JP2016157498A - 磁気ディスク装置、及び書き直し処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態に係る磁気ディスク装置は、第1ライトトラックおよび第1ライトトラックと部分的に重なる第2ライトトラックをそれぞれ含む複数のトラック群を有するディスクと、複数のトラック群ごとに、隣接するトラック群へのライト処理に応じたライト回数をカウントするとともにライト回数が所定値に到達する予測時間を演算し、演算した予測時間が近似するトラック群を検出した場合に、予測時間が近似するトラック群の記録データをリードした後に、リードした記録データを近似するトラック群にライトする書き直し処理を予測時間よりも早い時間に実行する処理部と、を備える。
【選択図】図1
Description
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態に関する磁気ディスク装置200の要部を示すブロック図である。
本実施形態の磁気ディスク装置200は、瓦記録方式(shingled write magnetic recording:SMRとも呼ぶ)でデータが記録されるHost aware/managed型のHDDである。この瓦記録方式の磁気ディスク装置では、複数のトラック群(Band:バンド)が磁気ディスク(ディスク)上に形成される。Bandは、複数のトラック(または、ライトトラック:write track)で形成される。Bandにおいて、複数のトラックは、それぞれ、一部分が他のトラックに重なるようにライトされるが、最後にライトされるトラックは、重ね書きされない。瓦記録方式の磁気ディスク装置は、Bandを記録単位としてBand毎にシーケンシャルにデータをディスクにライトする。
HDAは、磁気ディスク(以下、ディスク)1と、スピンドルモータ(SPM)2と、ヘッド10を搭載しているアーム3と、ボイスコイルモータ(VCM)4とを備える。ディスク1は、スピンドルモータ2により回転する。アーム3とVCM4はアクチュエータを構成している。アクチュエータはVCM4の駆動により、アーム3に搭載されているヘッド10をディスク1上の指定の位置まで移動制御する。ディスク1およびヘッド10は、1つ以上の数が設けられている。
ヘッドアンプIC30は、リードアンプ及びライトドライバを有する。リードアンプは、リードヘッド10Rにより読み出されたリード信号を増幅して、リード/ライト(R/W)チャネル40に伝送する。一方、ライトドライバは、R/Wチャネル40から出力されるライトデータに応じたライト電流をライトヘッド10Wに伝送する。
R/Wチャネル40は、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。
HDC50は、ホストシステム150とR/Wチャネル40との間のデータ転送を制御する。HDC50は、ディスク制御部51と、ホスト制御部52と、コマンド制御部53と、バッファ制御部54とを備える。これらは、それぞれ、HDC50においてbus(バス)等を介して接続されている。
ホスト制御部52は、ホストシステム150とR/Wチャネル40との間のデータ転送の制御を行う。
コマンド制御部53は、ホストシステム150から受信するライトコマンドまたはリードコマンドに関する制御を行う。
バッファ制御部54は、バッファメモリ90と接続されており、バッファメモリ90へのデータの送受信を制御する。バッファ制御部54は、例えば、ディスク1から読み出したデータ、ディスク1に書き込むデータ等をバッファメモリ90に一時的に格納する。
図3は、本実施形態のシステム情報の一例を示す図である。
本実施形態において、システム情報101は、予測時間テーブルG1と、データリフレッシュの初期開始時間Td0と、データリフレッシュの開始時間Tdと、データリフレッシュ時間mと、現在時間Tnとを含む。
ライトカウント管理部62は、ディスク1上のライト回数を管理する。本実施形態では、ライトカウント管理部62は、対象とするBandの両側に隣接するBandの何れかのBandへのライト回数をカウントし、隣接するBandがライトされる度にシステム情報101のライト回数を更新する。例えば、図3の予測時間テーブルG1において、Band1にデータがライトされた場合、ライトカウント管理部62は、Band0およびBand2のライト回数kを増加(インクリメント)し、Band0およびBand2のライト時間tを、Band1にライトした時点での現在時間Tnに更新する。このとき、ライトカウント管理部62は、更新前のBand0及びBand2のライト回数kを直前のライト回数k’とし、更新前のBand0およびBand2のライト時間tを直前のライト時間t’とする。ライト回数kが閾値Kに到達してデータリフレッシュが実行された場合、ライトカウント管理部62は、システム情報101(予測時間テーブルG1)のライト回数kを現在の値よりも小さい値、例えば、0に更新する。ただし、予測時間テーブルG1のライト時間tは、維持される。
図4は、同一の1つのBandに対してデータリフレッシュが繰り返し実行される場合の予測時間の概念を示す図である。図4において、予測時間T(1)は、最初のデータリフレッシュが実行される予定の予測時間Tであり、予測時間T(2)は、予測時間T(1)後の2回目のデータリフレッシュが実行される予定の予測時間Tである。なお、図4において、初期開始時間Td0は、初期起動時(t=0)からかなり離れた時間に設定されているものとする。図4において、参照符号Tdは、前述の開始時間を示す。
図4に示すように、予測時間算出部64は、ライト回数(k、k’)の増加率とライト時間(t、t’)の時間間隔とから導出される以下の式を参照して予測時間Tを算出する。
T=t+(K−k)/(k−k’)×(t−t’)・・・式(1)
隣接するBandにライトされる度に予測時間Tを算出するものとすると、k−k’=1であるので、予測時間算出部64は、以下の式から予測時間Tを算出することができる。
T=t+(K−k)×(t−t’)・・・式(2)
本実施形態において、予測時間算出部64は、予測時間テーブルG1のライト回数(kおよびk’)及びライト時間(tおよびt’)が更新されることに応じて前述の式(2)を用いて予測時間Tを算出し、予測時間テーブルG1の予測時間Tを更新する。ここで、予測時間算出部64は、初期起動時(t=0)とデータリフレッシュ実行時(T(1)、T(2))には、前述の式(2)で予測時間Tを算出せずに、初期開始時間Td0を予測時間Tとして設定する。
図4において、最初のデータリフレッシュが予測時間T(1)で実行された後に、予測時間算出部64は、2回目のデータリフレッシュの予測時間T(2)を算出する。このとき、予測時間算出部64は、予測時間T(1)から予測時間T(2)までの間(T(1)<t≦T(2))で、最初のデータリフレッシュと同様に式(2)を使用して予測時間T(2)を導出する。なお、初期起動時から予測時間T(1)までの時間と、最初のデータリフレッシュが実行された後(予測時間T(1))から予測時間T(2)までの時間とは、同じであるとは限らない。
データリフレッシュ管理部66は、予測時間Tが近い複数のBandを検出する場合、各予測時間Tの時間間隔がデータリフレッシュ時間mより小さいかを判断する。各予測時間Tの時間間隔がデータリフレッシュ時間mより小さい場合、データリフレッシュ管理部66は、データリフレッシュ時間mより小さい複数の予測時間Tを“予測時間が近似している”と判断する。また、各予測時間Tの時間間隔がデータリフレッシュ時間mより小さくない場合、データリフレッシュ管理部66は、データリフレッシュ時間mより小さくない複数の予測時間Tを“予測時間が離れている”と判断する。
図5(a)および(b)は、データリフレッシュのタイミングチャートの一例を示す図である。図5(a)および(b)において、D1、D2、D3およびD4は、それぞれ、データリフレッシュを示す。例えば、D1は、Band2のデータリフレッシュを示し、D2は、Band1のデータリフレッシュを示し、D3は、Band4のデータリフレッシュを示し、D4は、Band0のデータリフレッシュを示す。また、図5(a)および(b)において、参照符号Td1およびTd2は、それぞれ、現時点から直近で実行されるべきデータリフレッシュを開始する予定の時間を示す。言い換えると、参照符号Td1およびTd2は、予測時間の近い複数のBandがある場合に最初に実行されるデータリフレッシュの開始時間を示す。図5(a)において、ΔT1は、それぞれ、各Bandのデータリフレッシュの間の時間間隔を示す。
Td1=(Te―(n−1)×(m+ΔT1))・・・式(3)
データリフレッシュ管理部66は、現在時間Tnがデータリフレッシュ開始時間Td1に到達した際に設定した順序に従ってデータリフレッシュを実行する。つまり、データリフレッシュ間には時間間隔ΔT1が設けられる。
Td2=(Te―(n−1)×m)・・・式(4)
データリフレッシュ管理部66は、現在時間Tnがデータリフレッシュ開始時間Td1に到達した際に設定した順序に従って各Bandにデータリフレッシュを実行する。図5(b)において、データリフレッシュ管理部66は、現在時間Tnがデータリフレッシュ開始時間Td2に達した際に、データリフレッシュD1を開始し、続いてデータリフレッシュD2およびD3を順次実行する。最後に、データリフレッシュ管理部66は、予測時間である最終予測時間TeにデータリフレッシュD4を開始する。このように、データリフレッシュ管理部66は、時間的に均等にデータリフレッシュを実行することができる。
B601において、磁気ディスク装置200は、起動され、ホストシステム150からライトコマンドを取得し、B602の処理に進む。B602において、磁気ディスク装置200は、ホストシステム150から受けたライトコマンドを実行し、ライトカウント管理部62は予測時間テーブルG1を更新してB603の処理に進む。
一方で、予測時間Tを参照しない場合(B603のNo)、B611の処理へ進む。
一方で、予測時間の近いBandがないと判断した場合(B605のNо)、B608の処理に進む。
一方で、予測時間に達したBandがないと判断した場合(B608のNo)、B611の処理に進む。
B611において、データリフレッシュ管理部66は、ライト回数が閾値に達したBandを検索する。B612において、データリフレッシュ管理部66は、ライト回数が閾値に達したBandがあるかどうかを判断する。ライト回数が閾値に達したBandがあると判断した場合(B612のYes)、B609の処理へ進む。ライト回数が閾値に達したBandがないと判断した場合(B612のNo)、B613の処理へ進む。
第1の実施形態の変形例の磁気ディスク装置200は、第1の実施形態とほぼ同等の構成であるが、各Bandを内側領域と外側領域とに分けてデータリフレッシュを管理する。
変形例のシステム情報101は、予測時間テーブルG2を含む。予測時間テーブルG2は、各Bandの領域が内周側(inner)と外周側(outer)とに分けられている。
Claims (8)
- 第1ライトトラックおよび前記第1ライトトラックと部分的に重なる第2ライトトラックをそれぞれ含む複数のトラック群を有するディスクと、
前記複数のトラック群ごとに、隣接するトラック群へのライト処理に応じたライト回数をカウントするとともに前記ライト回数が所定値に到達する予測時間を演算し、演算した前記予測時間が近似するトラック群を検出した場合に、当該予測時間が近似するトラック群の記録データをリードした後に、前記リードした記録データを前記近似するトラック群にライトする書き直し処理を前記予測時間よりも早い時間に実行する処理部と、を備える磁気ディスク装置。 - 前記処理部は、前記近似するトラック群が複数ある場合、それぞれのトラック群に対する書き直し処理を均等な時間間隔で実行する、請求項1の磁気ディスク装置。
- 前記処理部は、前記複数の近似するトラック群同士の予測時間の差が、前記近似するトラック群に対する前記書き直し処理の完了までの所要時間の範囲内にある場合に、前記予測時間が近似すると判断する、請求項1または2の磁気ディスク装置。
- 前記処理部は、前記トラック群を径方向で内側領域と外側領域とに領域を分けて前記ライト回数をカウントする、請求項1乃至3のいずれか1の磁気ディスク装置。
- 前記処理部は、前記内側領域に隣接するトラック群へのライトに対応する第1のカウント回数と、前記外側領域に隣接するトラック群へのライトに対応する第2のカウント回数とをそれぞれカウントする、請求項4の磁気ディスク装置。
- 前記処理部は、前記第1のカウント回数が前記所定値に到達する第1の予測時間と、前記第2のカウント回数が前記所定値に到達する第2の予測時間とを演算し、前記第1の予測時間および前記第2の予測時間のいずれか1つに到達した場合に前記書き直し処理を実行する、請求項5の磁気ディスク装置。
- 第1ライトトラックおよび前記第1ライトトラックと部分的に重なる第2ライトトラックをそれぞれ含む複数の第1トラック群を有するディスクを備える磁気ディスク装置に適用する書き直し処理方法であって、
前記複数のトラック群ごとに、隣接するトラック群へのライト処理に応じたライト回数をカウントするとともに前記ライト回数が所定値に到達する予測時間を演算し、
演算した前記予測時間が近似するトラック群を検出した場合に、当該予測時間が近似するトラック群の記録データをリードした後に、前記リードした記録データを前記近似するトラック群にライトする処理を前記予測時間よりも早い時間に実行する、書き直し処理方法。 - 第1ライトトラックおよび前記第1ライトトラックと部分的に重なる第2ライトトラックをそれぞれ含む第1トラック群および当該第1トラック群に隣接する第2トラック群を有するディスクと、
前記第2トラック群へのライトが実行された回数であるライト回数と当該ライトが実行された時間であるライト時間とに基づいて、前記第1トラック群の記録データをリードした後に前記リードした記録データを前記第1トラック群にライトする書き直し処理を実行する時間である予測時間を予測し、当該予測時間に基づいて、前記第1トラック群への前記書き直し処理を実行する処理部と、を備える磁気ディスク装置。
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