KR19980077429A - 하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 스캔방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 제조공정중 디펙섹터 스캔방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:하드 디스크상에 존재하는 디펙섹터를 검출하고 이를 처리하기 위한 공정시간을 단축시킬 수 있는 디펙섹터 스캔방법을 제공함에 있다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 스캔방법에 있어서,

하드 디스크상의 전 섹터에 대해 디펙유무를 검사하고, 디펙유무 검사결과 검출된 디펙섹터들에 대해 리드/라이트 반복동작시마다 상기 디펙섹터들을 스킵함을 특징으로 하는 디펙섹터 스캔방법.

라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 제조공정중 번-인공정에 사용할 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 스캔방법

본 발명은 자기기억장치의 기록매체에 존재하는 디펙섹터의 처리방법에 관한 것으로, 특히 기록매체상에 존재하는 디펙섹터의 갯수에 상관없이 번-인공정 시간을 단축시키기 위한 디펙섹터 스캔방법에 관한 것이다.

자기기억장치인 하드 디스크 드라이브는 오늘날 컴퓨터시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있다. 이러한 하드 디스크 드라이브는 일련의 제조공정절차를 거쳐 하나의 완성된 제품으로서 출하된다. 상기 일련의 제조공정절차라함은 기구조립공정, 서보라이트공정, 기능 테스트공정(FUNCTION TEST), 번-인(Burn-In)공정, 최종 테스트(FINAL TEST)공정, 출하검사공정, 포장 및 출하공정을 말한다. 상술한 제조공정중에서 번-인공정은 하드 디스크 드라이브의 제조공정중 가장 긴 시간(통상 8시간 내지 16시간)이 소요되는 공정으로서 별도의 테스트 시스템없이 번-인 룸(room)내의 래크(RacK)상에서 자체 프로그램(펌웨어)으로 수행된다. 이러한 번-인공정은 소비자가 하드 디스크 드라이브를 정상적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 디스크상에 존재하는 디펙(defect)섹터를 미리 찾아내어 드라이브 사용시 디펙섹터를 피해갈 수 있도록 선조치하는 공정을 말한다. 이하 도 1과 도 2를 참조하여 종래 번-인공정에서 수행되는 디펙검출과정과 디펙섹터의 갯수와 연관성 있는 번-인공정의 시간지연현상을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 번-인공정에서 수행되는 디펙검출 처리흐름도를 도시한 것이며, 도 2는 소정 트랙상에 존재하는 디펙섹터 예시도 및 그에 따른 리드게이트(Read Gate) 타이밍도(a,b,c)를 도시한 것이다. 우선 도 1의 10단계에서 하드 디스크 드라이브의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 콘트롤러는 디스크상의 디펙섹터를 검출하기 위해 제1위치로 트랙탐색한다. 상기 제1위치라함은 디스크상에서 물리적으로 처음 위치에 해당하는 섹터를 말한다. 즉, 헤드0, 실린더0의 첫번째 섹터를 지칭한다. 이후 헤드가 상기 제1위치로 트랙탐색완료되면 마이크로 콘트롤러는 12단계로 진행하여 해당 트랙을 리드한다. 리드중 마이크로 콘트롤러는 디펙이 검출되는가를 14단계에서 검사한다. 검사결과 디펙이 검출되면 마이크로 콘트롤러는 16단계로 진행하여 디펙이 발생된 섹터를 디펙리스트상에 기록한후 18단계에서 섹터를 1 증가시킨다. 그리고 20단계 내지 22단계를 순차적으로 수행하여 리드중 디펙섹터가 검출되는가를 계속적으로 검사한다. 만약 22단계의 검사결과 디펙섹터가 또 다시 검출되면 상술한 16단계로 되돌아가 다시 16단계 내지 22단계를 반복수행하고, 22단계의 검사결과 디펙이 검출되지 않으면 24단계로 진행하여 현재 선택되어 있는 헤드가 마지막 헤드인가를 검사한다. 검사결과 현재 선택되어 있는 헤드가 마지막 헤드가 아니라면 마이크로 콘트롤러는 26단계로 진행하여 헤드넘버를 1증가시킨후 다시 12단계로 되돌아가 상술한 12단계 내지 24단계를 반복수행한다. 이는 곧 동일 실린더를 구성하는 모든 트랙들에 대해 디펙섹터를 검출한다는 의미로 해석할 수 있다.

한편 24단계의 검사결과 현재 선택되어 있는 헤드가 마지막 헤드이면 마이크로 콘트롤러는 28단계로 진행하여 현재 선택되어 있는 실린더넘버가 마지막 실린더인가를 검사한다. 검사결과 마지막 실린더가 아니면 마이크로 콘트롤러는 30단계로 진행하여 실린더넘버를 1증가시킨후 12단계로 되돌아가 상술한 12단계 내지 30단계를 반복수행한다. 이는 곧 디스크상의 모든 트랙들에 대해 디펙섹터를 검출한다는 의미로 해석할 수 있다. 상술한 바와 같은 과정을 통해 디스크상의 모든 트랙들에 대한 디펙섹터의 검출과정이 종료되었으면, 즉 28단계의 검사결과 현재 선택되어 있는 실린더가 마지막 실린더이면, 마이크로 콘트롤러는 32단계에서 디펙섹터를 검출하기 위한 리드횟수가 미리 세팅되어 있는 설정치를 초과하는가를 검사한다. 검사결과 리드횟수가 설정치를 초과하였으면 마이크로 콘트롤러는 34단계로 진행하여 에러발생된 섹터를 디펙처리한후 상술한 디펙검출과정을 종료한다.

이하 도 2에 도시된 바와 같이 소정 트랙상에 2개의 디펙섹터가 존재하는 경우 상술한 종래의 디펙검출과정에 의해 번-인공정 시간이 지연되는 현상을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 1의 14단계에서 섹터넘버 5가 디펙섹터로 검출되면 마이크로 콘트롤러는 섹터넘버 5의 시작지점에서 하이상태인 리드게이트를 로우상태로 출력하고 섹터넘버 5를 디펙리스트에 기록한다. 이후 마이크로 콘트롤러는 (b)와 같이 섹터넘버 6에서 다시 리드게이트를 하이상태로 출력하던중 도 1의 22단계에서 섹터넘버 8이 디펙섹터로 검출되면 섹터넘버 8의 시작지점에서 리드게이를 로우상태로 출력하고 섹터넘버 8을 디펙리스트에 기록한다. 이후 마이크로 콘트롤러는 (c)와 같이 섹터넘버 9의 시작지점에서 다시 리드게이트를 하이상태로 출력함으로서 디펙검출과정을 재개한다. 이러한 경우 상기 가정한 소정 트랙상의 디펙섹터를 검출하기 위해 최초에 소요되는 시간은 도 2에 도시된 바와 같이 디펙섹터가 존재하지 않는 경우보다 T0+T1 만큼의 시간이 더 소요된다. 그리고 이러한 시간은 설정치까지 반복되는 스캔(scan)동작시마다 계속적으로 나타나게 된다. 따라서 디스크상의 디펙섹터갯수가 많아질수록 그에 비례하여 번-인공정시간도 증가하게 된다. 이에 따라 종래 하드 디스크 드라이브 제조업체에서는 허용치내에서 최대 디펙섹터를 갖는 하드 디스크 드라이브에 번-인공정시간을 맞추는 관계로 번-인공정시간이 장시간 소요되는 문제점이 있었고, 또한 장시간 디펙섹터검출과정을 진행하는 하드 디스크 드라이브를 패일(fail)처리하는 관계로 불량 드라이브의 발생확률이 높아지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 디스크상에 존재하는 디펙섹터를 검출하고 이를 처리하기 위한 공정시간을 단축시킬 수 있는 디펙섹터 스캔방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 스캔방법에 있어서,

하드 디스크상의 전 섹터에 대해 디펙유무를 검사하고, 디펙유무 검사결과 검출된 디펙섹터들에 대해 리드/라이트 반복동작시마다 상기 디펙섹터들을 스킵함을 특징으로 한다.

도 1은 번-인공정에서 수행되는 디펙검출 처리흐름도.

도 2는 소정 트랙상에 존재하는 디펙섹터 예시도 및 그에 따른 리드게이트(Read Gate) 타이밍도.

도 3은 자기기억장치인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디펙검출 및 디펙 스캔 처리흐름도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디펙 스캔 처리시의 리드게이트 타이밍도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 동작을 상세히 설명한다.

도 3은 자기기억장치인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것으로 두장의 디스크(40)와 그에 대응하는 4개의 헤드(42)를 구비한 하드 디스크 드라이브의 예를 보인 것이다. 도 3을 참조하면, 디스크(40)들은 통상 스택(stack)형태로서 스핀들모터(64) 구동축에 장착되어 회전하며 각각의 디스크면은 하나의 헤드(42)에 대응되어 있다. 통상 디스크(40)는 동심원상으로 배열되어 있는 복수개의 트랙들을 포함하며 드라이브 비사용시(전원 '오프'상태) 헤드(42)가 위치할 수 있는 파킹 존(Parking Zone)을 포함한다. 헤드(42)는 디스크(40)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor;VCM)(58) 암 어셈블리(Arm Assembly)의 수직으로 신장된 암(44)에 설치된다. 전치증폭기(46)는 데이타 리드시 헤드들(42)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 리드신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(read/write channel circuit)(48)에 인가하며 데이타 라이트시에는 리드/라이트 채널회로(48)로부터 인가되는 부호화된 기록데이타(Encoded Write Data)를 헤드들(42)중 대응하는 하나의 헤드를 구동시켜 디스크(40)상에 기록되도록 한다. 이때 전치증폭기(46)는 디스크 데이타 콘트롤러(Disk Data Controller:DDC)(66)의 제어에 의해 헤드들(42)중 하나를 선택한다. 리드/라이트 채널회로(48)는 전치증폭기(46)로부터 인가되는 리드신호를 디코딩하여 리드데이타 RDATA를 발생하며 DDC(66)로부터 인가되는 기록데이타 WDATA를 인코딩하여 전치증폭기(46)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(48)는 또한 디스크(40)상에 기록되어 있는 서보정보의 일부인 헤드위치정보를 복조(Demodulation)하여 위치에러신호 PES(Position Error Signal)를 발생한다. 리드/라이트 채널회로(48)로부터 발생된 위치에러신호 PES는 A/D 컨버터(50)에 인가되고, A/D컨버터(50)는 인가되는 위치에러신호 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로 콘트롤러(52)에 제공한다. DDC(66)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(48)와 전치증폭기(46)를 통해 디스크(40)상에 기록하거나 디스크(10)로부터 리드된 데이타를 호스트컴퓨터로 전송한다. 또한 DDC(66)는 호스트컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(52)간의 통신을 인터페이싱한다.

한편 마이크로 콘트롤러(52)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타 리드/라이트 명령에 응답하여 DDC(66)를 제어하며 게이트어레이(Gate Array:도시하지 않았음)로부터 입력되는 각종 서보제어관련 신호에 대응하여 서보제어를 수행한다. D/A컨버터(54)는 마이크로 콘트롤러(52)로부터 발생되는 헤드들(42)의 위치제어를 위한 제어값을 아나로그신호로 변환하여 출력한다. VCM구동부(56)는 D/A컨버터(54)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 전류 I(t)를 발생하여 VCM(58)에 인가한다. 일측에 헤드들(42)이 부착된 액츄에이터의 타측에 위치하는 VCM(58)은 VCM구동부(56)로부터 입력되는 전류방향 및 전류레벨에 대응하여 헤드들(42)을 디스크(40)상에서 수평이동시킨다. 모터제어부(60)는 마이크로 콘트롤러(52)로부터 발생되는 디스크들(40)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터 구동부(62)를 제어한다. 스핀들모터 구동부(62)는 모터제어부(60)의 제어에 따라 스핀들모터(64)를 구동하여 디스크들(40)을 회전시킨다. DDC(66)에 연결되어 있는 버퍼 메모리(68)는 상기 DDC(66)의 제어하에 디스크(40)와 호스트컴퓨터사이에 전송되는 데이타를 일시 저장하며, 상기 마이크로 콘트롤러(52)에 연결되어 있는 메모리(70)는 본 발명의 일실시예에 따른 제어프로그램을 저장한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디펙검출 및 디펙 스캔 처리흐름도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 디펙 스캔 처리시의 리드게이트(a∼g) 타이밍도를 도시한 것이다. 이하 도 5에 도시된 바와 같이 소정 트랙상에 디펙섹터가 2개 존재하는 것으로 가정하여 본 발명의 일실시예에 따른 디펙검출 및 디펙 스캔처리과정을 설명하면 다음과 같다.

우선 도 4의 72단계에서 마이크로 콘트롤러(52)는 디스크(40)상의 디펙섹터를 검출하기 위해 제1위치로 트랙탐색한다. 상기 제1위치로 트랙탐색완료되면 마이크로 콘트롤러(52)는 74단계로 진행하여 해당 트랙을 리드한다. 그리고 리드중 마이크로 콘트롤러(52)는 디펙섹터가 검출되는가를 76단계에서 검사한다. 만약 76단계의 검사결과 섹터넘버 5가 디펙섹터로 검출되면 마이크로 콘트롤러(52)는 도 5의 (a)와 같이 섹터넘버 5의 시작지점 이전에 리드게이트를 로우상태로 출력한후 78단계로 진행하여 디펙이 발생된 섹터를 디펙리스트상에 기록한다. 이후 마이크로 콘트롤러(52)는 80, 82단계를 통해 섹터를 1씩 증가시키면서 리드동작을 계속적으로 수행해 나간다. 그리고 리드중 마이크로 콘트롤러(52)는 디펙섹터가 또 다시 검출되는가를 84단계에서 검사한다. 84단계의 검사결과 섹터넘버 8이 디펙섹터로 검출되면 마이크로 콘트롤러(52)는 도 5의 (b)와 같이 하이상태인 리드게이트를 로우상태로 출력한후 78단계로 되돌아가 디펙이 발생된 섹터를 디펙리스트상에 기록한다. 이후 상술한 80단계 내지 84단계를 반복 수행한다. 84단계의 검사결과 섹터넘버 12까지 디펙섹터가 검출되지 않으면 마이크로 콘트롤러(52)는 86단계로 진행하여 현재 선택되어 있는 헤드가 마지막 헤드인가를 검사한다. 검사결과 현재 선택되어 있는 헤드가 마지막 헤드가 아니라면 마이크로 콘트롤러(52)는 88단계로 진행하여 헤드넘버를 1증가시킨후 다시 74단계로 되돌아가 상술한 74단계 내지 86단계를 반복수행한다. 한편 86단계의 검사결과 현재 선택되어 있는 헤드가 마지막 헤드이면 마이크로 콘트롤러(52)는 90단계로 진행하여 현재 선택되어 있는 실린더넘버가 마지막 실린더인가를 검사한다. 검사결과 마지막 실린더가 아니면 마이크로 콘트롤러(52)는 92단계로 진행하여 실린더넘버를 1증가시킨후 74단계로 되돌아가 상술한 74단계 내지 90단계를 반복수행한다. 마이크로 콘트롤러(52)는 이와 같은 과정을 통해 디스크(40)상에 존재하는 모든 디펙섹터를 검출한다.

한편 90단계의 검사결과 현재 선택되어 있는 실린더가 마지막 실린더라면 마이크로 콘트롤러(52)는 94단계로 진행하여 새로운 디펙섹터가 검출되는가를 검사한다. 검사결과 새로운 디펙섹터가 검출되지 않으면 마이크로 콘트롤러(52)는 98단계로 진행하여 리드횟수가 설정치를 초과하는가를 검사하고 디펙섹터가 새로이 검출되었으면 96단계로 진행하여 해당 디펙섹터들을 스킵(skip)처리한후 98단계로 진행한다. 이후 마이크로 콘트롤러(52)는 98단계에서 디펙섹터를 검출하기 위한 리드횟수가 설정치를 초과하는가를 검사하여 설정치까지 상술한 72단계 내지 98단계를 반복수행한다. 이러한 경우 본 발명의 일실시예에서 가정한 소정 트랙의 디펙섹터를 검출하기 위해 소요되는 최초의 시간(T2+T3)은 종래의 디펙섹터 검출시간(T0+T1)과 동일하지만 두번째 디펙섹터 스캔시 소요되는 시간은 도 5의 (d)와 같이 T4(＜T0+T1)의 시간만이 소요된다. 그 이유는 최초 검출된 디펙섹터(섹터넘버 5, 8)를 반복하여 스캔할때마다 스킵처리하기 때문이다. 만약 도 5의 (f)와 같이 상기 2개의 디펙섹터외에 섹터넘버 11이 새로운 디펙섹터로 검출된다면 디펙섹터를 검출하기 위해 소요되는 최초의 시간은 T2+T3+T5가 되지만 두번째 스캔시부터 소요되는 시간은 도 5의 (g)와 같이 T6의 시간만이 소요된다. 즉, 본 발명은 디펙섹터 검출을 위해 전 트랙을 최초에 리드하는 시간은 종래와 동일하지만 이미 검출된 디펙섹터를 스킵처리함으로서 전 트랙을 스캔하는 시간은 단축되게 된다.

한편 본 발명의 일실시예에서는 디펙섹터를 검출하기 위해 처음부터 연속적으로 리드하는 시퀀셜 리드동작만을 예시하였으나, 디펙섹터를 검출하기 위한 방법으로서 라이트 및 리버스(reverse) 리드동작도 본 발명의 일실시예에서처럼 수행될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 번-인공정중 디펙섹터를 검출하고 검출된 디펙섹터를 스캔동작시마다 스킵함으로서 최종 번-인공정시간을 단축시켜 생산수율을 향상시킬 수 있는 잇점이 있는 한편, 번-인공정 지연으로 인해 야기될 수 있는 드라이브의 패일발생확률을 낮출 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 스캔방법에 있어서,

   하드 디스크상의 전 섹터에 대해 디펙유무를 검사하고, 디펙유무 검사결과 검출된 디펙섹터들에 대해 리드/라이트 반복동작시마다 상기 디펙섹터들을 스킵함을 특징으로 하는 디펙섹터 스캔방법.