KR19990065646A - 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법 - Google Patents

Abstract

하드 디스크 드라이브의 사용 중에 발생될 수 있는 추가적인 디펙트에 대응하여 하드 디스크 드라이브의 신뢰성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법은 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법에 있어서, 디스크를 스캔하여 디펙트 정보를 획득하는 스캔 과정; 상기 스캔 과정에서 획득된 디펙트 정보를 분석하여 연이은 디펙트(스크래치)의 존재를 검출하는 패턴 분석 과정; 및 스크래치가 존재할 경우 스크래치의 종단으로부터 연장선방향으로 추가적인 디펙트 정보를 설정하는 추가 디펙트 설정 과정을 포함한다.

본 발명에 따른 디펙트 처리 방법에 의하면 연이은 디펙트 (스크래치)에 인접된 부분을 추가적인 디펙트로 가정하여 생산 공정에서 미리 디펙트 처리해주므로서 신뢰성있는 하드 디스크 드라이브를 제공하는 효과를 가진다.

Description

하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 디펙트(defect)처리 방법에 관한 것으로서 특히, 하드 디스크 드라이브의 사용 중에 발생될 수 있는 추가적인 디펙트에 대응하여 하드 디스크 드라이브의 신뢰성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

디스크 상에는 보통 수천 개의 데이터 트랙이 존재하므로 액세스하고자 하는 위치로 헤드를 옮겨주는 기능과 리드/라이트 기능이 완료될 때까지 헤드를 목표 트랙 상에서 유지되도록 제어하는 기능이 매우 중요하다.

이를 위하여 데이터가 기록되어야 할 디스크 상에 서보 정보를 기록하게 된다. 서보 정보를 기록하는 방법에는 엠베디드 서보(embedded servo)방식과 데디케이티드 서보(dedicated servo) 방식이 있다.

엠베디드 서보 방식은 디스크의 모든 면에 일정한 간격으로 서보 정보를 기록하고 기타 부분에는 모두 데이터를 기록하도록 되어 있는 방법이며 이 경우에는 데이터 용량을 많이 확보하기 위해 서보 정보의 양이 충분치 않게 기록된다. 이에 따라 서보 제어 시스템에서 많은 연산을 필요로 하지만 대신에 각 디스크 면이 모두 고유의 서보 정보를 지니고 있으므로 열팽창 등에 의한 디스크 면의 변형에는 거의 영향을 받지 않는다.

데이케이티드 서보 방식은 여러 개의 디스크 면 중에서 특정한 한 면을 선택하여 디스크 전면에 서보 정보를 기록하는 방법으로 이 경우에는 서보 관련 정보가 충분히 있어 제어를 위한 연산을 최소화 할 수 있으나 대신에 용량의 낭비가 심하며 디스크의 열팽창에 의해 디스크 어셈블리의 구조에 변형이 생길 경우 서보 면에서 정확한 위치를 설정하였다고 해도 다른 디스크에서 헤드가 정확히 위치한다고 보기는 힘들다.

도 1은 엠베디드 서보 방식에서 디스크 상에 기록된 정보를 도식적으로 설명하기 위하여 도시된 것이다. 엠베디드 서보 방식에서 디스크 상의 트랙은 복수 예를 들면, 64 또는 72개의 데이터 영역(12)과 서보 영역(13)으로 균등하게 분할된다.

한편, 하드 디스크는 자체적으로 디펙트를 가지고 있거나 제품의 생산과정에서 디스크에 결함이 생길 수가 있다. 하드 디스크 드라이브의 조립 과정 중 헤드 스택 어셈블리(head stack assembly), 헤드 짐벌 어셈블리(head gimbel assembly), 암(arm), 보이스 코일 모터의 코일 등으로 구성된 액튜에이터 어셈블리(actuator assembly)를 다층으로 구성되는 미디어(media)에 로딩(loading)하는 과정에서 긁힘(scratch)에 의해 미디어 상에 디펙트가 발생할 수 있다.

스크래치로 인한 미디어의 물리적 파손 형태는 데이터를 읽고 쓰는 기본 단위인 바이트(bytes)단위의 손실을 초래하기 때문에 저장 용량의 축소를 유발한다. 또한, 하드 디스크 드라이브의 제어 가능한 기본 단위는 섹터 방향으로는 섹터(sector)이고, 트랙 방향으로는 트랙(track)이기 때문에 최소 한 섹터의 손실을 기본적으로 내포한다. 따라서, 스크래치로 인한 데이터의 손실은 최소로 하는 것이 바람직하다.

그와 같은 결함이 있는 섹터는 불량 섹터이므로 데이터의 기록 또는 판독을 할 수가 없게 된다. 따라서, 하드 디스크 드라이브의 생산 공정에서는 이러한 디펙트를 찾아내어 (defect scan) 정상적인 영역으로 대치시킴으로서 사용자에게는 무결점(defect-free)의 드라이브를 공급하게 된다. 이렇게 찾아낸 디펙트를 처리하여 기록/재생 시에 대체된 섹터로 대치하도록 처리해 주는 것을 디펙트 처리(defect management)라 한다.

스크래치라고 하는 물리적 현상이 미디어 상에 존재하는 형태는 디지털 적인 성질로 한정될 수 있는 것이 아니라 아날로그적인 성질로서 파악되어져야 한다. 즉, 온도, 습도, 전압 변화 등의 환경 변화에 기인하여 스크래치가 확산될 수 있어서 이로 인하여 데이터 손실의 범위가 확대될 수 있다.

그런데, 종래의 디펙트 처리 방법에 의하면 디펙트가 발생된 위치에 한정하여 디펙트 처리를 수행하고 있으므로 사용자 환경에서 스크래치의 확산에 의한 추가적인 디펙트에 대응할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 이러한 추가적인 디펙트를 처리하기 위하여 사용자 환경에서 디펙트 처리를 행한다하더라도 드라이브의 신뢰성에 있어서 치명적인 손상을 받게 되는 문제점도 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 사용 환경의 변화에 기인하는 스크래치의 확산에 의해 발생되는 추가적인 디펙트를 생산 공정에서 대처할 수 있게 하는 디펙트 처리 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 디스크 상에 기록된 정보를 도식적으로 설명하기 위하여 도시된 것이다.

도 2는 종래의 서보 라이트 과정을 보이는 흐름도이다.

도 3내지 도 5는 종래의 데이터 영역 디펙터 처리 과정을 도식적으로 설명하기 위하여 도시된 것이다

도 6은 본 발명에 따른 디펙트 처리 방법의 바람직한 실시 예를 보이는 흐름도이다.

도 7a는 섹터 방향으로 발생된 스크래치를 보이는 것이고, 도 7b는 트랙 방향으로 발생된 스크래치를 보이는 것이다.

도 8a 및 도 8b는 트랙 방향의 스크래치에 대한 디펙트 처리를 도식적으로 설명하기 위해 도시된 것이다.

도 9a 및 도 9b는 섹터 방향의 스크래치에 대한 디펙트 처리를 도식적으로 설명하기 위해 도시된 것이다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법은 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법에 있어서, 디스크를 스캔하여 디펙트 정보를 획득하는 스캔 과정; 상기 스캔 과정에서 획득된 디펙트 정보를 분석하여 연이은 디펙트(스크래치)의 존재를 검출하는 패턴 분석 과정; 및 스크래치가 존재할 경우 스크래치의 종단으로부터 연장선방향으로 추가적인 디펙트 정보를 설정하는 추가 디펙트 설정 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 추가 디펙트 설정 과정은 스크래치의 길이에 상관없이 소정 개수의 섹터들을 디펙트 처리하는 것이 바람직하다.

또한, 추가 디펙트 설정 과정은 스크래치들이 어떤 간격을 사이에 두고 동시에 존재하고, 스크래치들 간의 간격이 소정의 허용치이내인 경우에는 스크래치들 사이의 트랙 혹은 섹터를 디펙트 처리하는 것이 바람직하다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

디펙트 처리는 서보 영역의 디펙트 처리와 데이터 영역의 디펙트 처리로 구분할 수 있다. 서보 영역의 디펙트 처리는 서보 라이트 과정에서 수행되고, 데이터 영역의 디펙트 처리는 번인 테스트(burn-in test) 과정에서 수행된다.

도 2는 종래의 서보 라이트 과정을 보이는 흐름도이다. 먼저 서보 라이터(servo writer)에 의해 디스크에 서보 정보를 기록한다.(200)

기록된 서보 정보를 읽어서 서보 영역의 디펙트를 검사하고 서보 디펙트 리스트를 작성한다.(210)

서보 디펙트 리스트의 양이 소정의 양 이상인지를 검사한다.(220) 이 220단계에서 서보 디펙트 리스트의 양이 정해진 양 이상인 경우에는 200단계로 복귀하여 서보 정보를 다시 기록한다. 서보 디펙트 리스트의 양이 정해진 양보다 적은 경우에는 서보 디펙트 리스트를 디스크의 메인티넌스 실린더에 기록한다.

데이터 영역에서의 디펙트 처리를 위하여 통상 1개 트랙(track)당 1개의 스페어 섹터를 두고 있다. 불량 섹터가 없는 정상적인 트랙일 경우 도 3에 도시되는 바와 같이 맨 마지막의 스페어 섹터는 사용되지 않는다. 그리고, 불량 섹터가 있을 경우에는 도 4에 도시되는바와 같이 불량 섹터 이후의 섹터들은 트랙 내에서 한 섹터씩 뒤로 이동시킨다. 만약 트랙에 2개 이상의 불량 섹터가 존재할 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 트랙 내에서 처리하지 못하는 섹터는 미리 정해진 재할당 실린더에 존재하는 섹터로 대치하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 디펙트 처리 방법의 바람직한 실시 예를 보이는 흐름도이다. 도 6에 도시된 디펙트 처리 방법은 스캔 과정(600), 패턴 분석 과정(610), 추가적인 디펙트 정보 설정 과정(620), 디펙트 리스트 저장 과정(630)을 포함한다.

스캔 과정(600)에서는 디스크를 스캔하여 디펙트 정보를 획득한다. 디펙트 정보는 디펙트가 발생된 실린더 위치, 헤드 위치, 섹터 위치를 포함한다.

패턴 분석 과정(610)에서는 스캔 과정(610)에서 획득된 디펙트 정보를 분석하여 연이은 디펙트(스크래치)의 존재를 검출한다.

스크래치는 섹터 방향, 트랙 방향, 그리고 경사 방향으로 발생될 수 있다. 이 중에서 섹터 방향과 트랙 방향의 스크래치가 발생될 가능성이 경사 방향의 가능성보다 높다.

도 7a는 트랙 방향으로 발생된 스크래치(70)를 보이는 것이고, 도 7b는 섹터 방향으로 발생된 스크래치(72)를 보이는 것이다.

추가적인 디펙트 정보 설정 과정(620)에서는 스크래치가 존재할 경우 스크래치의 종단으로부터 스크래치의 연장선상에서 추가적인 디펙트 정보를 설정한다. 즉, 스크래치의 종단에서부터 소정 개수의 섹터를 추가적인 스크래치에 의해 발생될 수 있는 디펙트 영역으로 보고 디펙트 처리하게 되는 것이다.

여기서, 추가적으로 디펙트 처리되는 섹터 혹은 섹터의 수는 설정 스크래치의 길이에 상관없이 소정 개수의 섹터들을 디펙트 처리하는 것이 바람직하다.

도 8a 및 도 8b는 트랙 방향의 스크래치에 대한 디펙트 처리를 도식적으로 설명하기 위해 도시된 것이다. 도 8a에 있어서 x로 표시된 부분들(80)이 스캔 과정(600)에서 디펙트로 인식된 섹터들이다. 디펙트들이 트랙 방향으로 연이어 있는 형태 즉 스크래치가 발생된 것임을 알 수 있다. 이 경우는 x로 표시된 트랙들과 함께 스크래치의 연장선상에 있는 0으로 표시된 트랙(82, 84)들까지 디펙트 처리한다.

스크래치들이 어떤 간격을 사이에 두고 동시에 존재할 수 있다. 이러한 경우 스크래치들 간의 간격이 소정의 허용치이내인 경우에는 스크래치들 간에 존재하는 모든 트랙들을 디펙트 처리한다.

도 8b에 있어서 상하의 스크래치들(86, 88))사이에 존재하는 부분(89)의 간격이 소정의 허용치 이내인 경우 이 부분(86)도 디펙트 처리한다.

도 9a 및 도 9b는 섹터 방향의 스크래치에 대한 디펙트 처리를 도식적으로 설명하기 위해 도시된 것이다. 도 9a에 있어서 x로 표시된 부분들(90)이 스캔 과정(600)에서 디펙트로 인식된 섹터들이다. 디펙트들이 섹터 방향으로 연이어 있는 형태 즉 스크래치가 발생된 것임을 알 수 있다. 이 경우는 x로 표시된 섹터들과 함께 스크래치의 연장선상에 있는 0으로 표시된 섹터들(92,94)까지 디펙트 처리한다.

도 8b에 있어서 좌우의 스크래치들(96, 98))사이에 존재하는 부분(86)의 간격이 소정의 허용치 이내인 경우 이 부분(99)도 디펙트 처리한다.

디펙트 리스트 저장 과정(630)에서는 원래의 디펙트 정보 및 추가적인 디펙트 정보를 메인티넌스 실린더에 저장한다.

도 6에 도시된 방법에 의하면 스크래치에 인접된 부분을 하드 디스크 드라이브의 사용 중에 발생될 수 있는 추가적인 디펙트로 가정하여 생산 공정에서 미리 디펙트 처리해주므로서 향후 추가적인 디펙트가 발생하더라도 신뢰성있게 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디펙트 처리 방법에 의하면 연이은 디펙트 (스크래치)에 인접된 부분을 추가적인 디펙트로 가정하여 생산 공정에서 미리 디펙트 처리해주므로서 신뢰성있는 하드 디스크 드라이브를 제공하는 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 디스크를 스캔하여 디펙트 정보를 획득하는 스캔 과정;

   상기 스캔 과정에서 획득된 디펙트 정보를 분석하여 연이은 디펙트(스크래치)의 존재를 검출하는 패턴 분석 과정;

   스크래치가 존재할 경우 스크래치의 종단으로부터 연장선방향으로 추가적인 디펙트 정보를 설정하는 추가 디펙트 설정 과정을 포함하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 추가 디펙트 설정 과정은 스크래치의 길이에 상관없이 소정 개수의 섹터들을 디펙트 처리하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법.
3. 제1항에 있어서, 추가 디펙트 설정 과정은

   스크래치들이 어떤 간격을 사이에 두고 동시에 존재하고, 스크래치들 간의 간격이 소정의 허용치이내인 경우에는 스크래치들 사이의 트랙 혹은 섹터를 디펙트 처리하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 디펙트 처리 방법.