KR19990065648A - 복수의 하드디스크 어셈블리를 구비한 하드디스크 드라이브 - Google Patents

복수의 하드디스크 어셈블리를 구비한 하드디스크 드라이브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 데이터를 자화시켜 저장하는 디스크 및 데이터를 상기 디스크에 기록하고 또한 상기 디스크로부터 데이터를 독출하는 헤드를 포함하는, 복수 개의 하드디스크 어셈블리부; 상기 하드디스크 어셈블리부와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 헤드들과의 데이터 리드 및 라이트를 제어하는 메인보드부; 및 상기 메인보드부와 상기 각 하드디스크 어셈블리부 간에 전기적 신호를 교신하기 위한 연결부를 구비하고, 상기 메인보드부는 상기 각 하드디스크 어셈블리부에 있는 디스크 및 헤드에 관한 정보를 설정하는 설정부; 및 상기 복수 개의 하드디스크 어셈블리부에 있는 것 중 소정의 디스크 및 헤드를 억세스하고자 할 때, 상기 설정부에 의해 설정된 정보에 따라 그에 상응하는 하드디스크 어셈블리부의 디스크 및 헤드를 선택하고, 상기 연결부를 통하여 상기 선택된 디스크 및 헤드를 억세스하는 스위치부를 포함함을 특징으로 하여, 하나의 메인 PCB에 복수의 HDA를 연결하여 데이터 리드/라이트를 수행할 수 있으므로써, 다양한 디스크 용량을 구현할 수 있다.

Description

복수의 하드디스크 어셈블리를 구비한 하드디스크 드라이브
본 발명은 하드디스크에 기록된 신호를 헤드에 의하여 검출하고, 이를 재생하기 위한 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)에 관한 것으로서, 특히 복수 개의 하드디스크를 하나의 하드웨어 구조로 통합하여 제어할 수 있는 멀티 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
일반적으로 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 자기기록매체의 기록면에 자기헤드가 부상하여 정보를 기록 재생하는 보조기억장치로 널리 쓰인다. 하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 이루어져 시시각각으로 변하는 디지털 전자펄스를 영구적인 자기장으로 바꾸어 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 기억장치이다. 전자석 역할을 하는 헤드와 자화 성질을 가진 플래터(Platter 또는 디스크)가 반응하면서 정보가 기록되고, 기록된 정보를 읽을 때에는 거꾸로 자기화된 정보가 전기신호로 바뀌어야 한다.
하드디스크 드라이브는 하우징의 내부에 자기기록매체인 디스크와, 이 자기기록매체의 기록면을 주행하며 정보를 기록 재생하는 자기헤드와, 이 자기헤드를 구동하는 구동암이 내재되어 있으며, 자기헤드를 통하여 검출된 신호는 이 자기헤드와 접속된 유연성있는 케이블인 FPC(flexible printed cable)를 통하여 외부로 전달된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 하드디스크 드라이브의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 하드디스크 드라이브는 물리적으로 크게 메인 프린트회로보드 (Printed Circuit Board; 이하에서 PCB라 함)(11) 및 하드디스크 어셈블리부 (Hard Disk Assembly; 이하에서 HDA라 함) (15)로 나눌 수 있다. 그리고 이들 간을 전기적으로 서로 연결하기 위한 컨넥터(12, 16)를 구비한다.
하드디스크 어셈블리부(15)는 데이터를 자화시켜 저장하는 디스크, 디스크에 데이터를 기록하고 디스크로부터 데이터를 독출하는 헤드 등을 구비하여 디스크의 적당한 위치에서 데이터의 리드/라이트 기능을 수행하고, 메인 프린트회로보드(11)는 헤드와의 데이터 리드/라이트, 디스크 상에서의 헤드 위치 선정 및 스핀들모터의 속도 제어등의 기능을 수행한다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 하드디스크 드라이브에는 하나의 메인 프린트회로보드(11) 및 하드디스크 어셈블리부(15)를 구비하여, 하나의 하드디스크 만을 구동할 수 있는 구조로 되어 있다. 따라서, 상용의 드라이브는 그 디스크 용량이 고정되어 있어서, 다양한 디스크 용량을 요구하는 수요자의 요구를 모두 충족시킬 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사용자의 요구에 부응하여 다양한 디스크 용량을 실현할 수 있도록, 복수의 하드디스크 어셈블리를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 하드디스크 드라이브의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 하드디스크 드라이브의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 하드디스크 드라이브의 외관 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 상세한 구성블록도이다.
상기의 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 하드디스크 드라이브는, 하드디스크에 기록된 신호를 헤드에 의하여 검출하고, 이를 재생하기 위한 하드디스크 드라이브에 있어서, 데이터를 자화시켜 저장하는 디스크 및 데이터를 상기 디스크에 기록하고 또한 상기 디스크로부터 데이터를 독출하는 헤드를 포함하는, 복수 개의 하드디스크 어셈블리부; 상기 하드디스크 어셈블리부와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 헤드들과의 데이터 리드 및 라이트를 제어하는 메인보드부; 및 상기 메인보드부와 상기 각 하드디스크 어셈블리부 간에 전기적 신호를 교신하기 위한 연결부를 구비하고, 상기 메인보드부는 상기 각 하드디스크 어셈블리부에 있는 디스크 및 헤드에 관한 정보를 설정하는 설정부; 및 상기 복수 개의 하드디스크 어셈블리부에 있는 것 중 소정의 디스크 및 헤드를 억세스하고자 할 때, 상기 설정부에 의해 설정된 정보에 따라 그에 상응하는 하드디스크 어셈블리부의 디스크 및 헤드를 선택하고, 상기 연결부를 통하여 상기 선택된 디스크 및 헤드를 억세스하는 스위치부를 포함함을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 먼저 일반적인 하드디스크 드라이브의 구성을 살펴보고 본 발명에 의한 구성을 설명한다.
도 2는 일반적인 하드디스크 드라이브의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 하드디스크 드라이브는 크게 하드디스크 어셈블리부(21), 메인 프린트회로보드(PCB) (25)로 나눌 수 있으며, 개인용 컴퓨터와 같은 콘트롤러(27)에 의하여 제어된다.
하드디스크 어셈블리부(21)는 데이터를 자화시켜 저장하는 디스크(211), 리드/라이트 채널로부터의 데이터를 기록하고 디스크로부터 데이터를 해독하는 헤드, 헤드에서 검출된 신호를 증폭하는 프리앰프(213), 디스크 어셈블리를 정속도로 회전시키는 스핀들 모터(212), 디스크의 특정 위치로 액츄에이터(216)를 옮기는 VCM, 헤드가 파킹영역으로 이동하는 경우 또는 탐색시 헤드가 데이터 영역 바깥 쪽으로 빠져나가는 비상 조건이 발생하는 경우에 액츄에이터의 충격을 흡수하는 역할을 하는 크래쉬 스탑(214) 등으로 구성되며, 밀폐된 금속 박스 안에 조립되어 있다.
메인PCB(25)는 헤드로부터 읽혀진 아날로그 데이터를 호스트가 판독할 수 있는 디지털 신호로 변조하고 호스트로부터 사용자 데이터를 전송받아 프리앰프를 통하여 디스크에 기록하는 리드/라이트 채널(251), 디스크의 특정 위치로 액츄에이터(216)를 옮겨주기 위하여 적당한 계산과 제어를 총괄하는 위치제어부(252), 스핀들 모터(212)를 정속도로 유지하기 위한 제어를 총괄하는 스핀들 모터 제어부(253) 등으로 구성된다.
하드디스크 드라이브의 전원이 온되면, 스핀들모터 제어부(253)는 스핀들 모터(212)를 구동시켜 디스크(211)를 일정한 속도로 회전하도록 하며, 이 회전에 의하여 디스크 안쪽에 파킹되어 있는 헤드는 일정 높이만큼 부상하고, 헤드는 원하는 위치를 찾아가기 위한 준비를 한다. 라이트 동작은 제어부에서 탐색 명령어를 내어 헤드가 원하는 트랙 및 섹터 위치로 갈 때부터 시작된다. 호스트로부터 전송된 데이터는 부호화되어 리드/라이트 채널로 전송된다. 리드/라이트 채널은 전송된 신호를 라이트 전류로 변환하여 코일에 흐르게 하고, 이 전류는 자기장을 발생시켜 데이터를 디스크에 기록한다.
프리앰프를 통한 전류가 헤드에 인가되면, 헤드코일에 전류가 흐르게 된다. 이로 인하여 자기장이 유도된다. 이 자기장이 디스크에 자화를 일으킨다. 결국 하드디스크의 쓰기과정은 유도된 자기장으로 디스크를 자화시키는 것이라 할 수 있으며, 코일의 전류를 반대로 바꾸면 자기장의 방향이 반전되어 미디어의 자화방향도 바뀌게 된다. 읽기과정은 위의 쓰기과정을 거꾸로하는 과정으로서, 이미 N극과 S극으로 자화된 디스크 위를 헤드가 지날 때 디스크의 자기장 영향을 받는데, 자기장은 자화된 부분에서는 일정하기 때문에 전압이 유기되지 않으나 그 방향이 바뀌는 경계면을 지날 때 반전이 일어나므로 전류가 유기되며, 이 전류를 이용하여 데이터를 얻게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도면에서 참조번호 31은 메인PCB, 33은 제1HDA 그리고 37은 제2HDA를 나타낸다.
본 발명에서는 여러 개의 HDA(33, 37)를 적층하여 하나의 메인PCB(31)를 통하여 제어함으로써, 다양한 디스크 용량을 제공할 수 있다. 메인PCB(31)에는 복수의 HDA를 제어하기 위한 회로를 포함하고, 각 HDA(33, 37)에는 하드디스크의 구동이나 데이터 리드/라이트에 필요한 회로부분을 메인PCB(31)와 분리하여 별도의 서브PCB(36, 40)에 구현한다. 예를 들어, 스핀들모터의 구동회로는 메인PCB(31)에서 분리하여 각 HDA 내의 서브PCB(36, 40)에 포함시킨다. 그리고, 메인PCB(31)와 각 HDA(33, 37)에 있는 서브PCB(36, 40) 간의 신호 연결을 위하여, 컨넥터들(32, 35, 39)을 구비한다.
도 4는 도 3에 도시된 하드디스크 드라이브의 외관 구성을 나타내는 도면이다. 메인PCB(41)와 각 HDA(43, 45)는 물리적으로 별도의 하드웨어로 구성되고, 이들간의 신호 연결은 컨넥터들(42, 44, 46)을 통하여 이루어진다.
도 5는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 상세한 구성블록도로서, 두 개의 HDA(51, 52)가 하나의 메인PCB(55)에 연결된 경우를 나타낸다.
각 HDA(51, 52)는 데이터를 자화시켜 저장하는 디스크(511, 521) 및 데이터를 디스크에 기록하고 또한 디스크로부터 데이터를 독출하는 헤드를 포함하며, 또한 헤드로부터 읽혀진 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변조하고, 또한 사용자 데이터를 전송받아 디스크에 기록하는 리드/라이트 채널(515, 525), 헤드를 디스크의 특정 위치로 옮겨주기 위하여 액츄에이터(513, 523)에 대한 제어를 수행하는 위치제어부(516, 526), 및 스핀들 모터(512, 522)를 정속도로 유지하기 위한 제어를 수행하는 스핀들 모터 제어부(517, 527) 등 각 HDA에 있는 디스크 및 헤드 제어를 위한 회로부분은 각 서브PCB에 구비한다.
메인PCB(55)는 각 HDA(51, 52)와 물리적으로 분리되어 있으며, 각 HDA(51, 52)에 있는 헤드들과의 데이터 리드 및 라이트를 제어한다. 그리고, 메인PCB(55)와 각 HDA(51, 52) 간에 전기적 신호를 교신하기 위한 연결부를 구비한다.
메인PCB(55)에는 각 HDA(51, 52)에 있는 디스크 및 헤드에 관한 정보를 설정하고, 호스트로부터의 선택 요구에 따라 HDA1(51) 또는 HDA2(52)를 선택하고 또한 그 선택된 HDA에 있는 헤드들 중 하나를 선택하기 위한 제어를 수행하는 제어부(553), 및 소정의 디스크 및 헤드를 억세스하고자 할 때, 제어부(553)의 제어에 따라 그에 상응하는 하드디스크 어셈블리부의 디스크 및 헤드를 선택하고, 연결부를 통하여 선택된 디스크 및 헤드를 억세스하는 스위치부(551)를 구비한다.
제어부(553)에서 디스크 및 헤드에 관한 정보를 설정하기 위하여, 소정의 점퍼를 이용하여 메인PCB(55)에 연결된 HDA의 개수, 그리고 그 HDA에 있는 헤드의 개수에 관한 정보를 설정할 수 있다. 제어부(55)는 점퍼에 의하여 설정된 정보에 따라 메인PCB에 연결된 HDA 및 각 HDA의 헤드를 인식하고, 호스트의 선택요구에 따른 HDA 및 헤드를 선택할 수 있도록 제어한다. 예를 들어, 메인PCB에 두 개의 HDA가 연결되어 있고, 각 HDA에는 4개의 헤드가 있다고 할 때, 호스트로부터 헤드 5번을 억세스하라는 명령을 받으면, 제어부(553)는 HDA2(52)의 헤드 1번을 선택하여 데이터 리드/라이트를 수행한다. 각 HDA(51,52)에 있는 헤드가 메인PCB(55)에 의하여 선택되면, 그 내부에 있는 서브PCB에 구현된 기능에 따라 독립적으로 데이터 리드/라이트를 수행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 하드디스크 드라이브에 의하면, 하나의 메인 PCB에 복수의 HDA를 연결하여 데이터 리드/라이트를 수행할 수 있으므로써, 다양한 디스크 용량을 구현할 수 있다.

Claims (3)

  1. 하드디스크에 기록된 신호를 헤드에 의하여 검출하고, 이를 재생하기 위한 하드디스크 드라이브에 있어서,
    데이터를 자화시켜 저장하는 디스크 및 데이터를 상기 디스크에 기록하고 또한 상기 디스크로부터 데이터를 독출하는 헤드를 포함하는, 복수 개의 하드디스크 어셈블리부;
    상기 하드디스크 어셈블리부와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 헤드들과의 데이터 리드 및 라이트를 제어하는 메인보드부; 및
    상기 메인보드부와 상기 각 하드디스크 어셈블리부 간에 전기적 신호를 교신하기 위한 연결부를 구비하고,
    상기 메인보드부는
    상기 각 하드디스크 어셈블리부에 있는 디스크 및 헤드에 관한 정보를 설정하는 설정부; 및
    상기 복수 개의 하드디스크 어셈블리부에 있는 것 중 소정의 디스크 및 헤드를 억세스하고자 할 때, 상기 설정부에 의해 설정된 정보에 따라 그에 상응하는 하드디스크 어셈블리부의 디스크 및 헤드를 선택하고, 상기 연결부를 통하여 상기 선택된 디스크 및 헤드를 억세스하는 스위치부를 포함함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설정부는
    소정의 점퍼에 의하여 상기 메인보드부에 연결된 하드디스크 어셈블리부의 개수, 그리고 그 하드디스크 어셈블리부에 있는 디스크의 개수 및 헤드의 개수에 관한 정보를 설정함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각 하드디스크 어셈블리부는
    헤드로부터 읽혀진 아날로그 데이터를 디지털 신호로 변조하고, 또한 사용자 데이터를 전송받아 디스크에 기록하는 리드/라이트 채널;
    헤드를 디스크의 특정 위치로 옮겨주기 위한 제어를 수행하는 위치제어부; 및
    스핀들 모터를 정속도로 유지하기 위한 제어를 수행하는 스핀들 모터 제어부를 포함함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
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