KR20120097228A - Method for writing data and apparatuses using the method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 라이트 폴트(write fault) 발생시 불필요한 시간을 줄임으로써 상기 하드 디스크 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 라이트 방법과 상기 방법을 수행할 수 있는 장치들에 관한 것이다. An embodiment according to the concept of the present invention relates to a hard disk drive. In particular, a data write method and a method for performing the data write method which can improve the performance of the hard disk drive by reducing unnecessary time when a write fault occurs can be performed. To devices that are present.
하드 디스크 드라이브는 헤드와 디스크를 포함한다. 상기 헤드가 외부 충격 등에 의해 상기 디스크의 목표 트랙(target track)을 벗어날 때, 라이트 폴트(write fault)가 발생할 수 있다.The hard disk drive includes a head and a disk. When the head deviates from the target track of the disc by an external impact or the like, a write fault may occur.
일반적으로 상기 라이트 폴트 발생시 상기 하드 디스크 드라이브는 라이트 리트라이(write retry) 동작을 수행한다. In general, when the write fault occurs, the hard disk drive performs a write retry operation.
상기 라이트 리트라이 동작 결과 상기 하드 디스크 드라이브는 상기 라이트 폴트가 발생한 위치를 다시 접근하기 위한 시간을 소모한다. As a result of the write retry operation, the hard disk drive consumes time for accessing the location where the write fault occurred again.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 라이트 폴트 발생시 라이트 리트라이 동작 대신에 상기 라이트 폴트가 발생한 블록에 쓰고자하는 데이터를 캐시(cache)에 저장함으로써 하드 디스크 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 라이트 방법과 상기 방법을 수행할 수 있는 장치들을 제공하는 것이다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to write data to write to the block in which the write fault occurs in the cache instead of the write retry operation in the event of a write fault data write that can improve the performance of the hard disk drive It is to provide a method and apparatuses capable of performing the method.
본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법은 제1데이터가 라이트될 제1블록에서 라이트 폴트(write fault)를 감지하는 단계, 상기 제1블록에서 상기 라이트 폴트가 감지될 때 상기 제1데이터를 캐시(cache)에 저장하는 단계, 및 제2데이터를 제2블록에 라이트하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a data write method of a hard disk drive may include detecting a write fault in a first block in which first data is to be written, and when the write fault is detected in the first block. Storing the first data in a cache, and writing the second data to the second block.
실시 예에 따라 상기 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법은 상기 캐시에 저장된 상기 제1데이터를 상기 제1블록에 리라이트하는 단계를 더 포함한다.According to an embodiment, the data writing method of the hard disk drive may further include rewriting the first data stored in the cache to the first block.
상기 제1블록은 상기 라이트 폴트가 감지된 섹터부터 헤드가 온-트랙(on track)되기 전의 섹터까지를 포함한다.The first block includes a sector from which the light fault is sensed to a sector before the head is on-track.
상기 제2블록은 상기 라이트 폴트 감지 후 헤드가 온-트랙(on-track)되는 섹터를 포함한다. The second block includes a sector on which the head is on-tracked after detecting the light fault.
본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브는 제1블록과 제2블록을 포함하는 디스크, 상기 디스크를 액세스하기 위한 헤드, 상기 헤드를 이용하여 제1데이터를 상기 제1블록에 라이트하는 중 비정상적인 상황을 감지하여 라이트 언세이프 신호(write unsafe singal)를 생성하기 위한 전치 증폭기, 및 상기 라이트 언세이프 신호에 기초하여 라이트 폴트(write fault)를 감지하고 상기 제1데이터를 캐시(cache)로 전송하고 상기 헤드를 이용하여 제2데이터를 제2블록에 라이트하기 위해 상기 제2데이터를 리드/라이트 채널회로로 전송하는 하드 디스크 컨트롤러를 포함한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a hard disk drive may include a disk including a first block and a second block, a head for accessing the disk, and an abnormal situation of writing first data to the first block using the head. A preamplifier for detecting and generating a write unsafe singal, and detecting a write fault based on the write unsafe signal and transmitting the first data to a cache and And a hard disk controller for transmitting the second data to the read / write channel circuit to write the second data to the second block using a head.
상기 하드 디스크 컨트롤러는 상기 라이트 언세이프 신호에 기초하여 상기 라이트 폴트를 감지하기 위한 라이트 폴트 감지기, 상기 감지 결과에 따라 상기 제1데이터를 상기 캐시로 전송하기 위한 인터페이스, 및 상기 제2데이터를 상기 제2블록에 라이트하기 위해 상기 제2데이터를 상기 리드/라이트 채널회로로 전송하기 위한 디스크 포멧터를 포함한다. The hard disk controller may include a write fault detector for detecting the write fault based on the write unsafe signal, an interface for transmitting the first data to the cache according to the detection result, and the second data. And a disk formatter for transmitting the second data to the read / write channel circuit for writing to two blocks.
실시 예에 따라 상기 하드 디스크 컨트롤러는 상기 캐시에 저장된 상기 제1데이터를 상기 제1블록에 리라이트하기 위해 상기 제1데이터를 상기 리드/라이트 채널회로로 전송한다.According to an embodiment, the hard disk controller transmits the first data to the read / write channel circuit to rewrite the first data stored in the cache to the first block.
상기 제1블록은 상기 라이트 폴트가 감지된 섹터부터 상기 헤드가 온-트랙되기 전의 섹터까지를 포함한다. The first block includes a sector from which the light fault is sensed to a sector before the head is on-track.
상기 제2블록은 상기 라이트 폴트 감지 후 상기 헤드가 온-트랙(on-track)되는 섹터를 포함한다.The second block includes a sector on which the head is on-tracked after detecting the light fault.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 저장 시스템은 상기 하드 디스크 드라이브, 및 상기 하드 디스크 드라이브의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함한다. 상기 데이터 저장 시스템은 컴퓨터이다.A data storage system according to an embodiment of the present invention includes a hard disk drive and a processor for controlling an operation of the hard disk drive. The data storage system is a computer.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 라이트 방법과 상기 방법을 수행할 수 있는 장치들은 라이트 폴트 발생시 라이트 리트라이 동작 대신에 상기 라이트 폴트가 발생한 블록에 쓰고자하는 데이터를 캐시(cache)에 저장함으로써 하드 디스크 드라이브의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, a data write method and a device capable of performing the method may store a data to be written in a block in which the write fault occurs in a cache instead of a write retry operation when a write fault occurs. This has the effect of improving the performance of the drive.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 컨트롤러의 개략적인 블락도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 복수의 디스크들 중 어느 하나의 다이어그램을 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 섹터들의 다이어그램을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 통상적인 기술과 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브를 포함하는 데이터 저장 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
1 is a schematic block diagram of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram of the hard disk controller shown in FIG. 1.
FIG. 3 shows a diagram of any one of the plurality of disks shown in FIG. 1.
4 shows a diagram of the sectors shown in FIG. 3.
5 is a flowchart illustrating a data writing method operation of a hard disk drive according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 shows simulation results of a conventional technology and a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic block diagram of a data storage system including a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are only for the purpose of illustrating embodiments of the inventive concept, But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.
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.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 개략적인 블록도를 나타낸다.1 is a schematic block diagram of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 데이터 저장 장치로서 사용되는 하드 디스크 드라이브(HDD; 100)는 복수의 디스크들(10), 복수의 헤드들(12), 헤드 어셈블리(14), 전치 증폭기(16), 회로 블록(18), 모터 제어 유닛(또는, 서보(servo) 제어 유닛; 30), 스핀들 모터(36), 및 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor(VCM); 38)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a hard disk drive (HDD) 100 used as a data storage device includes a plurality of
복수의 디스크들(10) 각각은 호스트로부터 출력된 데이터를 저장할 수 있고 스핀들 모터(36)에 의하여 회전한다. 복수의 헤드들(12) 각각은 복수의 디스크들 (10) 중에서 대응하는 하나의 디스크의 위(over)에 위치하여 리드(read) 동작 또는 라이트(write) 동작을 수행하고, VCM(38)과 결합된 헤드 어셈블리(14)로부터 디스크들(10) 쪽으로 신장된 서포트 암들 각각에 설치된다.Each of the plurality of
복수의 디스크들(10) 중 어느 하나에 저장된 데이터를 리드할 때, 전치 증폭기(16)는 복수의 헤드들(12) 중에서 어느 하나의 헤드로부터 출력된 아날로그 리드 신호를 증폭하고 증폭된 아날로그 리드 신호를 리드/라이트 채널 회로(20)로 출력한다.When reading data stored in any one of the plurality of
복수의 디스크들(10) 중 어느 하나에 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. 따라서 상기 어느 하나의 헤드는 상기 라이트 신호를 복수의 디스크들(10) 중 어느 하나의 디스크에 라이트할 수 있다.When writing data to any one of the plurality of
복수의 디스크들(10) 중 어느 하나에 데이터를 라이트할 때, 전치증폭기(16)는 비정상적인 상황을 감지하기 위한 라이트 언세이프 감지기(write unsafe detector, 17)를 포함한다.When writing data to any one of the plurality of
라이트 언세이프 감지기(17)는 라이트 전류 또는 라이트 데이터 입력 주파수에 기초하여 라이트 언세이프 신호(write unsafe signal)를 생성할 수 있다.The write
예컨대, 라이트 언세이프 감지기(17)는 상기 라이트 전류가 너무 작거나 또는 상기 라이트 데이터 입력 주파수가 너무 낮을 때 상기 라이트 언세이프 신호를 생성한다. For example, the write
리드/라이트 채널 회로(20)는 전치 증폭기(16)에 의하여 증폭된 아날로그 리드 신호를 리드 데이터로 변환하고, 리드 데이터(RDATA)를 하드 디스크 컨트롤러 (hard disc controller(HDC); 22)로 출력한다. 또한, 리드/라이트 채널 회로(20)는 HDC(22)로부터 출력된 라이트 데이터(WDATA)를 라이트 신호로 변환하고, 변환된 라이트 신호를 전치 증폭기(16)로 출력한다.The read / write
복수의 디스크들(10) 중 어느 하나에 라이트할 때, HDC(22)는 CPU(24)의 제어에 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) 중 어느 하나에 라이트될 수 있다.When writing to any one of the plurality of
HDC(22)는 복수의 디스크들(10) 중 어느 하나에 포함된 데이터를 리드할 때, HDC(22)는 CPU(24)의 제어 하에 리드/라이트 채널 회로(20)에 의하여 디코딩된 리드 데이터(RDATA)를 수신하고 수신된 리드 데이터(RDATA)에 대하여 에러 정정을 수행하고, 에러 정정된 데이터를 인터페이스를 통하여 호스트로 전송할 수 있다.When the
CPU(24)는 ROM(26)에 저장된 제어 코드 또는 부트 코드(boot code)를 리드하여 이를 RAM(28)에 저장하고 RAM(28)에 저장된 제어 코드 또는 부트 코드에 기초하여 HDD(100) 또는 HDC(22)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 따라서 CPU(24)는 HDD(100)의 리드 동작 또는 라이트 동작을 제어할 수 있다. The
RAM(28)의 부분은 복수의 디스크들(10)에 데이터를 빠르게 액세스하기 위해 캐시(cache, 27)로서 사용될 수 있다.The portion of
캐시(27)는 가장 최근에 액세스된 데이터를 저장한다. The
HDC(22)는 라이트 언세이프 감지기(17)로부터 출력된 상기 라이트 언세이프 신호에 기초하여 데이터가 라이트될 블록에서 라이트 폴트(write fault)를 감지하고, 상기 라이트 폴트가 감지된 상기 블록에 쓰고자하는 상기 데이터를 캐시(27)로 전송한다. 라이트 폴트가 감지될 때 HDC(22)의 동작에서 대해서는 뒤에서 자세히 설명한다. The
실시 예에 따라, ROM(26)과 RAM(28)은 하나의 메모리 장치로써 구현될 수 있다.According to an embodiment, the
버퍼 메모리(29)는 HDD(100)와 호스트 사이에서 주고받는 데이터를 일시적으로 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 버퍼 메모리(29)는 회로 블록(18)의 외부에 구현될 수 있다.The
실시 예에 따라, 리드/라이트 채널 회로(20), HDC(22), CPU(24), ROM(26), RAM(28), 및 버퍼 메모리(29)를 포함하는 회로 블록(18)은 하나의 칩, 예컨대 SoC(system on chip)으로 구현될 수 있다. 또한, 스핀들 모터 구동부(32)와 VCM구동부(34)를 포함하는 모터 제어 블록(30)은 하나의 칩, 예컨대 SoC로 구현될 수 있다.According to an embodiment, the
도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 컨트롤러의 개략적인 블락도를 나타낸다.FIG. 2 is a schematic block diagram of the hard disk controller shown in FIG. 1.
도 1과 도 2를 참조하면, HDC(22)는 버퍼 제어기(또는 버퍼 인터페이스; 40)를 통하여 버퍼 메모리(29)와 데이터를 주거나 받는다.1 and 2, the
서보 제어기(42)는, CPU(24)의 제어 하에, 모터 제어 블록(30), 예컨대 스핀들 모터 구동부(32)의 동작과 VCM 구동부(34)의 동작을 제어한다.The
ECC 제어기(44)는 리드/라이트 채널 회로(20)로부터 출력된 리드 데이터 (RDATA)에 대하여 ECC를 수생하고 에러 정정된 데이터를 호스트 인터페이스(46)를 통하여 호스트로 전송할 수 있다.The
HDC(22)는 호스트 인터페이스(46)를 통하여 호스트와 통신한다.
HDC(22)는 RAM 인터페이스(47)를 통하여 ROM(26) 또는 RAM(28)과 통신한다.
HDC(22)는 CPU 인터페이스(48)를 통하여 CPU(24)와 통신한다.
라이트 폴트 감지기(49)는 라이트 언세이프 감지기(17)에서 생성된 라이트 언세이프 신호에 기초하여 데이터가 라이트될 블록에서 라이트 폴트를 감지한다.The
상기 데이터가 라이트될 상기 블록에서 상기 라이트 폴트가 감지될 때, HDC(22)는 RAM 인터페이스(47)를 통하여 상기 라이트 폴트가 감지된 상기 블록에 쓰고자하는 상기 데이터를 캐시(27)로 전송한다.When the write fault is detected in the block in which the data is to be written, the
라이트 동작 시, 디스크 포멧터(50)는 호스트로부터 출력되고 호스트 인터페이스(46)를 통하여 입력된 라이트 데이터 또는 버퍼 메모리(29)에 저장된 라이트 데이터를 리드/라이트 채널(20)로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 호스트로부터 출력된 라이트 데이터는 버퍼 메모리(29)에 임시로 저장된 후 CPU(48)의 제어 하에 디스크 포멧터(50)를 통하여 리드/라이트 채널(20)로 전송될 수 있다.In the write operation, the
리드 동작 시, 디스크 포멧터(50)는 리드/라이트 채널(20)로부터 전송된 리드 데이터를 버퍼 메모리(29), 호스트 인터페이스(46), 또는 CPU인터페이스(48)로 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 리드/라이트 채널(20)과 디스크 포멧터(50)를 통하여 전송된 리드 데이터는 버퍼 메모리(29)에 임시로 저장된 후 CPU(48)의 제어 하에 호스트 인터페이스(46)로 전송될 수 있다.In the read operation, the
도 3은 도 1에 도시된 복수의 디스크들 중 어느 하나의 다이어그램을 나타내며, 도 4는 도 3에 도시된 섹터들의 다이어그램을 나타낸다.FIG. 3 shows a diagram of any one of the plurality of disks shown in FIG. 1, and FIG. 4 shows a diagram of the sectors shown in FIG. 3.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 복수의 디스크들(10) 중 어느 하나(101)는 복수의 트랙들(T1, T2, T3, ...., 및 Tn)을 포함한다. 디스크(101)는 복수의 섹터들로 나뉠 수 있다. 블록은 섹터들의 집합을 나타낸다.1 to 4, any one of the plurality of
HDC(22)는 호스트 인터페이스(46)를 통하여 호스트로부터 데이터(D1, D2, D3, 및 D4)를 수신한다.
데이터(D1, D2, D3, 및 D4)를 디스크(101)에 라이트하기 위한 라이트 동작이 수행된다. A write operation for writing the data D1, D2, D3, and D4 to the
데이터(D1)가 블록(A1)에 성공적으로 라이트된 후, 데이터(D2)를 블록(A2)에 라이트하는 라이트 동작이 수행된다.After the data D1 is successfully written to the block A1, a write operation of writing the data D2 to the block A2 is performed.
데이터(D2)를 블록(A2)에 라이트하는 라이트 동작 중 디스크(101)와 대응되는 복수의 헤드들(12) 중 어느 하나가 외부 충격 등에 의해 디스크(101)의 목표 트랙(target track, T2)을 벗어날 수 있다.During the write operation of writing the data D2 to the block A2, any one of the plurality of
상기 어느 하나의 헤드가 디스크(101)의 목표 트랙(T2)을 벗어날 때, 라이트 언세이프 감지기(17)는 라이트 언세이프 신호(write unsafe signal)를 생성한다.When either of the heads leaves the target track T2 of the
라이트 폴트 감지기(49)는 라이트 언세이프 감지기(17)에서 생성된 라이트 언세이프 신호에 기초하여 데이터(D2)가 라이트될 블록(A2)에서 라이트 폴트를 감지한다.The
데이터(D2)가 라이트될 블록(A2)에서 상기 라이트 폴트가 감지될 때, HDC(22)는 RAM 인터페이스(47)를 통하여 상기 라이트 폴트가 감지된 블록(A2)에 쓰고자하는 데이터(D2)를 캐시(27)로 전송한다. 캐시(27)는 데이터(D2)를 저장한다.When the write fault is detected in the block A2 in which the data D2 is to be written, the
블록(A2)은 상기 라이트 폴트가 감지된 섹터(50)부터 상기 어느 하나의 헤드가 온-트랙(on track)되기 전의 섹터(99)까지의 범위를 가진다.Block A2 ranges from
캐시(27)가 데이터(D2)를 저장한 후 데이터(D3)를 블록(A3)에 라이트하는 라이트 동작이 수행된다.After the
블록(A3)은 상기 라이트 폴트 감지 후 상기 어느 하나의 헤드가 온-트랙(on-track)되는 섹터(100)부터 섹터(256)까지의 범위를 가진다.Block A3 has a range from
데이터(D4)를 블록(B1)에 라이트하는 라이트 동작이 수행된다.A write operation of writing data D4 to block B1 is performed.
데이터(D4)를 블록(B1)에 라이트하는 라이트 동작 후 캐시(27)에 저장된 데이터(D2)를 블록(A2)에 리라이트(rewrite)하는 동작이 수행된다.After a write operation of writing the data D4 to the block B1, an operation of rewriting the data D2 stored in the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법 동작을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a data writing method operation of a hard disk drive according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 라이트 폴트 감지기(49)는 라이트 언세이프 감지기(17)에서 생성된 라이트 언세이프 신호에 기초하여 데이터(D2)가 라이트될 블록(A2)에서 라이트 폴트를 감지한다(S10).1 to 5, the
상기 데이터가 라이트될 블록(A2)에서 상기 라이트 폴트가 감지될 때, HDC(22)는 RAM 인터페이스(47)를 통하여 상기 라이트 폴트가 감지된 블록(A2)에 쓰고자하는 데이터(D2)를 캐시(27)로 전송한다. 캐시(27)는 데이터(D2)를 저장한다(S20).When the write fault is detected in the block A2 in which the data is to be written, the
캐시(27)가 데이터(D2)를 저장한 후 데이터(D3)를 블록(A3)에 라이트하는 라이트 동작이 수행된다(S30).After the
데이터(D4)를 블록(B1)에 라이트하는 라이트 동작이 수행된다.A write operation of writing data D4 to block B1 is performed.
데이터(D4)를 블록(B1)에 라이트하는 라이트 동작 후 캐시(27)에 저장된 데이터(D2)를 블록(A2)에 리라이트(rewrite)하는 동작이 수행된다(S40).After a write operation of writing the data D4 to the block B1, an operation of rewriting the data D2 stored in the
도 6은 통상적인 기술과 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브의 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 6 shows simulation results of a conventional technology and a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 데이터(D1, D2, D3, 및 D4)를 디스크(101)에 라이트하기 위한 라이트 동작이 수행되고 복수의 헤드들(12) 중 어느 하나가 디스크(101)를 완전하게 회전할 때 걸리는 시간을 11.1ms라고 가정한다.1 to 6, a write operation for writing data D1, D2, D3, and D4 to the
통상적인 기술은 데이터(D2)가 블록(A2)에서 라이트 폴트가 검출될 때, 라이트 리트라이(write retry) 동작을 수행한다. Conventional techniques perform a write retry operation when data D2 detects a write fault in block A2.
따라서 데이터(D2)가 라이트될 블록(A2)에서 라이트 폴트가 검출될 때, 상기 통상적인 기술은 19.4 (=11.1+8.3)ms가 소요된다.Thus, when a write fault is detected in the block A2 where the data D2 is to be written, the conventional technique takes 19.4 (= 11.1 + 8.3) ms.
11.1ms은 상기 어느 하나의 헤드가 상기 라이트 리트라이 동작을 수행하기 위해 디스크(101)를 완전히 회전하는 시간이며, 8.3ms은 데이터(D1, D3, 및 D4)를 블록들(D1, D3, 및 B1)에 라이트할 때까지 걸리는 시간이다.11.1 ms is the time for which any one head rotates the
데이터(D2)가 라이트될 블록(A2)에서 라이트 폴트가 검출될 때, 본 발명은 13.9 (=11.1+2.8)ms가 소요된다.When a write fault is detected in the block A2 in which the data D2 is to be written, the present invention takes 13.9 (= 11.1 + 2.8) ms.
11.1ms은 데이터(D1, D3, 및 D4)를 블록(A1, A3, 및 B1)에 라이트한 시간이며, 2.8ms은 캐시(27)가 데이터(D2)를 저장하고 데이터(D2)를 블록(A2)에 라이트한 시간이다. 11.1 ms is the time that the data D1, D3, and D4 have been written to the blocks A1, A3, and B1, and 2.8 ms is the
따라서 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법은 상기 통상적인 기술보다 약 30% 시간을 절약할 수 있다.Therefore, the data writing method of the hard disk drive according to the present invention can save about 30% time over the conventional technology.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하드 디스크 드라이브를 포함하는 저장 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.7 is a schematic block diagram of a storage system including a hard disk drive according to an embodiment of the present invention.
도 1부터 도 7을 참조하면, 데이터 저장 시스템(200)은 데이터를 처리 또는 저장할 수 있는 CE(consumer equipment)를 모두 포함한다. 예컨대, CE는 하드디스크 레코더(HDD recoder), 휴대 전화, 스마트폰, PDA(personal digital assistant), 컴퓨터(예컨대, PC, 노트북 등), 네비게이터 장치(navigator device), 가정 자동화 시스템(home automatic system), 음악 재생기(MP3 플레이어), 캠코더(camcorder), 영상 재생기(DVIX 플레이어 등), 스토리지 서버(storage server), 또는 PMP(portable multimedia player) 등을 포함한다.1 to 7, the
데이터 저장 시스템(200)은 시스템 버스(202)를 통하여 서로 접속된 HDD(100)와 프로세서(210)를 포함한다. HDD(100)와 프로세서(210)는 SATA 통신 프로토콜에 따라 데이터 통신을 수행할 수 있다.The
프로세서(210)는 HDD(100)의 전반적인 동작, 예컨대 라이트 동작 또는 리드 동작을 제어할 수 있다.The
도 1부터 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 HDD(100)의 데이터 라이트 방법은 라이트 폴트가 감지될 때 상기 라이트 폴트가 감지된 블록에 쓰여질 데이터를 캐시(27)에 저장한다.In the data write method of the
데이터 저장 시스템(200)은 제1인터페이스(220)를 더 포함할 수 있다. 제1인터페이스(220)는 입출력 인터페이스일 수 있다. 상기 입출력 인터페이스는 모니터 또는 프린터와 같은 출력 장치이거나, 마우스 또는 키보드와 같은 입력 장치일 수 있다.The
데이터 저장 시스템(200)은 제2인터페이스(230)를 더 포함할 수 있다. 제2인터페이스(230)는 외부 저장 시스템과 무선 통신을 위한 무선 통신 인터페이스일 수 있다.The
따라서 제2인터페이스(230)는 프로세서(210)의 제어 하에 HDD(100)에 저장된 데이터를 무선으로 외부 저장 시스템으로 전송하거나 상기 외부 저장 시스템으로부터 전송된 데이터를 HDD(100)로 전송할 수 있다.Accordingly, the
데이터 저장 시스템(200)이 하이브리드 HDD로 구현되는 경우, 데이터 저장 시스템(200)은 불휘발성 메모리 장치를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 데이터 저장 정책에 따라 데이터를 HDD(100) 또는 상기 불휘발성 메모리 장치에 저장할 수 있다.When the
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.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
10: 복수의 디스크들
12: 복수의 헤드들
14: 헤드 어셈블리
16: 전치 증폭기
17: 라이트 언세이프 감지기(write unsafe detector)
18: 회로 블록
22: 하드 디스크 컨트롤러
27: 캐시
29: 버퍼 메모리
30: 모터 제어 유닛
36: 스핀들 모터
38: 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor(VCM)
100: 하드 디스크 드라이브10: multiple disks
12: multiple heads
14: head assembly
16: preamplifier
17: write unsafe detector
18: circuit block
22: hard disk controller
27: cache
29: buffer memory
30: motor control unit
36: spindle motor
38: Voice Coil Motor (VCM)
100: hard disk drive
Claims (10)
상기 제1블록에서 상기 라이트 폴트가 감지될 때 상기 제1데이터를 캐시(cache)에 저장하는 단계; 및
제2데이터를 제2블록에 라이트하는 단계를 포함하는 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법.Detecting a write fault in the first block in which the first data is to be written;
Storing the first data in a cache when the write fault is detected in the first block; And
And writing the second data to the second block.
상기 캐시에 저장된 상기 제1데이터를 상기 제1블록에 리라이트하는 단계를 더 포함하는 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법. The method of claim 1, wherein the data writing method of the hard disk drive comprises:
And rewriting the first data stored in the cache to the first block.
상기 라이트 폴트가 감지된 섹터부터 헤드가 온-트랙(on track)되기 전의 섹터까지를 포함하는 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법.The method of claim 1, wherein the first block,
And a sector from which the write fault is detected to a sector before the head is on-track.
상기 라이트 폴트 감지 후 헤드가 온-트랙(on-track)되는 섹터를 포함하는 하드 디스크 드라이브의 데이터 라이트 방법. The method of claim 1, wherein the second block,
And a sector in which a head is on-tracked after the write fault is detected.
상기 디스크를 액세스하기 위한 헤드;
상기 헤드를 이용하여 제1데이터를 상기 제1블록에 라이트하는 중 비정상적인 상황을 감지하여 라이트 언세이프 신호(write unsafe singal)를 생성하기 위한 전치 증폭기(16); 및
상기 라이트 언세이프 신호에 기초하여 라이트 폴트(write fault)를 감지하고 상기 제1데이터를 캐시(cache)로 전송하고 상기 헤드를 이용하여 제2데이터를 제2블록에 라이트하기 위해 상기 제2데이터를 리드/라이트 채널회로로 전송하는 하드 디스크 컨트롤러(22)를 포함하는 하드 디스크 드라이브.A disk comprising a first block and a second block;
A head for accessing the disk;
A preamplifier (16) for detecting an abnormal situation while writing first data to the first block using the head to generate a write unsafe singal; And
The second data is detected to detect a write fault based on the write unsafe signal, transmit the first data to the cache, and write the second data to the second block using the head. Hard disk drive comprising a hard disk controller (22) to the lead / write channel circuit.
상기 라이트 언세이프 신호에 기초하여 상기 라이트 폴트를 감지하기 위한 라이트 폴트 감지기(49);
상기 감지 결과에 따라 상기 제1데이터를 상기 캐시로 전송하기 위한 인터페이스(47); 및
상기 제2데이터를 상기 제2블록에 라이트하기 위해 상기 제2데이터를 상기 리드/라이트 채널회로로 전송하기 위한 디스크 포멧터(50)를 포함하는 하드 디스크 드라이브. The method of claim 5, wherein the hard disk controller,
A light fault detector (49) for detecting the light fault based on the write unsafe signal;
An interface (47) for transmitting the first data to the cache according to the detection result; And
And a disk formatter (50) for transferring the second data to the read / write channel circuit to write the second data to the second block.
상기 캐시에 저장된 상기 제1데이터를 상기 제1블록에 리라이트하기 위해 상기 제1데이터를 상기 리드/라이트 채널회로로 전송하는 하드 디스크 드라이브. The method of claim 5, wherein the hard disk controller,
And transferring the first data to the read / write channel circuit to rewrite the first data stored in the cache to the first block.
상기 라이트 폴트가 감지된 섹터부터 상기 헤드가 온-트랙(on track)되기 전의 섹터까지를 포함하는 하드 디스크 드라이브.The method of claim 5, wherein the first block,
And a sector from which the write fault is detected to a sector before the head is on track.
상기 라이트 폴트 감지 후 상기 헤드가 온-트랙(on-track)되는 섹터를 포함하는 하드 디스크 드라이브. The method of claim 5, wherein the second block,
And a sector on which the head is on-tracked after the write fault detection.
상기 하드 디스크 드라이브의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함하는 데이터 저장 시스템.A hard disk drive according to claim 5; And
And a processor for controlling the operation of the hard disk drive.
Priority Applications (1)
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KR1020110016686A KR20120097228A (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Method for writing data and apparatuses using the method |
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