KR20050112779A - 서보 타이밍 제어 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스크 드라이브의 서보 타이밍 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 디스크 회전 속도 변화에 따른 스핀들 지터 발생 량을 고려하여 적응적으로 서보 타이밍을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 제1실시 예에 의한 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법은 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서, (a) 데이터 라이트 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계, (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 데이터를 기록할 위치를 알려주는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 생성시키는 단계 및 (c) 상기 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 반영하여 섹터 펄스를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

서보 타이밍 제어 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브{Method for controlling servo timing and disc drive using the same}
본 발명은 디스크 드라이브의 서보 타이밍 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 디스크 회전 속도 변화에 따른 스핀들 지터 발생 량을 고려하여 적응적으로 서보 타이밍을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 데이터 저장 장치의 하나인 하드디스크 드라이는 자기 헤드에 의해 디스크에 기록된 데이터를 재생하거나, 디스크에 사용자 데이터를 기록함으로써 컴퓨터 시스템 운영에 기여하게 된다. 이와 같은 하드디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되면서 디스크 회전 방향의 기록 밀도인 BPI(Bit Per Inch)와 직경 방향의 기록 밀도인 TPI(Track Per Inch)가 증대되는 추세에 있으므로 그에 따라 더욱 정교한 메커니즘이 요구된다.
하드 디스크 드라이브는 변환기(일명 헤드라 칭함)에 의하여 일정한 속도로 회전하는 디스크로부터 서보(Servo) 정보를 동일한 시간 간격으로 리드(read)하여, 읽어낸 서보 정보를 기준으로 데이터 기록 섹터의 위치를 판단하여 라이트(write) 및 리드 동작을 실행한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하드 디스크 드라이브의 디스크에 기록되는 서보 정보의 패턴은 프리앰블(preamble), 서보 어드레스/인덱스 마크(SAM/SIM), 그레이 코드 및 버스트 신호(A,B,C,D)로 구성된다.
프리앰블은 서보 섹터 앞의 갭(gap)을 두어 일정한 타이밍 마진을 제공한다. 서보 어드레스 마크(SAM)는 서보 섹터의 시작을 알려주고, 서보 인덱스 마크(SIM)는 디스크의 1회전 정보를 제공한다. 그레이 코드는 각 트랙의 ID 정보를 제공하고, 버스트 신호는 헤드의 위치를 제어하는데 이용되는 신호이다.
하드 디스크 드라이브에서 디스크의 회전 속도가 일정한 경우에 서보 정보들은 일정한 주기로 검출된다. 그런데, 외부의 충격 등으로 인해서 하드 디스크 드라이브의 흔들림이 발생하여 디스크의 회전 속도가 변하게 되면 서보 정보의 검출 타이밍이 변하게 되어 그 순간에 라이트 동작이 실행될 경우에 라이트 되는 데이터 섹터의 위치가 변하게 된다.
통상적으로, 스핀들 지터(spindle jitter; 또는 약어로 스핀 지터라 칭하기도 함)는 디스크의 현재의 회전 속도와 목표 회전 속도와의 차이의 정도를 표시한다. 스핀들 지터가 0인 경우에는 서보 어드레스 마크가 일정한 주기로 검출되고, 그렇지 않은 경우에는 서보 어드레스 마크의 검출 주기가 빨라지거나 느려진다.
도 2(a)는 스핀들 지터가 0인 상태에서 데이터를 기록하고 재생하는 경우에, 섹터 펄스와 데이터의 기록/재생 위치가 정확하게 일치하는 것을 보여준다.
도 2(b)는 스핀들 지터가 (-) 값을 갖는 상태에서 데이터를 기록하고, 스핀들 지터가 0인 상태에서 데이터를 재생하는 경우에 데이터 리드 용 섹터 펄스와 데이터의 기록 위치가 정확하게 일치하지 않는 것을 보여준다.
도 2(c)는 스핀들 지터가 (+) 값을 갖는 상태에서 데이터를 기록하고, 스핀들 지터가 0인 상태에서 데이터를 재생하는 경우에 데이터 리드 용 섹터 펄스와 데이터의 기록 위치가 정확하게 일치하지 않는 것을 보여준다.
따라서, 종래의 기술에 따르면 스핀들 지터 발생 량에 따른 섹터 펄스 및 서보 게이트 펄스 등의 서보 타이밍을 보정하는 기술이 개발되지 않아서, 데이터 기록 모드에서 스핀들 지터가 일정량 이상 발생되는 경우에는 데이터 라이트를 정상적으로 실행할 수 없게 되고, 만일 데이터를 라이트 했더라도 이 구간의 데이터를 재생할 때 섹터 펄스의 위치와 데이터의 기록 위치가 일치하지 않아 데이터 재생 모드에서 에러가 발생될 가능성이 높아지는 문제점이 있었다.
또한, 데이터 재생 모드에서 스핀들 지터가 일정량 이상 발생되는 경우에도 섹터 펄스 발생 위치와 데이터의 기록 위치가 일치하지 않아 에러가 발생될 가능성이 높아지는 문제점이 있었다.
그리고, 스핀들 지터 발생 량이 비교적 큰 경우에는 서보 어드레스 마크 신호가 서보 게이트 펄스의 위치를 벗어나게 되어 정상적으로 서보 어드레스 마크 신호를 검출하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 스핀들 지터가 발생 량에 근거하여 섹터 펄스 및 서보 게이트 펄스를 포함하는 서보 타이밍을 보정하여 안정된 라이트 및 리드 동작을 수행시키기 위한 서보 타이밍 제어 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시 예에 의한 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법은 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서, (a) 데이터 라이트 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계, (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 데이터를 기록할 위치를 알려주는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 생성시키는 단계 및 (c) 상기 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 반영하여 섹터 펄스를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제2실시 예에 의한 리드 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법은 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서, (a) 데이터 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계, (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 상응하여 데이터를 읽어낼 위치를 알려주는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 생성시키는 단계 및 (c) 상기 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 반영하여 섹터 펄스를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제3실시 예에 의한 서보 게이트 펄스 타이밍 제어 방법은 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서, (a) 데이터 라이트 및 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계 및 (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 서보 정보를 획득하기 위한 서보 게이트 펄스 발생 타이밍을 보정하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디스크 드라이브는 데이터 저장 장치에 있어서, 호스트 기기와의 데이터 송/수신 처리를 실행하는 호스트 인터페이스, 데이터 라이트 및 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하고, 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 소정의 서보 제어 신호의 타이밍을 보상하는 콘트롤러 및 상기 콘트롤러에서 생성되는 소정의 서보 제어 신호에 따라서 상기 호스트 인터페이스를 통하여 수신되는 데이터를 디스크에 기록하거나, 또는 상기 디스크로부터 데이터를 읽어내기 위한 데이터 처리를 실행하는 기록/판독 회로를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
하드 디스크 드라이브는 기구적인 부품들로 구성된 HDA(Head Disk Assembly)와 전기 회로의 결합으로 이루어진다.
도 3은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 HDA(Head Disk Assembly; 10)의 구성을 보여준다.
헤드 디스크 어셈블리(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 이상의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. 디스크 드라이브는 디스크 표면(18)에 인접되게 위치한 변환기(16)를 또한 포함하고 있다.
변환기(16)는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기(16)는 각 디스크 표면(18)에 결합되어 있다. 비록 단일의 변환기(16)로 도시되어 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자화시키기 위한 기록용 변환기와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다. 변환기(16)는 통상적으로 헤드(Head)라 칭해지기도 한다.
변환기(16)는 슬라이더(20)에 통합되어 질 수 있다. 슬라이더(20)는 변환기(16)와 디스크 표면(18)사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 슬라이더(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(22)에 결합되어 있다. 헤드 짐벌 어셈블리(22)는 보이스 코일(26)을 갖는 엑츄에이터 암(24)에 부착되어 있다. 보이스 코일(26)은 보이스 코일 모터(VCM : Voice Coil Motor 30)를 특정하는 마그네틱 어셈블리(28)에 인접되게 위치하고 있다. 보이스 코일(26)에 공급되는 전류는 베어링 어셈블리(32)에 대하여 엑츄에이터 암(24)을 회전시키는 토오크를 발생시킨다. 엑츄에이터 암(24)의 회전은 디스크 표면(18)을 가로질러 변환기(16)를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 섹터를 포함하고 있다. 각 섹터는 데이터 필드(data field)와 식별 필드(identification field)를 포함하고 있다. 식별 필드는 섹터 및 트랙(실린더)을 식별하는 그레이 코드(Gray code)로 구성되어 있다. 변환기(16)는 다른 트랙에 있는 정보를 읽거나 기록하기 위하여 디스크 표면(18)을 가로질러 이동된다.
도 4는 하드 디스크 드라이브를 제어할 수 있는 전기 시스템(40)을 보여준다. 전기 시스템(40)은 리드/라이트(R/W) 채널 회로(44) 및 프리-앰프 회로(46)에 의하여 변환기(16)에 결합된 콘트롤러(42)를 포함하고 있다.
콘트롤러(42)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로콘트롤러 등이 된다. 콘트롤러(42)는 디스크(12)로부터 읽거나 또는 디스크(12)에 정보를 기록하기 위하여 리드/라이트 채널 회로(44)를 제어한다. 콘트롤러(42)는 기록 및 재생 모드에서 데이터를 기록할 위치 및 재생할 위치를 지정하는 섹터 펄스를 생성시키고, 또한 서보 마크 어드레스 신호를 획득하기 위한 서보 게이트 펄스를 생성시킨다.
그리고, 콘트롤러(42)는 보이스 코일(26)에 구동 전류를 공급하는 VCM 구동 회로(48)에 또한 결합되어 있다. 콘트롤러(42)는 보이스 코일 모터의 여기 및 변환기(16)의 움직임을 제어하기 위하여 VCM 구동 회로(48)로 제어신호를 공급한다.
메모리(50)에는 디스크 드라이브를 제어하는 펌웨어 및 각종 제어 데이터들이 저장되어 있다.
우선, 일반적인 디스크 드라이브의 동작을 설명하면 다음과 같다.
데이터 읽기(Read) 모드에서, 디스크 드라이브는 디스크(12)로부터 변환기(16)에 의하여 감지된 전기적인 신호를 프리 앰프(45)에서 신호 처리에 용이하도록 증폭시킨다. 그리고 나서, 리드/라이트 채널 회로(44)에서는 콘트롤러(42)에서 생성되는 리드 용 섹터 펄스의 타이밍에 따라서 디스크(12)로부터 읽어낸 신호를 디지털 신호로 부호화시키고, 스트림 데이터로 변환하여 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기로 전송한다.
다음으로 쓰기(Write) 모드에서, 디스크 드라이브는 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기로부터 데이터를 입력받아 호스트 인터페이스 회로(54)의 내부 버퍼(도면에 미도시)에 일시 저장시킨 후에, 버퍼에 저장된 데이터를 순차적으로 출력하여 리드/라이트 채널 회로(44)에 의하여 디스크(12)의 기록 채널에 적합한 바이너리 데이터 스트림으로 변환시킨 후에 라이트 용 섹터 펄스가 발생되는 시점에 프리 앰프(45)에 의하여 증폭된 기록 전류를 변환기(16)를 통하여 디스크(12)에 기록시킨다.
본 발명에 적용되는 콘트롤러(42)는 데이터 라이트 및 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하고, 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 섹터 펄스의 발생 타이밍 및 서보 게이트 펄스의 발생 타이밍을 각각 보정하도록 설계한다. 여기에서, 스핀들 지터 값은 서보 어드레스 마크 검출 주기를 측정하고, 측정된 주기와 표준 주기의 차를 구하여 얻는다. 섹터 펄스의 발생 타이밍 및 서보 게이트 펄스의 발생 타이밍의 구체적인 보정 방법은 도 5-7의 흐름도를 참조하여 아래에 상세하게 설명하였다.
섹터 펄스는 데이터 라이트 모드에서는 트랙 상에서 데이터를 기록할 타이밍을 알려주고, 데이터 리드 모드에서는 데이터를 읽어낼 타이밍을 알려준다. 또한, 서보 게이트 펄스는 서보 어드레스 마크를 검출하기 위한 윈도우 신호이다.
그러면, 본 발명에 따른 서보 타이밍 제어 방법 중에서 라이트(write) 모드에서의 섹터 펄스 타이밍 제어 방법에 대하여 도 4의 회로 구성도를 참조하여 도 5의 흐름도를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
우선, 콘트롤러(42)는 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 라이트(write) 명령이 수신되는지 판단한다(S501).
단계501(S501)의 판단 결과 라이트 명령이 수신되는 경우에, 콘트롤러(42)는 서보 어드레스 마크가 검출되는 주기를 이용하여 스핀들 지터 값(??Ji)을 측정한다(S502).
단계502(S502)에서 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)과 제1임계값(TH1)을 비교한다(S503). 여기에서, 제1임계값(TH1)은 하드 디스크 드라이브에서 서보 타이밍 보정 없이 성능에 문제가 발생되지 않는 최대 스핀들 지터 허용 값이다.
단계503(S503)의 비교 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제1임계값(TH1)보다 작거나 같은 경우에는 라이트 용 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(αi)을 0으로 설정한다(S504). 이는 라이트 용 섹터 펄스의 타이밍 보정이 필요할 정도의 스핀들 지터가 발생되지 않았다는 것을 의미한다.
만일, 단계503(S503)의 비교 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제1임계값(TH1)보다 큰 경우에는 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)을 제2임계값(TH2)과 비교한다(S505). 여기에서, 제2임계값(TH2)은 타이밍 보정에 의하여 보상할 수 있는 최대 스핀들 지터 값이다.
단계505(S505)의 판단 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제2임계값(TH2)보다 크거나 같은 경우에는, 실행되는 라이트 동작을 정지하고 디스크를 정해진 회수만큼 회전시킨 후에 다시 라이트를 실행하는 라이트 리트라이(retry) 모드를 수행한다(S509).
단계505(S505)의 판단 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제2임계값(TH2)보다 작은 경우에는, 라이트 용 섹터 펄스의 발생 위치를 보정하기 위한 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(αi)을 연산한다(S506). 이 때, 라이트 용 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(αi)은 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)에 비례하는 값으로 산출되도록 설계한다.
단계504(S504) 및 단계506(S506)을 실행하고 나서 라이트 용 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(αi)을 반영하여 라이트 용 섹터 펄스를 생성시킨다(S507).
단계507(S507)에서 생성된 라이트 용 섹터 펄스가 생성되는 시점부터 데이터 쓰기를 실행한다(S508).
도 8(a)에는 측정된 스핀들 지터 값이 제1임계값(TH1) 이하로 타이밍 보정 값(αi)이 0인 경우에 라이트 용 섹터 펄스가 200클럭 주기로 발생되는 것을 보여준다.
도 8(b)에는 측정된 스핀들 지터 값이 (-) 값이고 크기가 제1임계값(TH1)과 제2임계값(TH2) 사이에 해당되고, 이에 따른 타이밍 보정 값(αi)이 +5인 경우에 라이트 용 섹터 펄스를 205클럭 주기로 보정되는 것을 보여준다. 그러면, 데이터 리드 시에 스핀들 지터가 0인 경우에 200클럭 주기로 발생되는 리드 용 섹터 펄스와 205클럭 주기로 보정된 라이트 용 섹터에 의하여 기록된 데이터 위치가 정확하게 일치되는 것을 보여준다.
도 8(c)에는 측정된 스핀들 지터 값이 (+) 값이고 크기가 제1임계값(TH1)과 제2임계값(TH2) 사이에 해당되고, 이에 따른 타이밍 보정 값(αi)이 -5인 경우에 라이트 용 섹터 펄스를 195클럭 주기로 보정되는 것을 보여준다. 그러면, 데이터 리드 시에 스핀들 지터가 0인 경우에 200클럭 주기로 발생되는 리드 용 섹터 펄스와 195클럭 주기로 보정된 라이트 용 섹터에 의하여 기록된 데이터 위치가 정확하게 일치되는 것을 보여준다.
다음으로, 본 발명에 따른 서보 타이밍 제어 방법 중에서 리드(read) 모드에서의 섹터 펄스 타이밍 제어 방법에 대하여 도 4의 회로 구성도를 참조하여 도 6의 흐름도를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
우선, 콘트롤러(42)는 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 리드(read) 명령이 수신되는지 판단한다(S601).
단계601(S601)의 판단 결과 리드 명령이 수신되는 경우에, 콘트롤러(42)는 서보 어드레스 마크가 검출되는 주기를 이용하여 스핀들 지터 값(??Ji)을 측정한다(S602).
단계602(S602)에서 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)과 제1임계값(TH1)을 비교한다(S603). 여기에서, 제1임계값(TH1)은 하드 디스크 드라이브에서 타이밍 보정 없이 성능에 문제가 발생되지 않는 최대 스핀들 지터 허용 값이다.
단계603(S603)의 비교 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제1임계값(TH1)보다 작거나 같은 경우에는 리드 용 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(??i)을 0으로 설정한다(S604). 이는 리드 용 섹터 펄스의 타이밍 보정이 필요할 정도의 스핀들 지터가 발생되지 않았다는 것을 의미한다.
만일, 단계603(S603)의 비교 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제1임계값(TH1)보다 큰 경우에는 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)을 제2임계값(TH2)과 비교한다(S605). 여기에서, 제2임계값(TH2)은 타이밍 보정에 의하여 보상할 수 있는 최대 스핀들 지터 값이다.
단계605(S605)의 판단 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제2임계값(TH2)보다 크거나 같은 경우에는, 실행되는 리드 동작을 정지하고 디스크를 정해진 회수만큼 회전시킨 후에 다시 리드를 실행하는 리드 리트라이(retry) 모드를 수행한다(S609).
단계605(S605)의 판단 결과 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)이 제2임계값(TH2)보다 작은 경우에는, 리드 용 섹터 펄스의 발생 위치를 보정하기 위한 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(??i)을 연산한다(S606). 이 때, 리드 용 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(??i)은 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)에 비례하는 값으로 산출되도록 설계한다.
단계604(S604) 및 단계606(S606)을 실행하고 나서 리드 용 섹터 펄스의 타이밍 보정 값(??i)을 반영하여 리드 용 섹터 펄스를 생성시킨다(S607).
단계607(S607)에서 생성된 리드 용 섹터 펄스가 생성되는 시점부터 데이터 읽기를 실행한다(S608).
이와 같은 방법에 의하여 스핀들 지터가 발생되더라도 발생된 스핀들 지터 값에 따라서 라이트 및 리드 용 섹터 펄스의 타이밍을 정확하게 보정할 수 있게 되었다.
마지막으로, 본 발명에 따른 서보 타이밍 제어 방법 중에서 라이트(write) 및 리드(read) 모드에서의 서보 게이트 타이밍 제어 방법에 대하여 도 4의 회로 구성도를 참조하여 도 7의 흐름도를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
우선, 콘트롤러(42)는 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 라이트(write) 명령 또는 리드(read) 명령이 수신되는지 판단한다(S701).
단계701(S701)의 판단 결과 라이트 또는 리드 명령이 수신되는 경우에, 콘트롤러(42)는 서보 어드레스 마크가 검출되는 주기를 이용하여 스핀들 지터 값(??Ji)을 측정한다(S702).
그리고 나서, 측정된 스핀들 지터 값(??Ji)을 반영하여 서보 어드레스 마크를 획득하는데 이용되는 서보 게이트 펄스의 발생 타이밍을 보정한다(S703). 서보 게이트 펄스의 발생 타이밍을 보정하는 방법은 위에서 설명한 섹터 펄스 타이밍 보정 방법과 같은 원리를 이용할 수 있다.
서보 게이트 펄스의 발생 타이밍을 보정한 후에, 데이터 리드 또는 라이트 프로세스를 실행한다(S704).
이와 같은 방법에 의하여 스핀들 지터가 발생되더라도 발생된 스핀들 지터 값에 따라서 서보 게이트 펄스의 타이밍을 정확하게 보정할 수 있게 되었다.
본 발명은 방법, 장치, 시스템 등으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필연적으로 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되어 질 수 있으며 또는 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 프로세서 판독 가능 매체는 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 어떠한 매체도 포함한다. 프로세서 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 소자, ROM, 플레쉬 메모리, 이레이져블 ROM(EROM : Erasable ROM), 플로피 디스크, 광 디스크, 하드디스크, 광 섬유 매체, 무선 주파수(RF) 망, 등이 있다. 컴퓨터 데이터 신호는 전자 망 채널, 광 섬유, 공기, 전자계, RF 망, 등과 같은 전송 매체 위로 전파될 수 있는 어떠한 신호도 포함된다.
첨부된 도면에 도시되어 설명된 특정의 실시 예들은 단지 본 발명의 예로서 이해되어 지고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 발명에 기술된 기술적 사상의 범위에서도 다양한 다른 변경이 발생될 수 있으므로, 본 발명은 보여지거나 기술된 특정의 구성 및 배열로 제한되지 않는 것은 자명하다. 즉, 본 발명은 하드디스크 드라이브를 포함하는 각종 디스크 드라이브에 적용될 수 있음은 당연한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 데이터 기록 및 재생 모드에서 스핀들 지터가 발생되더라도 발생된 스핀들 지터 값에 따라서 섹터 펄스 및 서보 게이트 펄스의 타이밍을 보정함으로써, 디스크의 회전 속도가 변하여도 에러 없이 데이터 라이트 및 리드를 실행할 수 있는 효과가 발생된다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 디스크에 기록된 서보 정보의 패턴을 도시한 것이다.
도 2(a)-(c)는 종래의 기술에 의한 스핀들 지터 발생에 따른 서보 타이밍 문제점을 설명하기 위한 주요 신호들의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 헤드 디스크 어셈블리의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 서보 타이밍 제어 방법이 적용되는 디스크 드라이브의 전기적인 회로 구성도이다.
도 5는 본 발명에 의한 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 의한 리드 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 의한 서보 게이트 펄스 타이밍 제어 방법의 흐름도이다.
도 8(a)-(c)는 본 발명에 의한 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 보상을 설명하기 위한 주요 신호들의 타이밍도이다.

Claims (12)

  1. 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서,
    (a) 데이터 라이트 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계;
    (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 데이터를 기록할 위치를 알려주는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 생성시키는 단계; 및
    (c) 상기 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 반영하여 섹터 펄스를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스핀들 지터 값은 서보 어드레스 마크 검출 주기를 측정하여 생성시킴을 특징으로 하는 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계(b)는
    (b1) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값과 소정의 제1임계 값을 비교하는 단계;
    (b2) 상기 단계(b1)의 판단 결과 상기 측정된 스핀들 지터 값이 상기 제1임계 값보다 작거나 같은 경우에 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 0으로 설정하는 단계; 및
    (b3) 상기 단계(b1)의 판단 결과 상기 측정된 스핀들 지터 값이 상기 제1임계 값보다 큰 경우에 상기 스핀들 지터 값과 소정의 제2임계 값을 비교하는 단계;
    (b4) 상기 단계(b3)의 판단 결과 상기 측정된 스핀들 지터 값이 상기 제2임계 값보다 작은 경우에 상기 측정된 스핀들 지터 값에 상응하는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 연산하고, 그렇지 않은 경우에는 라이트 리트라이를 실행시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 라이트 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법.
  4. 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서,
    (a) 데이터 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계;
    (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 상응하여 데이터를 읽어낼 위치를 알려주는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 생성시키는 단계; 및
    (c) 상기 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 반영하여 섹터 펄스를 생성시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 리드 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스핀들 지터 값은 서보 어드레스 마크 검출 주기를 측정하여 생성시킴을 특징으로 하는 리드 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 단계(b)는
    (b1) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값과 소정의 제1임계 값을 비교하는 단계;
    (b2) 상기 단계(b1)의 판단 결과 상기 측정된 스핀들 지터 값이 상기 제1임계 값보다 작거나 같은 경우에 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 0으로 설정하는 단계; 및
    (b3) 상기 단계(b1)의 판단 결과 상기 측정된 스핀들 지터 값이 상기 제1임계 값보다 큰 경우에 상기 스핀들 지터 값과 소정의 제2임계 값을 비교하는 단계;
    (b4) 상기 단계(b3)의 판단 결과 상기 측정된 스핀들 지터 값이 상기 제2임계 값보다 작은 경우에 상기 측정된 스핀들 지터 값에 상응하는 섹터 펄스의 타이밍 보정 값을 연산하고, 그렇지 않은 경우에는 리드 리트라이를 실행시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 리드 용 섹터 펄스 타이밍 제어 방법.
  7. 디스크 드라이브 제어 방법에 있어서,
    (a) 데이터 라이트 및 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하는 단계; 및
    (b) 상기 단계(a)에서 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 서보 정보를 획득하기 위한 서보 게이트 펄스 발생 타이밍을 보정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 서보 게이트 펄스 타이밍 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 서보 정보는 서보 어드레스 마크 신호를 포함함을 특징으로 하는 서보 게이트 펄스 타이밍 제어 방법.
  9. 데이터 저장 장치에 있어서,
    호스트 기기와의 데이터 송/수신 처리를 실행하는 호스트 인터페이스;
    데이터 라이트 및 리드 모드에서 스핀들 지터 값을 측정하고, 측정된 스핀들 지터 값에 따라서 소정의 서보 제어 신호의 타이밍을 보상하는 콘트롤러; 및
    상기 콘트롤러에서 생성되는 소정의 서보 제어 신호에 따라서 상기 호스트 인터페이스를 통하여 수신되는 데이터를 디스크에 기록하거나, 또는 상기 디스크로부터 데이터를 읽어내기 위한 데이터 처리를 실행하는 기록/판독 회로를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  10. 제9항에 있어서, 상기 서보 제어 신호는 데이터의 기록 및 재생 위치를 지정하는 섹터 펄스를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  11. 제9항에 있어서, 상기 서보 제어신호는 서보 어드레스 마크 신호를 획득하기 위한 서보 게이트 펄스를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  12. 제9항에 있어서, 상기 스핀들 지터 값은 서보 어드레스 마크 검출 주기를 측정하여 생성시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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