JP2003308667A - ディスク装置及びそのシーク制御方法 - Google Patents
ディスク装置及びそのシーク制御方法Info
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Abstract
の損傷を抑止する。更に、MRヘッドと記録媒体上の突
起物への接触による新たな突起物の発生をも抑止する。 【解決手段】CPUは、シーク動作を実施すると突起物
13があるトラック19を跨ってしまう場合、シーク開
始時間を遅らせてシーク開始から突起物13があるトラ
ック19位置までの時間を変更してシークを行い、或い
は、速度テーブルを変更してシーク制御を行う。また
は、突起物13を跨がないシーク軌跡になる様にタグキ
ューイングの順番を変更してシーク制御を行う。
Description
ィスク装置おいて、このヘッドが記録媒体との間に存在
する突起物に接触して発生する障害によるシークエラー
を抑止する技術、またこの接触によるヘッドの損傷を抑
止する技術、更には接触による新たな障害の発生をも抑
止するシーク制御する技術に関する。
た磁気データを再生する際に、磁気記録媒体から発生す
る媒体の漏れ磁界の変化を磁気抵抗効果素子に検知電流
を流すことによって、電気抵抗の変化(電圧変化)とし
て検出する。MRヘッドを使用するにあたり、重要な事
は、MRヘッドと磁気記録媒体との間に存在する突起物
による接触である。
接触すると、瞬間的に温度上昇が起こり、磁気抵抗効果
素子の抵抗値すなわち電圧変化が起こる。これは、TA
(Thermal Asperity)と呼ばれるものである。磁気記録
媒体に記録された磁気データを再生する際に、TAが発
生すると、正しく再生されないという障害が発生する。
たセクタを交替処理するか、又は、そのトラックそのも
のを交替処理する提案がされている(特開平7−320
216号公報)。
6号公報に記載の発明は、TAが発生したセクタ及びト
ラックを使用しないため、データ記録再生時のエラー抑
止に効果がある。しかし、シーク制御をする際に、MR
ヘッドが突起物を含んだトラックを横切ることで発生す
るシークエラー、及び突起物と衝突することにより生じ
るMRヘッドの損傷、また、衝突により拡大する突起物
によるTAの発生への問題を含んでいる。
媒体との間に存在する突起物への接触を回避するシーク
制御をすることで、TAの発生を抑止することができ
る。また、突起物を含んだエラーを横切る際に発生する
シークエラーを抑止することができる。また、突起物と
の接触によるMRヘッド損傷を抑止することができる。
更に、MRヘッドが突起物へ接触することにより発生す
る新たな突起物によるTAの発生を抑止することができ
る。
録する媒体と、この媒体上のセクタに記録されたデータ
を読み出すヘッドと、前記媒体上の目的とするセクタへ
前記ヘッドを移動させる制御を行うCPUと、前記媒体
上の欠陥を含むセクタの位置を登録するメモリと備えた
構成とし、ヘッドの現在のトラック位置と目的とするセ
クタを有するトラックの位置とからシークスパンを算出
し、このシークスパン内に突起物があるセクタを有する
トラックの有無を検出し、突起物があるセクタが存在す
る場合にはそのセクタを有するトラックまでの所要時間
Aを算出し、突起物が存在するセクタがシーク軌跡上に
達するまでの所要時間Nを算出し、所要時間Aと所要時
間Nとが一致する場合には特定のシークを行うシーク制
御を行う。
用した実施例について図面を用いて説明する。
る。磁気ディスク装置1は、データを記録する磁気記録
媒体2とデータの読み出し、又は記録するMR(磁気抵
抗効果型)ヘッド3を備える。MRヘッド3は、磁気記
録媒体2に記録された磁気データを再生する際に、磁気
記録媒体2から発生する漏れ磁界の変化を磁気抵抗効果
素子(MR素子)に検知電流を流すことによって、電気
抵抗の変化(電圧変化)として検出する。
続され、ホスト11からのデータ、又は命令をインター
フェイス制御部10にて受付ける。この図では特に示し
ていないが、磁気記録媒体2の裏面に記録されたデータ
の読み出しまたは記録のために、裏側にもMRヘッド3
は備えられており、また磁気記録媒体2自体が、複数枚
積層されていることもある。
電流を制御することで、MRヘッド3をアームの支点6
を中心にして磁気記録媒体2上を移動させシーク制御を
行う。R/W制御部12は、リード/ライト制御を実施
する。CPU8は、インタフェイス制御部10を介して
ホスト11から送られてくる命令に従いサーボ制御部7
とR/W制御部12とを制御する。具体的には、CPU
8はまずサーボ制御部7を用いてリード/ライトを行う
セクタのあるターゲットトラックにMRヘッド3を動か
すためのシークを行う。そしてCPU8は、磁気記録媒
体2の回転によりターゲットセクタにMRヘッド3が到
達した際にR/W制御部12を制御することによりMR
ヘッド3を用いてターゲットセクタに対してリード/ラ
イトを行う。
体2の上に同心円状に設けられたトラック間の移動のこ
とを言うが、このトラックに設けられたセクタの中で目
的とするセクタ(ターゲットセクタ)までの移動を含め
て言うこともある。またMRヘッド3は広義のヘッドの
ことを示し、データの読み出し、又は記録するMR素子
部、このMR素子を磁気記録媒体2上に浮上させるため
のスライダ部を含めた総称である。
媒体2上に存在する突起物13と、MRヘッド3とを示
したものである。
法について説明する。
再生に使用出来ない欠陥がある。この欠陥が組成上のも
のの場合には、記録・再生に使用できないだけで他に弊
害を及ぼすことはないが、突起物13であった場合、M
Rヘッド3と突起物13との接触によりTAが発生す
る。この現象は、MRヘッド3の出力により確認でき
る。CPU8は、MRヘッド3が磁気記録媒体2上のデ
ータを読み出す際にそのデータを制御するR/W制御部
12を介してこのTAを認識する。TAはそのセクタを
利用することが出来ないだけでなく、MRヘッド3と接
触するによりTAが拡大し、使用できないセクタが増加
したり、接触によってMRヘッド3自体にも被害を及ぼ
すなど問題を生じる。
その情報を位置情報として、TAがあるセクタとこのセ
クタがあるトラックとをそれぞれメモリ9上に登録す
る。またCPU8はTA以外の欠陥についても同様にそ
のセクタとトラックとをメモリ9上に登録する。メモリ
9上に登録された位置情報は、電源のON/OFFで消滅しな
いようにするため、不揮発性メモリ(図示せず)又は、
磁気記録媒体2上にも記録する。そしてCPU8は、電
源再投入時に、位置情報を不揮発性メモリ、又は磁気記
録媒体2上から、メモリ9上に読み込む。尚、この位置
情報をBAD情報と合わせて記憶しておくと便利であ
る。
起物があるトラック19を構成するシリンダから現トラ
ック20を構成するシリンダまでの時間A17を求める
方法を説明する。
セクタ、シークスパンをずらしながら、全てのセクタ間
のシークタイムを測定する。具体的には、表1のよう
に、一つのシーク開始位置(ここでは最も小さい番号が
付されたトラックで最も小さい番号が付されたセクタ)
から各ターゲット位置までのシークスパンに対してシー
クをする。次に、シーク開始位置(セクタ)を順次ずら
し、同様にシークスパン毎にシークする。次に、表2の
ように、シーク開始トラックを昇順(+1)にして、シ
ークスパン毎にシークする。上記の動作を表4まで、
(Maxトラック)実施する。
には、各シーク開始トラックからメモリ9上に登録され
た突起物があるトラック19を跨る各シークスパン
(1、2、… 最大トラック)も含まれる。突起物があ
るトラック19を跨る各シークスパンをシークした際、
CPU8は、メモリ9に登録された突起物があるトラッ
ク19を通過した時間(図2中、時間A17)を算出
し、メモリ9上に登録する。また、この突起物があるト
ラック19を跨る時のシーク開始トラック(図2中、現
トラック20)とシークスパン(図2中、シークスパン
23)もメモリ9上に登録する。メモリ9上に登録され
た時間(図2中時間A17)、シーク開始トラック(図
2中、現トラック20)とシークスパン(図2中、シー
クスパン23)は、電源のON/OFFで消滅しないようにす
るため、不揮発性メモリ又は、磁気記録媒体2上に記録
しておく。電源再投入時に、CPU8は、突起物13の
位置情報と共に、トラック19を通過した時間,シーク
開始トラック,シークスパンの情報を不揮発性メモリ、
又は磁気記録媒体2上から、メモリ9上に読み込む。
トラック19と突起物があるセクタ21と各シーク開始
トラック(図2中、現トラック20)と各シーク開始ト
ラック(図2中、現トラック20)から突起物13があ
るトラック19までの時間(図2中、時間A17)とそ
のシークスパン(図2中、シークスパン23)が登録さ
れる。
ルの図である。
ーブルに従い加速区間24,等速区間25,減速区間2
6の大きく3つの区間に分けてシーク制御を実施する。
れていて、登録したTA(突起物13)の位置情報と同
様に不揮発性メモリ上或いは磁気記録媒体2上に登録さ
れている。
ルを不揮発性メモリ上から、メモリ9上に読み込む。そ
して、各シーク開始トラック毎からメモリ9上に登録さ
れた突起物があるトラック19を跨る各シークスパン毎
(1、2、… 最大トラック)にシーク制御を実施す
る。
に登録された突起物があるトラック19を通過した時間
(図2中、時間A17)とその時のシーク制御で使用し
た速度テーブルの加速区間24、等速区間25、減速区
間26の何れの区間であったかを算出し、メモリ9上に
登録する。また、この時、シーク開始トラック(図2
中、現トラック20)、シークスパン(図2中、シーク
スパン23)もメモリ9上に登録する。メモリ9上に登
録された時間(図2中時間A17)とその時のシーク制
御で使用した速度テーブルの加速区間24、等速区間2
5、減速区間26の何れの区間であったかとシーク開始
トラック(図2中、現トラック20)とシークスパン
(図2中、シークスパン23)は、電源のON/OFFで消滅
しないようにするため、不揮発性メモリ又は、磁気記録
媒体2上に記録しておく。電源再投入時に、CPU8
は、不揮発性メモリ、又は磁気記録媒体2上から、メモ
リ9上に読み込むようにする。
ィスク装置1は、ホスト11からの命令により、ターゲ
ットセクタ15のあるターゲットトラック14をCPU
8により決定する。以下、シークの際にMRヘッドが磁
気記録媒体2上の突起を避けて移動するための制御方法
について各実施例毎に説明する。
気ディスク装置の第1の実施例を説明する。図4は、こ
の実施例のフローチャートである。
ゲットトラック14と現トラック20からシークスパン
23をCPU8により算出して得る(ステップ1:図で
はS1と示す)。CPU8は、メモリ9上に現トラック
20とシークスパン23内に登録された突起物があるト
ラック19が存在するかを算出する(ステップ2)。
ックがあるか否かを判断し(ステップ3)、突起物があ
るトラック19がなければ、CPU8は、通常のシーク
制御をサーボ制御部7を介して実施する(ステップ
4)。ここでいう通常のシーク制御とは、通常のシーク
開始時間で通常加速度カーブ27、通常等速カーブ2
8、通常減速カーブ29を使用して行う制御のことをい
う。
合は、現トラック20の位置から検出された突起物があ
るトラック19の位置までの時間A17をメモリ9から
算出する(ステップ5)。次に、CPU8は、メモリ9
上に登録されている突起物があるセクタ21が、磁気記
録媒体2の回転速度からシーク軌跡21に到達するまで
の時間N16を算出する(ステップ6)。そしてCPU
8は、時間A17と時間N16が一致するかを算出し
(ステップ7)、一致しなければ、通常のシーク制御を
サーボ制御部7を介して実施する(ステップ4)。
の際に突起物13があるセクタ21上を通過することで
ある。即ち、MRヘッド3が磁気記録媒体2との間に存
在する突起物13に接触する可能性が高いことを意味す
る。そこでCPU8は、MRヘッド3と磁気記録媒体2
との間に存在する突起物13に接触することを回避する
ため、シーク開始時間を遅らせてシーク開始から突起物
があるトラック19位置までの時間A17を変更し、通
常のシーク制御をサーボ制御部を介して実施する(ステ
ップ8)。
ク制御を行うことにより、通常のシーク制御とは異なっ
た軌道で磁気記録媒体2上をMRヘッド3が通過するの
で、突起物13に接触することを回避できる。
置の第2の実施例について図5を参照しながら説明す
る。図5はこの実施例のフローチャートである。
た実施例と同じである。
6とが一致する場合、CPU8は、MRヘッド3と磁気
記録媒体2との間に存在する突起物13に接触すること
を回避するため、加速区間24、等速区間25、減速区
間26の何れの区間に突起物13が存在するのかを判断
する。
7と時間N16とが一致するかを判断し(ステップ
8)、一致した場合は、速度テーブルの加速度を減速時
加速カーブ30に減速する(ステップ9)。一致しなか
った場合には、等速区間25で時間A17と時間N16
とが一致するかを判断する(ステップ10)。そして等
速区間25で一致した場合は、速度テーブルの速度を減
速時等速カーブ31に減速する(ステップ11)。
17と時間N16とが一致しない場合には、CPU8は
減速区間26で一致するものと判断し、減速開始点33
を変更後原則開始点32に設定した速度テーブルで、シ
ーク制御を行う(ステップ12)。尚、減速開始点33
を変更することにより、減速開始時が最も大きいMRヘ
ッド3の沈み込み量が最大となるポイントも変更され
る。
は、CPU8がボイスコイル5に流す電流の大きさや流
す時間を制御することで調整できる。
制御を行うことにより、通常のシーク制御とは異なった
軌道で磁気記録媒体2上をMRヘッド3が通過するの
で、突起物13に接触することを回避できる。
突起物13や欠陥の有無等といった状況に応じてシーク
制御の方法を切り替えることにより、実施例1及び実施
例2を適用した磁気ディスク装置の場合、例え同一シー
クスパンであっても、シーク開始トラック及び開始セク
タによってシークタイムが異なる場合が生じる。これ
は、通常のシークを行うと突起物13の含むセクタ21
を通過すると判断した場合、実施例1ではシーク開始の
タイミングを変更し、実施例2ではシーク速度を変更す
るために、結果としてシークタイムが変更されるからで
ある。一方、このような制御を行わない場合には、シー
クタイムは、シークスパンが同一であればシーク開始ト
ラック及び開始セクタに関わらず一定値となる。
速時加速カーブ30に変更した場合、通常時よりも等速
区間になるまでの時間を遅らせる制御をCPU8が行う
ことで、通常時と同じシークタイムでターゲットトラッ
ク14までMRヘッド3を移動させることが可能とな
る。同様に等速区間や減速区間に突起物13がある場合
にも、CPU8が突起物13を有するセクタ21がある
区間を通過する時以外についても速度の制御を行うこと
により、通常時と同じシークタイムでシークを行うこと
も可能である。
更する制御を行っている場合には、シーク動作を行う際
のシーク速度の変わり方(加速−等速−減速)が、同じ
シークスパンであっても突起物13があるセクタ21の
様に特定の位置を通過するシークの場合と、通常(突起
物13があるセクタ21の様な特定の位置を通過しない
場合)シークの場合とで異なる。 (実施例3)第3の実施例について図6,図7,図8を
参照しながら説明する。この実施例は、タグキューイン
グを行う磁気ディスク装置に適用できる実施例である。
タグキューイングとは上位システムであるホスト11か
ら複数のシークをともなうコマンド(命令)を受けた
時、その受け付け順を変更し、トータルで最短処理時間
になるように並べ変えることである。
ーイング)を示す。現在の設定(左側)ではターゲット
セクタA34,ターゲットセクタB35,ターゲットセ
クタC36,ターゲットセクタD37の順番でシークを
行うようにキューイングされている。図7は、シーク軌
跡の概念図を示す。図8は、第3の実施例のフローチャ
ートである。
プ1からステップ7までを実施する。この場合の最初の
ターゲットセクタはターゲットセクタA34である。
一致する場合、CPU8は、MRヘッド3と磁気記録媒
体2との間に存在する突起物13に接触することを回避
するため、ホスト11からの命令がタグキューイングさ
れてないかを検索しその有無を判断する(ステップ
8)。
ターゲットセクタA34のシークを行うべきである。し
かし、ターゲットセクタA34にシークを行うとMRヘ
ッド3が突起物13に接触してしまう。そこでCPU8
は、MRヘッド3が突起物13に接触しない順序でシー
クを行うようにタグキューイングを変更する。
ターゲットセクタA34の次にシークを行う予定のター
ゲットセクタB35があるトラックを更新する(ステッ
プ9)。そしてターゲットセクタB35へのシークをし
た際、新たなシーク軌跡上に突起物13があるか否か、
もしある場合には通常のシークを行った際に突起物13
があるセクタ21上をMRヘッド3が通過するか否かを
ターゲットA34の場合と同様にステップ1〜ステップ
7までを用いて算出する。そして時間Aと時間Nとが一
致しなければ、ターゲットセクタB35のシーク動作を
ターゲットA34よりも先に実施する。つまり、タグキ
ューイングを図6に示すように、右側の様にターゲット
セクタB35,ターゲットセクタA34,ターゲットセ
クタC36,ターゲットセクタD37の順番でシークを
行うようにキューイングを並べ替える。
せる場合でもターゲットセクタB35の時間Aと時間N
とが一致する場合は、CPU8は、更に次のターゲット
セクタがあるか否かを判断し(ステップ8)、ある場合
にはターゲットトラックをターゲットセクタC36のあ
るトラックに変更し(ステップ9)、ターゲットセクタ
C36について同様の検討を行う(ステップ1〜ステッ
プ7)。そして一致しなければ、ターゲットセクタC3
6をターゲットセクタA34とターゲットセクタB35
よりも先にシーク動作を実施するように、タグキューイ
ングをターゲットセクタC36,ターゲットセクタA3
4,ターゲットセクタB35,ターゲットセクタD37
の順番に並べ替える。
も一致する場合は、CPU8は、更に次のターゲットセ
クタがあるか否かを判断し(ステップ8)、今度はター
ゲットセクタD37に対して同様の検討を行う。そして
一致しなければ、ターゲットセクタD37を、ターゲッ
トセクタA34,ターゲットセクタB35,ターゲット
セクタC36よりも先にシーク動作を実施する。ステッ
プ8にて次のタグキューイングが存在しない場合には、
どのようなタグキューイングとしてもMRヘッド3が磁
気記録媒体2との間に存在する突起物13に接触するこ
とを意味する。
施例2の方法で、突起物13に接触することを避けてシ
ーク動作を実施する(ステップ10)。
次のステップ8でタグキューイングの有無を調べている
間にも時間Nは刻々と変化する。よって次のタグキュー
イングが存在しない場合には最初のタグキューイングさ
えたターゲットセクタについて再度算出することで突起
物13との接触を避けられることもある。また同じター
ゲットセクタで再度算出を行っても突起物13との接触
を避けられることもあるが、これはシーク開始までの時
間を遅らせている実施例1と同様の制御を行っていると
言える。
媒体2との間に存在する突起物13に接触することを回
避するシーク制御をすることができる。
の順番を変更する際には、上に述べたように、ターゲッ
トセクタの順番を単純に入れ替えるのみではなく、磁気
記録媒体2の回転を考慮して処理の順番を変更しても良
い。例えば、図6に示したようにターゲットセクタB3
5,ターゲットセクタA34,ターゲットセクタC3
6,ターゲットセクタD37の順に並べ替える場合、少
なくとも磁気記録媒体2が2回転しないと全てのターゲ
ットセクタをシークできない。そこで、ターゲットセク
タB35,ターゲットセクタC36,ターゲットセクタ
D37,ターゲットセクタA34の順に並べ替えること
により、並べ替える前と同様に全てのターゲットセクタ
を磁気記録媒体2が一回転する間にシークすることが出
来る。
ラックまでの間に突起物13が有るか否かを判断した
が、突起物13と突起物以外の欠陥とを区別せず、ター
ゲットトラックまでの間に欠陥があるか否かで上記の様
な制御を行っても良い。
ムを備えた磁気ディスク用いて説明したが、直進型のア
ームにも適用できることはもちろん、浮上型のスライダ
を備えたディスク装置であれば光ディスク装置や光磁気
ディスク装置にも適用できることはいうまでもない。
シークを含む複数種類のシークを備え、MRヘッドと磁
気記録媒体との間に存在する突起物が存在する場合に
は、この突起物を回避するために特定のシークを行うと
いう制御を行うことで、TAによるシークエラーを抑止
し、また、MRヘッド損傷を抑止するものである。
することによる新たな突起物によるTAの発生をも抑止
するものである。
突起物とMRヘッドを示す図である。
す図である。
である。
ッド、4…マグネット、5…ボイスコイル、6…支点、
7…サーボ制御部、8…CPU、9…メモリ、10…イ
ンターフェイス制御部、11…ホスト、12…R/W制御
部、13…突起物、14…ターゲットトラック、15…
ターゲットセクタ、16…時間N、17…時間A、18
…磁気記録媒体中心、19…突起物があるトラック、2
0…現トラック、21…突起物があるセクタ、22…回
転方向、23…シークスパン、24…加速区間、25…
等速区間、26…減速区間、27…通常加速カーブ、2
8…通常等速カーブ、29…通常減速カーブ、30…減
速時加速カーブ、31…減速時等速カーブ、32…変更
後原則開始点、33…減速開始点、34…ターゲットセ
クタA、35…ターゲットセクタB、36…ターゲット
セクタC、37…ターゲットセクタD。
Claims (12)
- 【請求項1】データを記録する媒体と、この媒体上のセ
クタに記録されたデータを読み出すヘッドと、ボイスコ
イルモータの駆動によって前記媒体上の目的とするセク
タへ前記ヘッドを移動させる制御を行うCPUと、前記
媒体上の欠陥を含むセクタの位置を登録するメモリと備
え、 前記CPUは、前記移動の際に前記欠陥を含むセクタ上
を前記ヘッドが通過する場合には通常とは異なる移動を
行うディスク装置。 - 【請求項2】前記CPUは、前記移動の際に前記欠陥を
含むセクタ上を前記ヘッドが通過するか否かを前記媒体
の回転速度と、前記欠陥を含むセクタを有するトラック
までの移動速度とから算出する請求項1記載のディスク
装置。 - 【請求項3】前記通常とは異なる移動とは、前記ボイス
コイルモータに供給する電流の量及び/または時間を調
整することにより行う請求項1または2に記載のディス
ク装置。 - 【請求項4】前記通常とは異なる移動とは、移動開始時
間を遅延することである請求項1または2に記載のディ
スク装置。 - 【請求項5】前記通常とは異なる移動とは、移動のため
の速度テーブルを変更することである請求項1または2
に記載のディスク装置。 - 【請求項6】前記通常とは異なる移動とは、移動する前
記セクタの順番を変更してから移動することである請求
項1または2に記載のディスク装置。 - 【請求項7】データを記録する媒体と、この媒体上のセ
クタに記録されたデータを読み出すヘッドと、前記媒体
の欠陥を含むセクタの位置を登録するメモリと、前記媒
体上の目的とするセクタへ前記ヘッドを移動させる制御
方法を同じ移動距離であっても複数種類備え状況に応じ
て制御方法を切り替えるCPUとを備えたディスク装
置。 - 【請求項8】前記状況とは、移動の際に前記ヘッドが前
記媒体の欠陥を含むセクタ上を通過するか否かである請
求項7記載のディスク装置。 - 【請求項9】記録媒体上の目的のセクタにヘッドを移動
させるシーク制御方法であって、 前記ヘッドの現在のトラック位置と前記目的のセクタを
有するトラックの位置とからシークスパンを算出し、 このシークスパン内に突起物があるセクタを有するトラ
ックの有無を検出し、 前記突起物があるセクタが存在する場合にはそのセクタ
を有するトラックまでの所要時間Aを算出し、 前記突起物が存在するセクタがシーク軌跡上に達するま
での所要時間Nを算出し、 所要時間Aと所要時間Nとが一致する場合には特定のシ
ークを行うシーク制御方法。 - 【請求項10】前記特定のシークとは、シーク開始時間
を遅延して行うシークである請求項9記載のシーク制御
方法。 - 【請求項11】前記特定のシークとは、シーク速度テー
ブルを変更して行うシークである請求項9記載のシーク
制御方法。 - 【請求項12】前記特定のシークとは、シークを行うセ
クタの順番を変更して行うシークである請求項9記載の
シーク制御方法。
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