KR20070075063A - 하드 디스크 드라이브와 하드 디스크 드라이브의 웨어레벨링 시간 조절 방법 및 웨어 레벨링 방법 - Google Patents

하드 디스크 드라이브와 하드 디스크 드라이브의 웨어레벨링 시간 조절 방법 및 웨어 레벨링 방법 Download PDF

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Abstract

하드 디스크 드라이브와 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 시간(Wear Leveling Time) 조절 방법 및 웨어 레벨링 방법이 개시된다. 본 발명의 웨어 레벨링 방법은 제1트랙을 엑세스하는 명령 수행 후의 제1웨어 레벨링 시간 내에 상기 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령의 입력 횟수를 계산하는 단계, 상기 계산 결과에 기초하여 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거나 상기 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하는 단계 및 상기 제1웨어 레벨링 시간 또는 상기 제2웨어 레벨링 시간 경과 후에 웨어 레벨링 동작을 수행하는 단계를 구비한다. 웨어 레벨링 동작이 수행되지 않은 상태로 한 트랙을 엑세스하는 연속된 명령의 횟수에 의하여, 웨어 레벨링 시간을 적절하게 조절하여 설정함으로써, 웨어 레벨링 동작이 정상적으로 이루어져 디스크의 윤활제가 마모되는 현상을 방지한다.

Description

하드 디스크 드라이브와 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 시간 조절 방법 및 웨어 레벨링 방법{Hard Disk Drive and Method for controlling Wear Leveling Time and Wear Leveling}
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 방법의 흐름도이다.
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링(Wear Leveling, 또는 "레벨 웨어링"이라고 한다) 동작이 정상적으로 이루어질 수 있도록 하기 위하여 웨어 레벨링 시간(Wear Leveling Time ; WLT, 또는 "레벨 웨어링 시간"이라고도 한다)을 조절하는 웨어 레벨링 시간 조절 방법 및 조절된 웨어 레벨링 시간에 기초하여 웨어 레벨링을 수행하는 웨어 레벨링 방법에 관한 것이다.
일반적인 하드 디스크 드라이브는 수천 개의 동심원 데이터 트랙을 갖는 데이터 저장 디스크를 포함한다. 하드 디스크 드라이브가 동작하는 동안, 디스크는 회전하고, 헤드는 디스크 상을 비행하면서 트랙의 데이터를 재생하거나 트랙에 데이터를 기록한다. 특별한 동작이 구현되지 않는 하드 디스크 드라이브에서는, 하드 디스크 드라이브가 유휴 상태일 때, 헤드가 유휴 상태가 되기 직전에 수행된 명령의 트랙에 머물러 있게 된다.
또, 일반적인 하드 디스크 드라이브 사용에서, 파일 시스템 구조가 위치하는 영역은 디스크의 다른 파일 또는 영역보다 자주 접근 된다. 이처럼, 디스크 상에 헤드의 위치가 완전하게 랜덤하지 않다.
이론상으로는 헤드가 디스크에 닿지 않은 상태에서, 공기 중에 떠 있으므로 디스크 상에는 아무런 문제가 없어야 한다. 하지만 실제로 헤드가 한 트랙에 오랫동안 머물러 있게 되면, 고속으로 회전하는 디스크의 마찰을 방지하는 역할을 하는 윤활제(Lube)가 마모되는 등 디스크 결함이 생기고, 데이터의 손상으로 이어져 하드 디스크 드라이브의 신뢰성에 심각한 문제를 야기시킨다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 유휴 상태에서 일정한 웨어 레벨링 시간이 경과되면, 다른 트랙으로 헤드를 이동시키는 웨어 레벨링 동작이 등장하게 되었다.
하지만 기존의 웨어 레벨링 동작을 수행하기 위한 웨어 레벨링 시간이 일정하게 정해져 있기 때문에, 웨어 레벨링 시간보다 짧은 시간 내에 같은 트랙을 접근하는 명령이 연속해서 오게 되면, 웨어 레벨링 동작이 수행되지 않는 일이 발생한 다. 이렇게 되면 웨어 레벨링 동작이 의미가 없어진다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 웨어 레벨링 동작이 수행되었는지의 여부에 의하여, 웨어 레벨링 시간을 적절하게 조절하여 설정함으로써, 웨어 레벨링 동작이 수행되지 않은 상태로 한 트랙을 엑세스하는 명령이 연속적으로 수행되어 디스크의 윤활제가 마모되는 현상을 방지하는 웨어 레벨링 시간 조절 방법 및 웨어 레벨링 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 측면에 따른 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 방법은 제1트랙을 엑세스하는 명령 수행 후의 제1웨어 레벨링 시간 내에 상기 제1트랙을 엑세스하기 위한 상기 명령의 입력 횟수를 계산하는 단계, 상기 계산결과에 기초하여 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거나 상기 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하는 단계 및 상기 제1웨어 레벨링 시간 또는 상기 제2웨어 레벨링 시간 경과 후에 웨어 레벨링 동작을 수행하는 단계를 구비한다.
상기 하드 디스크 드라이브는 다수의 트랙들을 구비하는 디스크, 상기 다수의 트랙들 중에서 대응되는 트랙을 엑세스하기 위한 헤드, 제1웨어 레벨링 시간 내에 상기 다수의 트랙들 중에서 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령의 입력 횟수를 계산하고, 계산결과에 기초하여 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거나 상기 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하고, 상기 제1웨어 레벨링 시간 또는 상기 제2웨어 레벨링 시간 경과 후에 상기 헤드를 다수의 트랙들 중에서 제2트랙으로 이동시키는 웨어 레벨링 동작을 수행할 수 있도록 제어신호를 발생하는 컨트롤러 및 상기 컨트롤러로부터 출력된 상기 제어신호에 응답하여 상기 헤드를 구동하는 엑츄에이터를 구비한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브(100)는 다수의 트랙들을 구비하는 디스크(110), 다수의 트랙들 중에서 대응되는 트랙을 엑세스하기 위한 헤드(120), 헤드(120)를 움직이는 엑츄에이터를 구동하기 위한 신호를 출력하는 엑츄에이터 구동부(130), 디스크(110)를 회전시키는 스핀들 모터를 구동하기 위한 신호를 출력하는 스핀들 모터 구동부(140), 호스트로부터 하드 디스크 드라이브(100)로 출력된 명령을 수신하는 호스트 인터페이스(150), 호스트 인터페이스로(150)부터 수신된 신호로부터 하드 디스크 드라이브(100)의 동작을 제어하는 컨트롤러(160), 디스크(110)의 데이터를 읽거나, 디스크(110)에 데이터를 기록할 때 발생되는 신호를 처리하는 읽기/쓰기(Read/Write) 신호 처리부(170) 및 하드 디스크 드라이브(100)의 웨어 레벨링 동작을 위한 웨어 레벨링 시간이 저장되는 메모리 버퍼(180)를 구비한다.
컨트롤러(160)는 호스트 인터페이스(150)로부터 디스크(110)의 제1트랙을 엑세스하는 명령이 들어오면, 엑츄에이터 구동부(130)로 상기 명령에 상응하는 신호를 출력하여 헤드(120)를 디스크(110)의 제1트랙으로 위치시킨다.
컨트롤러(160)는 메모리 버퍼(180)에 저장된 제1웨어 레벨링 시간 내에 디스크(110)의 제1트랙을 엑세스하는 명령의 횟수를 계산하고, 계산결과에 기초하여 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거나, 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하여 메모리 버퍼(180)에 저장한다.
제2웨어 레벨링 시간은 제1웨어 레벨링 시간을 제1웨어 레벨링 시간 내에 제1트랙을 엑세스하는 명령의 횟수로 나누어 계산될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
컨트롤러(160)는 메모리 버퍼(180)에 저장된, 제1웨어 레벨링 시간 또는 제2웨어 레벨링 시간 경과 후에 헤드(120)를 디스크(110)의 제1트랙에서 제2트랙으로 이동시키는 웨어 레벨링 동작을 수행하도록 엑츄에이터 구동부(130)로 신호를 출력한다.
컨트롤러(160)는 디지털신호프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서(Microprocessor) 등이 될 수 있으며, 소프트웨어(Software) 또는 펌웨어(Firmware)로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 방법은, 먼저 디스크(110)의 제1트랙을 엑세스하는 명령이 호스트 인터페이스(150)로부터 컨트롤러(160)로 들어오면, 카운트(Count)는 1로 설정된다(S210).
그리고 S220단계에서는 디폴트 웨어 레벨링 시간을 카운트로 나누어 웨어 레벨링 시간이 설정된다.
명령이 종료되어 유휴상태가 되면, S220단계에서 설정된 웨어 레벨링 시간으로 타이머가 동작한다(S230).
S240단계에서는 S230단계의 타이머가 중지되기 전, 즉, 웨어 레벨링 시간이 경과하기 전에 명령이 수신되는지를 판단한다.
S240단계의 판단 결과, 웨어 레벨링 시간 내에 명령이 수신되면, 그 명령이 제1트랙을 엑세스하는 명령인지를 판단하다(S250).
S250단계의 판단 결과, 명령이 제1트랙을 엑세스하는 명령이면 카운트는 증가되고(S260), 디폴트 웨어 레벨링 시간을 증가된 카운트로 나누어 웨어 레벨링 시간을 변경시키고, 변경된 웨어 레벨링 시간은 메모리 버퍼(180)에 저장된다(S220). 이후, 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령이 입력되는 경우, 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령이 입력되는 경우, 변경된 웨어 레벨링 시간 경과 후에 웨어 레벨링이 수행될 수 있다. 구현예에 따라, 웨어 레벨링 시간을 변경하고 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령이 종료된 후, 변경된 웨어 레벨링 시간 경과 후에 웨어 레벨링 동작이 수행될 수도 있다.
웨어 레벨링 시간은 S240, S250, S260 및 S220단계를 거치면서 조절된다.
S240단계의 판단 결과, 웨어 레벨링 시간 내에 명령이 수신되지 않으면, 디스크(110)의 제2트랙으로 헤드(120)를 이동시키는 웨어 레벨링 동작이 수행된다(S270).
S250단계의 판단 결과, 명령이 제1트랙을 엑세스하는 명령이 아니면, 헤드(120)를 제3트랙으로 이동시켜 명령을 수행한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 다해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨어 레벨링 방법에 의하면, 웨어 레벨링 동작이 수행되었는지의 여부에 의하여, 웨어 레벨링 시간을 적절하게 조절하여 설정함으로써, 웨어 레벨링 동작이 수행되지 않은 상태로 한 트랙을 엑세스하는 명령이 연속적으로 수행되어 디스크의 윤활제가 마모되는 현상을 방지함으로써 하드 디스크 드라이브의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 제1트랙을 엑세스하는 명령 수행 후의 제1웨어 레벨링 시간 내에 상기 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령의 입력 횟수를 계산하는 (a)단계; 및
    상기 (a)단계의 계산결과에 기초하여 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거나 상기 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하는 (b)단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 시간 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계는,
    상기 명령의 입력 횟수가 0인 경우에는 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하고, 그 외의 경우에는 상기 제1웨어 레벨링 시간보다 짧은 상기 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하는 단계인 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 시간 조절 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2웨어 레벨링 시간은 상기 명령의 입력 횟수에 반비례하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 시간 조절 방법.
  4. 제1트랙을 엑세스하는 명령 수행 후의 제1웨어 레벨링 시간 내에 상기 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령의 입력 횟수를 계산하는 (a)단계;
    상기 (a)단계의 계산결과에 기초하여 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거 나 상기 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하는 (b)단계; 및
    상기 제1웨어 레벨링 시간 또는 상기 제2웨어 레벨링 시간 경과 후에 웨어 레벨링 동작을 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 명령의 입력 횟수가 0인 경우에는 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하고,
    그 외의 경우에는 상기 제1웨어 레벨링 시간보다 짧은 상기 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하는 단계인 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 웨어 레벨링 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  7. 다수의 트랙들을 구비하는 디스크;
    상기 다수의 트랙들 중에서 대응되는 트랙을 엑세스하기 위한 헤드;
    제1웨어 레벨링 시간 내에 상기 다수의 트랙들 중에서 제1트랙을 엑세스하기 위한 명령의 입력 횟수를 계산하고, 계산결과에 기초하여 상기 제1웨어 레벨링 시간을 유지하거나 상기 제1웨어 레벨링 시간을 제2웨어 레벨링 시간으로 변경하고, 상기 제1웨어 레벨링 시간 또는 상기 제2웨어 레벨링 시간 경과 후에 상기 헤드를 상기 다수의 트랙들 중에서 제2트랙으로 이동시키는 웨어 레벨링 동작을 수행할 수 있도록 제어신호를 발생하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러로부터 출력된 상기 제어신호에 응답하여 상기 헤드를 구동하는 엑츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
KR1020060003373A 2006-01-12 2006-01-12 하드 디스크 드라이브와 하드 디스크 드라이브의 웨어레벨링 시간 조절 방법 및 웨어 레벨링 방법 KR20070075063A (ko)

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