KR20110109819A - 효과적인 데이터 저장을 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시예들은 수퍼 섹터 데이터 세트들을 준비하고 액세스하기 위한 시스템들 및 방법들을 제공한다. 예로서, 저장 매체를 포함하는 데이터 저장 시스템이 개시된다. 저장 매체는 이용자 데이터 영역에 의해 분리되는 제 1 서보 데이터 영역 및 제 2 서보 데이터 영역을 포함한다. 이용자 데이터 영역은 적어도, 공통 헤더 데이터와 함께 연관되는 제 1 코드워드의 부분 및 제 2 코드워드의 부분을 포함한다.

Description

효과적인 데이터 저장을 위한 시스템들 및 방법들{SYSTEMS AND METHODS FOR EFFICIENT DATA STORAGE}
본 발명은 데이터를 저장하는 것에 관한 것이며, 특히, 데이터를 저장 매체에 저장하기 위한 포맷들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
리드 채널 집적 회로(read channel integrated circuit)는 자기 저장 디바이스의 성분이다. 동작 시에, 리드 채널 성분은 데이터를 변환 및 인코딩(encoding)하여, 판독/기록 헤드 어셈블리(read/write head assembly)가 디스크에 데이터를 기록하고, 이어서 데이터를 재차 판독할 수 있게 한다. 예를 들면, 하드 디스크 드라이브에서, 디스크는 통상적으로 방사상 패턴으로 디스크 주변으로 확장하는 인코딩된 데이터를 함유하는 많은 트랙들(tracks)을 포함한다. 각각의 트랙은 개재하는 서보 데이터 영역들(intervening servo data regions) 뿐만 아니라, 하나 이상의 이용자 데이터 영역들을 포함한다. 서보 데이터 영역들의 정보는 이용자 데이터 영역들에 저장된 정보가 정확하게 검색될 수 있도록, 디스크들에 관하여 판독/기록 헤드 어셈블리의 위치를 정하기 위해 이용된다.
도 1은 점선으로 나타내진 예시적인 두 개의 트랙들(150, 155)을 갖는 저장 매체(100)를 도시한다. 트랙들은 웨지들(wedges)(160, 165) 내에 기록된 서보 데이터에 의해 분리된다. 이들 웨지들은 저장 매체(100) 상의 요구된 위치 위에 판독/기록 헤드 어셈블리의 제어 및 동기화를 위해 이용되는 데이터 및 지원하는 비트 패턴들(110)을 포함한다. 특히, 이들 웨지들은 일반적으로, 섹터 어드레스 마크(sector address mark; SAM)(154)에 선행하는 프리엠블 패턴(preamble pattern)(152)을 포함한다. 섹터 어드레스 마크(154)는 그레이 코드(156)에 선행하고, 그레이 코드(156)는 버스트 정보(burst information)(158)에 선행한다. 두 개의 트랙들 및 두 개의 웨지들이 보여지는 반면에, 각각 수백 개가 통상적으로 주어진 저장 매체 상에 포함된다는 것에 유의해야 한다. 또한, 서보 데이터 세트가 버스트 정보의 두 개 이상의 필드들을 가질 수 있음에 유의해야 한다. 비트 패턴들(110) 사이에, 이용자 데이터 영역(184)이 제공된다. 이러한 이용자 데이터 영역들(184)은 이용자 데이터 영역(184)에서 유지되는 데이터 밀도의 감소를 야기하는 버려진 영역들(wasted areas) 및 상당한 오버헤드를 포함한다.
그래서, 적어도 상술한 이유들로, 저장 매체 상에 데이터를 유지하기 위한 개선된 시스템들 및 방법들에 대해 기술분야에서 필요성이 존재한다.
본 발명은 데이터를 저장하는 것에 관한 것이며, 특히, 데이터를 저장 매체에 저장하기 위한 포맷들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들은 저장 매체를 포함하는 데이터 저장 시스템들을 제공한다. 저장 매체는 이용자 데이터 영역으로서 분리되는 제 1 서보 데이터 영역 및 제 2 데이터 영역을 포함한다. 이용자 데이터 영역은 적어도, 공통 헤더 데이터와 함께 연관되는 제 1 코드워드의 부분 및 제 2 코드워드의 부분을 포함한다. 몇몇 예들에서, 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드들(low density parity check encoded codewords)이다. 상술한 실시예들의 다양한 예들에서, 제 1 코드워드의 부분은 제 1 코드워드의 모두이고, 제 2 코드워드의 부분은 제 2 코드워드의 모두보다는 작다. 이러한 경우에, 제 2 코드의 나머지 부분은 또 다른 이용자 데이터 영역에 포함된다.
몇몇 경우들에서, 데이터 저장 시스템은: 기록 데이터를 수신하고; 기록 데이터를 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드로 인코딩하고; 수퍼 섹터 데이터 세트(super sector data set)를 형성하기 위해 공통 헤더 데이터 및 제 2 코드워드의 부분을 제 1 코드워드의 부분과 조합하도록 동작할 수 있는 인코더 회로를 추가로 포함한다. 이러한 몇몇 경우들에서, 인코더 회로는 저 밀도 패리티 체크 인코더를 포함하고, 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드들이다. 하나 이상의 이러한 경우들에서, 인코더 회로는 수퍼 섹터 데이터 세트로 공통 헤더 데이터 및 제 2 코드워드의 부분을 제 1 코드워드의 부분과 조합하도록 동작할 수 있는 이용자 데이터 영역 매칭 회로를 추가로 포함한다. 특별한 경우들에서, 수퍼 섹터 데이터 세트는 제 1 코드워드에서 비트 기간들(bit periods)의 수의 2배보다 크고, 이용자 데이터 영역의 비트 기간들의 수보다 적은 수를 포함한다.
하나 이상의 경우들에서, 제 1 코드워드의 부분, 제 2 코드워드의 부분 및 공통 헤드 데이터는 수퍼 섹터 데이터 세트에서 어셈블리된다. 시스템들은: 수퍼 섹터 데이터 세트를 수신하고; 공통 헤더 데이터를 이용하여 수퍼 섹터 데이터 세트에 동기화하고; 제 1 코드워드의 부분 및 제 2 코드워드의 부분을 산출하기 위해 수퍼 섹터 데이터 세트를 분할하고; 기록 데이터를 산출하기 위해 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드를 디코딩하도록 동작할 수 있는 디코더 회로를 추가로 포함한다. 이러한 몇몇 경우들에서, 디코더 회로는 저 밀도 패리티 체크 디코더를 포함하고, 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드들이다.
본 발명의 다른 실시예들은 코드워드 경계 매칭 회로 및 데이터 처리 회로를 갖는 데이터 디코더 회로들을 제공한다. 코드워드 경계 매칭 회로는: 제 1 코드워드, 제 2 코드워드, 및 공통 헤더 데이터를 갖는 수퍼 섹터 데이터 세트를 수신하고; 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드를 산출하기 위해 수퍼 섹터 데이터 세트를 분할하도록 동작가능하다. 데이터 처리 회로는: 제 1 데이터 세트를 산출하기 위해 제 1 코드워드에 디코딩 알고리즘을 적용하고, 제 2 데이터 세트를 산출하기 위해 제 2 코드워드에 디코딩 알고리즘을 적용하도록 동작가능하다. 몇몇 경우들에서, 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 데이터이고, 데이터 처리 회로는 저 밀도 패리티 체크 디코더 회로를 포함한다.
본 요약은 본 발명의 몇몇 실시예들의 일반적인 개요만을 제공한다. 본 발명의 많은 다른 목적들, 특징들, 이점들 및 다른 실시예들은 아래의 상세한 설명, 청구범위 및 첨부된 도면들로부터 충분히 명백해질 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들의 추가적인 이해는 명세서의 나머지 부분들에서 설명되는 도면들을 참조하여 실현될 수 있다. 도면들에서, 동일한 참조 부호들이 유사한 성분들을 나타내도록 여러 개의 도면들에 걸쳐 이용된다. 몇몇 예들에서, 소문자로 구성되는 서브-라벨은 다수의 유사한 성분들 중 하나를 나타내기 위해 참조 부호와 연관된다. 기존의 서브-라벨에 대한 명세 없이 참조 부호가 참조될 때, 모든 그러한 다수의 유사한 성분들을 참조하는 것으로 의도된다.
도 1은 서보 데이터를 포함하는 기존의 저장 매체를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라, 연쇄된 이용자 데이터 세트(concatenated user data set)를 판독 및 기록할 수 있는 리드 채널을 포함하는 저장 디바이스를 도시하는 도면.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 연쇄된 이용자 데이터 세트들을 판독 및 기록하도록 동작가능한 리드 채널 회로를 도시하는 도면.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예들에 따라, 연쇄된 이용자 데이터 세트들을 판독 및 기록하도록 동작가능한 또 다른 리드 채널 회로를 도시하는 도면.
도 4a는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 도 3의 리드 채널의 일 예시적인 기록 동작을 나타내는 타이밍도.
도 4b는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 도 3의 리드 채널의 일 예시적인 판독 동작을 나타내는 타이밍도.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따라, 연쇄된 이용자 데이터 세트를 이용하여 저장 매체를 액세스하기 위한 방법을 보여주는 흐름도.
본 발명은 데이터를 저장하는 것에 관한 것이며, 특히, 데이터를 저장 매체에 저장하기 위한 포맷들, 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들은 저장 매체 상에 유지되는 이용자 데이터에 대해 개선된 포맷 효율성을 제공한다. 이러한 실시예들은 저장 매체에 저장되는 수퍼 섹터 데이터 세트에 연쇄하는 코드워드들을 제공한다. 여기에서 이용되는 바와 같이, 표현 "수퍼 섹터 데이터 세트"는 최광의로, 공통 헤더 데이터와 함께 어셈블리된 하나 이상의 코드워드를 포함하는 데이터 세트를 의미하기 위해 이용된다. 무엇보다도, 이러한 연쇄(concatenation)는 저장 매체 상에 데이터를 유지하는 것과 연관된 오버헤드의 양을 감소시킨다. 상술한 실시예들의 다양한 예들은 저장 매체의 오펀 영역들(orphan regions)의 이용을 허용하는 스플리트 코드워드들(split codewords)을 지원한다. 상술한 실시예들의 특정한 한 가지 예에서, 단일 프리엠블 필드 및 동기화 패턴이 이용자 데이터 영역에서 유지되는 데이터에 동기화하도록 각각의 이용자 데이터 영역에 포함된다. 그 결과, 단일의 프리엠블 및 동기화 패턴만이 이용자 데이터 영역 내에 다수의 코드워드들에 동기화하기 위해 이용될 수 있다. 이용자 데이터 영역으로부터 수신된 데이터는 리드 채널 회로에 의해 처리하기 위한 코드워드들로 재-어셈블리된다.
도 2를 참조하면, 연쇄된 이용자 데이터를 지원하는 리드 채널(210)을 포함하는 저장 시스템(200)이 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도시된다. 저장 시스템(200)은 예컨대, 하드 디스크 드라이브일 수 있다. 리드 채널(210)은 도 3과 관련하여 아래에서 논의되는 것과 일치되는 연쇄된 이용자 데이터(즉, 수퍼 데이터 세트들)에 대한 지원을 포함할 수 있고, 및/또는 도 4 내지 도 5 중 하나 이상과 일치하여 동작할 수 있다. 또한, 리드 채널(210)은 예컨대, 비터비 알고리즘 데이터 검출기(Viterbi algorithm data detector)와 같은 데이터 검출기를 포함한다. 리드 채널(210)에 부가하여, 저장 시스템(200)은 판독/기록 헤드 어셈블리(276)로부터 수신되는 분 전기 신호(minute electrical signal)를 증폭하는 전치증폭기(preamplifier)(270)를 포함한다. 판독/기록 헤드 어셈블리(276)는 디스크 플래터(disk platter)(278)에 관련하여 배치된다. 저장 시스템(200)은 또한, 인터페이스 제어기(220), 하드 디스크 제어기(266), 모터 제어기(268), 및 스핀들 모터(spindle motor)(272)를 포함한다. 인터페이스 제어기(220)는 디스크 플래터(278)에 및 그것으로부터 데이터의 어드레싱 및 타이밍을 제어한다. 디스크 플래터(278) 상의 데이터는 어셈블리가 디스크 플래터(278) 위에 적절히 위치될 때, 판독/기록 헤드 어셈블리(276)에 의해 검출될 수 있는 자기 신호들의 그룹들로 구성된다. 일 실시예에서, 디스크 플래터(278)는 수직 리코딩 방식에 따라 리코딩된 자기 신호들을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 디스크 플래터(278)는 세로 리코딩 방식(longitudinal recording scheme)에 따라 리코딩된 자기 신호들을 포함한다.
통상적인 판독 동작에서, 판독/기록 헤드 어셈블리(276)는 디스크 플래터(278) 상의 요구된 데이터 트랙 위에 모터 제어기(268)에 의해 정확히 위치된다. 모터 제어기(268)는 디스크 플래터(278)에 관하여 판독/기록 헤드 어셈블리(276)의 위치를 정하고, 하드 디스크 제어기(266)의 지시 하에서 디스크 플래터(278) 상의 적절한 데이터 트랙에 판독/기록 헤드 어셈블리를 이동시킴으로써 스핀들 모터(272)를 구동시킨다. 스핀들 모터(272)는 결정된 스핀 레이트(RPM들)로 디스크 플래터(278)를 스핀한다. 일단, 판독/기록 헤드 어셈블리(276)가 적절한 데이터 트랙 주변에 위치되면, 디스크 플래터(278) 상의 데이터를 나타내는 자기 신호들은 디스크 플래터(278)가 스핀들 모터(272)에 의해 회전되므로, 판독/기록 헤드 어셈블리(276)에 의해 감지된다. 감지된 자기 신호들은 디스크 플래터(278) 상의 자기 데이터를 나타내는 연속적인 분 아날로그 신호(minute analog signal)로서 제공된다. 이 분 아날로그 신호는 전치증폭기(270)를 통해 판독/기록 헤드 어셈블리(276)에서 리드 채널(210)로 송신된다. 전치증폭기(270)는 디스크 플래터(278)로부터 액세스된 분 아날로그 신호들을 증폭하도록 동작가능하다. 차례로, 리드 채널(210)은 디스크 플래터(278)에 원래 기록된 정보를 생성하기 위해 수신된 아날로그 신호를 디코딩 및 디지털화한다. 이 데이터는 수신 회로에 판독 데이터(203)로서 제공된다. 기록 동작은 실질적으로, 선행하는 판독 동작의 반대이며, 기록 데이터(201)가 리드 채널 모듈(210)에 제공된다. 이 데이터는 인코딩되고, 디스크 플래터(278)에 기록된다.
도 3a를 참조하면, 연쇄된 이용자 데이터 세트들(즉, 수퍼 섹터 데이터 세트들)을 판독 및 기록하도록 동작가능한 리드 채널 회로(205)가 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도시된다. 리드 채널 회로(205)는 인코더 회로(233) 및 디코더 회로(273)를 포함한다. 인코더 회로(233)는 데이터 인코딩 회로(213), 인코딩된 데이터 버퍼(219), 및 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)를 포함한다. 기록 데이터(201)는 데이터 인코딩 회로(213)에 제공된다. 기록 데이터(201)는 기술분야에서 알려진 임의의 데이터 소스로부터 수신될 수 있고, 기술분야에서 알려져 있는 바와 같이, 병렬 데이터 버스를 통해 또는 직렬 데이터 버스를 통해 수신될 수 있다. 본 발명의 특정한 일 실시예에서, 기록 데이터(201)는 업스트림 프로세서(도시되지 않음)로부터 수신된다. 기록 데이터(201)는 인코딩된 데이터 버퍼(219)에 제공되는 코드워드들로 데이터 인코딩 회로(213)에 의해 어셈블리된다. 특정한 일 실시예에서, 데이터 인코딩 회로(213)는 기술분야에서 알려져 있는 바와 같이, 저 밀도 패리티 체크(LDPC) 인코더 회로이다. 이러한 실시예들에서, 데이터 인코딩 회로(213)는 일련의 LDPC 코드워드들을 인코딩된 데이터 버퍼(219)에 제공한다. 이러한 LDPC 코드워드들은 기술분야에서 알려져있는 바와 같이, 다양한 인코딩 정보 중에서 기록 데이터(201)의 부분들을 포함한다. 특정한 예로서, 코드워드들은 각각 4096개의 이용자 비트들 더하기 인코딩 비트들(예컨대, 패리티 비트들)의 수일 수 있다. 몇몇 경우들에서, 인코딩 비트들의 수는 실행되는 인코딩의 강건성(robustness)에 의존하여 4천 내지 4백개 사이일 수 있다.
인코딩된 데이터 버퍼(219)는 코드워드들이 처리되어 저장 매체에 기록될 때까지, 데이터 인코딩 회로(213)로부터 생성된 코드워드들을 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스일 수 있다. 예로서, 인코딩된 데이터 버퍼(219)는 우선, 코드워드 인터페이스(227)를 통해 저장된 코드워드들의 부분들을 요청 신호(228)의 어서션(assertion) 시에 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)에 제공하는 선출 메모리(first out memory)일 수 있다.
이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 인코딩된 데이터 출력(293)으로서 저장 매체에 제공되는 수퍼 섹터 데이터 세트로 하나 이상의 코드워드들을 어셈블리하도록 동작가능하다. 인코딩된 데이터 출력(293)은 기록 게이트 신호(287)가 저장 매체에 기록될 헤더 데이터(388)에 대해 충분한 회수로 어서트된 후에 제공된다. 헤더 데이터 삽입 회로(241)는 저장 매체로의 인코딩된 데이터 출력(293)을 기록하기 바로 앞에 있는 헤더 기간 동안 한 번에 1 비트씩 헤더 데이터(288)를 제공한다. 헤더 데이터(288)는 기술분야에서 알려진 임의의 헤더 데이터일 수 있다. 인코딩된 데이터 출력(293) 바로 앞에 헤더 데이터(288)를 제공하는 것은 기록 게이트(293)의 어서트에 기초하여 제어된다. 헤더 데이터(288)는 저장 매체에 기록된 수퍼 섹터 데이터 세트의 일부가 된다. 본 발명의 특정한 일 실시예에서, 헤더 데이터(288)는 이용자 데이터의 시작을 식별하고, 저장 매체로부터 재차 판독시에 수퍼 섹터 데이터 세트에 동기화하기 위해 이용될 수 있는 프리엠블 및 동기화 필드를 포함한다. 여기에서 제공되는 개시(disclosure)에 기초하여, 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 관하여 이용될 수 있는 다양한 헤더 데이터를 인식할 것이다.
수퍼 섹터 데이터 세트에 어셈블리되는 코드워드들의 부분들 및 코드워드들의 수는 저장 매체의 이용자 데이터 영역의 사이즈에 매칭될 수 있다. 아래의 수식은 수퍼 섹터 데이터 세트에 포함되는 데이터 양을 나타낸다:
코드워드들의 수=(이용자 데이터 영역의 사이즈-헤더 데이터의 사이즈)/코드워드들의 사이즈
예로서, 수퍼 섹터 데이터 세트는 최종 이용자 데이터 영역에 대한 코드워드 경계 상에서 끝나고, 이용자 데이터 영역의 사이즈는 10750 비트들이고, 헤더 데이터의 사이즈는 100 비트들이고, 코드워드들의 사이즈는 4096 비트들이고, 선행하는 수식에 의해 계산되는 코드워드들의 수는 2.6이다. 이 경우에, 후속하는 수퍼 섹터 데이터 세트는 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 이용가능한한 다음 2개의 완전한 코드워드들에 선행하는 헤더 데이터로 시작하고, 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 다음 코드워드의 부분은 코드워드의 0.6에 상응한다. 부분적인 코드워드의 나머지 부분(즉, 최종 0.4 코드워드)은 후속하는 수퍼 섹터 데이터 세트에서 헤더 데이터 후에 기록된다.
이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 개재하는 서보 데이터 영역들에 대하여 이용자 데이터 영역의 위치를 나타내는 서보 데이터 처리 회로(도시되지 않음)로부터 서보 게이트 신호(251)를 수신한다. 일단, 수퍼 섹터 데이터 세트가 위에서 논의된 바와 같이 어셈블리되고, 서보 게이트 신호(251)는 이용자 데이터 영역의 시작을 나타내고, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 기록 게이트 신호(287)를 어서트하고, 연속으로, 인코딩된 데이터 출력(293)을 통해 한 번에 1 비트씩, 어셈블리된 수퍼 섹터 데이터 세트를 제공한다. 이 정보는 통합된 저장 매체에 데이터를 기록하게 하는 기록 회로(도시되지 않음)에 제공된다.
검출기 회로(273)는 헤더 동기화 회로(252), 코드워드 경계 매칭 회로(253), 디코딩된 데이터 버퍼(256), 및 데이터 처리 회로(263)를 포함한다. 헤더 동기화 회로(252)는 저장 매체로부터 유도된 판독 데이터 입력(296)을 수신하고, 수신된 데이터와 연관된 헤더 데이터에 포함되는 프리엠블 및 동기화 정보를 이용하여 수신된 데이터 스트림의 주파수 및 위상을 동기화한다. 동기화를 위한 이러한 시도는 서보 게이트 신호(251)가 서보 데이터 영역이 끝나고, 이용자 데이터 영역이 시작함을 나타낼 때, 시작한다. 수신된 데이터 스트림에 동기화시에, 헤더 동기화 회로(252)는 판독 데이터 입력(296)을 통해 수신된 데이터가 유효한 이용자 데이터임을 나타내는 동기 발견 신호(sync found signal)(254)를 어서트한다. 헤더 동기화 회로(252)는 저장 매체의 이용자 데이터 영역으로부터 유도된 데이터 세트에 동기화하고, 데이터 이용가능한 표시 신호를 어서트할 수 있는 기술분야에 잘 알려진 임의의 회로일 수 있다.
코드워드 경계 매칭 회로(253)는 판독 게이트 입력(254) 및 판독 데이터 입력(296)을 수신하고, 그것에 기초하여, 수신된 데이터를 완전한 코드워드들로 어셈블리한다. 그러므로, 예를 들면, 이용자 데이터 영역의 끝(end)은 코드워드의 제 1 부분을 포함하고, 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 완료된 코드워드를 제공하기 전에 후속하는 이용자 데이터 영역의 시작으로부터 코드워드의 제 2 부분의 수신을 기다린다. 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 판독 데이터 입력(296)을 통해 제공되는 데이터 내 코드워드의 위치를 식별하기 위해 코드워드 연쇄 표 회로(codeword concatenation table circuit: 283)로부터 표시자(297)를 통해 제공되는 정보를 이용한다. 몇몇 구현예들에서, 동기 발견 신호(254)에 동기화되는 하나 이상의 카운터들(counters)이 주어진 이용자 데이터 영역으로부터 유도된 코드워드들 및 코드워드 부분들의 비트들을 카운트하기 위해 이용된다.
코드워드 경계 매칭 회로(253)는 임의의 주어진 클록 사이클 상의 데이터가 유효함을 나타내기 위해 이용되는 데이터 유효 신호(257) 및 코드워들 간의 분리를 나타내는 코드워드 경계 신호(258)와 함께, 디코딩된 데이터 버퍼(256)에 코드워드들 및 코드워드들의 부분들을 제공한다. 이들 신호들의 조합은 디코딩된 데이터 버퍼(256)에서 어셈블리된 코드워드들을 기록하기 위해 이용된다. 여기에서 제공된 논의에 기초하여, 기술분야의 당업자는 코드워드 경계 매칭 회로(253)로부터 데이터를 송신하기 위해 이용될 수 있는 다른 인터페이스들을 인식할 것이다. 디코딩된 데이터 버퍼(256)는 코드워드들이 데이터 처리 회로(263)에 의해 처리될 수 있을 때까지, 코드워드 경계 매칭 회로(253)로부터 코드워드들을 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스일 수 있다. 예로서, 디코딩된 데이터 버퍼(256)는 우선, 코드워드 경계 매칭 회로(253)에서 데이터 처리 회로(263)로 코드워드들을 제공하는 선출 메모리일 수 있다. 데이터 처리 회로(263)는 수신된 데이터를 처리하고, 판독 데이터(203)를 제공한다. 처리 에러들이 발생하지 않고, 판독 데이터(203)는 기록 데이터(201)로서 원래 수신된 정보에 대응한다.
데이터 처리 회로(263)는 저장 매체에 인코딩되고 기록된 원래의 데이터 세트를 수신하기 위해, 저장 매체로부터 유도되는 인코딩된 데이터를 처리하도록 동작가능한 기술분야에 알려진 임의의 회로일 수 있다. 예로서, 데이터 인코딩 회로(213)로 의해 적용되는 인코딩을 반전시키도록 동작가능한 기술분야에 알려진 것으로서 디코더 회로를 포함하는 데이터 처리 회로(263)가 구현될 수 있다. 이러한 데이터 디코더 회로는 LDPC 디코더 회로일 수 있지만, 그것에 제한되지는 않는다. 여기에 제공되는 논의에 기초하여, 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 관하여 이용될 수 있는 무수히 많은 데이터 처리 회로들을 인식할 것이다.
도 3b를 참조하면, 연쇄된 이용자 데이터 세트들(즉, 수퍼 섹터 데이터 세트들)을 판독 및 기록하도록 동작가능한 리드 채널 회로(306)가 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도시된다. 리드 채널 회로(306)는 인코더 회로(334) 및 디코더 회로(374)를 포함한다. 인코더 회로(334)는 이용자 데이터 매칭 회로(324), 데이터 인코딩 회로(314), 및 데이터 기록 회로(304)를 포함한다. 기록 데이터(301)는 이용자 데이터 영역 매칭 회로(324)에 제공된다. 기록 데이터(301)는 기술분야에 알려진 임의의 데이터 소스로부터 수신될 수 있고, 기술분야에 알려진 것으로서 직렬 데이터 버스를 통해 또는 병렬 데이터 버스를 통해 수신될 수 있다. 본 발명의 특정한 일 실시예에서, 기록 데이터(301)는 업스트림 프로세서(도시되지 않음)로부터 수신된다. 기록 데이터(301)는 저장 매체 상에 전체 이용자 데이터 영역을 채우기에 충분한 데이터를 포함하기 위해 이용자 데이터 영역 매칭 회로(324)에 의해 어셈블리된다. 어셈블리된 이용자 데이터 양은 대략, 저장 매체 상의 데이터 앞에 있는 헤더 데이터의 양 및 데이터에 적용되는 인코딩 비트들의 수보다 적은 이용자 데이터 영역의 사이즈와 같다. 또한, 몇몇 경우들에서, 어셈블리된 데이터는 차후 복원되는 데이터 세트 상의 임의의 국부화된 노이즈(localized noise)의 충격을 감소시키기 위해 이용자 데이터 매칭 회로(324)에 의해 인터리브(interleave)된다(즉, 서플됨(shuffled)). 어셈블리되고, 인터리브된 이용자 데이터는 수신된 이용자 데이터에 대한 데이터 인코딩을 실행하는 데이터 인코딩 회로(314)에 제공된다. 데이터 인코딩은 예컨대, 기술분야에 알려진 바와 같이 LDPC 인코딩일 수 있다. 데이터 인코딩 회로(314)는 인코딩된 데이터를 수퍼 섹터 데이터 세트로서 데이터 기록 회로(304)에 제공한다. 데이터 기록 회로(304)는 인터리빙 서보 데이터 영역들에 대해여 이용자 데이터 영역의 위치를 나타내는 서보 데이터 처리 회로(도시되지 않음)로부터 서보 게이트(251)를 수신한다. 일단, 서보 게이트(251)가 어서트되면, 데이터 기록 회로(304)는 기록 게이트 신호(387)를 어서트한다.
기록 게이트 신호(387)의 어서트에 기초하여, 헤더 데이터 삽입 회로(341)는 저장 매체 상의 수퍼 섹터 데이터 세트의 일부가 되는 헤더 데이터(388)를 스풀링 아웃(spooling out)하기 시작한다. 일단, 헤더 데이터가 완료되면, 데이터 기록 회로(304)는 저장 매체에 인코딩된 데이터 출력(394)로서 인코딩된 데이터를 기록하기 시작한다. 헤더 데이터(388) 및 인코딩된 데이터 출력(394)은 통합된 저장 매체에 데이터를 기록하게 하는 다운스트림 기록 회로(도시되지 않음)에 제공된다.
디코더 회로(374)는 헤더 동기화 회로(352), 검출/디코드 회로(353), 및 이용자 데이터 분리 회로(356)를 포함한다. 헤더 동기화 회로(353)는 저장 매체로부터 유도된 판독 데이터 입력(396)을 수신하고, 수신된 데이터와 연관된 헤더 데이터에 포함되는 프리엠블 및 동기화 정보를 이용하여 수신된 데이터 스트림의 주파수 및 위상에 동기화한다. 동기화를 위한 이러한 시도는 서보 게이트 신호(251)가 서보 데이터 영역이 끝나고, 이용자 데이터 영역이 시작하였음을 나타낼 때, 시작한다. 수신된 데이터 스트림에 동기화시에, 헤더 동기화 회로(352)는 판독 데이터 입력(396)을 통해 수신된 데이터가 유효한 이용자 데이터임을 나타내는 동기 발견 신호(354)를 어서트한다. 헤더 동기화 회로(352)는 저장 매체의 이용자 데이터 영역으로부터 유도된 데이터 세트를 동기화하고, 데이터 이용가능한 표시 신호를 어서트할 수 있는 기술분야에 알려진 임의의 회로일 수 있다.
데이터 처리 회로(353)는 저장 매체에 인코딩 및 기록된 원래의 데이터 세트를 복원하기 위해서, 저장 매체로부터 유도된 인코딩된 데이터를 처리하도록 동작가능한 기술분야에 알려진 임의의 회로일 수 있다. 예로서, 기술분야에서 알려진 것으로서 데이터 디코더 회로 디코더 회로 및 데이터 검출기 회로를 포함하는 데이터 처리 회로(353)가 구현될 수 있다. 이러한 데이터 검출기 회로는 비터비 알고리즘 검출기 회로일 수 있지만, 그것에 제한되지는 않는다. 디코더 회로는 LDPC 디코더 회로일 수 있지만, 그것에 제한되지는 않는다. 여기에 제공되는 논의에 기초하여, 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 대해 이용될 수 있는 다수의 데이터 처리 회로들을 인식할 것이다. 예로서, 데이터 처리 회로(353)는 양(Yang) 등에 의해 2008년 5월 8일에 출원된, 발명의 명칭이 "데이터 검출 및 디코딩에 기초한 큐를 위한 시스템 및 방법들(Systems and Methods for Queue Based Data Detection and Decoding)"인 미국 특허 출원 제 12/114,462호에 개시된 데이터 처리 회로들 중 하나일 수 있다. 상술한 참조 문헌의 전체가 모든 목적들을 위한 참조로써 여기에 포함된다. 또 다른 예로서, 종(Zhong) 등에 의해 2009년 4월 28일에 출원된, 발명의 명칭이 "하드 결정 어서트된 디코딩을 위한 시스템들 및 방법들(Systems and Methods for Hard Decision Assisted Decoding)"인 미국 특허 출원 제 12/430,927호에 개시된 데이터 처리 회로들 중 하나일 수 있다. 상술한 참조 문헌의 전체가 모든 목적들을 위한 참조로써 여기에 포함된다. 또 다른 예로서, 데이터 처리 회로(263)는 송(Song) 등에 의해 2006년 1월 26일에 출원된, 발명의 명칭이 "정보 전송과 연관된 에러 감소를 위한 시스템들 및 방법들(Systems and Methods for Error Reduction Associated with Information Transfer)"인, 미국 특허 출원 제 11/341,963호에 개시된 데이터 처리 회로들 중 하나일 수 있다. 상술한 참조 문헌의 전체가 모든 목적들을 위한 참조로써 여기에 포함된다.
데이터 처리 회로(353)는 디코딩된 데이터 세트를 이용자 데이터 분리 회로(356)에 제공한다. 이용자 데이터 분리 회로(356)는 디코딩된 데이터를 수신하고, 기록 데이터(301)로서 원래 제공되는 형태로 데이터를 어셈블리하는데 요구될 수 있는 임의의 디-인터비빙(de-interleaving)을 실행하도록 동작가능하다. 몇몇 경우들에서, 이러한 인터리빙은 이용자 데이터를 인터리빙하거나 믹스함으로써 데이터에서의 임의의 국부화된 노이즈의 효과들을 제한하기 위해 데이터 인코딩 회로(314)에 의해 적용된다. 이어서, 디-인터리빙된 데이터는 판독 데이터(303)로서 이용자 데이터 분리 회로(356)에 의해 제공된다.
도 4a를 참조하면, 타이밍도(400)는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르는 도 3의 리드 채널 회로(205)의 예시적인 기록 동작을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 인코딩된 데이터 출력(293)은 저장 매체에 기록될 상이한 영역들에 대응하는 일련의 데이터 비트들이다. 특히, 인코딩된 데이터 출력(293)은 판독/기록 헤드 어셈블리가 저장 매체에 대해 존재하는 참조(reference)로서 저장 매체 상에 놓이는 서보 데이터 영역(403)에 대응하는 기간 동안 널(null)이다. 서보 데이터 영역(403) 동안, 서보 게이트 신호(251)는 데이터가 저장 매체에 기록될 수 없음을 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)에 나타내는 레벨(425)에서 어서트된다. 일단, 서보 데이터 영역(403)이 완료되면, 서보 게이트 신호(251)가 디-어서트한다(de-assert).
서보 게이트 신호(251)의 디-어서션 시에, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 이용자 데이터 영역(405)에 대응하는 일련의 데이터 비트들을 제공하는 동시에, 레벨(437)에서 기록 게이트 신호(287)를 어서트한다. 특히, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 헤더(415)에 대응하는 비트들을 제공한다. 헤더(415)는 이용자 데이터 영역(405)에 기록된 데이터에 동기화하기 위해 이용될 수 있다. 이 헤더는 예컨대, 기술분야에서 잘려진 것으로서 동기화 패턴에 선행하는 프리엠블을 포함할 수 있다. 일단, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)가 헤더(415)를 기록하는 것을 완료하면, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 이용가능한한 다음 코드워드 데이터를 기록한다. 예컨대, 이용자 데이터 선행 서보 데이터(403)가 코드워드 경계 상에서 끝나고, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 다음 코드워드를 기록하는 것을 시작한다. 대안으로, 이용자 데이터 선행 서보 데이터(403)가 코드워드를 거치는 동안에 끝나고, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 동일한 코드워드의 중간 지점에서 기록하는 것을 시작한다. 현재 코드워드(즉, 코드워드(A))가 완료하면, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 다음 코드워드(즉, 코드워드(B))를 액세스하고, 그것을 직렬로, 인코딩된 데이터 출력(293)으로서 제공한다. 일단, 이 코드워드(즉, 코드워드(B))가 완료하면, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 다음 코드워드(즉, 코드워드(C))를 액세스하기 시작하고, 인코딩된 데이터 출력(293)으로서 코드워드의 부분을 제공한다. 때로는 이용자 데이터 영역(405)의 끝 전에, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 코드워드의 기록을 삭제하고, 후속으로 포스트-엠블 패턴(post-amble pattern)(491)을 기록한다. 이러한 포스트-엠블 패턴은 이용자 데이터 영역(405)에 기록된 코드워드의 끝을 나타낸다. 일단, 포스트-엠블 패턴(491)이 기록되면, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 기록 게이트 신호(287)를 디-어서트한다.
이용자 데이터 영역(405)의 끝 후에, 서보 게이트 신호(251)는 판독/기록 헤드 어셈블리가 저장 매체에 대해 존재하는 참조로서 저장 매체 상에 놓이는 서보 데이터 영역(407)에 대응하여 다시 어서트된다. 레벨(427)에서 서보 게이트 신호(251)의 어서션은 데이터가 저장 매체에 기록될 수 없음을 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)에 나타낸다. 일단, 서보 데이터 영역(407)이 완료되면, 서보 게이트 신호(251)는 디-어서트한다.
서보 게이트 신호(251)의 디-어서션 시에, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 이용자 데이터 영역(409)에 대응하는 일련의 데이터 비트들을 제공하는 동시에, 레벨(439)에서 기록 게이트 신호(287)를 어서트한다. 특히, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 헤더(417)에 대응하는 비트들을 제공한다. 헤더(417)는 이용자 데이터 영역(409)에 기록된 데이터에 동기화하기 위해 이용될 수 있다. 이 헤더는 예컨대, 기술분야에서 알려진 바와 같이 동기화 패턴에 선행하는 프리엠블을 포함할 수 있다. 일단, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)가 헤더(417)를 기록하는 것을 완료하면, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 인코딩된 데이터 출력(293)으로서 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 어서트된 코드워드(C)의 나머지 부분을 기록한다. 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 그것이 완료할 때까지 이 코드워드를 계속해서 기록한다. 일단, 완료하면, 이용자 데이터 영역 매칭 회로(223)는 인코딩된 데이터 버퍼(219)로부터 다음 코드워드(즉, 코드워드(D))를 액세스하고, 그것을 저장 매체에 기록될 인코딩된 데이터 출력(293)으로서 제공한다. 이 처리는 또 다른 포스트-엠블 패턴이 기록되고, 이용자 데이터 영역(409)이 완료되는 이용자 데이터 영역(409)의 끝 근처까지 계속된다. 중요하게는 이러한 접근법은 저장 매체의 이용자 데이터 영역에 기록되는 수퍼 섹터 데이터 세트에 하나 이상의 코드워드들을 어셈블리한다. 중요하게는 수퍼 섹터 데이터 세트에 동기화하기 위해 공통 헤더의 이용은 이용자 데이터 영역들의 이용불가능한 비트 밀도를 증가시킨다.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따르는 도 3의 리드 채널 회로(205)의 예시적인 판독 동작을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 판독 데이터 입력(296)은 도 4a의 예에서 저장 매체에 기록된 동일한 일련의 데이터 비트들이다. 특히, 판독 입력(296)은 저장 매체로부터 판독되고, 저장 매체에 대하여 판독/기록 헤드 어셈블리의 위치를 결정하기 위해 이용되는 서보 데이터(403)를 포함한다. 서보 데이터 영역(403) 동안, 서보 게이트 신호(251)는 이용자 데이터 영역(405)로부터의 헤더가 곧 이어진다는 것을 헤더 동기화 회로(252)에 나타내는 레벨(425)에서 어서트된다. 서보 게이트 신호(251)가 디-어서트하므로, 헤더 동기화 회로(252)는 헤더(415)의 동기화 패턴 및 프리엠블 패턴을 식별하는 처리를 시작한다. 일단, 헤더(415)가 식별되면, 헤더 동기화 회로(252)는 레벨(457)에서 동기 발견 신호(254)를 어서트한다.
일단, 헤더(415)와 연관된 비트들이 수신되면, 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 데이터 유효 신호(257)를 어서트한다. 데이터 유효 신호(257)가 어서트되고, 코드워드 출력(259)로서 제공되는 데이터 비트들은 디코딩된 데이터 버퍼(256)에 저장된다. 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 수신되는 코드워드 비트들의 수의 카운트를 유지한다. 이 카운트는 나머지 비트들의 수가 다음 수식에 따라 수신될 때까지 계속된다:
나머지 비트들의 수 = 코드워드에서 비트들의 수 - 수신된 코드워드 비트들의 수
예를 들면, 코드워드 당 비트들의 총 수는 4096 비트들이고, 1천개의 비트들이 선행하는 이용자 데이터 영역으로부터 수신되었으며, 나머지 비트들의 수는 3096 비트들이다. 대안으로, 선행하는 이용자 데이터 영역은 코드워드 경계 상에서 끝나고, 수신된 코드워드 비트들의 수는 0이고, 나머지 비트들의 수는 4096 비트들이다. 일단, 코드워드(A)의 나머지 비트들의 수가 수신되면, 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 코드워드(A)의 끝 및 다음 코드워드(즉, 코드워드(B))의 시작을 나타내는 코드워드 경계 신호(258)(463으로서 나타내짐)를 어서트한다. 이어서, 코드워드(B)는 코드워드 출력(259)로서, 디코딩된 데이터 버퍼(256)에 제공된다. 이것은 코드워드(B)의 나머지 비트들의 수가 수신될 때까지 지속되고, 그 때에, 코드워드 경계 신호(258)(465로서 나타내짐)는 코드워드의 끝 및 다음 코드워드(즉, 코드워드(C))의 시작을 나타내어 어서트된다. 이어서, 코드워드(C)는 포스트-엠블(491)이 식별되고, 데이터 유효 신호(257)가 코드워드 경계 매칭 회로(253)에 의해 디-어서트될 때까지 디코딩된 데이터 버퍼(256)에 코드워드 출력(259)으로서 제공된다. 이 접합(juncture)에서, 수신된 코드워드 비트들의 수(코드워드(C) 제 1 부분에서 비트들의 수)는 코드워드에서 비트들의 수보다 작다. 그러므로, 카운트는 유지되고, 후속하는 이용자 데이터 영역(409)에서 지속된다.
판독 입력(296)은 저장 매체로부터 판독되고, 저장 매체에 대해 판독/기록 헤드 어셈블리의 위치를 결정하기 위해 이용되는 서보 데이터(407)를 포함한다. 서보 데이터 영역(407) 동안, 서보 게이트 신호(251)는 이용자 데이터 영역(409)로부터의 헤더가 곧 이어지는 헤더 동기회 회로(252)에 나타내는 레벨(427)로 어서트된다. 서보 게이트 신호(251)가 디-어서트하므로, 헤더 동기화 회로(252)는 헤더(417)의 프리엠블 패턴 및 동기화 패턴을 식별하는 프로세스를 시작한다. 일단, 헤더(417)가 식별되면, 헤더 동기화 회로(252)는 레벨(459)에서 동기 발견 신호(254)를 어서트한다.
일단, 헤더(417)와 연관된 비트들이 수신되면, 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 데이터 유효 신호(257)를 어서트한다. 어서트된 데이터 유효 신호(257)와 함께, 코드워드 출력(259)로서 제공되는 데이터 비트들은 디코딩된 데이터 버퍼(256)에 저장된다. 코드워드 경계 매칭 회로(253)는 포인트 코드워드 경계 매칭 회로(253)가 코드워드(C)의 끝 및 다음 코드워드(즉, 코드워드(D))의 시작을 나타내는 코드워드 경계 신호(258)(467로서 나타내짐)를 어서트하는 코드워드(C)(즉, 코드워드(C) 제 2 부분)의 나머지 부분을 카운트한다. 이 프로세스는 요구된 판독 데이터가 저장 매체로부터 얻어질 때까지 지속된다.
도 5를 참조하면, 흐름도(500)는 본 발명의 몇몇 실시예들에 다라 설정된 연쇄된 이용자 데이터 세트를 이용하여 저장 매체를 액세스하는 방법을 도시한다. 흐름도(500)에 이어서, 판독 요청이 수신되거나(블록 505), 기록 요청이 수신되는지(블록 510)가 결정된다. 요청 디바이스 또는 시스템은 프로세서일 수 있지만, 그것에 제한되지는 않는다. 판독 요청은 데이터가 요청 디바이스 또는 시스템에 의해 판독되는 저장 매체 상에 어드레스 및/또는 데이터 범위를 포함할 수 있다. 기록 요청은 어드레스를 포함할 수 있고, 저장 매체에 기록되는 데이터 세트를 포함할 수 있다. 여기에서 제공되는 개시에 기초하여, 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 관하여 이용될 수 있는 다양한 요청 디바이스들 또는 시스템들. 및/또는 데이터가 판독 또는 기록되는 저장 매체 상의 위치들을 식별하기 위해 이용될 수 있는 다양한 어드레스 및/또는 데이터 범위들을 인식할 것이다.
판독 요청이 수신되고(블록 505), 요청된 데이터가 저장 및 액세스되는(블록 515) 저장 매체 상의 하나 이상의 섹터들 및 대응하는 데이터는 섹터(들)로부터 검색된다(블록 520). 액세스 및 검색 프로세스들은 기술분야에서 알려진 임의의 액세스 및 검색 프로세스일 수 있다. 검색된 데이터는 가각의 코드워드들로 수신 및 분할되는(블록 525) 수퍼 섹터 데이터 세트(들)를(을) 포함한다. 각각의 코드워드들로의 이러한 분할은 헤더 데이터를 이용하는 것 및 헤더 데이터의 끝 후에 수신되는 비트들을 카운트하는 것을 동기화하는 것을 포함한다. 코드워드 당 비트들의 수를 카운트하는 카운터가 유지된다. 코드워드가 섹터 경계를 가로질러 확산하고, 카운터는 이용자 데이터 영역의 끝까지 지속되고, 일단, 코드워드 시작에 대응하는 비트들이 후속 이용자 데이터 영역에 수신되면 지속된다. 카운터가 코드워드 당 비트들의 수에 도달함에 따라, 코드워드들 간의 분리에 대한 표시가 어서트되고, 다음 코드워드가 수신된 데이터로부터 어셈블리되기 시작한다. 이 프로세스는 검색된 데이터로부터의 모든 코드워드들이 각각의 코드워드들로 분리될 때까지 지속된다.
각각의 코드워드들은 코드워드들이 코드워드들을 만들기 위해 원래 인코딩된 데이터를 복원하도록 디코딩되는(블록 530) 데이터 처리 회로에 제공된다. 이 프로세싱은 기술분야에서 알려진 바와 같이 데이터 디코더 회로 및 데이터 검출기 회로를 통한 한 번 이상의 반복들(iterations)을 포함할 수 있지만, 그것들에 제한되지는 않는다. 한 가지 특정한 경우에서, 후술할 데이터 검출기 회로는 비터비 알고리즘 데이터 검출기 회로이고, 데이터 디코더 회로는 LDPC 디코더 회로이다. 여기에서 제공되는 교시에 기초하여, 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 관하여 이용될 수 있는 다양한 데이터 처리 회로들을 인식할 것이다. 이어서, 디코딩된 코드워드들은 요청 디바이스 또는 시스템에 제공된다(블록 535).
대안으로, 기록 요청이 수신되고(블록 510), 기록 요청이 사전에 기록된 데이터(즉, 판독 및 수정된 저장 매체로부터의 데이터)인지가 결정된다(블록 540). 데이터가 사전에 기록되지 않고(블록 540), 기록 데이터를 수신하기 위한 새로운 섹터(즉, 이용되지 않은 섹터)가 선택된다(블록 575). 기록 데이터는 각각의 코드워드들로 인코딩된다(블록 580). 예를 들면, 코드워드는 부가된 60개의 인코딩 비트들을 포함하는 4096 비트들이고, 기록 데이터의 4030 비트들은 생산된 4096 비트 코드워드로 인코딩된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 적용된 인코딩은 LDPC 인코딩이고, 부가된 인코딩 비트들은 기술분야에서 알려진 바와 같은 코드워드에 포함되고, 연산되는 패리티 비트들이다.
헤더 데이터가 준비된다(블록 585). 이 헤더 데이터는 프리엠블 패턴 및 동기화 패턴을 포함할 수 있다. 이 헤더 데이터는 저장 매체에 기록된 데이터에 동기화하기 위해 재차 판독 시에 이용된다. 여기에서 제공되는 교시에 기초하여, 기술분야의 당업자는 본 발명의 상이한 실시예들에 관하여 이용될 수 있는 다양한 데이터 데이터를 인식할 것이다.
각각의 코드워드들 중 하나 이상의 코드워드들이 수퍼 섹터 데이터 세트를 산출하기 위해 헤더 데이터에 연쇄된다(블록 590). 기록될 데이터 양은 단일 섹터에서 저장될 수 있는 것보다 많고, 또 다른 헤더 데이터가 생성되고, 기록될 데이터의 나머지 부분들은 또 다른 수퍼 섹터 데이터 세트를 산출하기 위해 다음 헤더 데이터에 연쇄된다. 수퍼 섹터 데이터 세트들에 어셈블리되는 코드워드들 및 헤더 데이터의 수는 수신된 기록 요청의 일부로서 기록되는 데이터 양에 기초하여 결정된다.
준비된 수퍼 섹터 데이터 세트(들)는(은) 선택된 섹터(들)에 기록된다(블록 595). 이것은 기술분야에서 알려진 임의의 기록 프로세스를 이용하여 행해질 수 있다. 하나의 특정한 경우에서, 이것은 저장 매체의 이용자 데이터 영역에 대응하는 시간에 기록 게이트를 어서트함으로써 행해지고, 그 시간에, 판독/기록 헤드 어셈블리가 저장 매체에 저장되는 자기 정보를 야기하는 저장 매체에 근접하여 기록 필드를 생성한다. 여기에서 제공되는 개시에 기초하여, 기술분야의 당업자는 저장 매체에 데이터를 저장하기 위해 이용될 수 있는 다양한 접근법들을 인식할 것이다. 각각의 수퍼 섹터 데이터 세트의 끝에서, 포스트-엠블 패턴이 저장 매체에 기록된다(블록 597). 이 포스트-엠블 패턴은 이용자 데이터의 끝을 인식하기 위해 재차 판독 시에 이용된다.
대안으로, 기록될 데이터가 저장 매체에 사전에 저장되고(즉 이 기록 프로세스는 판독/수정 프로세스의 일부임)(블록 540), 데이터가 원래 기록되는 섹터(들)가(이) 액세스되고(블록 545), 섹터들로부터의 데이터가 검색된다(블록 550). 수신된 데이터는 수신되고 각각의 코드워드들로 분할되는(블록 555) 수퍼 섹터 데이터 세트(들)를(을) 포함한다. 각각의 코드워드들로의 이러한 분할은 헤더 데이터를 이용하는 것 및 헤더 데이터의 끝 후에 수신된 비트들을 카운트하는 것을 동기화하는 것을 포함한다. 코드워드 당 비트들의 수를 카운트하는 카운터가 유지된다. 코드워드는 섹터 경계를 가로질러 확산되고, 카운터는 이용자 데이터 영역의 끝까지 지속되고, 일단 코드워드 시작에 대응하는 비트들이 후속 이용자 데이터 영역에서 수신되면 지속된다. 카운터가 코드워드 당 비트들의 수에 도달함에 따라, 코드워드들 사이의 분리에 대한 표시가 어서트되고, 다음 코드워드는 수신된 데이터로부터 어셈블리되기 시작한다. 이 프로세스는 검색된 데이터로부터 모든 코드워드들이 각각의 코드워드들로 분리될 때까지 지속된다. 각각의 코드워드들은 코드워드들이 코드워드들을 만들기 위해 원래 인코딩된 데이터를 복원하도록 디코딩되는(블록 560) 데이터 처리 회로에 제공된다. 이 프로세싱은 기술분야에서 알려진 바와 같은 데이터 검출기 회로 및 데이터 디코더 회로를 통한 한 번 이상의 반복들을 포함하지만, 그것들에 제한되지 않는다.
이어서, 원래 데이터는 기록 요청과 연관된 기록 데이터를 매칭시키기 위해 겹쳐쓰기된다(overwritten)(블록 565). 이것은 예컨대, 기록 요청의 일부로서 제공되는 데이터를 매칭시키기 위해 재차 판독되는 데이터의 부분들을 수정하는 것을 포함한다. 하나 이상의 사전에 기록된 섹터들 또는 하나 이상의 새로운 섹터들은 준비된 데이터 세트를 수신하도록 선택된다(블록 570). 일단, 기록될 섹터(들)가(이) 선택되면(블록 570), 위에서 논의된 블록들 580 내지 597의 프로세스들이 저장 매체에 수정된 데이터를 재차 기록하도록 실행된다.
결국, 본 발명은 데이터 저장을 위한 진보한 시스템들, 디바이스들, 포맷들, 및 장치들을 제공한다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명이 위에서 제공되었지만, 다양한 대안들, 변형예들, 및 등가물들이 본 발명의 사상으로부터 변함이 없이 기술분야의 당업자들에게 명백할 것이다. 그러므로, 위의 설명은 첨부된 청구범위에서 규정되는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로서 취해진 것이 아니다.
100: 저장 매체 110: 비트 패턴
150, 155: 트랙 160, 165: 웨지
200: 저장 시스템 220: 인터페이스 제어기
266: 하드 디스크 제어기 268: 모터 제어기
270: 전치증폭기 272: 스핀들 모터
278: 디스크 플래터 233, 334: 인코더 회로
273, 374: 디코더 회로

Claims (20)

  1. 데이터 저장 시스템에 있어서:
    이용자 데이터 영역에 의해 분리되는 제 1 서보 데이터 영역 및 제 2 서보 데이터 영역을 포함하는 저장 매체를 포함하고,
    상기 이용자 데이터 영역은 적어도 제 1 코드워드의 부분 및 제 2 코드워드의 부분을 포함하고, 상기 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드는 공통 헤더 데이터와 연관되는 데이터 저장 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드들(low density parity encoded codewords)인, 데이터 저장 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코드워드의 부분은 상기 제 1 코드워드의 모두이고, 상기 제 2 코드워드의 부분은 상기 제 2 코드워드의 모두보다는 작은 데이터 저장 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    기록 데이터를 수신하고; 상기 제 1 코드워드 및 상기 제 2 코드워드로 상기 기록 데이터를 인코딩하고; 수퍼 섹터 데이터 세트(super sector data set)를 형성하기 위해 상기 공통 헤더 데이터 및 상기 제 2 코드워드의 부분과 상기 제 1 코드워드의 부분을 조합하도록 동작가능한 인코더 회로를 추가로 포함하는 데이터 저장 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인코더 회로는 저 밀도 패리티 체크 인코더를 포함하고, 상기 제 1 코드워드 및 상기 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코드된 코드워드들인, 데이터 저장 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 인코더 회로는 이용자 데이터 영역 매칭 회로를 추가로 포함하고, 상기 이용자 데이터 매칭 회로는 상기 수퍼 섹터 데이터 세트로 상기 공통 헤더 데이터 및 상기 제 2 코드워드의 부분과 상기 제 1 코드워드의 부분을 조합하도록 동작가능한, 데이터 저장 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 수퍼 섹터 데이터 세트는 상기 제 1 코드워드에서 비트 기간들의 수의 2배보다 크고, 이용자 데이터 영역의 비트 기간들의 수보다 적은 수를 포함하는 데이터 저장 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코드워드의 부분, 상기 제 2 코드워드의 부분, 및 상기 공통 헤더 데이터는 수퍼 섹터 데이터 세트에서 어셈블리되고,
    상기 데이터 저장 시스템은:
    상기 수퍼 섹터 데이터 세트를 수신하고; 상기 공통 헤더 데이터를 이용하여 상기 수퍼 섹터 데이터 세트에 동기화하고; 상기 제 1 코드워드의 부분 및 상기 제 2 코드워드의 부분을 산출하기 위해 상기 수퍼 섹터 데이터 세트를 분할하고; 원래 기록된 데이터 세트를 산출하기 위해 상기 제 1 코드워드 및 상기 제 2 코드워드를 디코딩하도록 동작가능한 디코더 회로를 추가로 포함하는 데이터 저장 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 디코더 회로는 저 밀도 패리티 체크 디코더를 포함하고, 상기 제 1 코드워드 및 상기 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드들인, 데이터 저장 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이용자 데이터 영역은 제 1 이용자 데이터 영역이고, 상기 저장 매체는 상기 제 2 이용자 데이터 영역에 의해 상기 제 2 서보 데이터 영역으로부터 분리된 제 3 서보 데이터 영역을 추가로 포함하고, 상기 제 2 코드워드의 부분은 상기 제 2 코드워드의 제 1 부분이고, 상기 제 2 코드워드의 제 2 부분은 상기 제 2 이용자 데이터 영역에 포함되는 데이터 저장 시스템.
  11. 데이터 디코더 회로에 있어서:
    제 1 코드워드, 제 2 코드워드 및 공통 헤더 데이터를 갖는 수퍼 섹터 데이터 세트를 수신하고; 상기 제 1 코드워드 및 상기 제 2 코드워드를 산출하기 위해 상기 수퍼 섹터 데이터 세트를 분할하도록 동작가능한 코드워드 경계 매칭 회로(codeword boundary matching circuit); 및
    제 1 데이터 세트를 산출하기 위해 상기 제 1 코드워드에 디코딩 알고리즘을 적용하고, 제 2 데이터 세트를 산출하기 위해 상기 제 2 코드워드에 상기 디코딩 알고리즘을 적용하도록 동작가능한 데이터 처리 회로를 포함하는 데이터 디코더 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 세트 및 상기 제 2 데이터 세트는 저장 매체에 원래 기록된 데이터에 대응하는 데이터 디코더 회로.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 코드워드 및 상기 제 2 코드워드는 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 데이터이고, 상기 데이터 처리 회로는 저 밀도 패리티 체크 디코더 회로를 포함하는 데이터 디코더 회로.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 코드워드 경계 매칭 회로는 상기 수퍼 섹터 데이터 세트에서 비트 기간들의 수를 카운트(count)하고, 완료된 코드워드의 수신을 나타내도록 동작가능한 카운터를 포함하는 데이터 디코더 회로.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 수퍼 섹터 데이터 세트를 수신하고; 상기 공통 헤더 데이터를 이용하여 상기 수퍼 섹터 데이터 세트에 동기화하도록 동작가능한 헤더 동기화 회로를 추가로 포함하는 데이터 디코더 회로.
  16. 데이터 인코더 회로에 있어서,
    기록 데이터를 수신하고, 상기 기록 데이터를 제 1 코드워드 및 제 2 코드워드로 인코딩하도록 동작가능한 데이터 인코딩 회로; 및
    상기 제 1 코드워드, 상기 제 2 코드워드, 및 헤더 데이터를 수퍼 섹터 데이터 세트로 어셈블리하도록 동작가능한 이용자 데이터 회로를 포함하는 데이터 인코더 회로.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 데이터 인코딩 회로는 저 밀도 패리티 체크 인코딩 회로이고, 상기 제 1 코드워드는 제 1 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드이고, 상기 제 2 코드워드는 제 2 저 밀도 패리티 체크 인코딩된 코드워드인, 데이터 인코더 회로.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 헤더 데이터는 프리엠블 필드(preamble field) 및 동기화 필드를 포함하는 데이터 인코더 회로.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 수퍼 섹터 데이터 세트는 제 1 수퍼 섹터 데이터 세트이고, 상기 데이터 인코딩 회로는 또한 상기 기록 데이터를 제 3 코드워드로 인코딩하도록 동작가능하고, 상기 이용자 데이터 회로는 또한 상기 제 1 수퍼 섹터 데이터 세트에서 적어도 상기 제 3 코드워드의 제 1 부분을 포함하도록 동작가능하고, 상기 이용자 데이터 회로는 또한 제 2 수퍼 섹터 데이터 세트에 상기 제 3 코드워드의 제 2 부분을 포함하도록 동작가능한, 데이터 인코더 회로.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 수퍼 섹터 데이터 세트는 상기 제 1 코드워드에서 비트 기간들의 수의 2배보다 크고, 저장 매체의 이용자 데이터 영역의 비트 기간들의 수보다 적은 수를 포함하는 데이터 인코더 회로.
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