KR20110107751A - 연-판정들을 사용한 하드-디스크 결함 영역들의 검출 - Google Patents

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Abstract

하드-디스크 드라이브에서, 하드 디스크 상에 결함 영역은 신호값들(예를 들면, x[n] 또는 y[n]) 및 신호값들에 대응하는 연-판정 값들(예를 들면, L[n])에 기초하여 2개의 통계 측정치들(예를 들면, β1(k) 및 β2(k))을 생성함으로써 검출된다. 하드 드라이브의 결함 영역의 위치를 검출하기 위해 측정치들이 비교된다. 연-판정 값들을 사용하는 것은 연-판정 값들에 기초하지 않는 통계 측정치들로부터 형성된 비와 비교하여 통계 측정치들의 비에 변동들을 감소시키며, 결함 영역들을 검출하기 위한 더 신뢰성 있는 테스트가 되게 한다.

Description

연-판정들을 사용한 하드-디스크 결함 영역들의 검출{DETECTION OF HARD-DISC DEFECT REGIONS USING SOFT DECISIONS}
관련출원들에 대한 상호참조
이 출원의 주제는 교시된 바 전체를 참조로 온전히 여기에 포함시키는, 12/28/05에 출원된 미국특허출원번호 제 11/319,319 호, 04/29/08에 출원된 미국특허출원번호 제 12/111,255 호, 및 02/18/10에 출원된 미국특허출원번호 제 12/707,820 호의 주제에 관련된 것이다.
본 발명은 하드-디스크 드라이브들에 관한 것으로, 특히 하드-디스크 드라이브의 하드 디스크 상에 서멀 애스페리티(thermal asperity) 또는 매체 결함 중 하나에 대응하는 결함 영역들(defection regions)을 검출하기 위한 기술들에 관한 것이다.
이 단락은 발명을 더 잘 이해할 수 있게 하는 양태들을 도입한다. 따라서, 이 단락에서 언급되는 것들은 이러한 면에서 읽혀져야 하며 종래 기술인 것 또는 종래 기술이 아닌 것에 관한 인정들로서 이해되어서는 안 된다.
하드-디스크 드라이브의 이상적인 하드 디스크는 완전히 평탄하고 완전히 균일한 물질 조성을 갖는 데이터-저장 표면을 갖는다. 그러나, 실제로, 하드 디스크들은 완전히 평탄하지 않으며 다른 물질 조성을 갖는다. 이의 결과로서, 뿐만 아니라 제조 이유로, 하드 디스크들 상에는 서로 다른 유형들의 결함들이 존재할 수 있다. 결함 영역들로부터 판독된 데이터를 복구하는 것은 어려울 수 있고, 어려움 강도는 결함 유형에 좌우된다. 드롭-아웃형 결함 영역들에서, 아날로그 판독-헤드 출력 신호의 진폭은 비교적 평탄하고 비교적 균일한 물질 조성을 갖는 정상 영역들에서의 판독-헤드 출력 신호 진폭보다 현저하게 낮다. 이러한 결함 영역들 상에 기입된 데이터는 판독-헤드 출력 신호를 처리하는 전자 장치들에 의해 판독-헤드 출력 신호가 적합하게 증폭되고 조절(condition) 된다면 복구될 수 있다. 이 문서에서는, 이러한 드롭-아웃형 결함들을 "매체 결함들"(MD)이라 칭한다. 이들 MD 영역들로부터 판독된 신호들이 정확하게 데이터를 복구하기 위해 적합하게 처리될 수 있도록 하드 디스크들 상에 MD 영역들의 위치들을 결정하는 것이 바람직하다.
종종, 하드-디스크 영역의 토포그래피(topography)가 달라져 디스크 상에 존재하는 애스페리티들에 기인하여 회전하는 하드 디스크의 어떤 영역들 상에 판독 헤드가 위치되었을 때 판독 헤드가 특정 영역들과 물리적으로 접촉하게 될 것이다. 이러한 영역들은 판독 헤드와 변경된 하드 디스크 간에 물리적 접촉으로부터 발생된 마찰열에 기인하여 열적 애스페리티(TA) 영역들(thermal asperity(TA) regions)이라고 한다. 판독 헤드에의 손상을 방지하기 위해서 데이터 기입 및 데이터 판독 동작들 동안에 TA 영역들이 회피될 수 있도록 하드 디스크들 상에 이들 영역들의 위치들을 결정하는 것이 바람직하다.
현재 및 이전의 하드-디스크 드라이브들은 MR(자기 저항) 판독 헤드들 또는 GMR(거대 MR) 판독 헤드들을 채용하였다. 이러한 판독 헤드들에 있어서, MD 영역들에 대응하는 판독-헤드 출력 신호들은 정상 영역들에 있어서의 신호 진폭들보다 현저하게 작은 진폭들을 가지며, TA 영역들에 대응하는 판독-헤드 출력 신호들은 TA 영향으로 인한 기선(baseline) 시프트에 기인하여 정상-영역 신호 진폭들보다 현저하게 큰 진폭들을 갖는다. 따라서, MD 영역들은 정상 신호보다 낮은 진폭 영역들을 찾음으로써 MR/GMR 판독 헤드를 채용하는 하드-디스크 드라이브의 하드 디스크 상에서 위치를 알 수 있고, TA 영역들은 정상 신호 진폭 영역들에 비교해서 신호 기선에 현저한 증가들을 찾음으로써 하드 디스크 상에서 위치를 알 수 있다.
더 새로운 하드-디스크 드라이브들은 TMR(터널링 MR) 판독 헤드들을 채용한다. TMR 판독 헤드들에 있어서, TA 영역들은 MD 영역들 및 TA 영역들 둘 다에 대응하는 판독-헤드 출력 신호들이 정상 영역들에 있어서의 신호 진폭들보다 현저하게 작기 때문에 MD 영역들로 오인될 수 있다. 따라서, MR/GMR 판독 헤드들을 채용하는 하드-디스크 드라이브들에 있어서 MD 및 TA 영역들을 검출하기 위해 사용되는 통상의 신호 처리 기술들은 TMR 판독 헤드들을 채용하는 하드-디스크 드라이브들에 있어서의 MD 및 TA 영역들을 검출하기 위해 사용될 수 없다.
일 실시예에서, 본 발명은 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한, 머신으로 구현되는 방법이다. 머신은 신호값들 및 신호값들에 대응하는 연-판정 값들(soft-decisions values)에 기초하여 제 1 및 제 2 측정치들을 발생하고 비교하고 비교에 기초하여 결함 영역을 검출한다.
본 발명은 하드-디스크 드라이브의 하드 디스크 상에 서멀 애스페리티 또는 매체 결함 중 하나에 대응하는 결함 영역들을 검출하는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 터널링 자기 저항(tunneling magneto resistive; TMR) 판독 헤드를 채용하는 하드-디스크 드라이브를 위한 판독 채널의 고레벨 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출의 특징들을 그래프로 나타낸 도면.
본 발명의 다른 양태들, 특징들, 및 잇점들은 다음의 상세한 설명, 첨부된 청구항들, 및 동일 구성요소에 동일 참조부호를 사용한 동반된 도면들로부터 더 완전하게 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 터널링 자기 저항(TMR) 판독 헤드를 채용하는 하드-디스크 드라이브를 위한 판독 채널(100)의 고레벨 블록도이다. 판독 채널(100)의 (통상적인) 주 신호 처리 경로는 TMR 판독 헤드(도시되지 않음)로부터의 아날로그 판독-헤드 출력 신호(105)를 수신하고 바이너리 (경-판정(hard-decision)) 출력 데이터 신호(145)를 출력한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 판독 채널(100)은 전치증폭기(110), 아날로그 프론트 엔드(AFE)(120), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(130), 및 디지털 백 엔드(DBE)(140)를 포함한다. 전치증폭기(110)는 전치 증폭기(110)로부터 전치 증폭된 신호(115)를 더욱 증폭하고 조절하는 AFE(120)에 의한 처리를 위해서 신호 진폭 및 주파수 성분들이 특정된 범위들 내에 확실이 있는 것을 보장하기 위해서 판독-헤드 출력 신호(105)를 증폭하고 조절한다. ADC(130)는 AFE 출력 신호(129)를 디지털화하여 DBE(140)에 의한 디지털 신호 처리를 위한 복수-비트 디지털 신호(X)를 생성하며 DBE(140)는 바이너리 출력 데이터 신호(145)를 생성한다. 디지털 신호(X)는 여기에서는 등화기 입력 샘플들 x[n]이라고도 하는 ADC 출력 샘플들 x[n]로 구성된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, AFE(120)는 고역통과 필터(122), 가변이득 증폭기(124), 자기 저항 비대칭(MRA) 보상 모듈(126), 및 연속-시간 저역통과 필터(128)를 포함하며, DBE(140)는 부분-응답(PR) 등화기(142) 및 소프트(예를 들면, 비터비) 검출기(144)를 포함한다. 특히 본 발명에 관계된 것으로, PR 등화기(142)는 디지털화된 ADC 출력 신호(X)를 ADC(130)으로부터 수신하고 복수-비트 등화된 신호(Y)(등화기 출력 샘플들 y[n]로 구성된)를 생성하며, 이를 소프트 검출기(144)가 처리하여 1비트 바이너리(즉, 경-판정) 출력 데이터 신호(145)를 생성한다. 경-판정 데이터(145)를 발생하는 것 외에도, 소프트 검출기(144)는 또한 이의 처리의 한 부분으로서, 이를테면 로그 우도(log-likelihood) 비(LLR) 데이터와 같은 복수-비트 연-판정 데이터를 생성한다. PR 등화기(142)는 디지털 유한 임펄스 응답(DFIR) 필터로서 구현될 수 있는데, 그러나 그럴 필요가 있는 것은 아니다.
또한, TMR 판독 채널(100)은 결함 검출기(150)를 포함하는데, 이 결함 검출기(150)는 DBE(140)로부터 신호(147)를 수신하여 처리하여 하드 디스크 상에 결함 영역들의 위치들을 검출하며, 이 정보는 신호(155)로 나타난다. 일 구현예에서, 신호(147)는 소프트 검출기(144)에 의해 생성된 연-판정 데이터뿐만 아니라, ADC(130)에 의해 생성된 ADC 출력 신호(X)를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 신호(147)는 소프트 검출기(144)에 의해 발생된 연-판정 데이터뿐만 아니라, PR 등화기(142)에 의해 생성된 등화된 신호(Y)를 포함한다.
이론적으로, 하드 디스크 상에 결함 영역들은 다음과 같이 식(1) 및 식(2)에 따라 정의되는 2개의 통계 측정치들 α1(k) 및 α2(k)를 생성하여 비교함으로써 검출될 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, y[k-i]는 (k-i) 번째 등화기 출력 샘플이며
Figure pat00003
는 이 (k-i) 번째 등화된 출력 샘플의 대응하는 기대값이다. 하나의 가능한 구현에 따라서, 만약 C가 1 미만의 특정된 분수값(예컨대, 0.5 내지 0.7)인,
Figure pat00004
이라면, k번째 샘플은 결함 영역에 대응한다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 결함 검출기(150)는 다음과 같이 식(3) 및 식(4)에 따라 정의되는 2개의 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k)를 생성하여 비교함으로써 하드 디스크 상에 결함 영역들을 검출한다:
Figure pat00005
Figure pat00006
여기서, y[k-i]는 도 1의 등화기(142)에 의해 발생된 (k-i) 번째 등화기 출력 샘플이며
Figure pat00007
는 이 (k-i) 번째 등화된 출력 샘플의 대응하는 기대값이며, L[k-i]는 이 (k-i) 번째 등화된 출력 샘플에 대해 도 1의 소프트 검출기(144)에 의해 발생된 대응하는 복수-비트 연-판정 값이며, E(abs(L))은 무결함 영역들에 대응하는 연-판정 값들(L(n))의 절대값에 기대 함수(E)를 적용한 결과인데, 이 결과는 최소-평균-제곱(LMS) 또는 그외 적합한 알고리즘을 사용하여 얻어질 수 있다.
Figure pat00008
에 대한 LMS 추정기는 다음과 같이 얻어질 수 있다.
Figure pat00009
여기에서, μ의 값은 LMS 추정을 위한 적응형 이득값이며, 이것은 일반적으로 작다. M에 대한 전형적인 값은 32이며, 이것은 제 1 및 제 2 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k) 둘 다가 이동 평균들(moving average)임을 의미한다.
특정 구현에 따라, 샘플 기대값들
Figure pat00010
은 다수의 서로 다른 방법들로 발생될 수 있다. 한 방법은 소프트 검출기(144)에 의해 발생된 출력 신호(145)의 경-판정 비트들(1 및 -1로 나타나는)을 적합한 타겟 다항식과 컨볼빙함(convolving)으로써
Figure pat00011
을 구성하는 것이다.
또 다른 방법은 서로 다른 단기 비트 패턴들에 대해 등화기 출력 샘플(y[n])의 장기 평균값들을 발생하는 것이다. 예를 들어, 하드 디스크 상에 기입된 테스트 데이터가 2T 시퀀스(즉, 11001100...)에 따른다면, 서로 다른 국부적 비트 패턴들의 중앙에 비트값들에 대해서 서로 다른 장기 평균값들이 생성될 수도 있을 것이다. 특히, 국부적인 3비트 패턴 "110"의 중앙에 비트에 대해 하나의 장기 평균값이 발생될 수도 있을 것이며, "100"에 대한 다른 값이, "001"에 대해선 또 다른 값이, "011"에 대해선 또 다른 값이 발생될 수도 있을 것이다. 이후, 식(1) 및 식(2)에서 샘플 기대값(
Figure pat00012
)에 대해서, 예를 들어 룩업 테이블에 저장된 적합한 장기 평균이 사용될 수도 있을 것이다. 샘플 기대값들(
Figure pat00013
)은 정상 영역들에 저장된 데이터(즉, MD 또는 TA에 연관된 것들이 아닌)에 대해 발생되는 것을 유의한다. 당업자들은 샘플 기대값들(
Figure pat00014
)을 발생하기 위한 다른 방법들이 있을 수 있음을 알 것이다.
도 2는 임의의 연-판정(즉, LLR) 값들에 의존하지 않는, 식(1) 및 식(2)의 통계 측정치들을 사용하여 생성된 제 1 비 α1(k)/α2(k)와, 연-판정값들에 의존하는, 식(3) 및 식(4)의 통계 측정치들을 사용하여 생성된 제 2 비 β1(k)/β2(k)인, 2개의 비들을 그래프로 나타낸 것이다. 도 2에서, 결함 영역은 대략 샘플 번호 1100 내지 대략 샘플 번호 1200의 걸친 범위에 있고, 정상(즉, 무결함) 영역은 이 결함 영역 전에 그리고 또 다른 정상 영역은 이 결함 영역 다음에 있다. 도 2에서 명백한 바와 같이, 2개의 정상 영역들에 대해서, 제 1 및 제 2 비 둘 다는 비교적 1.0에 가까운 값들을 가지며, 결함 영역에 대해서, 제 1 및 제 2 비 둘 다는 1.0보다 현저히 작은 값들을 갖는다.
도 2에서 또한 명백한 바와 같이, 결함 영역에서 제 2 비는 제 1 비가 갖는 것보다 훨씬 적은 동요를 갖는 것에 유의한다. 이러한 특징은 결함 영역들을 검출하기 위해 연-판정 기반 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k)을 사용하는 것은 연-판정 값들에 무관한 통계 측정들 α1(k) 및α2(k)를 사용하는 것보다 훨씬 신뢰성이 있을 수 있음을 의미한다. 특히, 연-판정 기반 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k)을 사용하는 것은 더 적은 결함 영역들의 오류 음성 판정들(false-negative detections)이 될 수 있다. 오검출 확률 및 검출을 놓칠 확률(miss-detection) 둘 다를 최소화하기 위한 적합한 임계값이 취해진다.
본 발명의 일 구현예에 따라, k번째 샘플이 결함 영역에 대응하는지의 여부를 판정하기 위해서 통계 측정치 β1(k)를 통계 측정치 β2(k)의 특정된 양의 분수값(즉, C)과 비교한다. 특히, 다음 식(6)의 부등식이 만족된다면,
Figure pat00015
k번째 샘플은 결함 영역에 대응한다고 할 수 있다. C에 대한 전형적인 값은 약 0.5 내지 0.7이다.
β1(k)과 β2(k)과의 비교를 구현하는 또 다른 방법은 β1(k) 대 β2(k)의 비를 예를 들어 동일 특정된 분수값 C와 동일한 임계값과 비교하는 것이다. 비가 임계값 미만이라면, k번째 샘플은 결함 영역에 대응한다.
일반적으로, 복수-비트 LLR 연-판정 값의 크기는 소프트 검출기(144)의 검출 처리의 신뢰도를 나타낸다. 따라서, 정상 영역들에서, 연-판정 값들은 전형적으로 결함 영역들보다 큰 크기들을 갖는다. 이것은 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k)의 제 2 비가 통계 측정치들 α1(k) 및 α2(k)의 제 1 비보다 적게 동요하는지 이유를 설명할 수 있게 한다. 식(6)의 부등식이 만족되어 결함 영역의 검출을 나타낼 때, 제 2 통계 측정치 β2(k)는 정상 영역들에 대한 연-판정 값들에 기초하며, 제 1 통계 측정치 β1(k)는 전형적으로 정상 영역들에 대한 연-판정 값들보다 작은 크기들을 갖는 검출된 결함 영역에 대한 연-판정 값들에 기초함에 유의한다. 결국, 제 2 비에 동요들(fluctuations)은 제 1 통계 측정치 β1(k)에서 연-판정 값들의 더 작은 크기들만큼 축소된다.
식(3) 및 식(4)는 M개 샘플들의 윈도우에 대해서 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k)을 생성하기 때문에, 부등식 β1(k) < C β2(k)이 만족될 때, 결함 영역이 k번째 샘플 전의 특정된 수의 샘플들(예를 들면, M/2)에서 시작되는 것으로 판정될 수 있는 것에 유의한다. 또한, 결함 영역들의 오류 양성 판정(false positive detection)을 피하기 위해서, 결함 영역이 검출되었다고 판정하기 전에 특정 수의 연속한 샘플들(또는 주어진 한 세트의 연속 샘플들에서 특정 수의 샘플들(예를 들면, 마지막 10개의 샘플들 중 7개에 대해서))에 대해 부등식이 만족될 것이 요구될 수도 있다.
본 발명이 각각 식(3) 및 식(4)의 2개의 통계 측정치들 β1(k) 및 β2(k)의 맥락에서 기술되었을지라도, 본 발명은 대안적으로 연-판정 값들에 기초한 다른 적합한 통계 측정치들을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 통계 측정치들 중 단지 하나만이 연-판정 값들에 의존하는 실시예들이 있을 수도 있다.
결함 검출기(150)의 하나의 가능한 구현에서, 하나의 결함 영역의 끝과 다음 결함 영역의 시작부분 간 갭(gap)이 명시된 거리 미만일 때, 2개의 결함 영역들 및 개재된 정상 영역은 하나의 결합된 결함 영역으로 합체되며, 결합된 결함 영역은 첫 번째 결함 영역의 시작 부분부터 두 번째 결함 영역의 끝까지 걸친 범위가 된다.
본 발명이 TMR(터널링 자기-저항) 판독 헤드를 위한 판독 채널 맥락에서 기술되었을지라도, 당업자들은 본 발명은 MR(자기 저항) 판독 헤드들 또는 GRM(거대 MR) 판독 헤드들을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아닌 다른 유형들의 판독 헤드들의 맥락에서 구현될 수 있음을 알 것이다.
본 발명은 단일 집적 회로(이를테면 ASIC 또는 FPGA), 멀티-칩 모듈, 단일 카드, 또는 멀티-카드 회로 팩으로서 가능한 구현을 포함해서, (아날로그, 디지털, 또는 아날로그 및 디지털 둘 다의 혼성) 회로-기반의 프로세스들로서 구현될 수 있다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 회로 요소들의 여러 기능들은 또한 소프트웨어 프로그램에서 처리 블록들로서 구현될 수도 있다. 이러한 소프트웨어는 예를 들면, 디지털 신호 프로세서, 마이크로-제어기, 또는 범용 컴퓨터에 채용될 수도 있다.
본 발명은 이들 방법들을 실행하기 위한 방법들 및 장치들 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명은 이를테면 자기 기록 매체들, 광학 기록 매체들, 고체상태 메모리, 플로피 디스켓들, CD-ROM들, 하드 드라이브들, 또는 이외 어떤 다른 머신-판독가능 저장 매체와 같은 실재 매체들에 구현되는 프로그램 코드 형태로 구현될 수 있고, 프로그램 코드가 컴퓨터와 같은 머신에 로딩되어 이에 의해 실행되었을 때, 머신은 발명을 실행하기 위한 장치가 된다. 또한, 본 발명은 예를 들면 저장 매체에 저장되든 아니면 머신에 로딩되고 및/또는 이에 의해 실행되든, 프로그램 코드 형태로 구현될 수 있고, 프로그램 코드가 컴퓨터와 같은 머신에 로딩되어 이에 의해 실행되었을 때, 머신은 발명을 실행하기 위한 장치가 된다. 범용 프로세스 상에서 구현되었을 때, 프로그램 코드 세그먼트들은 특정 로직 회로들과 유사하게 동작하는 유일무이한 디바이스를 제공하기 위해 프로세서와 결합한다.
달리 명백히 언급하지 않는 한, 각각의 숫자 값 및 범위는 값 또는 범위의 값 앞에 "약" 또는 "대략"과 같은 단어가 있는 것처럼 하여 근사적인 것으로서 해석되어야 한다.
또한, 이 발명의 특성을 설명하기 위해서 설명되고 예시된 부분들의 상세, 물질들 및 배열들에 여러 가지 변화들은 다음 청구항들에 나타낸 발명의 범위 내에서 당업자들에 의해 행해질 수 있음이 이해될 것이다.
청구항들에서 도면 숫자들 및/또는 도면 참조부호들의 사용은 청구항들의 해석을 용이하게 하기 위해서 청구된 요지의 하나 이상의 가능한 실시예들을 식별하기 위한 것이다. 이러한 사용은 반드시 이들 청구항들의 범위를 대응하는 도면들에 도시된 실시예들로 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
여기에 개시된 예시적인 방법들의 단계들은 반드시 기술된 순서로 수행되는 것이 요구되는 것은 아니며, 이러한 방법들의 단계들의 순서는 단지 예시적인 것으로 이해되어야 함을 알아야 한다. 마찬가지로, 추가적인 단계들이 이러한 방법들에 포함될 수 있고, 어떤 단계들은 본 발명의 여러 실시예들에 일관된 방법들에서 생략되거나 결합될 수 있다.
다음 방법 청구항들에서 요소들 -이들이 있다면- 대응하는 표식을 사용하여 특정 순서로 인용될지라도, 청구항 인용들이 달리 이들 요소들의 일부 또는 전부를 구현하기 위한 특정한 순서를 의미하지 않는 한, 이들 요소들은 반드시 이 특정한 순서로 구현되는 것으로 한정되게 하려는 것은 아니다.
여기에서 "일 실시예" 또는 "실시예"라는 언급은 실시예에 관련하여 기술된 특정한 특성, 구조, 또는 특징이 적어도 발명의 일 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서에서 여러 곳에서 "일 실시예에서"라는 구의 출현은 반드시 모두가 동일 실시예를 언급하는 것이 아니며, 반드시 다른 실시예들을 서로 제외하는 별도의 또는 대안적 실시예들도 아니다. "구현"이라는 용어도 마찬가지로 적용된다.
100 : 판독 채널 105 : 판독-헤드 출력 신호
110 : 전치증폭기 115 : 전치 증폭된 신호
120 : 아날로그 프론트 엔드(AFE) 129 : AFE 출력 신호
130 : 아날로그-디지털 변환기(ADC) 140 : 디지털 백 엔드(DBE)
145 : 바이너리 출력 데이터 신호

Claims (10)

  1. 하드 드라이브 상에 결함 영역(defection region)을 검출하기 위한 머신(machine) 구현 방법에 있어서:
    (a) 상기 머신이 신호값들(예를 들면, x[n] 또는 y[n]) 및 상기 신호값들에 대응하는 연-판정(soft-decision) 값들(예를 들면, L[n])에 기초하여 제 1 측정치(예를 들면, β1(k))를 발생하는 단계;
    (b) 상기 머신이 상기 신호값들 및 상기 연-판정 값들에 기초하여 제 2 측정치(예를 들면, β2(k))를 발생하는 단계;
    (c) 상기 머신이 상기 제 1 측정치 및 상기 제 2 측정치를 비교하는 단계; 및
    (d) 상기 머신이 상기 단계(c)의 비교에 기초하여 상기 결함 영역을 검출하는 단계를 포함하는, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 머신은 상기 신호값들, 상기 신호값들에 대응하는 기대값들(예를 들면,
    Figure pat00016
    또는
    Figure pat00017
    ), 및 상기 연-판정 값들에 기초하여 상기 제 1 측정치를 발생하며;
    상기 머신은 상기 기대값들 및 상기 하드 드라이브의 무결함 영역들(defect-free regions)에만 대응하는 무결함 연-판정값들에 기초하여 상기 제 2 측정치를 발생하는, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 측정치는 (i) 상기 신호값들, (ii) 상기 기대된 신호값들, 및 (iii) 상기 연-판정 값들의 크기들의 곱들의 이동 평균(moving average)에 기초하며;
    상기 제 2 측정치는 (i) 상기 기대된 신호값들의 제곱들 및 (ii) 상기 무결함 연-판정값들의 크기들의 기대값들의 곱들의 이동 평균에 기초하는, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 측정치(β1(k))는,
    Figure pat00018
    에 의해 주어지며,
    상기 제 2 측정치(β2(k))는,
    Figure pat00019
    에 의해 주어지며,
    y[k-i]은 (k-i) 번째 신호값이며;
    Figure pat00020
    은 상기 (k-i) 번째 신호값의 기대값이며;
    L[k-i]은 상기 (k-i) 번째 신호값에 대한 연-판정 값이며;
    E(abs(L))은 상기 무결함 연-판정 값들의 절대값에 적용되는 기대 함수를 나타내며;
    M은 특정된 양의 정수인, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결함 영역은 서멀 애스페리티(thermal asperity; TA) 또는 매체 결함(MD) 중 하나에 연관되며;
    상기 신호값들은 (i) 아날로그-디지털 변환기(ADC) 출력값들(예를 들면, x[n]) 또는 (ii) 등화기 입력값들(예를 들면, x[n]) 또는 (iii) 등화기 출력값들(예를 들면, y[n])인, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    (i) 상기 비교는 상기 제 1 측정치가 상기 제 2 측정치의 특정된 분수값(예를 들면, C) 미만인지의 여부를 결정하며, 상기 특정된 분수값은 1 미만이며, 또는 (ii) 상기 비교는 상기 제 1 측정치 및 상기 제 2 측정치의 비를 특정된 임계값(예를 들면, C)와 비교하는, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기대 신호값들은 상기 신호값들의 평균값들(mean values)이며, 상기 평균값들은 상기 신호값들과 하나 이상의 이웃한 신호값들에 연관된 비트 패턴들의 함수들인, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기대 신호값들은 상기 신호값들에 대응하는 경-판정 값들로부터 재구성되며, 상기 기대 신호값들은 상기 경-판정 값들을 목표 다항식으로 컨볼빙(convolving)함으로써 재구성되는, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신 구현 방법.
  9. 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신에 있어서:
    (a) 신호값들(예를 들면, x[n] 또는 y[n]) 및 상기 신호값들에 대응하는 연-판정 값들(예를 들면, L[n])에 기초하여 제 1 측정치(예를 들면, β1(k))를 발생하는 수단;
    (b) 상기 신호값들 및 상기 연-판정 값들에 기초하여 제 2 측정치(예를 들면, β2(k))를 발생하는 수단;
    (c) 상기 제 1 측정치 및 상기 제 2 측정치를 비교하는 수단; 및
    (d) 상기 수단(c)의 비교에 기초하여 상기 결함 영역을 검출하는 수단을 포함하는, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 머신은 (i) 디지털 신호 프로세서 또는 (ii) 하드-디스크 드라이브인, 하드 드라이브 상에 결함 영역을 검출하기 위한 머신.
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