KR20090118745A - 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법 및 이를 이용한 디스크드라이브 - Google Patents

서보 패턴 오버헤드 최적화 방법 및 이를 이용한 디스크드라이브 Download PDF

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KR20090118745A
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Abstract

본 발명은 데이터 저장 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브에서의 디스크의 데이터 저장 공간을 증가시키기 위하여 서보 패턴 오버헤드를 최적화시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법은 디스크의 특정 단위 영역별로 보정 코드 정보가 저장된 서보 섹터의 개수를 측정하는 단계 및, 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역으로 변경시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

서보 패턴 오버헤드 최적화 방법 및 이를 이용한 디스크 드라이브{Method for optimizing servo pattern overhead and disk drive using the same}
본 발명은 데이터 저장 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 디스크 드라이브에서의 디스크의 데이터 저장 공간을 증가시키기 위하여 서보 패턴 오버헤드를 최적화시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 데이터 저장 장치의 하나인 하드디스크 드라이브는 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.
하드디스크 드라이브에 조립된 디스크의 중심과 스핀들 모터의 중심이 정확하게 일치하지 않거나 또는 디스크의 휨 발생 등의 요인에 의하여 디스크의 트랙 추종 시에 반복성 런아웃(Repeatable Run Out; RRO)이 발생되어 서보 제어 성능을 저하시킨다.
종래의 기술에 따르면, 반복성 런아웃 보정 코드(RRO Correction Code; RCC)를 이용하여 트랙 추종 제어 시에 반복성 런아웃 성분을 보상하기 위하여 모든 서보 섹터마다 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 저장하기 위한 영역을 할당하였다. 그런데, 통상적으로 RCC 정보가 기록되는 서보 섹터는 전체 섹터에서 약 10% ~ 20% 정도에 해당된다.
따라서, 이와 같은 RCC 정보를 저장하기 위한 영역을 모든 서보 섹터마다 할당함으로써, 디스크에서 서보 섹터가 차지하는 공간은 증가되고, 데이터 저장 공간은 상대적으로 감소되는 결과를 초래하였다. 이로 인하여, 하드디스크 드라이브의 기록밀도가 낮아지게 되는 단점이 발생되었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디스크의 서보 섹터에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 선택적으로 데이터 저장 영역으로 편입시켜 데이터 저장 공간을 증가시키는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 디스크의 서보 섹터에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 선택적으로 데이터 저장 영역으로 편입시켜 데이터 리드 및 라이트를 실행하는 디스크 드라이브를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 디스크의 서보 섹터에서 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 선택적으로 데이터 저장 영역으로 편입시키는 방법을 수행하는 프로그램 코드가 기록된 저장매체를 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법은 (a) 디스크의 특정 단위 영역별로 보정 코드 정보가 저장된 서보 섹터의 개수를 측정하는 단계 및, (b) 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역으로 변경시키는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 보정 코드 정보는 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 특정 단위는 적어도 트랙 단위, 존 단위, 또는 특정 개수의 트랙 단위 중의 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단계(b)는 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 데이터 리드 및 라이트를 실행하기 위하여 생성되는 서보 제어 신호의 규격을 조정하여 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역에 편입시키는 것이 바람직하다.
상기 서보 제어 신호는 서보 정보를 검출하기 위한 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터의 시작을 알리는 데이터 섹터 펄스 신호를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 단계(b)는 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역에 상응하는 구간 길이를 해당 서보 섹터와 다음 서보 섹터 사이에 존재하는 데이터 섹터들에 균등하게 나누어 데이터 섹터의 길이를 증가시키는 것이 바람직하다.
상기 단계(b)는 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 서보 게이트 펄스의 게이트 구간에 포함되지 않도록 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 폭을 조정하고, 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 데이터 섹터에 포함되도록 데이터 섹터 펄스 신호의 발생 타이밍을 조정하는 것이 바람직하다.
상기 단계(b)는 상기 단계(a)의 측정 결과 상기 보정 코드 정보가 검출되지 않는 트랙에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역으로 변경시키는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시 예에 따른 디스크 드라이브는 서보 패턴 및 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 서보 섹터와 서보 섹터들 사이에 데이터를 저장하도록 할당된 데이터 섹터들로 구성된 디스크, 상기 디스크의 특정 단위 영역별로 보정 코드 정보가 검출되는 서보 섹터의 개수를 산출하고, 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 섹터로 변경시키도록 서보 제어 신호의 규격을 조정하여 생성시키는 컨트롤러 및, 상기 컨트롤러에서 생성되는 서보 제어 신호에 따라서 데이터를 상기 디스크에 라이트하거나, 또는 상기 디스크로부터 데이터를 리드하기 위한 데이터 처리를 실행하는 리드/라이트 채널 회로를 포함함을 특징으로 한다.
상기 보정 코드 정보는 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 디스크의 트랙 단위로 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 검출되는지를 판단하고, 상기 보정 코드 정보가 검출되지 않는 트랙을 액세스하는 경우에 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 섹터로 변경시키기 위한 서보 제어 신호를 생성시키는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 서보 게이트 펄스의 게이트 구간에 포함되지 않도록 서 보 게이트 펄스 신호의 게이트 폭을 조정하고, 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 데이터 섹터에 포함되도록 데이터 섹터 펄스 신호의 발생 타이밍을 조정하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역에 상응하는 구간 길이를 해당 서보 섹터와 다음 서보 섹터 사이에 존재하는 데이터 섹터들에 균등하게 나누어 데이터 섹터의 길이를 증가시키도록 서보 제어 신호의 규격을 조정하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 대하여 상기 보정 코드 정보를 이용하지 않다는 것을 나타내는 RCC 플래그 테이블 정보를 생성시키고, 데이터 리드 및 라이트하고자 하는 트랙에 대한 상기 RCC 플래그 테이블 정보에 따라서 서보 제어 신호의 규격을 조정하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 RCC 플래그 테이블 정보를 상기 디스크의 메인터넌스 실린더 영역에 저장하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 컨트롤러는 상기 RCC 플래그 테이블 정보를 드라이브를 구성하는 비휘발성 메모리에 저장하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상기 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 제공한다.
본 발명에 의하면 디스크에 할당된 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 저장하는 영역에 실제 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 저장된 빈도수에 근거하여 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 저장하기 위하여 할당된 영역을 데이터 저장 영역을 변경시킴으로써, 디스크의 데이터 저장 공간을 증가시킬 수 있는 효과가 발생된다.
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 도면에 기재된 내용을 참조하여야 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 1은 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 HDA(Head Disk Assembly; 10)의 구성을 보여준다. HDA(10)는 스핀들 모터(14)에 의하여 회전되는 적어도 하나의 이상의 자기 디스크(12)를 포함하고 있다. HDA(10)는 디스크 표면에 인접되게 위치한 변환기(도면에 미도시)를 또한 포함하고 있다.
변환기는 각각의 디스크(12)의 자계를 감지하고 자화시킴으로써 회전하는 디스크(12)에서 정보를 읽거나 기록할 수 있다. 전형적으로 변환기는 각 디스크 표면에 결합되어 있다. 비록 단일의 변환기로 설명되어 있지만, 이는 디스크(12)를 자 화시키기 위한 기록용 변환기(일명, writer)와 디스크(12)의 자계를 감지하기 위한 분리된 읽기용 변환기(일명, reader)로 이루어져 있다고 이해되어야 한다. 읽기용 변환기는 자기 저항(MR : Magneto-Resistive) 소자로부터 구성되어 진다.
변환기는 자기 헤드(16)에 통합되어 질 수 있다. 자기 헤드(16)는 변환기와 디스크 표면사이에 공기 베어링(air bearing)을 생성시키는 구조로 되어 있다. 자기 헤드(16)는 헤드 스택 어셈블리(HSA:22)에 통합되어 있다. 헤드 스택 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 특정하도록 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 표면을 가로질러 변환기를 이동시킬 것이다.
정보는 전형적으로 디스크(12)의 환상 트랙 내에 저장된다. 각 트랙(34)은 일반적으로 복수의 서보 섹터들을 포함하고 있다. 그리고, 서보 섹터들 사이에는 복수의 데이터 섹터들이 존재한다. 서보 섹터에 기록되는 서보 패턴은 도 3에 도시된 바와 같이, 프리앰블(Preamble), 서보 어드레스 마크(SAM), 그레이 코드 및 버스트 신호(A,B,C,D)로 구성된다.
프리앰블은 서보 정보 독출 시에 클럭 동기를 제공하고, 또한 서보 섹터 앞의 갭(gap)을 두어 일정한 타이밍 마진을 제공한다. 그리고, 서보 어드레스 마크는 서보 섹터의 시작을 알리는 역할을 하며, 그레이 코드는 트랙 정보를 제공하고, 버스트 신호는 트랙 탐색 및 트랙 추종 시에 사용되는 위치에러신호를 생성시키는데 이용된다.
일 예로서, 하나의 서보 섹터(SS)에 4개의 데이터 섹터(DS-1 ~ DS-4)가 연결되는 디스크의 섹터 할당 구조를 도 4a에 도시하였다. 여기에서, 서보 섹터(SS)는 도 3에 도시된 바와 같은 서보 패턴(Servo Pattern)이 저장되는 영역(SS-1) 및 반복성 런아웃 보정 코드(RRO Correction Code; RCC) 정보가 저장되는 영역(SS-2)으로 나누어진다. 반복성 런아웃 보정 코드 정보는 트랙 추종 제어 시에 해당 섹터에서 발생되는 반복성 런아웃 성분을 보상하기 위한 코드 정보로서, 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 반영하여 위치 에러신호를 생성시킴으로써 반복성 런아웃을 보상한다. 반복성 런아웃 보정 코드 정보는 반복성 런아웃이 일정 크기 이상 발생되는 섹터에서만 기록되고, 그 외의 섹터에서는 기록되지 않는다. 본 발명에서는 RCC 정보가 기록된 섹터의 빈도수에 근거하여 RCC 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역으로 선택적으로 변경시켜 데이터 저장 공간을 확장시키는 방안을 제안하였다. 이에 대해서는 도 5 및 도 6에서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브를 제어할 수 있는 전기 시스템(40)을 보여준다. 전기 시스템(40)은 리드/라이트(R/W) 채널 회로(44) 및 프리 앰프(46)에 의하여 자기 헤드(16)에 결합된 컨트롤러(42)를 포함하고 있다.
컨트롤러(42)는 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러 등이 될 수 있다. 컨트롤러(42)는 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 수신되는 커맨드(command)에 따라서 디스크(12)로부터 정보를 읽거나 또는 디스크(12)에 정보를 기록하기 위하여 리드/라이트 채널 회로(44)를 제어한다.
그리고, 컨트롤러(42)는 보이스 코일(26)에 구동 전류를 공급하는 VCM(Voice Coil Motor) 구동부(48)에 또한 결합되어 있다. 컨트롤러(42)는 자기 헤드(16)의 움직임을 제어하기 위하여 VCM 구동부(48)로 제어신호를 공급한다.
ROM(50)에는 디스크 드라이브를 제어하는 펌웨어 및 각종 제어 데이터들이 저장되어 있다. 물론 도 5 및 6에 도시된 본 발명에 따른 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법을 실행시키기 위한 프로그램 코드 및 정보들이 저장되어 있다.
RAM(52)에는 디스크 드라이브에 전원이 공급되면 디스크(12)의 메인터넌스 실린더(Maintenance Cylinder, 일명 시스템 실린더라고도 칭함) 영역에서 읽어낸 디스크 드라이브 정보들이 로딩된다. 특히, 메인터넌스 실린더 영역에는 디스크 영역별 RCC 플래그 테이블 정보들이 저장된다. 여기에서, RCC 플래그 테이블 정보는 디스크의 영역별로 반복성 런아웃 보정 코드 정보의 사용 여부를 나타내는 정보이다. 물론, RCC 플래그 테이블 정보는 디스크(12)의 메인터넌스 실린더 영역 대신에 비휘발성 메모리인 ROM(50)에 저장할 수도 있다.
우선, 일반적인 디스크 드라이브의 동작을 설명하면 다음과 같다.
데이터 읽기(Read) 모드에서, 디스크 드라이브는 디스크(12)로부터 자기 헤드(16)에 의하여 감지된 전기적인 신호를 프리 앰프(46)에서 증폭시킨다. 그리고 나서, 리드/라이트 채널 회로(44)는 컨트롤러(42)에서 생성되는 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 구간 동안에 프리 앰프(46)에서 증폭된 신호의 서보 패턴 및 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 검출하여 반복성 런아웃 보정된 위치에러신호를 생성시키 고, 또한 서보 패턴의 그레이 코드로부터 트랙 정보도 획득한다. 이에 따라서, 컨트롤러(42)는 반복성 런아웃 보정된 위치에러신호를 이용하여 트랙 탐색 제어 및 트랙 추종 제어를 실행한다. 그리고, 리드/라이트 채널 회로(44)는 컨트롤러(42)에서 생성되는 데이터 섹터 펄스 신호에 따라서 프리 앰프(46)에서 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환시킨 후에, 복호 처리하여 데이터를 검출한다. 검출된 데이터는 컨트롤러(42)에서 일 예로서 리드 솔로몬 코드를 이용한 에러 정정 처리를 실행한 후에, 스트림 데이터로 변환하여 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기로 전송한다.
다음으로 쓰기(Write) 모드에서, 리드/라이트 채널 회로(44)는 컨트롤러(42)에서 생성되는 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 구간 동안에 디스크(12)로부터 읽어낸 신호로부터 서보 패턴 및 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 검출하여 반복성 런아웃 보정된 위치에러신호를 생성시키고, 또한 서보 패턴의 그레이 코드로부터 트랙 정보도 획득한다. 이에 따라서, 컨트롤러(42)는 반복성 런아웃 보정된 위치에러신호를 이용하여 트랙 탐색 제어 및 트랙 추종 제어를 실행한다. 이와 더불어, 디스크 드라이브는 호스트 인터페이스 회로(54)를 통하여 호스트 기기(도면에 미도시)로부터 데이터를 입력받아, 컨트롤러(42)에서 리드 솔로몬 코드에 의한 에러 정정용 패리티 심볼을 부가하고, 리드/라이트 채널 회로(44)에 의하여 기록 채널에 적합하도록 부호화 처리한 후에 컨트롤러(42)에서 생성되는 데이터 섹터 펄스 신호에 따라서 프리 앰프(46)에 의하여 증폭된 기록 전류로 자기 헤드(16)를 통하여 디스크(12)에 기록시킨다.
그러면, 본 발명에 따른 서보 패턴 오버헤드를 최적화시키는 동작 원리에 대하여 세부적으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따르면, 컨트롤러(42)는 디스크(12)의 특정 단위 영역별로 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 검출되는 서보 섹터의 개수를 산출하고, 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 섹터로 변경시키도록 서보 제어 신호의 규격을 조정하여 생성시킨다.
즉, 컨트롤러(42)는 디스크(12)의 특정 단위 영역별로 산출된 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 검출되는 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서는 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역에 상응하는 구간 길이를 해당 서보 섹터와 다음 서보 섹터 사이에 존재하는 데이터 섹터들에 균등하게 나누어 데이터 섹터의 길이를 증가시키도록 서보 제어 신호의 규격을 조정하여 생성시킨다. 이와 같이 데이터 섹터의 길이가 증가된 디스크의 섹터 할당 구조를 도 4b에 도시하였다.
이에 따라서, 특정 단위 영역별로 산출된 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 검출되는 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 이상인 영역에 포함된 트랙에서는 도 4a와 같은 섹터 할당 구조를 갖게 되고, 특정 단위 영역별로 산출된 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 검출되는 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서는 도 4b와 같은 섹터 할당 구조를 갖게 된다.
결과적으로, 도 4b와 같은 섹터 할당 구조를 갖는 트랙에서는 도 4a와 같은 섹터 할당 구조를 갖는 트랙에 비하여 데이터 저장 공간이 증가하게 된다.
그러면, 컨트롤러(42)의 제어에 따라 실행되는 본 발명에 따른 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법에 도 5의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 디스크(12)의 분할된 영역을 표시하는 카운터(i)를 0으로 초기화시킨다(S501). 카운터(i)는 컨트롤러(42)에 내장되어 있으며, 도면에는 도시하지 않았다. 참고적으로, 디스크(12)의 영역을 트랙 단위, 존 단위, 또는 특정 개수의 트랙 단위 등으로 분할할 수 있다. 일 예로서, 1000 트랙 단위로 영역을 분할할 수 있다.
다음으로, 카운터(i)가 지정하는 영역에서 반복성 런아웃 보정 코드 정보가 저장되어 있는 섹터의 개수 N(i)를 측정한다(S502). 따라서, 최초에는 카운터(i) 값이 지정하는 '0' 영역에서 N(0) 값을 측정하게 된다.
그리고 나서, 단계502(S502)에서 측정된 N(i) 값과 임계값(TH)을 비교한다(S503). 여기에서, 임계값(TH)은 초기 설정값으로 해당 영역에서 반복성 런아웃 보상을 실행하지 않더라도 드라이브에서 요구하는 서보 제어 성능이 발휘될 수 있는 정도의 값으로 실험을 통하여 통계적으로 결정할 수 있다. 일 예로서 1000 트랙 단위로 영역을 분할하는 경우에 1%에 해당되는 10 트랙에 포함된 섹터의 개수를 임계값으로 설정할 수 있다.
단계503(S503)의 비교 결과 측정된 N(i) 값이 임계값(TH) 미만인 경우에는, 카운터(i)가 지정하는 값을 LIST_RCC(OFF)에 저장한다(S504). 여기에서, LIST_RCC(OFF)는 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 이용하지 않는 영역 정보를 저장 하기 위한 테이블로서, 컨트롤러(42) 내부 레지스터(도면에 미도시) 또는 RAM(52)에 저장된다.
만일, 단계503(S503)의 비교 결과 측정된 N(i) 값이 임계값(TH) 이상인 경우에는 카운터(i)가 지정하는 값을 LIST_RCC(OFF)에 저장하지 않고 단계505(S505)를 바로 실행한다.
단계503(S503)의 비교 결과 측정된 N(i) 값이 임계값(TH) 이상인 경우 또는 단계504(S504)를 실행한 경우에는 카운터(i) 값이 i_max에 해당되는지를 판단한다(S505). 여기에서, i_max는 디스크(12)에서 분할된 마지막 영역을 나타내는 값을 의미한다. 즉, 디스크(12)에서 분할된 첫 번째 영역 값은 0이고, 마지막 영역 값은 i_max이다.
단계505(S505)의 판단 결과 카운터(i) 값이 i_max에 해당되지 않는 경우에는 카운터(i) 값을 1 증가시킨 후에(S506), 단계502(S502)로 돌아가서 위의 단계들을 다시 실행한다.
단계505(S505)의 판단 결과 카운터(i) 값이 i_max에 해당되는 경우에는 LIST_RCC(OFF)에 저장된 영역에 포함된 섹터들의 RCC 정보 할당 영역을 데이터 저장 영역으로 변경하는 처리를 실행한다(S507). 즉, LIST_RCC(OFF)에 저장된 영역에 포함된 트랙들에 대해서는 RCC 정보를 이용하지 않다는 것을 나타내는 RCC 플래그 테이블 정보를 생성시켜 디스크(12)의 메인터넌스 실린더 영역 또는 비휘발성 메모리인 ROM(50)에 저장한다. 그리고 나서, 데이터 리드 및 라이트 시에 드라이브에 저장된 RCC 플래그 테이블 정보를 이용하여 RCC 정보를 이용하지 않는 영역에 포함 된 트랙에서는 RCC 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역으로 변경시키도록 처리한다.
컨트롤러(42)의 제어에 따라 실행되는 드라이브에 저장된 RCC 플래그 테이블 정보를 이용하여 데이터 리드 및 라이트 시에 데이터 저장 영역을 확장시키는 방법에 대하여 도 6의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
컨트롤러(42)는 드라이브에 리드 또는 라이트 명령이 수신되는지를 판단한다(S601).
단계601(S601)의 판단 결과 리드 또는 라이트 명령이 수신된 경우에, RCC 플래그 테이블 정보로부터 액세스할 디스크 영역에 대한 RCC 플래그 정보를 독출한다. RCC 플래그 테이블 정보는 이미 도 5의 흐름도에 의하여 디스크(12)의 메인터넌스 실린더 영역 또는 ROM(50)에 저장되어 있다. 참고적으로, 디스크(12)에 RCC 플래그 테이블 정보가 저장되어 있는 경우에는 드라이브에 전원이 공급되어 초기화될 때 컨트롤러(42)에 의하여 디스크(12)의 메인터넌스 실린더 영역에 저장된 RCC 플래그 테이블 정보를 RAM(52)에 로딩시킴으로써, RAM(52)에 로딩된 RCC 플래그 테이블 정보로부터 액세스할 디스크 영역에 대한 RCC 플래그 정보를 독출할 수 있다. 물론, RCC 플래그 테이블 정보가 ROM(50)에 저장되어 있는 경우에는 ROM(50)으로부터 직접 액세스할 디스크 영역에 대한 RCC 플래그 정보를 독출할 수 있다.
리드 또는 라이트하고자 하는 트랙을 탐색하고 나서 트랙 추종을 실행할 때, 단계602(S602)에서 독출한 해당 트랙에 대한 RCC 플래그 정보에 따라서 서보 제어신호의 규격을 조정한다(S603). 여기에서, 서보 제어 신호는 서보 정보를 검출하기 위한 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터의 시작을 알리는 데이터 섹터 펄스 신호이며, 다음과 같이 규격을 조정한다.
첫 번째로, 액세스할 트랙에 대한 RCC 플래그 정보가 RCC 정보를 이용하는 것을 나타내는 경우에는 도 7(a) ~ 7(c)와 같은 규격을 갖는 타이밍으로 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터 펄스 신호를 생성시킨다.
즉, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 서보 섹터(SS)는 서보 패턴이 저장되는 영역(SS-1) 및 RCC 정보가 저장되는 영역(SS-2)을 정상적으로 포함한다. 그리고, 서보 게이트 펄스 신호는 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 서보 패턴이 저장되는 영역(SS-1) 및 RCC 정보가 저장되는 영역(SS-2)이 서보 게이트 펄스의 게이트 구간에 포함되도록 타이밍을 결정한다. 또한, 데이터 섹터 펄스는 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 데이터 섹터(DS-1 ~ DS-4)들이 시작되는 시점에 생성되도록 타이밍을 결정한다.
두 번째로, 액세스할 트랙에 대한 RCC 플래그 정보가 RCC 정보를 이용하지 않는 것을 나타내는 경우에는 도 8(a) ~ 8(c)와 같은 규격을 갖는 타이밍으로 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터 펄스 신호를 생성시킨다.
이 경우에는 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 서보 섹터(SS')에는 서보 패턴이 저장되는 영역(SS-1')만을 할당하고, RCC 정보가 저장되는 영역은 데이터를 저장하는 영역으로 변경하도록 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터 펄스 신호의 규격을 조정한다. 이에 따라서, RCC 정보를 저장하도록 할당된 영역이 서보 게이트 펄스의 게이트 구간에 포함되지 않도록 서보 게이트 펄스 신호를 도 8(b)와 같은 규 격을 갖는 타이밍으로 생성시킨다. 그리고, RCC 정보를 저장하도록 할당된 영역이 데이터 섹터에 포함되도록 데이터 섹터 펄스 신호의 발생 타이밍을 조정한다. 즉, RCC 정보를 저장하도록 할당된 영역에 상응하는 구간 길이를 해당 서보 섹터와 다음 서보 섹터 사이에 존재하는 데이터 섹터들에 균등하게 나누어 데이터 섹터의 길이를 증가시키도록 도 8(c)와 같은 타이밍으로 데이터 섹터를 생성시킨다.
도 7(b) 및 8(b)를 참조하면, RCC 정보를 이용하지 않는 디스크의 영역에서의 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 구간(Ts') 길이는 RCC 정보를 이용하는 디스크의 영역에서의 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 구간(Ts) 길이보다 짧아진다는 것을 알 수 있다.
그리고, 도 7(c) 및 8(c)를 참조하면, RCC 정보를 이용하지 않는 디스크의 영역에서의 데이터 섹터 펄스의 간격(Td')은 RCC 정보를 이용하는 디스크의 영역에서의 데이터 섹터 펄스의 간격(Td)보다 길어진다는 것을 알 수 있다.
즉, 이는 RCC 정보를 이용하지 않는 영역에서는 RCC 정보를 이용하는 영역에 비하여 서보 섹터의 길이는 짧아지고, 데이터 섹터의 길이는 길어지게 된다는 것을 의미한다.
도 6을 다시 참조하면, 이와 같이 단계603(S603)에서 RCC 플래그 정보에 따라서 규격 조정되어 생성되는 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터 펄스 신호의 타이밍에 따라서 데이터를 리드하거나 또는 라이트하는 동작을 실행한다(S604).
이와 같은 동작에 의하여 RCC 정보가 저장된 섹터의 비율이 비교적 낮은 영역에서는 RCC 정보를 저장하도록 할당된 서보 섹터의 영역을 데이터 섹터 영역으로 변경하도록 제어함으로써, 데이터 저장 밀도를 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 헤드 디스크 어셈블리의 평면도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 디스크 드라이브의 전기적인 회로 구성도이다.
도 3은 일반적인 하드디스크 드라이브의 디스크에 기록되는 서보 패턴의 구조를 도시한 것이다.
도 4a는 서보 섹터에 RCC 정보를 저장하는 영역을 포함하는 트랙에서의 디스크의 섹터 할당 구조를 도시한 것이다.
도 4b는 서보 섹터에 RCC 정보를 저장하는 영역을 포함하지 않는 트랙에서의 디스크의 섹터 할당 구조를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 RCC 플래그 테이블 정보를 이용하여 데이터 리드 및 라이트 시에 데이터 저장 영역을 확장시키는 방법의 흐름도이다.
도 7(a)는 RCC 정보를 이용하는 영역에서의 디스크의 섹터 할당 구조를 도시한 것이고, 도 7(b)는 RCC 정보를 이용하는 영역에서 발생되는 서보 게이트 펄스 신호를 타이밍을 도시한 것이고, 도 7(c)는 RCC 정보를 이용하는 영역에서 발생되는 데이터 섹터 펄스 신호를 타이밍을 도시한 것이다.
도 8(a)는 RCC 정보를 이용하지 않는 영역에서의 디스크의 섹터 할당 구조를 도시한 것이고, 도 8(b)는 RCC 정보를 이용하지 않는 영역에서 발생되는 서보 게이 트 펄스 신호를 타이밍을 도시한 것이고, 도 8(c)는 RCC 정보를 이용하지 않는 영역에서 발생되는 데이터 섹터 펄스 신호를 타이밍을 도시한 것이다.

Claims (18)

  1. (a) 디스크의 특정 단위 영역별로 보정 코드 정보가 저장된 서보 섹터의 개수를 측정하는 단계; 및
    (b) 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역으로 변경시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보정 코드 정보는 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 포함함을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 특정 단위는 적어도 트랙 단위, 존 단위, 또는 특정 개수의 트랙 단위 중의 하나를 포함함을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계(b)는 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 데이터 리드 및 라이트를 실행하기 위하여 생성되는 서보 제어 신호의 규격을 조정하여 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 저장 영역에 편입시킴을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 서보 제어 신호는 서보 정보를 검출하기 위한 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터의 시작을 알리는 데이터 섹터 펄스 신호를 포함함을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계(b)는 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역에 상응하는 구간 길이를 해당 서보 섹터와 다음 서보 섹터 사이에 존재하는 데이터 섹터들에 균등하게 나누어 데이터 섹터의 길이를 증가시킴을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단계(b)는 상기 측정된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 서보 게이트 펄스의 게이트 구간에 포함되지 않도록 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 폭을 조정하고, 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 데이터 섹터에 포함되도록 데이터 섹터 펄스 신호의 발생 타이밍을 조정함을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 단계(b)는 상기 단계(a)의 측정 결과 상기 보정 코드 정보가 검출되지 않는 트랙에서 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이 터 저장 영역으로 변경시킴을 특징으로 하는 서보 패턴 오버헤드 최적화 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체.
  10. 서보 패턴 및 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 서보 섹터와 서보 섹터들 사이에 데이터를 저장하도록 할당된 데이터 섹터들로 구성된 디스크;
    상기 디스크의 특정 단위 영역별로 보정 코드 정보가 검출되는 서보 섹터의 개수를 산출하고, 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 섹터로 변경시키도록 서보 제어 신호의 규격을 조정하여 생성시키는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러에서 생성되는 서보 제어 신호에 따라서 데이터를 상기 디스크에 라이트하거나, 또는 상기 디스크로부터 데이터를 리드하기 위한 데이터 처리를 실행하는 리드/라이트 채널 회로를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보정 코드 정보는 반복성 런아웃 보정 코드 정보를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  12. 제10항에 있어서, 상기 서보 제어 신호는 서보 정보를 검출하기 위한 서보 게이트 펄스 신호 및 데이터 섹터의 시작을 알리는 데이터 섹터 펄스 신호를 포함함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  13. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 디스크의 트랙 단위로 보정 코드 정보가 검출되는지를 판단하고, 상기 보정 코드 정보가 검출되지 않는 트랙을 액세스하는 경우에 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역을 데이터 섹터로 변경시키기 위한 서보 제어 신호를 생성시킴을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  14. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 서보 게이트 펄스의 게이트 구간에 포함되지 않도록 서보 게이트 펄스 신호의 게이트 폭을 조정하고, 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역이 데이터 섹터에 포함되도록 데이터 섹터 펄스 신호의 발생 타이밍을 조정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  15. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 포함된 트랙에서의 데이터 리드 및 라이트 시에 상기 보정 코드 정보를 저장하도록 할당된 영역에 상응하는 구간 길이를 해당 서보 섹터와 다음 서보 섹터 사이에 존재하는 데이터 섹터들에 균등하게 나누어 데이터 섹터의 길이를 증가시키도록 서보 제어 신호의 규격을 조정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  16. 제10항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 산출된 서보 섹터의 개수가 초기 설정된 임계값 미만인 영역에 대하여 상기 보정 코드 정보를 이용하지 않다는 것을 나타내는 RCC 플래그 테이블 정보를 생성시키고, 데이터 리드 및 라이트하고자 하는 트랙에 대한 상기 RCC 플래그 테이블 정보에 따라서 서보 제어 신호의 규격을 조정함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  17. 제16항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 RCC 플래그 테이블 정보를 상기 디스크의 메인터넌스 실린더 영역에 저장하도록 제어함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  18. 제16항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 RCC 플래그 테이블 정보를 드라이브를 구성하는 비휘발성 메모리에 저장하도록 제어함을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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