 또한 DDC(28)는 호스트컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(14)간의 통신을 인터페이싱한다. 한편 마이크로 콘트롤러(14)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타 리드/라이트 명령에 응답하여 DDC(28)를 제어하며 트랙탐색 및 트랙추종을 제어한다. 이때 마이크로 콘트롤러(14)는 A/D컨버터(12)로부터 입력되는 PES값을 이용하여 트랙추종을 제어하며 게이트어레이(Gate Array:도시하지 않았음)로부터 출력되는 각종 서보제어관련 신호에 대응하여 서보제어를 수행한다.
D/A컨버터(16)는 마이크로 콘트롤러(14)로부터 발생되는 헤드들(4)의 위치제어를 위한 제어값을 아나로그신호로 변환하여 출력한다. VCM구동부(18)는 D/A컨버터(16)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 전류 I(t)를 발생하여 VCM(20)에 인가한다. 일측에 헤드들(4)이 부착된 액츄에이터의 타측에 위치하는 VCM(20)은 VCM구동부(18)로부터 입력되는 전류방향 및 전류레벨에 대응하여 헤드들(4)을 디스크(2)상에서 수평이동시킨다. 모터제어부(22)는 마이크로 콘트롤러(14)로부터 발생되는 디스크들(20)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터 구동부(24)를 제어한다. 스핀들모터 구동부(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.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위글 노이즈 제거를 위한 마이크로 콘트롤러(14)의 제어흐름도를 도시한 것이며, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덱스(INDEX:이하 IDX라함) 펄스 및 라이트게이트(Write Gate:이하 WG라함)펄스의 타이밍도를 도시한 것이다. 이하 도3, 도4 및 도5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위글 노이즈 제거과정을 설명하기로 한다.
우선 호스트컴퓨터로부터 데이타 라이트명령이 수신되면, 마이크로 콘트롤러(14)는 그에 응답하여 드라이브의 모드를 데이타 라이트모드로 전환시킨후 헤드(4)를 목표트랙으로 이동시킨다. 이후 헤드(4)가 목표트랙상에 위치하면 마이크로 콘트롤러(14)는 도4의 40단계에서 트랙추종하여 헤드(4)를 온-트랙 제어한다. 이후 마이크로 콘트롤러(14)는 호스트컴퓨터로부터 전송된 데이타를 목표섹터상에 라이팅하게 된다. 이러한 경우 데이타영역 사이에 위치하는 서보정보(혹은 데이타 ID정보)를 리드하여야 하는 경우가 발생한다. 그 이유는 통상의 섹터가 헤드(4)의 위치제어를 위한 서보정보가 기록되는 서보영역과 사용자 데이타가 기록되는 데이타영역이 교호적으로 배치되어 있기 때문이다. 따라서 마이크로 콘트롤러(14)는 42단계에서 데이타(서보정보 혹은 데이타 ID) 리드에러가 발생하는가를 검사한다. 검사결과 도메인 피닝현상에 의한 위글 노이즈로 데이타 리드에러가 발생하면, 마이크로 콘트롤러(14)는 44단계로 진행하여 IDX펄스가 검출되는가를 검사한다. 검사결과 IDX펄스가 검출되면 마이크로 콘트롤러(14)는 46단계로 진행하여 섹터간 갭구간에 더미 라이트(dummy write)한다. 상기 섹터간 갭구간은 섹터와 섹터 사이에 존재하는 구간(드라이브 제조사마다 다름)을 의미하며 본 발명의 일 실시예에서는 도5에 도시된 바와 같이 섹터1과 섹터2 사이를 의미하는 것으로 가정한다. 즉 마이크로 콘트롤러(14)는 46단계에서 도5에 도시된 바와 같이 WG펄스를 하이상태로 인에이블시킴으로서 불안정 상태에 놓여 있는 헤드의 자화배열상태를 안정상태로 전환시켜 위글 노이즈를 제거할 수 있다. 한편 상기 WG펄스를 인에이블시키는 시점은 IDX펄스 검출시점에 동기하여 1섹터분의 시간경과 후에 발생시킴으로서 간단히 구현할 수 있다.
이후 마이크로 콘트롤러(14)는 48단계로 진행하여 해당 트랙상에 존재하는 목표섹터를 탐색한후 50단계로 진행하여 데이타 리드를 재시도한다. 데이타 리드 재시도시 마이크로 콘트롤러(14)는 52단계에서 데이타 리드에러가 발생하는가를 검사하여 데이타 리드에러가 발생하지 않으면 다음 서브루틴(Sub-Routine)을 수행하는 반면 데이타 리드에러가 발생되면 54단계로 진행하여 데이타 리드 재시도 횟수가 설정치를 초과하는가를 검사한다. 검사결과 데이타 리드 재시도 횟수가 설정치를 초과하지 않으면 마이크로 콘트롤러(14)는 44단계로 진행하여 재차 IDX펄스가 검출되는가를 검사하여 IDX펄스 검출시 상술한 46단계 내지 54단계를 반복 수행한다. 한편 54단계의 검사결과 데이타 리드 재시도 횟수가 설정치를 초과하면 마이크로 콘트롤러(14)는 56단계로 진행하여 호스트컴퓨터로 에러보고한 후 본 발명의 일 실시예에 따른 위글 노이즈 제거과정을 종료한다.
한편 본 발명의 일 실시예에서는 WG펄스를 도5에 도시된 바와 같이 섹터1과 섹터2 사이의 갭구간에서 인에이블시켰지만 별다른 변형없이 동일 트랙상에 존재하는 섹터간 갭구간중 어느 하나의 갭구간에서 WG펄스를 인에이블시켜 헤드의 자화배열상태를 안정상태로 전환시킬 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허 청구의 범위와 특허 청구의 범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 동일 트랙상에 존재하는 섹터간 갭구간중 어느 하나의 갭구간에 더미 라이트하여 위글 노이즈를 제거함으로서 위글 노이즈 제거를 위한 트랙탐색시간이 단축되어 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.또한 섹터간 갭구간에 더미 라이트하여 위글 노이즈를 제거함으로서 스페어 섹터의 활용도를 증가시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. 박막헤드를 구비하는 디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거방법에 있어서,
    위글 노이즈에 의한 리드에러 발생시 해당 트랙상에 존재하는 섹터간 갭구간중 어느 하나의 갭구간에 더미 라이트하여 위글 노이즈를 제거함을 특징으로 하는 위글 노이즈 제거방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 더미 라이트의 인가시점은 인덱스펄스 검출시점에 동기되어 계산됨을 특징으로 하는 위글 노이즈 제거방법.
KR1019960042646A 1996-09-25 1996-09-25 디스크 구동 기록장치의 위글 노이즈 제거방법 KR100214333B1 (ko)

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