KR20110090359A - 반복 회수 값을 조절할 수 있는 방법과 상기 방법을 실행할 수 있는 데이터 저장 장치 - Google Patents

반복 회수 값을 조절할 수 있는 방법과 상기 방법을 실행할 수 있는 데이터 저장 장치 Download PDF

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Abstract

하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법이 개시된다. 상기 방법은 디스크로부터 출력되고 아날로그-디지털 변환된 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하는 단계와, 연속적인 두 개의 반복 회수마다 측정된 BER들의 차이를 계산하는 단계와, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 테스트 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정하는 단계를 포함한다.

Description

반복 회수 값을 조절할 수 있는 방법과 상기 방법을 실행할 수 있는 데이터 저장 장치{Method for adjusting iteration value and data storage device using the same}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 리드 성능 개선 기술에 관한 것으로, 특히 반복 회수 값을 조절할 수 있는 방법과 상기 방법을 실행할 수 있는 데이터 저장 장치에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(hard disk drive)의 자기 디스크로부터 자기 헤드에 의하여 리드된 아날로그 신호는 일련의 처리 과정들, 예컨대 증폭, 아날로그-디지털 변환, 및 에러 정정에 의하여 디지털 신호로 변환되고 변환된 디지털 신호는 호스트로 전송된다.
상기 하드디스크 드라이브는 상기 디지털 신호에 대한 에러를 줄이기 위하여 반복(iteration)이라는 루틴(routine)을 수행한다. 상기 반복의 회수가 크면 클수록 상기 에러의 확률은 감소하고 이에 따라 리드 성능(read performance)은 향상된다. 그러나, 상기 반복의 회수가 증가할수록 상기 자기 디스크에 저장된 데이터를 임시 저장하는 버퍼에서 복수의 섹터들 각각을 디코딩하여 리드하기 위한 리드 시간은 증가한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 리드 성능을 향상시키기 위하여 복수의 헤드들 각각에 적합한 반복 회수를 설정할 수 있는 방법과 상기 방법을 실행할 수 있는 데이터 저장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법은 디스크로부터 출력되고 아날로그-디지털 변환된 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하는 단계; 연속적인 두 개의 반복 회수마다, 측정된 BER들의 차이를 계산하는 단계; 및 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 테스트 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정하는 단계를 포함한다.
상기 조절된 반복 회수로서 설정하는 단계는 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정한다.
상기 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법은 상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭(inter sector gap) 값을 조절하는 단계를 더 포함한다.
상기 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법은 번-인(burn-in) 공정에서 수행된다.
본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성되어 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 기록 매체는 소프트웨어 또는 펌웨어 형태로 구현된 상기 설정 방법을 수행할 수 있는 프로세서일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브는 디스크와, 상기 디스크에 라이트된 아날로그 신호를 리드하기 위한 헤드와, 상기 헤드에 의하여 리드된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기와, 메인 컨트롤 유닛을 포함한다.
상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 전치 증폭기에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 상기 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 조절된 반복 회수를 상기 전치 증폭기와 상기 헤드를 이용하여 상기 디스크의 특정 영역에 저장할 수 있다.
상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭 (inter sector gap) 값을 조절하고, 조절된 인터 섹터 갭 값을 상기 전치 증폭기와 상기 헤드를 이용하여 상기 디스크의 특정 영역에 저장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 시스템은 하드디스크 드라이브와, 상기 하드디스크 드라이브와 데이터를 주거나 받기 위한 호스트를 포함한다.
상기 하드디스크 드라이브는 상기 디스크에 라이트된 아날로그 신호를 리드하기 위한 헤드와, 상기 헤드에 의하여 리드된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기와, 메인 컨트롤 유닛을 포함한다.
상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 전치 증폭기에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 상기 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정한다.
상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정한다. 상기 메인 컨트롤 유닛은 상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭(inter sector gap) 값을 조절하고, 조절된 인터 섹터 갭 값을 상기 전치 증폭기와 상기 헤드를 이용하여 상기 디스크의 특정 영역에 저장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법과 상기 방법을 수행할 수 있는 하드디스크 드라이브는 각 헤드별로 서로 다른 반복 회수를 설정할 수 있으므로 상기 각 헤드의 리드 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방법과 상기 방법을 수행할 수 있는 하드디스크 드라이브는 각 헤드별로 서로 다른 반복 회수가 설정됨에 따라 상기 각 헤드에 대응되는 인터 섹터 갭 값을 적응적으로 조절할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 방법과 상기 방법을 수행할 수 있는 하드디스크 드라이브의 리드 성능은 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 컨트롤러의 블록도를 나타낸다.
도 3은 반복 회수에 따른 BER(bit error rate)을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브에 의하여 설정된 각 헤드에 대한 반복 회수 값과 인터 섹터 갭 값을 나타낸다.
도 6은 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브를 포함하는 데이터 처리 시스템의 블락도를 나타낸다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 블록도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 데이터 저장 장치로서 사용되는 하드디스크 드라이브(hard disk drive(HDD); 100)는 복수의 디스크들(10), 복수의 헤드들(12), 헤드 어셈블리(14), 전치 증폭기(pre-amplifier; 16), 메인 컨트롤 유닛(18), 모터 구동 유닛(또는, 서보 제어 유닛; 30), 스핀들 모터(36), 및 보이스 코일 모터(voice coil motor(VCM); 38)를 포함한다.
복수의 디스크들(10) 각각은 호스트로부터 출력된 데이터를 저장할 수 있고 스핀들 모터(36)에 의하여 회전한다. 복수의 디스크들(10) 각각은 자기 기록 매체로 구현될 수 있다.
복수의 헤드들(12) 각각은 복수의 디스크들(10) 중에서 대응하는 하나의 디스크 위(over)에 위치하여 리드(read) 작동 또는 라이트(write) 작동을 수행하고, VCM(38)와 결합된 헤드 어셈블리(14)로부터 복수의 디스크들(10) 쪽으로 신장된 서포트 암들(미도시) 각각에 설치된다.
디스크에 저장된 데이터를 리드할 때, 전치 증폭기(16)는 복수의 헤드들(12) 중에서 어느 하나의 헤드로부터 출력된 아날로그 신호를 증폭하고 증폭된 아날로그 신호를 리드/라이트 채널 회로(20)로 출력한다.
디스크에 데이터를 라이트할 때, 전치 증폭기(16)는 리드/라이트 채널 회로 (20)로부터 출력된 라이트 신호, 예컨대 라이트 전류를 복수의 헤드들(12) 중에서 어느 하나의 헤드로 전송한다. 상기 어느 하나의 헤드는 상기 라이트 신호를 복수의 디스크들(10) 중에서 어느 하나의 디스크에 라이트할 수 있다.
리드/라이트 채널 회로(20)는 전치 증폭기(16)에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 하드디스크 컨트롤러(22)로 출력한다.
CPU(24)의 제어 하에 또는 독립적으로 하드디스크 컨트롤러(22)는 리드/라이트 채널 회로(20)로부터 출력된 디지털 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내(예컨대, 12회)에서 반복 회수마다 BER(bit error rate)을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다(예컨대, 1과 2, 2와 3, 또는 3과 4, 등) 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 테스트 헤드, 예컨대 복수의 헤드들(12) 중에서 테스트 대상이 된 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
따라서 메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 하드디스크 컨트롤러(22)는 복수의 헤드들(12) 각각에 대한 최적의 반복 회수를 계산할 수 있다.
실시 예에 따라 하드디스크 컨트롤러(22)는 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
리드/라이트 채널 회로(20)는 HDC(22)로부터 출력된 라이트 데이터를 라이트 신호로 변환하고 변환된 라이트 신호를 전치 증폭기(16)로 출력할 수 있다.
예컨대, 데이터를 디스크(10)에 라이트할 때, HDC(22)는 CPU(24)의 제어 하에 호스트로부터 출력된 라이트 데이터를 리드/라이트 채널 회로(20)로 출력한다. 따라서 상기 호스트로부터 출력된 상기 라이트 데이터는 리드/라이트 채널 회로 (20), 전치 증폭기(16), 및 복수의 헤드들(12) 중에서 어느 하나의 헤드를 통해 복수의 디스크들(10) 중에서 어느 하나의 디스크에 라이트될 수 있다.
또한, 복수의 디스크들(10) 중에서 어느 하나의 디스크로부터 데이터를 리드할 때, HDC(22)는 CPU(24)의 제어 하에 리드/라이트 채널 회로(20)에 의하여 디코드된 리드 데이터를 수신하고, 수신된 리드 데이터에 대하여 에러 정정을 수행하고 에러 정정된 데이터를 호스트로 전송할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(18)의 동작을 제어할 수 있는 CPU(24)는 ROM(26)에 저장된 프로그램 코드 또는 본 발명의 실시 예에 따른 반복 회수 설정 방법을 실행할 수 있는 프로그램 코드를 리드하고, 리드된 프로그램 코드를 RAM(28)에 저장하고, RAM에 저장된 상기 프로그램 코드를 실행시켜 하드디스크 드라이브(100) 또는 HDC(22)의 동작을 제어할 수 있다. 이에 따라, CPU(24)는 반복 회수 설정 방법, HDD(100)의 리드 동작, 또는 HDD(100)의 라이트 동작을 제어할 수 있다.
CPU(24)는 호스트로부터 출력된 리드 명령 또는 라이트 명령을 수신하고, 수신된 명령에 따라 트랙 탐색(track seek) 또는 트랙 추종(track following)을 제어하기 위하여, 스핀들 모터 구동부(32)와 VCM 구동부(34)를 제어할 수 있다.
스핀들 모터 구동부(32)는 HDC(22)로부터 출력된 적어도 하나의 제어 신호에 응답하여 복수의 디스크들(10)의 회전을 제어하는 스핀들 모터(36)의 동작을 제어한다.
VCM구동부(34)는 HDC(22)로부터 출력된 적어도 하나의 제어 신호, 예컨대 복수의 헤드들(12) 각각의 위치를 제어하기 위한 제어 신호에 응답하여 VCM(38)를 구동하기 위한 구동 전류를 발생하고 발생한 구동 전류를 VCM(38)의 보이스 코일로 출력한다.
VCM(38)는 VCM구동부(34)로부터 출력되는 상기 구동 전류의 방향과 레벨에 따라 복수의 헤드들(12) 중에서 사용되는 헤드를 복수의 디스크들(10) 중에서 어느 하나의 디스크에 구현된 트랙 위로 이동시킨다.
실시 예에 따라 메인 컨트롤 유닛(18)의 내부 또는 외부에 구현될 수 있는 버퍼 메모리(30)는 HDD(100)와 호스트 사이에서 주거나 받는 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다. 버퍼 메모리(30)는 DRAM과 같은 휘발성 메모리로 구현될 수 있다.
실시 예에 따라, 리드/라이트 채널 회로(20), HDC(22), CPU(24), ROM(26), RAM(28), 및 메모리(30)를 포함하는 메인 컨트롤 유닛(18)은 하나의 칩, 예컨대 SoC(system on chip)으로 구현될 수 있다. 또한, 스핀들 모터 구동부(32)와 VCM구동부(34)를 포함하는 모터 구동 유닛(30)은 하나의 칩, 예컨대 SoC로 구현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 컨트롤러의 블록도를 나타낸다. 도 1과 도 2를 참조하면, HDC(22)는 디스크 포멧터/ECC 블록(41), CPU 인터페이스(43), 모터 구동 유닛 컨트롤러(45), 버퍼 메모리 컨트롤러(47), 및 호스트 인터페이스(49)를 포함한다.
디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 리드/라이트 채널 회로(20)로부터 출력된 디지털 신호로부터 미리 정해진 반복 회수의 범위 내에서 반복 회수 별로 BER 또는 CSM(channel statistic measurement)을 측정할 수 있다.
실시 예에 따라 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 리드/라이트 채널 회로(20)로부터 출력된 디지털 신호, 예컨대 리드 데이터에 대하여 에러 정정을 수행하고 에러 정정된 리드 데이터를 버퍼 메모리 컨트롤러(47)를 통하여 버퍼 메모리(30)로 전송하거나 또는 호스트 인터페이스(49)를 통하여 호스트로 전송할 수 있다.
데이터 라이트 동작 시, 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 호스트로부터 출력되고 호스트 인터페이스(49)를 통하여 입력된 라이트 데이터 또는 버퍼 메모리 컨트롤러(47)로부터 출력된 라이트 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 디스크에 라이트하기 위하여 수신된 데이터의 포멧을 변경하고, 예컨대 수신된 데이터에 에러 정정 코드들을 삽입하고 포멧된 데이터를 리드/라이트 채널(20)로 전송할 수 있다.
데이터 리드 동작 시, 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 리드/라이트 채널(20)로부터 전송된 리드 데이터에 에러 정정을 수행하고 에러 정정된 데이터를 CPU 인터페이스(43), 버퍼 메모리 컨트롤러(47), 또는 호스트 인터페이스(49)로 전송할 수 있다.
또한, 실시 예에 따라 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 리드/라이트 채널(20)로부터 전송된 리드 데이터에 대하여 정해진 반복 회수 내(예컨대, 12회)에서 반복 회수마다 BER(bit error rate)을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다(예컨대, 1과 2, 2와 3, 또는 3과 4, 등) 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 테스트 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
예컨대, 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 복수의 헤드들(12) 각각에 대한 최적의 반복 회수를 계산할 수 있다. 예컨대, 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
다른 실시에 따라 디스크 포멧터/ECC 블록(41)은 리드/라이트 채널(20)로부터 전송된 리드 데이터에 에러 정정을 수행하고 에러 정정된 데이터를 CPU 인터페이스(43)를 통하여 CPU(24)로 전송할 수 있다.
이 경우 CPU(24)는 상기 에러 정정된 데이터에 대하여 정해진 반복 회수 내(예컨대, 12번)에서 반복 회수마다 BER(bit error rate)을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다(예컨대, 1과 2, 2와 3, 또는 3과 4, 등) 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 테스트 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
따라서, CPU(24)는 복수의 헤드들(12) 각각에 대한 최적의 반복 회수를 계산할 수 있고, 상기 복수의 헤드들(12) 각각에 대하여 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 복수의 헤드들(12) 각각에 대한 최적의 반복 회수로서 설정할 수 있다.
CPU(24)와 HDC(22)는 CPU 인터페이스(43)를 통하여 제어 신호들 또는 데이터를 주거나 받는다.
모터 구동 유닛 컨트롤러(45)는 CPU(24)의 제어 하에 모터 구동 유닛(30)의 동작을 제어한다. 예컨대, 모터 구동 유닛 컨트롤러(45)는 스핀들 모터 구동부(32)의 동작 또는 VCM 구동부(34)의 동작 중에서 적어도 하나를 제어할 수 있다.
버퍼 메모리 컨트롤러(47)는 CPU(24)의 제어 하에 버퍼 메모리(30)의 동작을 제어한다. 예컨대, 호스트 인터페이스(49)를 통하여 입력된 데이터는 버퍼 메모리 컨트롤러(47)를 통하여 버퍼 메모리(30)에 저장될 수 있다. 또한, 버퍼 메모리(30)에 저장된 데이터는 버퍼 메모리 컨트롤러(47)의 제어 하에 디스크 포멧터/ECC 블록(41), 호스트 인터페이스(49), 또는 CPU 인터페이스 (43)로 전송될 수 있다.
도 3은 반복 회수에 따른 BER을 나타내는 그래프이다. 도 3에는 정해진 반복 회수가 12회 때 각 반복 회수에 대한 BER이 도시된다. 이때 X-축은 반복 회수를 나타내고, Y-축은 BER을 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 동작을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 5는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브에 의하여 설정된 각 헤드에 대한 반복 회수 값과 인터 섹터 갭 값을 나타낸다.
도 1부터 도 5를 참조하여 각 헤드에 대한 최적의 반복 회수를 설정하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, HDD(100)는 4개의 헤드(HEAD 0~HEAD 3)를 포함하고, 정해진 반복 회수는 12회이고, 메인 컨트롤 유닛(18)에 의하여 측정된 BER은 절대값이고, 기준 값은 0.5이고, 디폴트로 정해진 반복 회수(예컨대, 5회)에서의 인터 섹터 갭의 값은 A라고 가정한다. 상기 A는 비트 수일 수 있다.
첫 번째 헤드(HEAD 0)에 대한 최적의 반복 회수를 찾는 방법은 도 1부터 도 5를 참조하여 상세히 설명된다. 메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 리드/라이트 채널 회로(20)는 전치 증폭기 (16)에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 HDC(22)는 상기 디지털 신호에 대하여 미리 정해진 반복 회수(예컨대, 12회) 내에서 각 반복 회수마다 BER을 측정한다(S10).
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 각 반복 회수마다 각 BER 값(B1~B12)이 메인 컨트롤 유닛(18)에 의하여 측정된다.
메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 HDC(22)는 연속적인 두 개의 반복 회수마다(예컨대, 1과 2, 2와 3, 3과 4, 또는 11과 12, 등) 측정된 BER들(B1과 B2, B2와 B3, B3와 B4, 또는 B11과 B12) 차이(D1, D2, D3, 또는 D11)를 계산한다. 각 차이는 표 1과 같다.
반복 회수 측정 BER 차이
1 B1 -
2 B2 D1=B2-B1=4
3 B3 D2=B3-B2=3
4 B4 D3=B4-B3=2
5 B5 D4=B5-B4=1
6 B6 D5=B6-B5=0.4
7 B7 D6=B7-B6=0.4
8 B8 D7=B8-B7=0.3
9 B9 D8=B9-B8=0.3
10 B10 D9=B10-B9=0.2
11 B11 D10=B11-B10=0.2
12 B12 D11=B12-B11=0.2
메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 HDC(22)는 계산된 차이들(D1~D11) 각각과 기준 값(예컨대, 0.5)을 비교하고, 비교 결과에 따라 정해진 반복 회수(예컨대, 12회) 내의 어느 하나의 반복 회수(예컨대, 5)를 첫 번째 헤드(HEAD 0)에 대한 조절된 반복 회수, 즉 최적의 반복 회수로 설정할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 HDC(22)는 BER 포화가 일어나는 반복 회수를 검출하고(S20), 검출된 반복 회수를 첫 번째 헤드(HEAD 0)에 대한 조절된 반복 회수로서 설정한다(S30).
예컨대, 메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 HDC(22)는 계산된 차이들(D1~D11) 중에서 기준 값(예컨대, 0.5)보다 최초로 작은 차이(예컨대, 표 1의 D5)를 도출하는 두 개의 반복 회수들(예컨대, 5와 6) 중에서 어느 하나(예컨대, 5 또는 6)를 첫 번째 헤드(HEAD 0)에 대한 조절된 반복 회수로서 설정한다(S20과 S30).
도 4에 도시된 S10부터 S30을 이용하여 메인 컨트롤 유닛(18), 예컨대 HDC (22)는 CPU(24)의 제어 하에 4개의 헤드(HEAD 0~HEAD 3) 각각에 대한 최적의 반복 회수(도 5의 5, 7, 3, 및 8)를 설정할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(18)은 4개의 헤드(HEAD 0~HEAD 3) 각각에 대한 최적의 반복 회수(도 5의 5, 7, 3, 및 8)를 전치 증폭기(16)와 복수의 헤드들(12) 중에서 어느 하나의 헤드를 이용하여 복수의 디스크들(10) 중에서 어느 하나의 디스크에 저장할 수 있다. 따라서 HDD(100)는 상기 디스크에 저장된 4개의 헤드(HEAD 0~HEAD 3) 각각에 대한 최적의 반복 회수(도 5의 5, 7, 3, 및 8)에 따라 최적의 리드 성능을 달성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 4개의 헤드(HEAD 0~HEAD 3) 중에서 두 번째 헤드 (HEAD 1)와 네 번째 헤드(HEAD 3)에 대하여 조절된 반복 회수는 각각 7과 8이다.
이 경우 두 번째 헤드(HEAD 1) 또는 네 번째 헤드(HEAD 3)에 대하여 조절된 반복 회수는 5회를 초과므로, 각 헤드(HEAD 1와 HEAD 3)를 이용하여 리드 동작을 수행할 때 하나의 섹터에 대한 리드 시간(read time)은 증가한다.
따라서, 각 헤드(HEAD 1와 HEAD 3)에 할당된 디스크의 인터 섹터 갭의 값 (A)은 증가해야 한다. 메인 컨트롤 유닛(18)은 CPU(24)의 제어 하에 인터 섹터 갭의 값(A)을 조절하기 위한 존맵(zonemap)을 재구성하고 재구성된 존맵을 복수의 디스크들(10) 중에서 어느 하나의 디스크의 특정 영역에 저장한다. 예컨대, 메인 컨트롤 유닛(18)은 인터 섹터 갭의 값(A)을 증가시킬 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브를 포함하는 데이터 처리 시스템의 블락도를 나타낸다. 컴퓨터 시스템(200)은 하드디스크 드라이브(100)와 하드디스크 드라이브(100)와 데이터를 주거나 받기 위한 호스트(210)를 포함한다.
도 1부터 도 6을 참조하면, 하드디스크 드라이브(100)는 디스크(10)에 라이트된 아날로그 신호를 리드하기 위한 헤드(12)와, 헤드(12)에 의하여 리드된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기(16)와, 전치 증폭기(16)로부터 출력된 신호에 응답하여 헤드(12)의 최적의 반복 회수를 설정할 수 있는 메인 컨트롤 유닛(18)을 포함한다.
메인 컨트롤 유닛(18)은 전치 증폭기(16)에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 헤드(12)에 대한 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(18)은 상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤 유닛(18)은 상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭 (inter sector gap) 값을 조절하고, 조절된 인터 섹터 갭 값을 전치 증폭기(16)와 헤드(12)를 이용하여 디스크(10)의 특정 영역에 저장하는 것을 제어할 수 있다.
호스트(210)는 호스트 CPU(211), 메모리(213), 및 인터페이스(214)를 포함한다. 호스트 CPU(211)는 호스트(210)의 동작을 제어하고, 라이트 동작 시에는 메모리(213)로부터 출력된 데이터를 인터페이스(214)를 통하여 HDD(100)의 메인 컨트롤 유닛(18)에 구현된 호스트 인터페이스(49)로 전송할 수 있다. 인터페이스(214)와 호스트 인터페이스(49)는 SATA인터페이스로 구현될 수 있다. 따라서 인터페이스 (214)와 호스트 인터페이스(49)는 SATA 프로토콜을 이용하여 데이터를 주거나 받을 수 있다.
리드 동작 시에 인터페이스(214)는 호스트 CPU(211)의 제어 하에 DD(100)의 메인 컨트롤 유닛(18)에 구현된 호스트 인터페이스(49)로부터 전송된 데이터를 메모리(213)에 저장할 수 있다. 호스트 CPU(211)는 메모리(213)에 저장된 데이터를 처리, 예컨대 디스플레이 장치를 이용하여 디스플레이하거나 주변 장치, 예컨대 USB포트에 접속된 프린터를 이용하여 출력할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 하드디스크 드라이브
10: 디스크
12: 헤드
16: 전치 증폭기
18: 메인 컨트롤 유닛
20: 리드/라이트 회로
22: 하드디스크 컨트롤러
24: CPU
210: 호스트

Claims (10)

  1. 디스크로부터 출력되고 아날로그-디지털 변환된 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하는 단계;
    연속적인 두 개의 반복 회수마다, 측정된 BER들의 차이를 계산하는 단계; 및
    계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 테스트 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정하는 단계를 포함하는 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조절된 반복 회수로서 설정하는 단계는,
    상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정하는 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법은,
    상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭(inter sector gap) 값을 조절하는 단계를 더 포함하는 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법.
  4. 제1항에 기재된 하드디스크 드라이브의 반복 회수 설정 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  5. 디스크;
    상기 디스크에 라이트된 아날로그 신호를 리드하기 위한 헤드;
    상기 헤드에 의하여 리드된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기; 및
    상기 전치 증폭기에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 상기 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정하기 위한 메인 컨트롤 유닛을 포함하는 하드디스크 드라이브.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정하는 하드디스크 드라이브.
  7. 제5항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭(inter sector gap) 값을 조절하고, 조절된 인터 섹터 갭 값을 상기 전치 증폭기와 상기 헤드를 이용하여 상기 디스크의 특정 영역에 저장하는 하드디스크 드라이브
  8. 하드디스크 드라이브; 및
    상기 하드디스크 드라이브와 데이터를 주거나 받기 위한 호스트를 포함하며,
    상기 하드디스크 드라이브는,
    디스크;
    상기 디스크에 라이트된 아날로그 신호를 리드하기 위한 헤드;
    상기 헤드에 의하여 리드된 아날로그 신호를 증폭하기 위한 전치 증폭기; 및
    상기 전치 증폭기에 의하여 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호에 대하여 정해진 반복 회수 내에서 반복 회수마다 BER을 측정하고, 연속적인 두 개의 반복 회수마다 측정된 BER들의 차이를 계산하고, 계산된 차이들 각각과 기준 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 정해진 반복 회수 내의 어느 하나의 반복 회수를 상기 헤드에 대한 조절된 반복 회수로서 설정하기 위한 메인 컨트롤 유닛을 포함하는 컴퓨터 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 계산된 차이들 중에서 상기 기준 값보다 최초로 작은 차이를 도출하는 두 개의 반복 회수들 중에서 어느 하나를 상기 조절된 반복 회수로서 설정하는 컴퓨터 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 메인 컨트롤 유닛은,
    상기 조절된 반복 회수에 따라 인터 섹터 갭(inter sector gap) 값을 조절하고, 조절된 인터 섹터 갭 값을 상기 전치 증폭기와 상기 헤드를 이용하여 상기 디스크의 특정 영역에 저장하는 포함하는 컴퓨터 시스템.


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