JP2007293988A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イレージャ訂正を活用して誤り訂正の効率を向上させ、代替セクタの利用量を低減させることのできる磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク媒体と、磁気ディスク媒体上に記録された信号からデータを再生する再生部、再生されたデータに含まれ得る誤りを訂正する誤り訂正部、及び誤り訂正部において訂正した誤りの発生位置を記録する記録部、を有し、誤り訂正部が再生されたデータの読み出し位置が、記録部に連続的な誤りの発生位置として記録されている場合に、再生されたデータに対して消失訂正処理を実行する磁気ディスク装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスクなどの磁気ディスク装置に関する。

ハードディスクドライブなどの磁気ディスク装置では、磁気記録媒体上にデータを磁気信号として記録し、また、この磁気信号からデータを読み出す。ここで、データの読み出しに際しては、データが正しく記録されているにもかかわらず、読み出したデータのビット列にリードエラーが発生することがあり（いわゆるランダムエラー）、磁気ディスク装置では、データに付されているエラー訂正符号を用いて、このリードエラーを訂正する。

近年、エラー訂正符号を用いて行うエラー訂正処理においては、エラーが発生した位置を特定する情報（イレージャポインタ情報（以下、ＥＰと呼ぶ））を生成して記憶し、後のエラー訂正処理に活用する技術が考えられている（例えば特許文献１）。

また、磁気記録媒体自体に、製品出荷後、後発的に不良が生じて、当該不良部分にデータが記録できなくなり、不良部分に記録されたデータが、連続的に読み出し不能になること（いわゆるバーストエラー）が生じることがある。この場合、一般に、予め定めたバースト判定閾値を超えて当該連続的なリードエラー（バーストエラー）が生じるセクタについては、その利用を停止する措置がとられている。すなわち、当該連続的なエラー（バーストエラー）が生じるセクタをバーストエラー発生箇所として、ディフェクト・セクタ・テーブルに当該セクタのアドレス（セクタの位置を表す情報）とともに、当該セクタに代わって、本来当該セクタに記録するべきデータを記録する代替セクタのアドレスを関連づけて記録する。

そして、バーストエラー発生箇所となったセクタに記録するべきデータを代替セクタに記録し、再生の際も、この代替セクタからデータを読み出すことになる。
米国特許出願公開第２００４／１５３７２９号明細書

しかしながら、上記従来の磁気ディスク装置では、バーストエラーが生じている箇所については、誤り訂正符号の訂正能力がバーストエラーの誤り訂正に使われることとなるので、それによってランダムエラーの誤りが訂正不能となってデータの読み出しに支障を来すという事態が生じないよう、上記バースト判定閾値を低めに設定しているのが現状である。

従って、シーケンシャルにデータが記録されやすい用途（ハードディスクレコーダなど）においては、代替セクタへのアクセスが頻繁となりやすく、記録・再生の速度に影響し、これを補償するための回路構成が複雑となる。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、イレージャ訂正を活用して誤り訂正の効率を向上させ、代替セクタの利用量を低減させることのできる磁気ディスク装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、磁気ディスク装置であって、磁気ディスク媒体と、前記磁気ディスク媒体上に記録された信号からデータを再生する再生部と、前記再生されたデータに含まれ得る誤りを訂正する誤り訂正部と、前記誤り訂正部において訂正した誤りの発生位置を記録する記録部と、を有し、前記誤り訂正部は、再生されたデータの読み出し位置が、前記記録部に連続的な誤りの発生位置として記録されている場合に、前記再生されたデータに対してイレージャ訂正処理を実行することを特徴としている。

このようにイレージャ訂正を活用して誤り訂正の効率を向上させ、代替セクタの利用量を低減させることができる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置は、図１に示すように、磁気記録媒体１と、ヘッドユニット２と、ヘッド駆動制御部３と、リード・ライト（ＲＷ）部４と、制御部５と、記憶部６とを含んで構成されている。

磁気記録媒体１は、円盤状の磁気記録媒体である。この磁気記録媒体１は、支持部により円盤中心を回転中心として回転可能に支持され、スピンドルモータＳＰＭによって回転駆動される。磁気記録媒体１を支持する支持部は、筐体のベースに固定される。

本実施の形態の磁気記録媒体１には、同心円状にトラックが形成され、各トラックは、所定角度ごとに回転中心から動径方向に放射状に伸びる境界で仕切られるセクタに論理的に分割されている。

ヘッドユニット２は、少なくとも一つのヘッドアセンブリを含み、各ヘッドアセンブリには、磁気記録媒体１の各記録面に対応するヘッドや、各ヘッドを支持するアームを含んで構成されている。ヘッドユニット２は、ボイスコイルモータＶＣＭの回転中心を中心として回動可能なように支持される。

ヘッド駆動制御部３は、制御部５から入力される指示に従って、ボイスコイルモータＶＣＭを駆動し、ヘッドユニット２に含まれる記録ヘッドや再生ヘッドの位置を制御する。

ＲＷ部４は、再生ヘッドが磁気記録媒体１から読み出すデータに対し、復号などの所定処理を行い、制御部５に出力する。また、このＲＷ部４は、制御部５から入力される記録対象のデータを符号化するなど所定処理し、記録ヘッドを介して、磁気記録媒体１に当該データを記録する。

ＲＷ部４は、再生ヘッドが読み出したデータに基づいてサーマルアスペリティ（ＴＡ）を検出すると、ＴＡ検出信号を出力する。またＲＷ部４は、復号の課程で符号化の規則に反するエラーを検出すると、当該エラーを検出したことを表す信号を出力する。後者のエラーとしては、例えばランレングス長に係るエラーであるＲＬＬ違反がある。以下では、これら読み出しの不具合を報知する信号を「エラー信号」と総称する。

制御部５は、例えばマイクロコンピュータであり、記憶部６に格納されているプログラムに従って動作する。この制御部５は、ホストとなるコンピュータ等に接続され、ホスト側からの指示に基づいてヘッド駆動制御部３に対する指示を生成して出力し、磁気記録媒体１上で、ホスト側が要求するデータの記録されている場所へヘッドを移動する制御を行なうとともに、ＲＷ部４が出力するデータに対して誤り訂正処理などを行って、ホスト側へ出力する。さらに制御部５は、ホスト側からの記録要求に従ってヘッド駆動制御部３に対する指示を生成して出力し、データを記録する位置までヘッドを移動する制御を行なうとともに、ＲＷ部４に対して記録の対象となるデータを出力する。

記憶部６は、不揮発性ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子を含み、制御部５によって実行されるプログラムを保持する。本実施の形態では、この不揮発性ＲＡＭに、後発的（製品出荷後）に生じた連続的な誤りの発生位置（バーストエラーの位置）を表すディフェクト・セクタ・テーブルを格納している。本実施の形態では、このようにバーストエラーの位置として、誤り訂正を行った位置を表すイレージャポインタ情報（ＥＰ）が記録される。

ここで制御部５による誤り訂正の処理について説明する。本実施の形態の制御部５の誤り訂正処理は、機能的には図２に示すように、ディフェクト・セクタ・テーブル管理部２１と、テーブル変換部２２と、誤り訂正部２３と、を含んで構成される。

ディフェクト・セクタ・テーブル管理部２１は、データの読み出し時に、後に説明するテーブル変換部２２からバーストエラー検出信号とともに、当該バーストエラーに係るシンボルの個数を表わす連続数情報と、バーストエラーの始まるシンボルの位置を表わす開始情報との入力を受けて、ディフェクト・セクタ・テーブルを更新する。

本実施の形態では、このディフェクト・セクタ・テーブルは、図３に示すように、後発的なバーストエラーが生じているセクタのセクタ番号と、バーストエラーの開始位置である開始情報、及びバーストエラーの連続するシンボル数である連続数情報と、関連づけたものである。また、バーストエラーが生じているセクタのうち、代替セクタが存在しているものについては、当該代替セクタの代替セクタ番号を関連づけて記録している。

テーブル変換部２２は、データの読み出し先であるデータセクタを特定するセクタ番号の入力を受けると、ディフェクト・セクタ・テーブルを参照して、当該入力されたセクタ番号に関連づけて、後発的な欠陥によるバーストエラーが生じていることを表す情報が記録されているか否かを調べる。

例えば、このテーブル変換部２２は、ディフェクト・セクタ・テーブルにおいて、入力されたセクタ番号（注目セクタ番号）に対して、代替セクタの代替セクタ番号が関連づけられているか否かを調べる。ここで、代替セクタの代替セクタ番号が、注目セクタ番号に関連づけれているときには、テーブル変換部２２は、当該代替セクタ番号で特定される代替セクタへヘッドを移動するべき旨の指示を、ヘッド駆動制御部３に出力する。

また、代替セクタの代替セクタ番号が、注目セクタ番号に関連づけられていなければ、さらに注目セクタ番号に対して、開始情報と連続数情報とが関連づけられているか否かを調べる。ここで開始情報や連続数情報が関連づけられていれば、これらの情報を読み出して、別途生成される読み出し／書き込み制御信号に同期して、誤り訂正部２３に対して消失フラグ信号を出力するとともに、注目セクタ番号で特定されるセクタへ、ヘッドを移動するべき旨の指示を、ヘッド駆動制御部３に出力する。

また、このテーブル変換部２２は、ＲＷ部４がＴＡ検出信号や、ＲＬＬ違反などのエラー信号を出力したときにも、消失フラグ信号を出力する。

さらにテーブル変換部２２は、誤り訂正部２３が、後に説明する訂正終了信号を出力したときに、当該訂正終了信号とともに誤り訂正部２３が出力する開始情報と、連続数情報の入力を受けて、バーストエラー検出信号をディフェクト・セクタ・テーブル管理部２１に出力する。また、このとき、当該バーストエラーに関わるシンボルの数を表わす連続数情報と、バーストエラーの開始位置を表わす開始情報とを併せてディフェクト・セクタ・テーブル管理部２１に出力する。

誤り訂正部２３は、データの書き込み時には、読み出し／書き込み制御信号に同期してホスト側から入力されるデータを読み込み、当該データに対する誤り訂正符号を演算して生成する。そして誤り訂正部２３は生成した誤り訂正符号を対応するデータに付してＲＷ部４へ出力する。

また、この誤り訂正部２３は、データの読み出し時には、読み出し／書き込み制御信号に同期してＲＷ部４が出力するデータを読み込む。このとき、テーブル変換部２２が消失フラグ信号を出力していなければ、誤り訂正部２３は、ＲＷ部４が出力したデータに含まれる誤り訂正符号を用いて、当該データの誤りを訂正する処理を行う。そして誤り訂正後のデータをホスト側へ出力する。また、ＲＷ部４が出力するデータを読み込んだとき、テーブル変換部２２が消失フラグ信号を出力していれば、当該消失フラグ信号によって示される消失データの位置と、読み込んだデータに含まれる誤り訂正符号とを用いて、いわゆる消失訂正（イレージャ訂正）によってデータの訂正処理を行い、当該誤り訂正後のデータをホスト側へ出力する。

さらにこの誤り訂正部２３は、誤り訂正処理が完了すると、訂正終了信号を出力する。このときに誤りを訂正したシンボルが連続している場合は、当該誤りを訂正したシンボル列の先頭位置を表わす開始情報と、誤りを訂正したシンボル列の長さを表わす連続数情報とを、訂正終了信号とともに出力する。

このように本実施の形態によると、バーストエラーが生じているセクタからの読み出しを行うときに、テーブル変換部２２が、消失フラグ信号を出力し、誤り訂正部２３がかかるセクタに記録されていたデータについてイレージャ訂正を行う。これにより、イレージャ訂正の能力を活用して、代替セクタが用いられる可能性を低減している。

すなわち本実施の形態では、制御部５が、図４に示すように、読み出し先のセクタ番号の入力を受けて、当該セクタ番号によって特定されるセクタにバーストエラーが生じているか否かを調べ（Ｓ１）、生じていれば訂正モードとしてイレージャ訂正モードを選択し（Ｓ２）、生じていなければ訂正モードとして通常訂正モードを選択する（Ｓ３）。

そして、制御部５は、指示されたセクタ番号のセクタへヘッドを移動するようヘッド駆動制御部３に指示し、ＲＷ部４が出力する、読み出したデータを受け付ける（リード処理；Ｓ４）。ここで制御部５は、読み出したデータに、処理Ｓ２，Ｓ３にて選択した訂正モードでの誤り訂正を実行する（Ｓ５）。つまり、データを読み出したセクタに、過去にバーストエラーが生じていた場合はここで、誤り訂正符号のほかに過去の訂正履歴を用いるイレージャ訂正が行われ、そうでなければ誤り訂正符号を用いた通常の誤り訂正が行われる。

制御部５は、ここでの誤り訂正処理の結果から、バーストエラーが生じたか否かを調べ（Ｓ６）、生じていれば、バーストエラーに関わるシンボルの個数が予め定めた閾値を超えているか否かを調べる（Ｓ７）。ここで、バーストエラーに関わるシンボルの個数が予め定めた閾値を超えていれば、制御部５はさらに、バーストエラーの開始位置（開始情報）や、バーストエラーに関わるシンボルの数（連続数情報）が変化したか否かを調べる（Ｓ８）。つまり、訂正モードが通常訂正モードであれば、新規に生じたバーストエラーであるので、この処理Ｓ８では開始情報や連続数情報に変化が生じたと判断する。また、訂正モードがイレージャ訂正モードであれば、イレージャ訂正の際に用いた開始情報や連続数情報と、処理Ｓ５で新たに検出した開始情報や連続数情報とが異なるか否かを調べ、異なる場合に変化したと判断する。

処理Ｓ８において、バーストエラーの開始情報や連続数情報が変化したと判断すると、制御部５は、ディフェクト・セクタ・テーブルを更新し、新たな開始情報や連続数情報をディフェクト・セクタ・テーブルに記録する（Ｓ９）。

そして制御部５は、要求されたすべてのセクタからデータの読み出しを完了したか否かを調べ（Ｓ１０）、完了していれば処理を終了し、完了していなければ、次のセクタのセクタ番号について処理Ｓ１から処理を繰り返す。

なお、処理Ｓ６にてバーストエラーが生じていないと判断された場合、処理Ｓ７にてバーストエラーに関わるシンボルの個数が予め定めた閾値を超えていない場合、並びに、処理Ｓ８にて、バーストエラーに関わる開始情報や連続数情報が変化していないと判断された場合には、処理Ｓ１０へ移行する。

このように本実施の形態においては、バーストエラーの生じる箇所（磁気記録媒体上のディフェクト）が成長する可能性に配慮して、バーストエラーの開始位置や連続数に変化があったときに、当該変化をさらに記録することとしている。

本実施の形態によると、可能な限りイレージャ訂正を活用して誤りを訂正し、代替セクタの利用を行わないことで、代替セクタの利用量を低減し、ひいては読み出し処理の高速化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成例を表すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置で保持されるディフェクト・セクタ・テーブルの例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の動作例を表すフローチャート図である。

符号の説明

１ 磁気記録媒体、２ ヘッドユニット、３ ヘッド駆動制御部、４ リード・ライト部、５ 制御部、６ 記憶部、２１ ディフェクト・セクタ・テーブル管理部、２２ テーブル変換部、２３ 誤り訂正部。

Claims (2)

1. 磁気ディスク媒体と、
   前記磁気ディスク媒体上に記録された信号からデータを再生する再生部、
   前記再生されたデータに含まれ得る誤りを訂正する誤り訂正部、及び
   前記誤り訂正部において訂正した誤りの発生位置を記録する記録部、
   を有し、
   前記誤り訂正部は、再生されたデータの読み出し位置が、前記記録部に連続的な誤りの発生位置として記録されている場合に、前記再生されたデータに対して消失訂正処理を実行することを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記記録部に記録されている誤り発生位置が連続的となっている箇所の数、または位置の少なくとも一方の変化を検出し、当該変化が検出された場合に、前記記録部に記録した誤りの発生位置の情報を更新する制御部をさらに含むことを特徴とする磁気ディスク装置。
   

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