KR20040080909A

KR20040080909A - 자기 디스크 장치

Info

Publication number: KR20040080909A
Application number: KR1020030085900A
Authority: KR
Inventors: 구와무라노부히로
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-11-29
Publication date: 2004-09-20
Also published as: CN1530930A; CN1275226C; SG118215A1; EP1457981A2; JP4063694B2; DE60310873T2; US20040193798A1; EP1457981B1; JP2004273060A; TWI254917B; EP1457981A3; DE60310873D1; KR100584065B1; US7177979B2; TW200417993A

Abstract

본원 발명은, 누설 자계가 인접 트랙 상의 데이터를 조금씩 소거해 가는 상황이 발생해도, 그것을 보상하여 자기 디스크 장치로서 데이터 에러가 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

자기 디스크와, 자기 헤드와, 데이터의 라이트 또는 리드 처리를 행하는 기록 재생 회로를 갖고, 데이터를 자기 디스크 상의 트랙 상에 기록 또는 재생하는 자기 디스크 장치에서, 임의의 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하고, 검지에 기초하여 임의의 트랙의 인접 트랙의 데이터를 일단 판독하여 인접 트랙에 데이터를 재라이트한다. 또한, 트랙에 데이터를 라이트하는 경우에, 물리적인 트랙의 1개 걸러 스킵하여 라이트하고, 전체 트랙의 반수 트랙을 라이트한 후에 상기 스킵한 트랙에 라이트한다.

Description

자기 디스크 장치{MAGNETIC DISK DEVICE}

본 발명은, 자기 디스크 장치에서, 임의의 트랙 상의 데이터를 반복하여 라이트함으로써 발생하는 인접 트랙 데이터의 소거에 의한 데이터 소실을 방지하는 기술에 관한 것이다.

최근, 자기 디스크 장치는 컴퓨터 분야뿐만 아니라 비디오를 대신하는 하드디스크 레코더 등에의 이용도 확대되고 있어, 랜덤 액세스가 가능한 대용량의 기억 장치로서 기억 용량의 대용량화에의 요구는 점점 더 높아지고 있다.

도 2에 일반적인 자기 디스크 장치의 기구부를 도시한다. 유리 등의 비자성원판 상에 자성층을 적층한 자기 디스크(201)와, 그 자기 디스크에 데이터를 라이트하기 위한 라이트 헤드 및 자기 디스크로부터 데이터를 리드하기 위한 리드 헤드를 갖는다. 라이트 헤드와 리드 헤드는 통상 일체화된 자기 헤드 구조(202)를 하고 있다. 자기 디스크(201)는 1개의 스핀들(203)에 부착되어 있고, 헤드(202)는 자기 디스크면의 수만큼 아암(204)에 부착된 상태로 배치된다. 아암(204)은 VCM(보이스 코일 모터)(205)에 의해 디스크면으로 가동(可動)할 수 있는 구조를 하고 있다.

자기 디스크 장치에서는, 데이터의 라이트 ·리드는 디스크 상에 동심원 형상에 위치하는 에어리어에서 행해지며, 이 동심원을 트랙이라고 한다. 도 3은 자기 디스크(301) 상에 트랙(302)이 배치되어 있는 모습을 도시하고 있다. 트랙(302)은, 통상 등간격의 트랙 피치(303)의 간격으로 위치하고, 헤드를 위치 결정할 때에 필요로 되는 정보가 기입된 서보 에어리어와 사용자가 라이트 ·리드할 수 있는 데이터 에어리어로 이루어진다. 또한 데이터 에어리어는 섹터로 불리는 액세스 최소 단위로 분할할 수 있다.

도 4에 자기 디스크 장치의 데이터 라이트 ·리드에 필요한 기본적 구성 요소를 도시한다. 데이터 라이트 시에는, 호스트 컴퓨터(401)로부터 데이터가 하드디스크 컨트롤러(HDC)(402)로 보내어진다. HDC(402)는 라이트하는 어드레스 즉, 헤드, 트랙, 섹터 번호를 결정하고, 지정된 섹터 위치에 라이트 헤드(407)를 이동하도록 서보 컨트롤러(404)에 명령을 내린다. 서보 컨트롤러(404)는 R/W 증폭기(406), R/W 채널(405)을 통해 얻어진 자기 디스크(409) 상에 기입된 서보 정보에 기초하여, 원하는 섹터가 존재하는 트랙에 라이트 헤드를 이동시킨다.

HDC(402)는, 회전하는 자기 디스크(409)의 트랙 상에서 지정한 섹터의 타이밍에 맞춰 라이트 데이터를 R/W 채널(405)로 출력한다. 라이트 데이터는 R/W 채널(405), R/W 증폭기(406)에 의해 라이트에 적합한 데이터로 부호화된 후, 라이트 헤드(407)에 의해 자기 디스크(409)에 기입된다. 또한, 통상 호스트로부터의 데이터는 일단 데이터 버퍼(403)에 저장되고, 라이트의 준비가 완료되면 데이터 버퍼(403)로부터 R/W 채널로 보내진다.

데이터를 리드할 때도, 헤드를 원하는 섹터가 존재하는 트랙 상에 위치 결정하는 수순은 라이트를 행하는 경우와 마찬가지이다. 헤드의 위치 결정이 완료된 후, 지정된 섹터의 타이밍에 맞춰, 리드 헤드(408)에 의해 자기 디스크(409)로부터 판독하고, 판독된 파형을 R/W 증폭기(406), R/W 채널(405)에 의해 원래의 데이터로 복호하며, 복호된 데이터가 HDC(402)로 보내진다. 마지막으로 HDC(402)가 데이터를 호스트 컴퓨터로 출력한다.

이상과 같은 수순으로 데이터의 라이트 ·리드를 행하지만, 호스트 컴퓨터가 자기 디스크 장치에 액세스할 때에 지정하는 어드레스는 논리적 어드레스로 불리고, 실제로 디스크 상의 어드레스인 물리 어드레스와는 반드시 일치하지는 않는다. 호스트 컴퓨터(401)가 지정한 논리적 어드레스로부터 MPU(410)가 물리적 어드레스를 계산하고, 그 어드레스에 대하여 실제의 라이트 ·리드 동작을 행한다. 자기 디스크 장치에 순차적으로 액세스한 경우에 데이터를 라이트 ·리드하는 순서는 논리적 어드레스의 순서이다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어지는 자기 디스크 장치에서, 기억 용량의 대용량화의 요구에 응하기 위해서는, 예를 들면 디스크의 선기록 밀도 즉, 트랙 원주(圓周) 방향의 밀도를 높임으로써 기록 밀도를 향상시키거나, 혹은 트랙 폭을 작게 하여 트랙 피치를 좁게 함으로써 트랙 밀도를 높여 기록 밀도를 향상시키고자 하는 시도가 행해진다.

도 5에 라이트 헤드의 구조 개략도를 도시한다. 코일(503)에 전류를 흘리면 상부 자극(502)의 헤드의 부상면부(504)와 하부 자극(501) 사이에 자계가 발생하고, 이 자계가 자기 디스크면 상을 자화함으로써 데이터를 라이트한다. 앞서 설명한 바와 같이, 기록 밀도를 향상시키기 위해 트랙 폭의 협소화가 진행되고 있지만, 라이트 헤드 선단부의 협소화가 진행되면, 선단부가 자속으로 포화되게 되기 때문에, 본래 발생해야 할 부상면부(504)만이 아니라 측면(505)으로부터도 자계가 누설되게 되는 현상이 발생한다. 그리고, 트랙 피치가 좁은 경우, 이 측면으로부터의 누설 자계가 인접하는 트랙으로까지 확대되는 경우가 발생할 수 있다. 누설 자계는 데이터를 라이트하기 위한 본래의 라이트 자계와 비교하면 미약하기 때문에, 이 자계가 인접 트랙으로까지 확대되어도 즉시 인접 트랙의 데이터가 영향을 받는 것은 아니지만, 다수회 반복하여 누설 자계에 노출되면 인접 트랙의 데이터가 조금씩 소거되어, 결국 데이터를 판독할 수 없게 된다.

이 누설 자계에 의한 인접 트랙의 데이터 소실을 피하기 위한 방법으로서는, 자기 디스크 장치를 구성하고 있는 부품의 관점에서 말하면, (1) 인접 트랙으로부터의 누설 자계가 있어도 데이터가 소거되기 어렵도록 자기 디스크의 보자력을 향상시키는 것, (2) 누설 자계가 발생하기 어려운 구조의 라이트 헤드로 하는 것 등의 방법을 들 수 있다.

또한, 장치로서의 사용 방법에 의해 누설 자계에 의한 인접 트랙 소거의 발생을 억제한다고 하는 관점에서는, (3) 트랙 피치를 확대함으로써 인접 트랙이 누설 자계를 쬐는 양을 감소시키는 것, (4) 데이터를 라이트할 때에 라이트 헤드에 제공하는 전류의 크기나, 그 라이트 전류 파형의 오버슈트량을 조정하여 누설 자계의 발생량 그 자체를 억제하는 것 등의 방법을 들 수 있다.

또한, 종래 기술로서, 기록 매체에의 기록 밀도를 향상시키기 위해 트랙 밀도 TPI를 올리는 것이 요구되며, 이 높은 TPI에 의해 기록 매체의 단위 기억 영역에 신구의 기입 데이터가 공존하는 상태가 발생할 수 있어, 구 데이터를 판독하는 것에 기인하는 데이터의 부정 발생을 억지하는 개선책이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특개 2001-338468).

또한, 다른 종래 기술로서, 기억 장치의 고장 빈도가 액세스 횟수나 통산 통전 시간에 대하여 상관성이 높은 것에 주목하여, 주기억 수단에 소정의 조작이 행해질 때마다 주기억 수단에의 조작 이력으로서 기억하고, 이 조작 이력에 기초하여 주기억 수단의 고장 발생의 가능성 유무를 판별하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특개 2001-350596).

누설 자계에 의한 인접 트랙의 데이터 소실을 억제하기 위해서는 상술한 바와 같은 방법이 있지만, (1)에서 설명한 바와 같이 원판의 보자력을 향상시키면, 인접 트랙의 데이터는 소거되기 어렵게 되지만, 본래 라이트해야 할 데이터 자체도 라이트하기 어렵게 되기 때문에 오버라이트 특성이 열화되어, 본래 라이트해야 할데이터의 에러 레이트를 열화시키는 원인이 된다. (2)에 대해서는, 현재 누설 자계를 억제하는 데 유효한 라이트 헤드 구조를 충분히 알고 있는 것이 아니므로, 이제부터의 과제이다.

또한, (3)의 방법을 취한 경우, 원판당 기억 용량을 확보하고자 하면, 트랙 피치를 확대한 분만큼 선기록 밀도를 올릴 필요가 있지만, 선기록 밀도를 올리면, 재생 파형의 분해능의 저하나 S/N의 저하를 초래하여, 에러 레이트의 열화가 발생한다. 또한, (4)는 라이트 전류값의 설정이나 라이트 전류의 오버슈트의 조정이지만, 누설 자계가 발생하지 않는 방향, 즉, 라이트 전류값을 작게 설정하거나, 오버슈트량을 억제하거나 하면, (1)과 마찬가지로 데이터 자체의 기입이 불충분하게 되어, 에러 레이트가 열화될 가능성이 있다.

또한, 상기한 일본 특개 2001-338368, 일본 특개 2001-350596에는, 기록 매체에의 기입 데이터의 고장에 대한 개선책이 제안되어 있지만, 누설 자계에 의한 인접 트랙에의 데이터 소거에 대하여 개선하고자 하는 것이 아니며, 또한, 그 개선책에는 기입 데이터의 리프레시 처리에 대한 배려가 되어 있지 않다.

본 발명의 목적은, 누설 자계가 인접 트랙 상의 데이터를 조금씩 소거해 가는 상황이 발생해도, 그것을 보상하여 자기 디스크 장치로서 데이터 에러가 발생하지 않도록 데이터의 리프레시를 실시하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크 장치에서의, 자기 디스크면의 에어리어 y에 속하는 트랙 x에 데이터 라이트되었을 때의 데이터 리프레시의 처리 수순을 도시하는 흐름도.

도 2는 일반적인 자기 디스크 장치의 기구부의 개요를 도시하는 도면.

도 3은 일반적인 자기 디스크 상에 있어서의 트랙의 배치 상황을 도시하는 개념도.

도 4는 일반적인 자기 디스크 장치에서의 데이터의 리드 ·라이트에 필요한 구성을 도시하는 도면.

도 5는 일반적인 자기 디스크 장치에서의 라이트 헤드의 구조의 개략을 도시하는 도면.

도 6은 자기 디스크 상에 있어서의 물리적인 트랙 번호와 논리적인 트랙 번호의 대응 관계를 도시하는 일례의 도면.

도 7은 자기 디스크 상에 있어서의 물리적인 트랙 번호와 논리적인 트랙 번호의 대응 관계를 도시하는 다른 예의 도면.

도 8은 본 실시예에 따른, 자기 디스크면 상을 복수의 영역으로 분할하는 구성예를 도시하는 도면.

도 9는 본 실시예에 따른, 임의의 자기 디스크면에 대하여, 물리 짝수 트랙과 물리 홀수 트랙의 라이트 횟수가 에어리어마다 메모리 상에 기록된 상황을 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

201 : 자기 디스크

202 : 자기 헤드

203 : 스핀들

204 : 아암

205 : VCM

301 : 자기 디스크

302 : 자기 디스크 상의 트랙

303 : 트랙 피치

401 : 호스트 컴퓨터

402 : HDC

403 : 데이터 버퍼

404 : 서보 컨트롤러

405 : R/W 채널

406 : R/W 증폭기

407 : 라이트 헤드

408 : 리드 헤드

409 : 자기 디스크

410 : MPU

501 : 라이트 헤드 하부 자극

502 : 라이트 헤드 상부 자극

503 : 라이트 헤드 코일

504 : 라이트 헤드 부상면부

505 : 라이트 헤드 측면부

601, 701 : 자기 디스크 상의 트랙

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 주로 다음과 같은 구성을 채용한다.

데이터를 기록하기 위한 자기 디스크와, 상기 자기 디스크에 대하여 데이터의 라이트 또는 리드를 행하는 자기 헤드와, 상기 자기 헤드에 접속되어 데이터의 라이트 또는 리드 처리를 행하는 기록 재생 회로를 포함하고, 상기 데이터를 상기 자기 디스크 상에 위치하는 복수의 동심원 형상의 트랙 상에 기록 또는 재생하는 자기 디스크 장치에 있어서,

임의의 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하고,

상기 검지에 기초하여 상기 임의의 트랙의 인접 트랙의 데이터를 일단 판독하여 상기 인접 트랙에 상기 데이터를 재라이트하는 구성으로 한다.

또한, 데이터를 기록하기 위한 자기 디스크와, 상기 자기 디스크에 대하여 데이터의 라이트 또는 리드를 행하는 자기 헤드와, 상기 자기 헤드에 접속되어 데이터의 라이트 또는 리드 처리를 행하는 기록 재생 회로를 포함하고, 상기 데이터를 상기 자기 디스크 상에 위치하는 복수의 동심원 형상의 트랙 상에 기록 또는 재생하는 자기 디스크 장치에 있어서,

상기 자기 디스크 상의 모든 트랙을 복수의 에어리어마다 구분하고,

상기 구분된 에어리어 내의 물리적인 짝수 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하며,

상기 검지에 기초하여 상기 에어리어 내의 물리적인 홀수 트랙의 데이터를 일단 판독하여 상기 홀수 트랙에 상기 데이터를 재라이트하는 구성으로 한다.

상기 구분된 에어리어 내의 물리적인 홀수 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하며,

상기 검지에 기초하여 상기 에어리어 내의 물리적인 짝수 트랙의 데이터를 일단 판독하여 상기 짝수 트랙에 상기 데이터를 재라이트하는 구성으로 한다.

또한, 상기 자기 디스크 장치에서, 상기 트랙에 데이터를 라이트하는 경우에, 물리적인 트랙의 1개 걸러 스킵하여 라이트하고, 모든 트랙의 반수 트랙을 라이트한 후에 상기 스킵한 트랙에 라이트하는 구성으로 한다.

이러한 구성을 채용함으로써, 본 발명은, 누설 자계가 인접 트랙 상의 데이터를 조금씩 소거해 가는 상황이 발생해도, 그것을 보상하여 자기 디스크 장치로서 데이터 에러가 발생하지 않도록 할 수 있다.

<실시예>

본 발명의 실시예에 따른 자기 디스크 장치, 특히, 누설 자계에 의한 인접 트랙의 데이터 소거에 대한 대처책의 개요에 대하여 우선 설명한다. 상술한 바와 같이, 누설 자계에 의한 인접 트랙의 데이터 소거 현상 그 자체의 발생을 억제하는 방법에는 한계가 있기 때문에, 본 발명의 실시예에서는, 가령 누설 자계가 발생하여 그 자계가 인접 트랙 상의 데이터를 조금씩 소거해 가는 상황이 발생해도, 그것을 보상하여 자기 디스크 장치로서 데이터 에러가 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.

따라서, 자기 디스크면 상에의 데이터 라이트의 횟수가 임의의 설정된 횟수에 도달한 경우에, 해당 트랙의 인접 트랙의 데이터가 누설 자계에 의해 소거되게 될 가능성이 있는 것으로 하여, 데이터의 리프레시 즉, 자기 디스크면 상에 기입된 데이터를 일단 판독하고, 동일한 트랙 상에 재라이트를 행하는 것이다.

도 6은 자기 디스크 상에 있어서의 물리적인 트랙 번호와 논리적인 트랙 번호의 대응 관계를 도시하는 일례의 도면이고, 도 7은 자기 디스크 상에 있어서의 물리적인 트랙 번호와 논리적인 트랙 번호의 대응 관계를 도시하는 다른 예의 도면이다. 본 실시예에서는, 자기 디스크면 상에 데이터를 라이트할 때에는, 사전에 그 순서가 물리적으로 1개 건너의 트랙이 되도록 해 둔다. 즉, 물리적인 트랙 번호와 실제로 자기 디스크 장치를 사용할 때의 순서를 나타내는 논리적인 트랙 번호를 도 6과 같이 대응시킨다.

도 6에 도시한 바와 같이 물리적 트랙 번호와 논리적 트랙 번호를 대응시킴으로써, 데이터를 자기 디스크면 상에 라이트하는 순서는 물리 트랙 번호의 0, 2, 4, …로 된다. 도 6에서는 전체 트랙 수가 2n개인 경우를 도시하였지만, 이 경우, 절반 이하의 용량 즉, 사용한 트랙 개수가 n개 이하인 경우에는 인접 트랙에는 데이터가 라이트되어 있지 않기 때문에, 반복하여 라이트를 행해도 누설 자계에 의해 인접 트랙을 소거할 우려가 없어 데이터의 리프레시 동작을 행할 필요는 없다.

한 개 걸러 논리 트랙 번호를 할당하는 다른 방법으로서는, 도 7에 도시한바와 같은 할당 방법도 본 실시예로서 채용할 수 있다. 또한, 자기 디스크면마다 라이트한 횟수를 물리적인 짝수 트랙과 홀수 트랙에서 따로따로 기록해 둔다. 이와 같이 함으로써, 예를 들면 물리적인 짝수 트랙의 라이트 횟수가 규정된 횟수에 도달한 경우에는 물리적인 홀수 트랙의 데이터 리프레시를, 반대로 물리적인 홀수 트랙의 라이트 횟수가 규정된 횟수에 도달한 경우에는 물리적인 짝수 트랙의 데이터 리프레시만을 행하면 되므로, 리프레시에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

데이터의 리프레시는, 호스트로부터의 명령에 의한 동작을 실행하고 있지 않은 동안에 실시해야 한다. 따라서, 디스크 전면을 한번에 리프레시하는 것은 호스트로부터의 명령 동작의 관점에서 시간적으로 곤란하다. 따라서, 본 실시예에서는, 도 8에 도시한 바와 같이 원판면마다 자기 디스크면을 몇 개의 에어리어로 분할하고, 각 에어리어마다 데이터를 라이트한 횟수를 기록해 놓고, 각각의 에어리어마다 리프레시 동작이 필요한지의 여부를 판단하도록 한다.

부연하면, 본 발명은, 트랙 1개마다의 라이트 횟수를 관리하여 해당 트랙의 인접 트랙에서의 데이터의 재라이트를 실시하는 사상이며, 또한, 물리 트랙의 1개 걸러의 트랙에 기록해 가서 전체 반수 트랙을 기록한 후에, 스킵한 트랙에 라이트하는 방법을 채용하는 것이다. 보다 구체적인 구성으로서는, 상술한 사상에서는 관리해야 할 트랙의 대상 수가 방대해져, 메모리 관리상 실제적이지 않다는 것을 고려하여, 자기 디스크면을 에어리어로 분할하고, 이 에어리어마다 라이트 횟수나 재라이트 실시를 행하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 데이터를 리프레시하는 트랙 개수를 한정할 수 있기 때문에, 본래는 아직 리프레시가 필요하지 않은 영역을리프레시하는 낭비를 줄일 수 있고, 리프레시에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

도 9는, 본 실시예에 따른, 임의의 자기 디스크면에 대하여, 물리 짝수 트랙과 물리 홀수 트랙의 라이트 횟수가 에어리어마다 메모리 상에 기록된 상황을 도시하는 도면이다. 또한, 이하의 설명에서는 트랙 번호는 특별히 명시하지 않아도, 물리적인 트랙 번호를 나타내고 있는 것으로 한다. 도 8과 도 9에 도시한 구체적인 일례를 예로 들면, 임의의 디스크면의 에어리어 분할수는 10개 정도이면 되고, 임의의 자기 디스크면의 트랙의 총수를 4∼5만개로 하면, 에어리어마다 포함되는 트랙 수는 4∼5000개로 된다. 도 9에서, even[1]이라는 것은, 에어리어 번호 1에 있는 물리 트랙의 짝수 트랙에서의 라이트 횟수를 나타내는 변수이고, 메모리 상에는 예를 들면, even[1]900으로서 라이트 횟수가 기록되어 있는 것이다. 여기서, 에어리어 번호 1 내의 모든 짝수 트랙에 동일한 횟수만큼 반드시 라이트되는 것은 아니지만, 에어리어 번호 1 내의 임의의 트랙에서의 라이트 횟수의 최대값을 기록해 두어도 된다.

복수의 자기 디스크면을 갖는 자기 디스크 장치인 경우에는, 도 9에 도시한 테이블을 자기 디스크면의 수만큼 갖게 된다. 에어리어 y의 짝수 트랙을 라이트한 횟수는 even[y]로 저장하고, 홀수 트랙을 라이트한 횟수를 odd[y]로 저장하고 있다. 자기 디스크 장치의 출하 시에는 이들 값은 모두 0이다.

도 9에 도시한 테이블의 값은, 자기 디스크 장치의 전원이 들어가 있지 않은 동안에도 유지되어 있어야 하기 때문에, 불휘발성 메모리, 예를 들면 플래시 메모리나 혹은 자기 디스크면 상에 기록된다. 그러나, 자기 디스크 장치의 동작 중에는 이들의 라이트 횟수 값은 빈번하게 판독되거나 혹은 갱신되기 때문에, 라이트 횟수는 RAM 등의 고속으로 기입 및 판독할 수 있는 메모리 상에 보존해 놓는 것이 바람직하다.

이 경우, 자기 디스크 장치의 기동 시에, 불휘발성 메모리에 기록된 전회까지의 라이트 횟수 기록을 판독하여, 이 값을 RAM 상에 보존해 놓고, 자기 디스크 장치의 동작 중에는 RAM 상의 값을 판독하거나 혹은 갱신한다. 그리고, 자기 디스크 장치의 전원이 절단되기 전에, RAM 상의 값을 불휘발성 메모리에 재기입하는 수순을 취한다. 자기 디스크 장치의 전원은 갑자기 절단될 가능성도 있기 때문에, 자기 디스크 장치의 전원이 오프되는 순간뿐만 아니라, 때때로 RAM 상의 값을 불휘발성 메모리에 보존해 두는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 데이터의 리프레시에 대한 처리 수순을 설명한다. 도 1에는, 트랙 x가 라이트되었을 때에 데이터 리프레시 처리가 필요한지의 여부를 판단하는 수순, 및 리프레시 처리를 행한 후의 처리 수순에 대하여 도시한다. 또한, 트랙 x는 에어리어 y에 속해 있는 것으로 가정하고 이하 설명한다.

우선, 단계 101에서 트랙 x가 짝수 트랙인지 홀수 트랙인지를 판단한다. 이하, 트랙 x는 짝수 트랙이었다고 가정하고 진행시킨다. 다음으로, 단계 102에서 인접 트랙이 사전에 라이트되었는지의 여부를 판단한다. 만약, odd[y] = 0 즉, 에어리어 y의 홀수 트랙이 한번도 라이트되지 않은 경우에는, 짝수 트랙이 몇회 라이트되어도 누설 자계에 의한 인접 트랙의 소거를 고려할 필요는 없으며, 짝수 트랙을 라이트한 횟수는 문제가 되지 않기 때문에, 처리는 단계 103으로 진행하고,even[y]의 수는 항상 1로 된다. 만약, odd[y]가 0이 아닌 경우 즉, 사전에 홀수 트랙에 데이터가 라이트되어 있는 경우에는, 단계 104로 진행하고, even[y]의 값이 1만큼 인크리먼트된다(에어리어 y의 짝수 트랙의 라이트 횟수가 1씩 증가한다).

even[y]의 값이 갱신된 경우에는, 짝수 트랙의 라이트 횟수가 리프레시가 필요로 되는 횟수에 도달할 가능성이 있기 때문에, 단계 105에서 그 횟수를 판단한다. 여기서는 임계값 p에 도달하였는지의 여부로 리프레시가 필요한지의 여부를 판단하고 있다. even[y]의 값이 임계값 p 미만인 경우에는 리프레시는 필요하지 않다고 판단하고 처리를 종료한다(106). 그러나, even[y]가 p 이상으로 된 경우에는 리프레시가 필요로 될 가능성이 있기 때문에 처리를 계속한다.

에어리어 y의 짝수 트랙에의 라이트 횟수가 임계값 p에 도달한 경우에는, 바로 리프레시 동작을 행해도 되지만, 단계 107에 나타낸 바와 같이(도 1의 점선 테두리를 참조), 데이터를 리프레시하기 위해 현재 라이트되어 있는 에어리어 y의 홀수 트랙 데이터를 일단 리드하고(108), 임의의 횟수 이상 리드 재시도 동작이 들어 간 경우에 실제로 데이터가 소거되고 있다고 판단하여(109), 데이터를 재라이트하는 방법을 채용할 수도 있다. 일반적으로 자기 디스크 장치에서는, 1회째의 리드 동작으로 데이터를 정확하게 판독할 수 없는 경우에는, 정확하게 판독할 수 있을 때까지 동일한 부분의 데이터를 최대 수십회∼백회 정도 반복하여 리드하는 재시도 동작이 실시되며, 완전하게 데이터가 파괴되어 있지 않으면, 재시도 동작으로 데이터를 판독할 수 있는 경우가 많다.

도 1에서는 해당 에어리어 y의 홀수 트랙을 리드하였을 때에, 재시도가 q회이상의 횟수 발생한 경우에, 실제로 그 에어리어의 데이터를 리드하기 어렵게 되어 있다고 단계 109에서 판단한다. 그리고, 재라이트가 필요하다고 판단되면 단계 110에서 재라이트를 행한다(에어리어 y의 모든 홀수 트랙을 재라이트한다). 만약, 재시도 동작의 발생 횟수가 적어, 아직 리프레시할 필요가 없다고 판단한 경우에는, 데이터의 재라이트는 실시되지 않는다. 이 재라이트의 실시를 행하지 않는 경우에는, 실제로 라이트가 필요하다고 판단되었을 때에(예를 들면, 단계 105에서 p에 도달했을 때에), 조금 전에 리드한 해당 에어리어의 데이터를 다시 리드할 필요가 없도록(단계 108을 반복하지 않도록), 일단 리드한 데이터는 재라이트가 필요한지의 여부의 판단이 내려질 때까지, 일시적으로 RAM 등의 고속 메모리에 보존해 두는 것이 바람직하다.

단계 107에 도시한 처리를 실시하지 않는 경우에는, 리프레시하는 에어리어의 데이터를 일단 모두 리드하고 나서 데이터를 재라이트하는 것이 아니라, 작은 블록 단위(예를 들면, 4∼5000트랙/에어리어 대신에, 100트랙/블록)로 리드하여, 바로 재라이트를 반복하는 방법을 채용함으로써, 리드한 데이터를 재라이트할 때까지 일단 보존해 두기 위한 큰 메모리를 준비할 필요가 없어, 비용적으로 유리하다.

단계 109에서 데이터의 리프레시가 필요하다고 판단되어, 실제로 단계 110에서 재라이트가 실시된 경우에는, 짝수 트랙의 라이트 횟수를 1회로 복귀시킬 수 있다(111).

또한, 라이트의 횟수가 임계값 p를 초과하고 있지만, 단계 109에서 아직 리프레시가 필요없다고 판단되어 재라이트 동작이 실시되지 않은 경우에는, 다음회해당 에어리어 y의 짝수 트랙이 라이트된 경우에, 재차 리프레시가 필요한지의 여부가 판단되게 된다. 여기서, 단계 107에 도시한 재라이트 전의 리드에 의한 확인 수순을 실시하고 있는 경우 즉, 라이트 횟수 p가 임계값에 도달해도 곧바로는 리프레시 동작을 행하지 않고, 데이터를 리드하여 확인하고 나서 리프레시가 필요한지의 여부를 판단하는 방법을 채용하고 있는 경우, even[y]의 값을 그 상태 그대로의 값으로 해 두면, 해당 에어리어의 데이터가 리프레시될 때까지 항상 even[y] ≥p이고, 해당 에어리어의 짝수 트랙의 라이트가 1회라도 행해질 때마다 매회 리프레시가 필요한지의 여부를 판단하기 위한 리드 확인 수순이 필요하게 된다.

지금까지 문제없이 리드할 수 있었던 트랙의 데이터가, 1회의 인접 트랙의 라이트로 갑자기 데이터를 판독할 수 없게 되는 것은 통상 발생하지 않기 때문에, 한번 리드 확인(단계 109에 의해)한 후에는, 소정 횟수는 리프레시 동작이 필요한지의 여부를 판단하는 수순을 행하지 않아도 문제없다고 생각된다.

따라서, 단계 108, 109에서 한번 리프레시가 필요한지의 여부를 확인한 경우에는, 다음에는 r회만큼 라이트 동작이 있을 때까지는, 재차 리프레시가 필요로 되는지의 여부를 확인하기 위한 리드 동작이 필요하지 않도록 설정하고 있다. 그 단계가 112이다. 단계 112에 나타낸 바와 같이 even[y]의 값으로부터 r을 뺌으로써, 에어리어 y의 짝수 트랙이 r회 라이트될 때까지는, 단계 105에서 even[y] ≥p로 되지 않기 때문에, 그 동안에는 리프레시가 필요한지의 여부를 판단하기 위한 리드 확인은 실시되지 않는다. 이렇게 함으로써 너무 빈번하게 리프레시가 필요한지의 여부를 판단하기 위한 리드 확인 동작(108)이 행해지는 것을 억제하고 있다. 구체적인 예로 말하면, 단계 105의 p를 1000으로 하고, 단계 112의 r을 100으로 설정하면, 단계 112의 처리에서 even[y] = 1000 - 100 = 900으로 되어, 단계 104의 even[y] = 900으로 되기 때문에, 짝수 트랙에의 100회분의 라이트 동안에는 단계 105에서 '예'로 되지 않고, 에어리어 y의 홀수 트랙을 리드할(단계 108) 필요가 없게 된다.

지금까지 설명한 p, q, r의 값은 실제로 사용하는 자기 디스크나 헤드의 조합, 혹은 라이트 전류값 등에 따라 최적값이 달라진다라고 생각되기 때문에, 원판면, 에어리어마다 독립적으로 가변의 파라미터로 해 두는 것이 바람직하다.

도 1에서, 만약, 트랙 x가 홀수 트랙인 경우에는, 처리가 단계 101로부터 단계 113으로 진행되지만, 이하의 처리는, 이미 기술한 설명에서 홀수 트랙과 짝수 트랙을 치환한 것으로 되며, 도 1에 도시한 좌측 라인과 마찬가지의 처리로 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기본적인 특징은, 다음과 같은 구성과 기능 내지 작용을 발휘하는 것이다. 즉, 라이트 횟수를 카운트해 놓고, 라이트 횟수가 사전에 정한 횟수를 초과한 경우에는, 데이터를 일단 리드하고, 재라이트하는 리프레시 동작을 행한다. 여기서, 논리적인 트랙 번호를 물리적인 트랙 번호의 1트랙 걸러로 할당해 놓고, 라이트 횟수를 카운트할 때에 물리적인 짝수 트랙에의 라이트 횟수와 물리적인 홀수 트랙에의 라이트 횟수를 따로따로 카운트해 둔다.

이러한 구성을 채용함으로써, 리프레시가 필요한 트랙을 물리적인 짝수 트랙 혹은 홀수 트랙으로 한정할 수 있어, 리프레시 시간을 줄일 수 있다. 또한, 1트랙 걸러로 할당함으로써, 자기 디스크 전체의 절반의 용량을 사용할 때까지는 인접 트랙을 소거하는 현상이 발생되지 않는다.

또한, 기록 매체의 원판면을 복수의 에어리어로 분할하여, 에어리어마다 해당 에어리어 내에서 라이트가 행해진 횟수를 카운트해 두고, 이렇게 함으로써 리프레시가 필요한 데이터를 한정하여, 리프레시 시간을 절약할 수 있다.

본 발명에 따르면, 자기 디스크의 전체 용량의 절반을 사용할 때까지는, 라이트 헤드 측면부로부터의 누설 자계에 의해 데이터가 소거되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 전체 용량의 절반 이상을 사용한 후, 데이터를 리프레시할 필요가 발생한 때에도, 보다 단시간에 효과적인 방법으로 데이터를 회복할 수 있다.

Claims

자기 디스크 장치에 있어서,

데이터를 기록하기 위한 자기 디스크;

상기 자기 디스크에 대하여 데이터의 라이트 또는 리드를 행하는 자기 헤드; 및

상기 자기 헤드에 접속되어 데이터의 라이트 또는 리드 처리를 행하는 기록 재생 회로

를 포함하고,

상기 데이터를 상기 자기 디스크 상에 위치하는 복수의 동심원 형상의 트랙 상에 기록 또는 재생하며,

임의의 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하고,

상기 검지에 기초하여 상기 임의의 트랙의 인접 트랙의 데이터를 일단 판독하여 상기 인접 트랙에 상기 데이터를 재라이트하는 자기 디스크 장치.
자기 디스크 장치에 있어서,

데이터를 기록하기 위한 자기 디스크;

상기 자기 디스크에 대하여 데이터의 라이트 또는 리드를 행하는 자기 헤드; 및

상기 자기 헤드에 접속되어 데이터의 라이트 또는 리드 처리를 행하는 기록 재생 회로

를 포함하고,

상기 데이터를 상기 자기 디스크 상에 위치하는 복수의 동심원 형상의 트랙 상에 기록 또는 재생하며,

상기 자기 디스크 상의 전체 트랙을 복수의 에어리어마다 구분하고,

상기 구분된 에어리어 내의 물리적인 짝수 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하며,

상기 검지에 기초하여 상기 에어리어 내의 물리적인 홀수 트랙의 데이터를 일단 판독하여 상기 홀수 트랙에 상기 데이터를 재라이트하는 자기 디스크 장치.
자기 디스크 장치에 있어서,

데이터를 기록하기 위한 자기 디스크;

상기 자기 디스크에 대하여 데이터의 라이트 또는 리드를 행하는 자기 헤드; 및

상기 자기 헤드에 접속되어 데이터의 라이트 또는 리드 처리를 행하는 기록 재생 회로

를 포함하고,

상기 데이터를 상기 자기 디스크 상에 위치하는 복수의 동심원 형상의 트랙 상에 기록 또는 재생하며,

상기 자기 디스크 상의 전체 트랙을 복수의 에어리어마다 구분하고,

상기 구분된 에어리어 내의 물리적인 홀수 트랙 상에 데이터를 라이트한 라이트 횟수를 구하여, 상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지하며,

상기 검지에 기초하여 상기 에어리어 내의 물리적인 짝수 트랙의 데이터를 일단 판독하여 상기 짝수 트랙에 상기 데이터를 재라이트하는 자기 디스크 장치.
제2항에 있어서,

상기 홀수 트랙에 상기 데이터를 재라이트한 경우에, 상기 물리적인 짝수 트랙 상의 라이트 횟수를 클리어하는 자기 디스크 장치.
제3항에 있어서,

상기 짝수 트랙에 상기 데이터를 재라이트한 경우에, 상기 물리적인 홀수 트랙 상의 라이트 횟수를 클리어하는 자기 디스크 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 트랙에 데이터를 라이트하는 경우에, 물리적인 트랙의 1개 걸러 스킵하여 라이트하고, 전체 트랙의 반수 트랙을 라이트한 후에 상기 스킵한 트랙에 라이트하는 자기 디스크 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 라이트 횟수가 규정 횟수에 도달한 것을 검지했을 때, 상기 재라이트해야 할 데이터를 리드하고, 상기 데이터의 재시도 발생 수가 소정 값에 도달한 경우에는 상기 데이터의 재라이트를 실행하는 자기 디스크 장치.