KR20000005726A - 위치오류신호필드에부호화된정보를갖는디스크드라이브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 기억 시스템에서 디스크의 위치 오류 신호(position error signal; PES) 필드로부터 서보 데이터와 같은 소정의 데이터를 검색하는 오류 정정 및 검출 방법 및 장치에 관한 것이다. 바람직한 실시예에서 트랙 번호와 같은 PES 데이터는 일정한 웨이트(weight)를 갖는 제2 비트 벡터 집합으로 사상되는 심볼 집합으로 추가 분할되는 오류 정정 코드(error correction code; ECC)의 코드워드(codeword)로 사상(map)된다. 바람직한 부호화 방법은 종래의 서보 검출 회로에서 변화가 있다면 최소의 변화가 아날로그 및 디지털 정보 양자에 대해 본 발명의 PES 필드를 사용하도록 PES 필드의 아날로그 신호 특성을 균등화하도록 선택된다.

Description

위치 오류 신호 필드에 부호화된 정보를 갖는 디스크 드라이브 {DISK DRIVE WITH INFORMATION ENCODED IN THE POSITION ERROR SIGNAL FIELDS}
본 발명은 디스크 드라이브와 같은 데이터 기억 장치에 관한 것으로, 구체적으로 디스크에 위치 오류 신호(position error signal)로 부호화된 서보 시스템 데이터의 오류를 검출(error detection)하고 정정(correction)하는 것에 관한 것이다.
통상적으로, 디스크 드라이브는 하나 이상의 디스크 및 회전 디스크 상의 트랙 중 선택된 하나의 트랙 위에 위치할 수 있는 액츄에이터(actuator) 상에 장착되는 (각 디스크 표면에 대한) 하나의 헤드(head)를 포함한다. 음성 코일 모터(voice coil motor; VCM)는 헤드를 포함하는 슬라이더(slider)가 장착되는 액츄에이터의 위치를 정하는데 통상적으로 사용된다. 이 슬라이더는 목표 트랙(target track)을 검색(find)하거나 탐색(seek)하는 중에 회전 디스크의 스핀들(spindle) 중심을 향하거나 스핀들 중심으로부터 멀어지도록 방사상 또는 아치형 중 하나의 형태로 이동한다. 임의로 선택된 트랙에 대해, 데이터는 시스템 내의 기록 경로를 통해 상기 트랙 상에 기록된다. 이와 달리, 데이터는 판독 경로를 통해 상기 트랙으로부터 판독된다.
통상적으로, 슬라이더의 위치는 폐루프 서보 시스템(closed loop servo system)에 의해 제어된다. 상기 서보는 초기에 판독 및/또는 기록 트랜스듀서(transducer)(헤드)를 목표 트랙 위에 위치시키는 동작(SEEKING)과 데이터가 판독되거나 기록되는 중에 적당한 트랜스듀서가 트랙을 따라 이동하는 것을 보장하는 동작(TRACK FOLLOWING) 양쪽 모두를 수행한다. 각 디스크 트랙 영역은 회전하는 중에 서보 시스템이 헤드 위치를 여러 번 갱신할 수 있도록 적어도 하나 통상적으로는 여러 개의 서보 필드(servo field)를 포함하도록 포맷(format)된다. 또한, 각 서보 필드는 위치 오류 신호(PES)를 포함하는 서보 데이터를 포함하도록 포맷된다. 통상적으로, 이 PES 필드는 동일한 길이를 갖고 고정 간격을 유지하는 진폭이 일정한 정현파 신호의 버스트(burst)이다. 이러한 필드는 판독 헤드의 위치에 따라 변하는 아날로그 신호를 생성하고 트랙 위에 헤드를 정확하게 위치시키는데 사용된다. 통상적으로, PES는 예를 들어 A, B, C, 및 D 버스트와 같은 3개 또는 4개의 스태거형 버스트 전이(staggered burst transition)로 이루어진다. 버스트의 측정 진폭이 헤드의 위치가 적당하지 않다라는 것을 나타내는 경우, VCM이 위치를 조절하도록 제어 신호가 발생된다. 통상적으로, 서보 시스템은 VCM을 제어하고 디스크로부터 판독되는 서보 데이터를 감시하는 서보 프로세서(servo processor)를 포함한다.
디스크 기억 트랙을 조직하는(organizing) 한 방법으로는, 트랙을 따라 기록되는 고정 비트 수인 데이터 섹터(data sector)로 트랙을 분할하는 것이 있다. 통상적으로, 서보 데이터 및 PES 정보는 방사상의 아치형 선을 따라 위치하지만, 통상적으로 사용되는 존 비트 기록(zone bit recording; ZBR) 방법에서 데이터 섹터의 개수 및 위치는 트랙과 디스크 중심 사이의 거리에 따라 변한다(Hetzler, et al.의 미국 특허 제5,210,660호를 예로 참조). 통상적으로 매 트랙마다 여러 개의 서보 섹터가 있다. 이로 인해 서보 섹터 중 적어도 일부 섹터는 소위 "분할 데이터 필드(split data field)"를 형성하는 데이터 섹터 내에 위치한다. 서보 섹터는 PES 및 트랙 식별자(track identification; TID) 및 기타 제어 정보를 포함하는 서보 데이터를 포함한다.
통상적으로, 각 트랙은 자신만의 트랙 식별자(TID), 예를 들어 서보 데이터 내에 자기적으로 기록된 트랙 어드레스를 구비한다. 탐색 중 안팎으로 방사 이동하는 동안, 서보 시스템은 트랙의 서보 섹터로부터 TID를 판독한다. 서보 시스템은 TID를 통해 그 순간에 헤드의 위치를 인식한 후 목표 트랙을 향해 진행하도록 헤드 속도 등을 조절한다.
서보 섹터에 사용되는 통상적인 종래 기술의 포맷은 다음과 같은 필드:
-- || Rd/Wr | AGC | SID | TID | Hd | Cyl | PES || --
로 구성된다. 이 포맷에서 SID(서보 ID) 문자는 타이밍 라인이나 마크(timing line or mark)로 이루어지고 트랙에서 서보 섹터 위치 정보가 시작되는 곳을 가르킨다. 통상적으로, TID(트랙 식별자) 문자는 반사 이진 코드워드(reflected binary codeword)(그레이 코드(Gray code)라고도 함)로 표현된다. 그레이 코드의 장점으로는 TID 숫자가 인접한 트랙 간에 단지 일자리 수의 숫자(digit)만 변한다는 점이다. 이로 인해 고속 탐색 중에 오프트랙(offtrack)이 발생하더라도 TID를확실하게 판독할 수 있다. Hd(헤드) 및 CYL(실린더) 필드는 기타 정보를 제공한다.
종래 기술에서, PES 기억 정보를 늘리자는 제안이 있었다. Cunningham의 "Quad Burst Servo Needing No Sync ID and Having Added Information"(IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 33, No. 3B, pp.198-200, 1990년 8월)에는 서보 시스템에 의해 사용되는 기본 정현파 주파수를 위상 처리하여 대략 8 비트의 정보가 PES 버스트로 부호화되는 쿼드 버스트 서보 패턴(quad burst servo pattern)이 기술되어 있다. 그러나, 이 위상 방법에서는 정규 서보 검출시 진폭의 손실이 발생한다. 상기 정보는 트랙의 일부 하부 순서 비트(lower order bit) 또는 섹터 번호는 물론, 예를 들어 2 비트를 사용하여 각 버스트를 A, B, C, 및 D로 식별하는 각 버스트 특유의 데이터를 포함할 수 있다.
마찬가지로, 미국 특허 제4,195,320호인 Andresen의 "Record Track Identification and Following"(1980년 3월 25일자 등록)에는 슬라이딩 모듈로 코드(sliding modulo code)를 사용하여 서보 버스트로 디지털 부호화되는 트랙 어드레스 정보를 사용하고 트랙과 관련하여 판독 트랜스듀서의 위치를 아날로그 측정하도록 신호를 적분하는 플로피 디스크용 서보 시스템이 개시되어 있다.
서보 섹터에서 PES 필드 및 이와 유사한 것이 풍부해져서 장치 액세스 성능이 향상되는 반면, 오류나 소거(erasure)에 의해 서보 섹터 정보가 파손되기 쉬운 목표 트랙 위에 헤드/트랜스듀서를 정밀하게 위치시키기 어렵게 한다. 이러한 파손은 무작위로 또는 간헐적으로 발생한다. 이 소스(source)로는 잡음(inducednoise), 위상 지터(phase jitter), 또는 이와 유사한 것이 있다.
오류를 발생하지 않고 서보 정보를 기록 및 검색하는 방법은 물론, 개선된 서보 시스템 및 개선된 디스크를 구비하는 데이터 기억 시스템이 본 명세서에서 기술된다.
도 1은 종래 기술에 따른 주요 데이터 흐름 및 제어 흐름을 표현하는 디스크 드라이브의 블록도.
도 2a는 필드 지정(field designation) 및 비트 길이를 사용하여 통상적인 종래 기술의 서보 섹터 포맷을 예시한 도면.
도 2b는 본 발명에 따른 필드 지정 및 비트 길이를 사용하여 재포맷되는 서보 섹터를 예시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 조건부 리드 솔로몬 오류 정정 코드(constrained Reed-Solomon error correction code)를 사용하여 결합된 TID 및 PES 값을 부호화하는 본 발명을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PES 데이터 프로세서 내의 논리 처리 블록(logic processing block)을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에서 디스크 상의 각 버스트(burst)의 데이터 트랙 중앙선 및 트랙 ID 내용에 관하여 PES 버스트의 위치를 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 PES 데이터 프로세서의 블록도.
도 7은 기타 서보 시스템(servo system) 구성요소에 관하여 PES 데이터 검출기(detector) 및 PES 데이터 프로세서를 예시한 블록도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에서 오류 레지스터(error register) 및 트랙 ID 레지스터를 예시한 도면.
본 발명의 방법은 서보 데이터와 같은 특정 데이터를 오류 정정 코드(error correction code; ECC)에서와 같이 용장성 정보(redundancy information)를 구비하는 코드워드(codeword)로 사상(mapping)한 후, 이 코드워드를 PES 필드에 기록하는 단계를 포함한다. 통상적으로, PES 필드는 생산 당시에 디스크 상에 기록된 후 변화되지 않는다. 바람직한 ECC 부호화 방법은 디지털 데이터의 소스는 물론 종래 기술에서와 같이 PES 버스트 사용시 종래의 서보 검출 회로에서 변화가 있다면 최소 변화가 필요하도록 PES 내에 기억되는 데이터에 상관없이 아날로그 신호 특성을 유지하도록 선택된다. 따라서, ECC의 코드워드는 예를 들어, 각 코드워드(또는 자기 전이(magnetic transition)) 내에 있는 1의 개수 및 실행 길이 제한(run-length-limited; RLL) 속성(attribute)과 같은 허용된 웨이트(weight) 내로 강제된다.
바람직한 실시예에서, ECC 코드워드로 사상되는 서보 데이터는 고정 비트 수의 정보에 의해 표현되는 트랙 식별자(TID)를 포함한다. 이 정보 비트는 하나 이상의 ECC 코드워드로 변환된다. TID를 구비하는 데이터를 제한된 집합의 비트 패턴(bit pattern)(bit-vector)으로 사상함으로써 동일 웨이트와 같은 추가 강제 사항이 상기 코드 상에 놓여진다. 허용되지 않은 비트 패턴이 판독되는 경우, ECC 신드롬(syndrome) 산출 프로세스와 관계없이 오류가 검출된다. 본 발명의 로버스트(robust)한 방법을 사용하여 PES 필드 내에 TID 정보를 둠으로써 서보 데이터 내에 있는 종래 TID 필드의 크기가 감소되거나 제거되어 기록 용량이 증가되는 것이 선택적으로 이루어진다. 여러 형태의 ECC 알고리듬(algorithm)이 사용될 수 있지만, 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 형태의 ECC나 해밍(Hamming) 형태의 ECC 중 어느 하나가 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 특징으로, 각 트랙에 대한 트랙 ID가 하나 이상의 PES 필드 그룹 내 하나 이상의 PES 필드에 기록되는 선택 패턴으로 트랙 ID가 PES 필드 내에 기록된다. 하나의 PES 필드 그룹이 선택 트랙 상을 중심으로 하여 위치하는 반면, 기타 PES 필드 그룹은 선택 트랙은 물론 인접한 트랙과 부분적으로 겹치도록 오프셋된다. 드라이브가 동작하는 경우, 하나 이상의 PES 신호로 미리 기록된 ECC 코드워드가 판독되고 조건부 심볼(constrained symbol) 및 ECC 코드워드는 오류 발생 여부를 확인하는데 사용된다. 오류가 발견되는 경우, 선택 코드의 한계까지 정정이 수행된다. 이 정정은 종래 ECC 기술에서와 같이 신드롬을 계산함으로써 이루어진다. 이와 같이 함으로써 TID를 포함하는 서보 데이터가 평가된다. PES에 의해 판독 헤드에서 유도되는 파형과 함께 TID를 사용하여 디스크 상에서의 헤드의 위치를 정확하게 측정한다.
이하의 실시예는 단지 예시적인 목적으로 기술되며, 명세서에 첨부되는 청구항의 기능인 한정을 위해 기술되는 것은 아니다.
이하, 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 주요 구성요소, 데이터 흐름 및 제어 흐름을 예시하는 디스크 드라이브의 블록도가 개략적으로 예시된다. 최근의 디스크 드라이브는 여러 기능을 제어하는 하나 이상의 마이크로프로세서를 구비한다. 도 1에는 단일 마이크로프로세서(116)를 사용한 설계에 대해 예시된다. 마이크로프로세서용 프로그램은 통상적으로 펌웨어(firmware)라고 한다. 드라이브용 커맨드(command) 및 데이터는 경로(162)를 통해 호스트 장치(host device; 도시되지 않음)로부터 인터페이스 전자회로(interface electronics; 114) 내로 입력되며, 인터페이스 전자회로(114)에서 호스트 수준 커맨드가 장치 수준 커맨드 및 동작(action)으로 변환된다. 제어기 전자회로(controller electronics; 115)는 판독/기록(read/write; R/W) 전자회로(113)와의 활동(activity) 및 데이터 흐름을 조정한다. (통상적으로 서보 프로세서를 포함하는) 서보 전자회로(112)는 판독 헤드(108)로부터 PES 버스트에 의해 유도되는 신호 및 TID에 해당하는 신호를 포함하는 미가공 위치 정보(raw position information)를 수신한 후, 음성 코일 모터(VCM; 110)로 전기 신호를 전송하여 액츄에이터(106)의 움직임을 제어한다. 헤드(108)는 액츄에이터(106)의 일단에 장착된다. 디스크(104)는 스핀들(111) 주위를 스핀들 모터(예시되지 않음)에 의해 회전된다. 다소 아치형인 서보 섹터(120A, 120B)는 서보 데이터 및 PES 버스트를 포함한다. 데이터는 평면 디스크 상의 원형 트랙(118)에 기록된다. 트랙은 사용자 또는 고객의 데이터가 기억되는 데이터 섹터(154A, 154B)로 분할된다.
R/W 전자회로는 판독 헤드로부터의 미가공 데이터 신호에 대한 기본 복조(demodulation) 및 검출 판단을 수행한 후 이 신호를 (1과 0의 스트림인) 이진 데이터로 변환한다. 디스크 상에 기록되는 미가공 데이터 신호는, 데이터를 정확하게 판독하도록 시스템의 능력을 향상시키는 실행 길이 제한(RLL) 부호화와 같은 방식에 따라 강제된다(constrained). 변환되는 이진 데이터는 버퍼(예시되지 않음)에 기억된다. 이 단계에서 버퍼 내의 데이터는 통상적으로 ECC 검사 바이트 또는 심볼로 불리는 용장성 정보를 포함한다. (통상적으로 호스트 또는 고객 데이터라고 불리는) 참 데이터 바이트(true data bytes)와 함께 ECC 검사 바이트는 ECC 코드워드를 형성한다. ECC 검출 및 정정 하드웨어 및/또는 펌웨어는 통상적으로 제어기 기능으로 간주된다. 오류가 발견되지 않거나 오류가 정정된 경우, 고객 데이터는 ECC 바이트없이 호스트로 전송된다. 서보 관련 정보, 즉 TID 및 버스트 신호는 통상적으로 호스트로 전송되지 않는다는 점에 유의하여야 한다.
디스크(104)는 서보 정보 및 생 데이터가 자기 전이로 기억되는 박막 자기막(thin film magnetic coating)을 갖는다. 통상적으로, 서보 섹터 데이터(120A-120B)는 디스크 주변의 정규 방사형(각진) 위치에 있는 아치형 방사상 선 내에 기록된다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 섹터는 트랙을 따라 고정 기록 길이로 한정된다. 예를 들어, 통상적인 데이터 섹터는 512 바이트 길이를 갖는다. 데이터 섹터(154A, 154B)는 어느 정도 서보 섹터와 무관하게 위치함으로써, 두 개의 서보 섹터 사이에 다중 데이터 섹터가 위치할 수 있고 서보 섹터가 154B와 같은 분할 데이터 필드라고 불리도록 데이터 섹터의 중간에 위치할 수 있다. 디스크 트랙이 Hetzler 660 특허에서 기술된 바와 같이 ZBR 하에서 포맷되는 경우, 외측 영역(151, 152) 내의 트랙은 내측 영역(153) 내의 트랙에 비해 서보 섹터 사이에 보다 많은 데이터 섹터를 구비한다. 도 1에는 세 개의 영역만이 예시되어 있지만 영역의 수는 임의로 한정되지 않는다.
도 7은 본 발명을 구현하는 디스크 드라이브에서 고수준의 신호 및 데이터 흐름을 예시하는 블록도로, 아날로그 서보 처리 회로 및 서보 프로세서에 관하여 PES 데이터 검출기 및 PES 데이터 프로세서를 예시하고 있다. PES 버스트에 의해 유도되는 판독 헤드로부터의 파형은 두 개의 병렬 경로로 처리된다. 버스트에 의해 유도되는 상대 아날로그 신호 강도(relative analog signal strength)를 사용하는 아날로그 서보 처리 회로(35)는 파형을 종래 기술에서와 같이 처리하여, 서보 프로세서(34)에 트랙에 관한 헤드 위치의 정보를 제공할 수 있다. 아날로그 처리외에, 이 파형은 PES 데이터 검출기(31)에 의해 미가공 이진 데이터(raw binary data)로 변환된다. 그 후, 이진 데이터는 PES 데이터 프로세서(33)에 의해 트랙 ID (및 PES 필드 내로 부호화된 소정의 기타 정보)를 회복하도록 처리된다. 그 후, 트랙 ID 정보 등은 탐색 및 트랙 추적(track following)과 같은 헤드의 위치 제어 및 조정용으로 서보 프로세서(34)로 제공된다.
본 발명은 서보 데이터 구조와는 무관하지만 본 발명에 대하여 한정하는 것이 아니라 본 발명을 잘 이해하기 위해 종래 기술의 서보 섹터 포맷이 본 발명의 실시예와 비교된다. 필드 지정 및 해당 비트 길이를 사용하여 통상적인 종래 기술의 서보 섹터 포맷이 도 2a에 예시된다. 서보 섹터의 전체 길이는 134 비트이고 7개의 필드로 분할된다. W/R 필드는 위치 정보와 관계가 없기 때문에 유효 길이는 단지 124 비트뿐이다. SID(서보 ID) 필드는 고유의 비트 패턴으로 이루어지고 해당 서보 섹터의 시점을 적절하게 표시한다. HD(헤드), TID(트랙 식별자), 및 SECTOR 세 개의 필드 중 TID는 트랙을 확인하는 필드로 가장 중요하다. SECTOR 및 HD는 보조적인 위치결정 데이터(ancillary positioning data)를 제공한다. 실제적으로는 TID 필드만을 반사 이진 코드로 부호화한다. 반사 이진 또는 그레이 코드의 장점은 트랙 식별자가 트랙별로 단지 하나의 비트만 변한다는 점이다. 이로 인해 TID 필드의 오프-트랙 판독이 가능하다. 본 발명 이전에, 그레이 코드를 사용하는 경우에 트랙 사이에 오직 일 비트만이 변하는 특징은 ECC를 갖는 서보 필드 내에 있는 TID 및 기타 정보를 보호하는 것을 배제하였다.
도 5에는 본 발명 실시예의 트랙 중앙선 및 트랙 서로에 관하여, "버스트"라고 불리는 PES 필드의 상대 위치가 예시된다. "필드", "신호" 및 "버스트"라는 용어는 PES 유닛을 언급할 때 혼용된다. 트랙 1 내지 트랙 5는 해당 PES 버스트에 대응하여 도면을 가로질러 수평으로 연장되듯이 예시된다. 헤드는 도 5에 예시되어 있듯이 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동하는 것으로 가정한다. PES 버스트는 트랙과 거의 같은 폭을 갖는 것으로 예시되지만, 정확한 폭 및 위치는 본 발명을 실시하는데 있어서 중요하지 않다. 일부 버스트는 트랙의 중앙선 상에 놓여진다. 이러한 버스트를 제1 버스트 그룹이라고 하며 반면에 중앙선으로부터 오프셋(offset)된 버스트를 제2 버스트 그룹이라 한다. PES 버스트(51)는 트랙 1의 중앙선을 중심으로하여 위치한다. PES 버스트(52)는 버스트(52) 폭 일부만이트랙 1의 위에 있도록 트랙 1의 중앙선으로부터 오프셋된 곳, 즉 중앙선 위쪽에 위치한다. PES 버스트(53)는 버스트(53) 폭 일부만이 트랙 1위에 있도록 트랙 1의 중앙선 아래쪽으로 오프셋된다. PES 버스트(54)는 트랙 2의 중심에 위치한다. 또한, PES 버스트(51, 52, 53, 54)는 트랙 1을 따라 이동하는 헤드가 각 버스트를 다른 시간에 통과하도록 트랙을 따라 다른 위치에 놓여진다. PES 버스트(53)가 첫 번째로 통과되고, PES 버스트(52)가 두 번째, PES 버스트(54)가 세 번째, PES 버스트(51)가 마지막으로 통과된다. 따라서, 디스크가 헤드 밑에서 회전하는 경우에 도 5의 PES 버스트는 4개의 별도 시간 위치로 배열된다. 즉, 4개의 PES 그룹은 4개의 방사 위치에 위치하는 것으로 기술된다. 4개의 PES 버스트 그룹은 도 1에 예시되는 바와 같이 디스크 주변 둘레에 여러 번 반복되며 종래 기술에서와 같이 각 동심 트랙(concentric track) 쌍에 대해 반복된다. 본 발명에서 버스트의 순서는 중요하지 않다. 예를 들어, 중앙선 버스트(51, 54 등)(A 그룹)가 오프셋 버스트(52, 53, 55 등)(B 그룹)보다 앞에 위치할 수 있다. 이하 기술되는 바와 같이 버스트의 아날로그 특성은 부호화되는 정보를 구비함에도 불구하고 실질적으로 일정하기 때문에, 시스템은 각 4개의 버스트로부터 판독 헤드에 유도되는 파형의 상대 신호 강도를 사용하여, 종래 기술에 따른 중앙선에 대하여 헤드가 위치하는 장소를 판단할 수 있다.
본 명세서에서 기술되는 발명은 트랙 ID 정보를 포함하는 정보가 PES 필드 내에 기억되도록 한다. 도 5를 참조하여 계속 설명하면, 예시된 본 발명의 실시예에서 트랙 1에 대한 트랙 ID는 PES 버스트(51, 52) 양쪽에 기록된다. 마찬가지로,트랙 2에 대한 트랙 ID는 PES 버스트(53, 54) 양쪽에 기록된다. 헤드가 탐색 또는 트랙 추적 중 어느 하나를 수행하는 경우, 버스트로부터 헤드에 유도되는 상대 신호 강도가 변화한다. 헤드에서의 신호 강도가 감소할 때 버스트에 기록된 정보를 판독하기가 더 어려울 것으로 예상된다. 버스트가 중복 패턴(overlapping pattern)으로 정렬되기 때문에 헤드는 적어도 하나 어쩌면 그 이상의 트랙 ID 필드를 판독할 수 있다.
이하의 예에서 트랙을 따라 이동하는 헤드는 통상적으로 세 개의 근접한 버스트 내의 정보를 판독하는 것으로 가정하지만, 이러한 가정이 본 발명이 이하 기술되는 바와 같이 양호하게 사용되는데 필요하지는 않다. 도 5에서 트랙 1을 따라 이동하는 헤드는 버스트(53)를 통과하면서 트랙 ID(2)를 판독한 후, 버스트(52)를 통과하면서 트랙 ID(1)를 판독하고, 그 후 버스트(51) 위를 통과하면서 트랙 ID(1)를 판독한다. 상기 ID들이 연결되면 "211"이 된다. 트랙 2를 따라 이동하는 헤드는 버스트(53)를 통과하면서 트랙 ID(2)를 판독한 후, 버스트(55)를 통과하면서 트랙 ID(3)를 판독하고, 그 후 버스트(54) 위를 통과하면서 트랙 ID(2)를 판독한다. 상기 ID들이 연결되면 "232"가 된다. 이 패턴은 짝수/홀수 트랙을 구별하도록 각 트랙 쌍에 대해 반복된다. 따라서, 트랙 1 ID의 시퀀스(sequence)는 "n+1, n, n"인데 반해, 트랙 2 ID의 시퀀스는 "n, n+1, n"이다. 어느 경우에나, 서보 시스템은 두 개의 다른 트랙 ID를 판독함에도 불구하고 자신이 따라 이동하는 트랙을 판단할 수 있다.
시스템이 하나 이상의 버스트 내의 트랙 ID를 판독할 수 없는 경우, 위치 정보는 버스트의 타이밍(timing) 및 버스트 내에 부호화된 ID를 알고 있으므로 여전히 수집될 수 있다. 예를 들어, 헤드가 마지막 타임 슬롯(time slot)에서 버스트(51)로부터의 트랙 ID만을 판독할 수 있는 경우, 서보 시스템은 트랙 1에 대한 중앙선 버스트를 판독하였음을 알게된다. 버스트(52)만이 판독되는 경우, 드라이브는 트랙 ID가 1이고 트랙 1의 왼편에 있는 버스트가 판독되었음을 알게된다. 버스트(53)만이 판독되는 경우, 서보 시스템은 트랙 ID가 2이고 트랙 1과 트랙 2에 중첩된 버스트가 판독되었다고 식별한다. 따라서, 트랙 ID와 버스트가 판독되는 타이밍 슬롯(timing slot)에 대한 지식을 결합함으로써 트랙 ID 자신뿐만 아니라 추가 위치 정보도 알 수 있다.
이하, 본 발명의 특정 실시예를 기술함으로써 PES 버스트 내에 소정의 기타 정보는 물론 트랙 ID를 기록하는 기술에 대해 예시한다. 도 2a에서 PES(위치 오류 신호) 필드가 64 비트로 가장 크다. 부영역(subportion) 즉, 하나의 버스트만이 트랙에 정렬되고 나머지 버스트는 도 5에 예시되어 있듯이 트랙의 중앙선에 없거나 중앙선으로부터 오프셋되기 때문에, 64 비트 필드는 PES 버스트에 예약된 공간으로 생각되어야 한다. 2개, 3개 또는 4개인 종래 기술의 버스트는 실질적으로 1로 기록된 시퀀스로 생각될 수 있는 균일하게 떨어져 있는 자기 전이 그룹이다. 2개, 3개 또는 4개의 버스트는 그 위치를 제외하고는 동일하다. 상기 종래 기술의 서보 섹터 포맷은 통상적으로 공칭 20 MHz 비율로 위상 정렬된 트랙별로 기록된다는 점에 유의한다.
도 2b에는 본 발명에 따른 필드 지정 및 비트 길이를 사용하여 포맷되는 서보 섹터의 실시예가 예시된다. 서보 섹터의 비트 길이가 212 비트로 종래 기술의 서보 섹터보다 더 크다는 점에 유의한다. 그러나, 개선된 오류 허용(error tolerance)으로 인해 보다 높은 비트 밀도(bit density)로 정보를 기록할 수 있으므로 사용되는 전체 디스크 공간이 줄어든다. 또한, 실재적인 변화가 여러 가지 있다. 이하 기술되는 PES에 대한 ECC는 고객 데이터를 보호하는데 사용되는 표준 ECC와 혼동되지 않는다. 고객 데이터 ECC는 본 발명의 PES ECC를 사용하는 드라이브에서 임의로 실행되지 않는다.
초기에 PES 신호 중 가장 낮은 수준의 자기 전이가 이진 데이터 비트로 변환된다. 도 7에서 판독 헤드로부터 파형을 입력받아서 상기 변환을 수행하는 유닛이 PES 데이터 검출기(31)로 예시된다. 정보 비트는 여러 방식으로 PES로 부호화되고 상기 선택된 방법은 고객 데이터에 사용되는 방식과 관계를 가질 필요는 없다. 이하, 비트를 기록하는 종래 기술 방식의 예를 설명하지만 전부 설명하지는 않는다. 하나의 비트는 하나의 "데이터" 비트로서 자화 전이(flux transition)에 사상될 수 있으며, 이 경우에 특정 시간에서 자화 전이가 있으면 1이고 없으면 0이다. 이것이 가장 간단한 부호화 방식이다. 예를 들어, "+"를 양의 자화 전이라 하고, "-"를 음의 전이라 하고, "0"을 전이가 없는 것으로 하는 경우, "1101"은 "+ - 0 +"가 된다. 하나의 비트는 하나의 "데이터" 비트로서 자화 전이의 쌍(dibit; 쌍비트)에 사상될 수 있으며, 마찬가지로 쌍비트가 있으면 1이고 없으면 0이다. 이것은 덜 간단하지만 채널 필터링(channel filtering)으로 인해 종종 단일 비트보다 검출하기가 더 쉽다. 이 경우에 "1101"은 "+- +- 00 +-"으로 되어 처음 예의 것에 비해길이가 두배가 된다. "데이터" 비트는 3개의 클록 주기(clocking period)를 사용하여 부호화될 수 있으며, 첫 번째 시간 주기에는 (클록/실행 길이 제한에 대한) 자화 전이를 갖고, 두 번째 또는 세 번째 시간 주기에는 "데이터"가 1 또는 0인지의 여부에 따라 제2의 자화 전이를 포함한다. 이 경우에 "1101"은 "+-0 +-0 +0- +-0"이 된다. 이러한 특정 방식을 사용한다고 해서 실행 길이 제한을 제공하는 코드와 함께 사용하는데 특별히 이점이 있는 것은 아니다.
또한, 전술한 공보에서 Cunningham에 의해 제안된 방식을 사용할 수 있다. 데이터가 위상 부호화되는 경우, 상기한 바와 같은 동일 표시(same notation)를 사용하면 1은 "0+00" 또는 "0-00"이 되고 0은 "00+0" 또는 "00-0"이 된다. 이것은 비트 주파수가 복조기 클록보다 실질적으로 더 낮은 경우에 유용하다.
PES 내에 이진 데이터를 기록하고 디코드(decode)하는 방식이 주어지면 PES의 실제 정보 내용 및 ECC가 설계될 수 있다. 기술된 실시예에서 m*n 비트 스트링(string)을 TID로 할당하고 m*n 비트 스트링을 길이가 n 비트인 m 바이트로 각각 분할함으로써 임의로 주어진 트랙에 대해 서보 데이터가 ECC 코드워드로 사상된다. 다음에, 각각의 n 비트에 대한 r 용장 바이트는 m*n 비트 스트링에 관하여 ECC 부호화 프로세스의 나머지(residue)로써 형성된다. r 용장 바이트를 결정한 후, 임의로 주어진 (m*n + r*n) 비트 스트링에 대한 각 n 비트 바이트는 웨이트 j의 (n + q) 비트 벡터(vector)로 사상된다. ECC 코드에서 코드워드는 2n개의 벡터를 특정 순서로 연결함으로써 형성된다. 마지막으로, 각 코드워드는 포맷된 서보필드의 PES 위치 내로 1 및 0의 신호 버스트로 기록된다.
예를 들어, m, n, r, q, 및 j 파라미터(parameter)에 대해 m = 6 바이트, n = 바이트 당 3 비트, r = 2 용장 바이트, (n + q) = 5 비트, j = 3이라고 가정하면, m(n + q) + r(n + q) = 코드워드 당 40 비트이고, 코드워드 웨이트 = (m + r)j = 24이다. TID가 m*n = 18 비트의 스트링인 경우, 첫 번째로 이 스트링은 n = 바이트 당 3비트인 m = 6 바이트 블록을 형성한다. 두 번째로, n = 3 비트 각각에 대한 r = 2의 용장 바이트는 m*n = 18 비트 스트링에 관하여 리드 솔로몬 또는 해밍 ECC 부호화 동작의 나머지로써 얻어진다. 세 번째로, 임의로 주어진 (m*n + r*n) = 24 비트 = 8 바이트 스트링에 대해 각 n = 3 비트 바이트는 (n + q) = 웨이트 j = 3에 대한 5 비트 벡터로 사상된다. 이러한 사상은 11100 및 00111과 같이 선두 또는 후미에 1의 j 실행을 갖는 벡터를 배제한다. 본 발명에서 사용되는 ECC 코드에서 코드워드는 각 5 비트인 2n= 8 벡터의 연결이다. 이것은 ECC 코드에서 40-비트 코드워드를 구성한다. 이 코드워드는 하나 이상의 PES 필드 내에 기록된다. 따라서 각 코드워드는 소정의 최소 웨이트 및 실행 길이 제한 속성을 나타낸다.
40 비트 코드워드에 대하여 본 발명의 실시예에서 정선한 코드(code of choice)는 [40,18,6] 상수 웨이트 24 코드이다. 기타 코드도 TID 필드의 길이, 보호 요구 정도 등에 따라 상기와 똑같이 가능하다. 예제 코드는 길이 40, 차원(dimension) 18, 최소 거리 6, 상수 웨이트 24, 및 최대 2인 0의 실행을 갖는다. 차원 18은 부호화되는 데이터의 비트 길이이다. 길이 40은 각 코드워드의 비트 수이다. 웨이트 24는 각 코드워드 내 1의 개수이다. 각 버스트가 위치를 변화시키면서 1 값을 갖는 24 비트와 0 값을 갖는 16 비트를 구비하기 때문에 코드의 상수 웨이트는 헤드에 의해 검출되는 버스트 신호가 적분되어 종래 기술에서와 같이 사용되도록 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 트랙 식별자인 TID는 18 비트 스트링으로 표현된다. 이 TID 스트링은 6개의 3 비트 심볼로 분할된다. 각 심볼은 예를 들어 (1++)와 같은 기본 다항식에 의해 생성된 것과 같은 Galois 필드 GF(8)의 요소이다. 6개의 정보 심볼에 대해, 다음과 같은 패리티 검사 매트릭스(parity check matrix)를 사용하여 2개의 용장 심볼이 추가된다.
1++에 의해 정의되는 유한 필드(finite field)인 GF(8)은 이하의 표 1에 따라 기록된다.
a 값 a의 멱
0 0
100 1
10 a
1 a2
101 a3
111 a4
110 a5
11 a6
다음에, 각 3 비트 심볼은 이하의 표 2에 따라 5 비트 심볼(비트-벡터) 또는 웨이트 3의 코드워드로 변환된다.
3비트 심볼 X 5비트 심볼벡터 Y=f(X)
0 10110
1 11010
10 11001
11 10101
100 10011
101 1110
110 1101
111 1011
18 비트 스트링 u를 6개의 3-비트 바이트의 형태로 부호화가 소망된다고 가정한다.
u = 011 000 100 010 010 110 라고 한다.
u의 각 바이트가 표 1에 따라 a의 멱(power)으로 기록되는 경우,
u = (a6, 0, 1, a, a, a5) 이다.
패리티 검사 매트릭스 H를 사용하여 u를 부호화하면, 2개의 용장 바이트가 다음과 같이 u에 추가된다.
v = (a6, 0, 1, a, a, a5, a2, a5) = 011 000 100 010 010 110 001 110
결국, v의 8개 3-비트 심볼 각각은 표 2에 따라 웨이트 3의 5-비트 벡터로 사상되어 최후 조건부 RS 코드워드 w를 얻는다.
w = 10101 10110 10011 11001 11001 01101 11010 01101
본 발명에 따른 복호화의 특징
부호화시 사용되는 본 발명의 실시예는 본 발명에 따른 데이터 복호화(decoding)를 기술하는데 사용된다. 이진 코드워드가 PES 필드로부터 판독된 후, 제1 단계에서 코드워드는 5-비트 벡터 Y로 분할되고, 그 후 5-비트 벡터 Y는 표 2에 따라 3-비트 심볼 X로 사상된다. 따라서, f-1(Y) = X는 이러한 사상을 나타낸다. 그러나, 특정 5-비트 벡터에서 오류가 발생하여 대응 3-비트 심볼이 없는 경우가 있다. 이 경우, Y가 테이블에 없으면 "0" 값이 f-1(Y)에 할당되고 동시에 이 심볼은 해당 오류 플래그(flag)가 설정되어 오류로 표시된다.
길이 40인 워드(word) W가 특정 트랙에 있는 서보 섹터의 PES 필드로부터 판독된다고 가정한다. 상기 표기법에서 이것은 (Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7)로 표시되며, 여기서 각 Yi는 5-비트 벡터를 나타낸다. 복호화의 다음 단계에서 각 벡터 Y를 표에서 찾고 오류 플래그의 개수를 계수한다. 이것은 각 벡터 Yi의 R(i)값을 평가하는 것으로, 범위 (0≤i≤7)에서의 R(i)= f-1(Yi)로 표시된다.
본 발명의 실시예에서 코드워드는 서로 최소 거리 6을 가지므로 코드가 2개의 오류까지 정정 가능하고 3개의 오류까지 검출 가능하다. 세 개 이상의 플래그가 계수되거나 설정되는 경우, 적어도 3개의 오류가 발생되어 상기 벡터는 정정될 수 없다. 그러나, 3개 보다 적은 플래그가 계수되는 경우, 어떠한 오류라도 정정된다. 플래그가 0으로 계수되는 경우, 아직 오류가 존재할 가능성이 있다. 2개 이하의 플래그가 있는 경우, 다음 단계에서는 패리티 검사 매트릭스 H를 사용하여 8개의 심볼 R(i)로부터 다음과 같은 신드롬 S를 얻는다.
해석 나머지는 플래그 없음, 1개의 플래그 또는 2개의 플래그와 같은 3개의 모드로 RS 코드워드의 표준 신드롬을 해석하는 것이다.
조건부 RS 오류 정정 코드를 사용하여 TID를 부호화하고 코드워드를 PES 필드에 기록하는 본 발명이 도 3에 시각적으로 예시된다. 따라서 코드워드는 트랙 식별 및 위치 오류 신호 양쪽 모두에 사용되고, 그 점에서 결합된 기능을 제공한다. 이 예에서, 트랙 10에 대한 TID는 18-비트 시퀀스로 표현된다. 이 18-비트 시퀀스는 6개의 3-비트 심볼을 형성하도록 차례로 분석된다. 패리티 검사 매트릭스 H에 의해 정의되는 확장 [8,6] 리드-솔로몬 코드를 사용하여 2개의 용장 3 비트 심볼이 추가된다. 6개의 심볼에 2개의 용장 심볼을 더한 8개의 심볼은 각각 [8,6] 조건부 리드-솔로몬 코드의 대응 5 비트 벡터로 차례로 사상된다. 전술한 바와 같이, 8개의 벡터를 특정 순서로 연결하면 PES 필드에 기록하기 적합한 코드워드가 형성된다.
PES 데이터 프로세서의 실시예가 도 4에 예시된다. 도 4에 예시되는 장치는 서보 전자회로(도 1의 참조부호 112 참조)의 개념적인 일부분이다. 이 장치는 4개의 패턴 레지스터(pattern register; 156, 158, 160, 162)와 표준 SID(102), SELECT(106) 및 CLOCK(104) 신호에 응답하는 타이밍 제어 회로(154) 및 선택기 회로(150)의 배열을 포함한다. PES 데이터 검출기(31)는 PES 필드의 자기 전이를 데이터 경로(100)를 통하여 시프트 레지스터(shift register; 152)로 유입하는 데이터 비트로 변환한다. 시프트 레지스터는 데이터 경로(100)를 통해 수신되는 RS 부호화 패턴을 CLOCK(104) 및 선택 선(110)을 사용하여 경로(114)를 통해 복수 패턴 레지스터(156, 158, 160, 162) 중 선택된 하나의 레지스터로 동기적으로 전송한다. 선택기(150)로부터 패턴 레지스터로 접속되는 선택기 선(110)은 4개의 패턴 레지스터 중 임의의 하나를 선택할 수 있도록 적어도 2 비트를 구비한다. 심볼 프로세서(symbol processor; 164)는 접속 경로(118)를 통해 하나의 패턴 레지스터로부터 선택 출력을 입력받은 후, 비트-벡터를 심볼로 사상하고 선택 패턴의 코드워드에 대해 RS 검출 및 정정을 수행한다. 또한, 심볼 프로세서(164)는 코드 용량까지 상기 패턴 내 임의 오류를 정정하고, 신호(116)를 사용하는 제어레지스터(154)의 출력에 의해 결정되는 시간에 경로(120)를 통해 레지스터(166)로 정정된 TID를 기록하고, 경로(124)를 통해 레지스터(168)로 오류 플래그(124)(또는 오류의 개수)를 기록한다. 그 후, TID 레지스터(166) 및 오류 레지스터(168)는 경로(122, 126)를 통해 각각 서보 시스템에 의해 사용된다.
트랙 ID 복호 프로세스는 서보 ID(SID) 타이밍 신호가 경로(102)를 통해 타이밍 제어 회로(154)를 초기화함으로써 시작된다. 타이밍 회로(154)로부터 경로(112)를 통해 출력되는 게이트 신호(gate signal)는 RS 코드워드가 경로(100)를 통해 시프트 레지스터로 유입하는―여기서 유입은 경로(104)를 통한 클록 신호에 의해 조절됨― 것을 제어한다. 그 후, RS 코드워드는 타이밍 회로(154)로부터 경로(110)를 통해 출력되는 타이밍 신호에 의해 시간 제어되어 패턴 레지스터(156, 158, 160, 162)에 기억된다. 4개의 다른 PES 버스트 그룹은 SID에 관하여 디스크 상의 방사 위치에 의해 구별되므로 이 그룹은 또한 디스크 회전에 따라 판독 헤드가 통과하는 시간에 의해 구별된다.
레지스터 내에 RS 코드워드를 입수하여 기억시킨 후에, 서보 전자회로는 4개의 PES 버스트 그룹 중 하나에 해당하는 4개의 RS 코드워드 패턴 중 하나를 선택한다. 경로(106)를 통해여 2-비트 PES 패턴 선택 신호가 회로(150)로 공급된다. 다음에, 회로(150)는 패턴 레지스터(156, 158, 160, 162) 중 하나의 출력을 사용 가능하도록 4개의 선택 선(108) 중 하나를 활성화한다. 패턴 레지스터의 RS 코드워드 내용은 경로(118)를 통해 심볼 프로세서(164)로 인가되고, 심볼 프로세서에서는 코드워드의 신드롬이 얻어지고 이 신드롬으로부터 오류가 결정된다. 코드의 멱 내오류가 정정된 후 오류 레지스터(168)로 보고된다. 이 때, 오류의 개수 표시도 함께 보고된다. 이와 달리, TID는 레지스터(166)에 기억된다.
도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 심볼 프로세서(164)의 블록도가 예시된다. PES 패턴 레지스터 중 선택된 하나의 레지스터로부터 출력되는 미가공 데이터는 비트-벡터 추출기(bit-vector extractor; 61)로 입력되고, 이 비트-벡터 추출기는 미가공 데이터 비트를 비트-벡터로 분할한다(예를 들어, 40개의 미가공 비트를 각각 5 비트 8개의 벡터로 분할함). 비트-벡터는 오류를 포함하지 않는 5-비트 벡터 모두에 대해 벡터:심볼 테이블(63)을 사용하여 5-비트 벡터를 해당 3-비트 심볼(심볼 "0"은 오류를 갖는 벡터에 대해 사용됨)로 사상하는 사상기(mapper; 62)를로 전달된다. 벡터:심볼 테이블(63)에 발견되지 않는 각 5-비트 벡터마다 오류 플래그(64) 중 하나가 설정되거나 카운터가 증가된다. 3-비트 심볼은 신드롬 계산기(syndrome calculator; 65)에 전달된다. 이 신드롬은 복호기/정정기(67)에 전달되며, 이 복호기/정정기(67)는 신드롬을 사용하여 오류를 최대 코드 용량까지 검출 및 정정하고, 정정된 심볼을 트랙 ID 레지스터(166)에 위치시킨다. 복호기/정정기(67)는 플래그(64)를 액세스(access)한다. 플래그가 없고(즉, 오류 카운트가 0과 동일하고) 신드롬이 0인 경우, 3-비트 심볼은 변화없이 트랙 ID 레지스터(166) 내에 놓여진다. 최종 오류 상태는 미리 표시된대로 오류 레지스터(168)에서 갱신된다.
본 발명의 제2 실시예에서는 도 8에 예시된 바와 같이, 도 4에 예시된 실시예에서의 단일 오류 레지스터 및 단일 트랙 ID 레지스터를 대신하여 4개의 오류 레지스터(A-D) 및 4개의 트랙 ID 레지스터(A-D)를 사용한다. 회로 및/또는 처리 속도가 충분히 빠른 경우, 심볼 프로세서는 4개의 PES 버스트 그룹 모두에 있는 트랙 ID 및 기타 정보를 분석한 후 각 결과를 해당 트랙 ID 레지스터에 기억을 시도할 수 있다. 도 4에서 타이밍 제어 회로(154)의 출력(116)은 선택기 회로 출력(108; 도 8에 예시되지 않음)과 함께 사용되어 4개의 PES 버스트(A, B, C, D) 각각으로부터의 정보를 처리하고 대응 트랙 ID 레지스터(A-D)에 기억할 수 있다. 본 발명의 실시예에서와 마찬가지로, 4개의 버스트 각각에 대한 오류 상태를 기억되도록 선택되는 4개의 대응 오류 레지스터(A-D)가 있다. 4개의 PES 버스트 모두 특정 위치에서 성공적으로 판독될 필요는 없다. 트랙 ID 레지스터 및 오류 레지스터 각각은 서보 프로세서에 의해 판독되는 것이 바람직하다. 도 5에 예시된 PES 필드 내의 트랙 ID를 기록하는 방법이 주어지면, 다중 트랙 ID 레지스터는 각 필드로부터 ID 비교가 용이하도록 하여 그 위치에 대한 최대 정보가 서보 프로세서로 전달되도록 한다.
본 발명이 바람직한 실시예에 관하여 기술되었으나, 본 발명의 다양한 변화가 본 발명의 범위 및 개시를 벗어남이 없이 기술된 본 발명의 방법 및 수단에서 가능하다는 것은 쉽게 이해될 수 있다. 따라서, 기술된 실시예는 단지 예시로만 간주되며 본 발명은 첨부된 청구항에서 특정되는 것 이외의 것으로 한정되지는 않는다.
본 발명에서는 서보 시스템 데이터를 디스크 상의 각 트랙에 대한 위치 오류신호로 부호화하여 기록할 때 각 트랙에 대한 트랙 ID가 2개의 PES 필드 그룹에 기록되도록 함으로써 오류 허용이 개선되고, 이로 인해 보다 높은 비트 밀도로 정보를 기록할 수 있으므로 사용되는 전체 디스크 공간이 줄어든다.

Claims (19)

  1. 복수 트랙을 구비하는 데이터 기억 장치(data storage device)를 동작시키는 방법에 있어서,
    a) 회전 디스크―여기서 디스크는 그 위에 미리 기록된 복수의 위치 오류 신호(positional error signal; PES)를 갖고, 상기 PES는 적어도 별개의 제1 및 제2 PES 그룹이 존재하도록 트랙의 중앙선에 대해 상대적으로 위치하되, 상기 제1 PES 그룹은 상기 트랙의 중앙선에 대해 공통 관계를 가지며, 상기 제2 PES 그룹은 상기 트랙의 중앙선으로부터 오프셋(offset)되어 상기 제1 PES 그룹과 구별되고, 상기 제1 및 제2 PES 그룹은 상기 트랙을 따라 서로 오프셋됨― 위에 판독 헤드를 위치시키는 단계;
    b) 상기 판독 헤드 근처를 통과하는 상기 제1 PES 그룹 내의 PES에 의해 유도되는 제1 파형(waveform)을 상기 판독 헤드로부터 수집(capture)하는 단계;
    c) 상기 제1 파형을 제1 복수 이진 데이터 비트로 변환하는 단계;
    d) 상기 제1 복수 이진 데이터 비트로부터 복수의 비트-벡터(bit-vector)를 추출하는 단계;
    e) 오류의 존재 유무의 판단을 나타낼 수 있는 비트 패턴에 대한 소정 조건으로부터의 오차(deviation)에 대해 상기 복수의 비트-벡터를 테스트하는 단계;
    f) 상기 복수의 비트-벡터 내에 있는 용장 정보(redundancy information)를 사용하여 오류를 정정하는 단계; 및
    g) 상기 복수의 비트-벡터로부터 트랙 위치에 대한 제1 정보를 복호하는 단계
    를 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오류 정정 단계가 상기 복수의 비트-벡터 내에 있는 용장 정보를 사용하여 오류 정정 신드롬(syndrome)을 산출하는 단계를 추가로 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 비트-벡터가 적어도 하나의 리드-솔로몬 형태(Reed-Solomon type)의 오류 정정 코드워드(codeword)를 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 비트-벡터가 적어도 하나의 해밍 형태(Hamming type)의 오류 정정 코드워드를 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 판독 헤드 근처를 통과하는 상기 제2 PES 그룹 내의 제2 PES에 의해 유도되는 제2 파형을 상기 판독 헤드로부터 수집하는 단계; 및
    트랙에 대한 상기 판독 헤드의 위치를 결정하기 위해 상기 제1 및 제2 파형의 아날로그 특성을 사용하는 단계
    를 추가로 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    트랙 위치에 대한 정보는 상기 제1 그룹 내에 있는 적어도 하나의 PES 및 상기 제2 그룹 내에 있는 적어도 하나의 PES에 용장 상태로 기록되며,
    상기 데이터 기억 장치 동작 방법은
    트랙 위치에 대한 제2 정보를 얻도록 상기 제2 파형에 대해 상기 변환 단계, 추출 단계, 테스트 단계, 정정 단계 및 복호 단계를 반복하는 단계; 및
    트랙 위치에 대한 상기 제1 정보와 트랙 위치에 대한 상기 제2 정보를 비교하는 단계
    를 추가로 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    각 PES 신호에 대한 상기 복수의 이진 데이터 비트가 일정 수의 1을 포함하고, 1과 1 사이에 0으로 이루어지는 소정의 최대 실행 길이(run length)보다 작은 데이터 기억 장치 동작 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    소정 테이블 내에 해당 심볼을 갖는 각 비트-벡터에 대해 상기 비트-벡터를 해당 심볼로 변환하는 단계; 및
    해당 심볼을 갖지 않는 각 비트-벡터에 대해 오류 플래그(error flag)를 설정하는 단계
    를 추가로 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비트-벡터가 해당 심볼보다 적어도 2개 이상의 비트를 더 구비하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오류 정정 단계가 상기 복수의 이진 데이터 비트로 표현되는 오류 정정 코드로부터 오류 정정 신드롬을 산출하는 단계를 추가로 포함하는 데이터 기억 장치 동작 방법.
  11. 데이터 기억 장치에 있어서,
    a) 복수의 위치 오류 신호(PES)―여기서 PES는 적어도 제1 및 제2 PES 그룹을 포함하며, 상기 제2 PES 그룹은 상기 제1 PES 그룹으로부터 방사상으로 오프셋됨―가 기록되는 디스크;
    b) 상기 디스크를 회전시키는 수단;
    c) 회전시 상기 디스크 위에 위치를 정할 수 있는 판독 헤드―여기서 판독 헤드가 PES를 통과할 때 PES가 상기 판독 헤드 내의 파형을 유도함―;
    d) 상기 판독 헤드로부터 파형을 수신하여 상기 파형에 대응하는 복수의 데이터 비트를 출력하는 PES 데이터 검출기;
    e) 상기 파형에 대응하는 복수의 데이터 비트를 기억하는 적어도 2개의 제1 및 제2 패턴 레지스터(pattern register);
    f) 상기 제1 PES 그룹 내의 각 PES에 대한 복수의 데이터 비트를 수신하도록 상기 제1 패턴 레지스터를 선택하고, 상기 제2 PES 그룹 내의 각 PES―여기서 제2 PES 그룹 내의 PES가 상기 판독 헤드를 통과하는 시간은 상기 제1 PES 그룹 내의 PES가 상기 판독 헤드를 통과하는 시간과 동일하지 않음―에 대해 상기 제2 패턴 레지스터를 선택하는 타이밍 제어기(timing controller); 및
    g) 상기 제1 또는 제2 패턴 레지스터 내의 복수의 데이터 비트로부터 트랙 위치 정보를 추출하는 PES 데이터 프로세서―여기서 PES 데이터 프로세서는 신드롬 계산기 및 오류 정정기를 포함함―
    를 포함하는 데이터 기억 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 PES 데이터 프로세서가
    상기 제1 또는 제2 패턴 레지스터 내의 비트를 복수의 비트-벡터로 분할하는 비트-벡터 추출기; 및
    소정의 테이블 내에 있는 각 비트-벡터에 대해서는 상기 테이블 내의 해당 심볼을 출력하고, 상기 테이블 내에 없는 각 비트-벡터에 대해서는 상기 신드롬 계산기에 대한 입력을 제공하는 선택 심볼을 출력하는 사상기(mapper)
    를 추가로 포함하는 데이터 기억 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 PES 그룹은 상기 제1 및 제2 PES 그룹으로부터도 오프셋되며, 서로에 대해서도 오프셋된 제3 및 제4 그룹을 포함하고,
    상기 데이터 기억 장치는 제3 및 제4 패턴 레지스터를 추가로 포함하며,
    상기 타이밍 제어기는 상기 제3 PES 그룹 내의 각 PES에 대한 상기 복수의 데이터 비트를 수신하도록 상기 제3 패턴 레지스터를 선택하고, 상기 제4 PES 그룹 내의 각 PES에 대해 상기 제4 패턴 레지스터를 선택하는 수단을 추가로 포함하는
    데이터 기억 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    제1 및 제2 트랙 ID 레지스터를 추가로 포함하며,
    상기 PES 데이터 프로세서는 상기 제1 및 제2 트랙 ID 레지스터 중 선택된 하나의 레지스터에 상기 트랙 위치 정보를 기억하는
    데이터 기억 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    제1, 제2, 제3 및 제4 트랙 ID 레지스터를 추가로 포함하며,
    상기 PES 데이터 프로세서는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 트랙 ID 레지스터 중 선택된 하나의 레지스터에 상기 트랙 위치 정보를 기억하는
    데이터 기억 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    트랙에 대한 상기 판독 헤드의 위치를 결정하기 위해 상기 파형의 아날로그 특성을 사용하는 수단을 추가로 포함하는 데이터 기억 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 PES 그룹에 기억되는 복수의 데이터 비트가 동일한 웨이트(weight)를 가지는 데이터 기억 장치.
  18. 데이터 기억 장치에 있어서,
    a) 복수의 위치 오류 신호(PES)―여기서 PES는 적어도 제1 및 제2 PES 그룹을 포함하며, 상기 제2 PES 그룹은 상기 제1 PES 그룹으로부터 오프셋됨―가 기록되는 디스크;
    b) 회전시 상기 디스크 위에 위치를 정할 수 있는 판독 헤드―여기서 판독 헤드가 PES를 통과할 때 PES가 상기 판독 헤드에 파형을 유도함―;
    c) 상기 판독 헤드로부터 파형을 수신하고, 상기 파형에서의 자기 전이(magnetic transition)에 기초하여 상기 파형에 대응하는 복수의 데이터 비트를 출력하는 PES 데이터 검출기; 및
    d) 상기 복수의 데이터 비트로부터 트랙 위치 정보를 추출하는 PES 데이터 프로세서―여기서 PES 데이터 프로세서는
    i) 상기 복수의 데이터 비트를 복수의 비트-벡터로 분할하는 비트-벡터 추출기;
    ii) 소정의 테이블 내에 있는 각 비트-벡터에 대해서는 상기 테이블 내의 해당 심볼을 출력하고, 상기 테이블 내에 없는 각 비트-벡터에 대해서는 상기 비트-벡터보다 적은 수의 비트를 가지는 선택 심볼을 출력하는 사상기(mapper);
    iii) 오류 정정 신드롬을 산출하기 위해 상기 사상기로부터 출력되는 심볼을 사용하는 신드롬 계산기; 및
    iv) PES 데이터 처리 오류를 기록하는 오류 레지스터
    를 포함함―
    를 포함하는 데이터 기억 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    트랙에 대한 상기 판독 헤드의 위치를 결정하기 위해 상기 제1 및 제2 파형의 아날로그 특성을 사용하는 수단을 추가로 포함하고,
    상기 PES 데이터 프로세서는 상기 데이터 비트에서 적어도 하나의 오류를 정정하기 위해 상기 신드롬을 사용하는 정정기를 추가로 포함하는
    데이터 기억 장치.
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