JP4173931B2

JP4173931B2 - 磁気ディスク装置とそれで使われるデータ読出方法

Info

Publication number: JP4173931B2
Application number: JP29495698A
Authority: JP
Inventors: 美宏端村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2018-10-16
Also published as: JP2000123308A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルアスペリティが発生するときに、データの前位置に記録されるシンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを読み出す処理を行う磁気ディスク装置と、その磁気ディスク装置で使われるデータ読出方法とに関し、特に、高速にデータを読み出せるようにする磁気ディスク装置と、その磁気ディスク装置で使われるデータ読出方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に、磁気ディスクのトラックフォーマットの一例を図示する。
この図６（ａ）に示すように、磁気ディスクのトラックには、トラックの位置決めに用いるＳＶ（サーボデータ）と、５１２バイトなどで構成されるユーザデータ（ＤＡＴＡ１〜ｎ）とが記録されている。
【０００３】
このＳＶは、トラックの１周に例えば８０個といったような数でもって放射状に等間隔で記録されており、例えば、図６（ｂ）に示すように、先頭に、プリアンブル、それに続いて、ＳＶであることを示すサーボマーク（ＳＭ）、それに続いて、トラック番号などのトラック情報を記録するグレイコード、それに続いて、トラックの位置決めに用いる図７に示すような位置関係などで配設されるポジションマーク（図中のＡ〜Ｄ）を持つ。
【０００４】
一方、ユーザデータは、例えば、図６（ｃ）に示すように、先頭に、プリアンブル、それに続いて、ユーザのデータの記録位置を示すシンクロバイト（ＳＢ）、それに続いて、本来のユーザデータ、それに続いて、ＥＥＣのコード、それに続いて、ポストアンブルを持つ。
【０００５】
磁気ディスク装置は、このような構成を持つトラックフォーマットに従って、ＳＶを読み取ってトラックの位置決めを実行するときに、シンクロバイトを検出すると、シリアルデータの読取信号からバイトデータを切り出すことで、ユーザデータを読み出すという構成を採っている。
【０００６】
一方、最近の磁気ディスク装置は、小型で高感度という特徴を有することから、磁気抵抗素子で構成されるＭＲヘッドを使用している。
このＭＲヘッドを使用した磁気ディスク装置では、ＭＲヘッドが回転中の磁気ディスク表面のごくわずかな突起物に衝突したり接触した場合に、ＭＲヘッドの温度が摩擦熱により急激に上昇するというサーマルアスペリティ（ＴＡ）と呼ばれる現象が発生する。
【０００７】
このサーマルアスペリティが発生すると、磁気抵抗素子の抵抗値が温度により変化し、これによりＭＲヘッドで読み取られる信号のベースラインがシフトすることで、ユーザデータのリードが不可能になる。
【０００８】
そこで、従来の磁気ディスク装置では、ユーザデータが読み出せないことで、シンクロバイト領域でのサーマルアスペリティの発生を検出すると、図８に示すように、リードゲート信号（ＲＧ）の立ち上がりを基準とする設定時間（カウンタを使ってクロックを計数することで設定する）が経過するときに、強制的に疑似的なシンクロバイトの検知信号（ＦＯＲＣＥＳＢ）を発生する構成を採っている。
【０００９】
そして、この疑似的なシンクロバイトの検知信号に同期して、シリアルデータの読取信号からバイトデータを切り出し、ＥＣＣを使ってユーザデータを読み出せたのか否かを判断して、ユーザデータを読み出せないことを判断するときには、同一のトラック上で、上述の設定時間を順次変更（カウンタの設定値を変更する）させていくことで、ユーザデータを読み出すという構成を採っている。
【００１０】
ここで、リードゲート信号は、サーボデータの検出と同期して発生されるのであるが、バイトクロック同期であるためバイト単位の位置ずれが発生したり、サーボデータ位置から遠いシンクロバイトの場合には、スピンドルモータの回転変動により、媒体上のシンクロバイトとリードゲート信号の立ち上がりが大きく変動することがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の磁気ディスク装置では、ユーザデータが読み出せないことで、シンクロバイト領域でのサーマルアスペリティの発生を検出すると、リードゲート信号の立ち上がりを基準とする設定時間が経過するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を試行錯誤的に発生していくことで、磁気ヘッドの読み取る信号からユーザデータを読み出していくという構成を採っている。
【００１２】
しかしながら、このような従来技術に従っていると、サーマルアスペリティが発生するときに、高速にユーザデータを読み出せないという問題点があった。
すなわち、リードゲート信号の立ち上がりは、サーマルアスペリティの発生原因となる磁気ディスク表面の突起物と直接的には同期していない。つまり、リードゲート信号の立ち上がりは、媒体上のシンクロバイト位置に対して変動する。これから、従来技術に従っていると、試行錯誤の回数が増加することで、高速にユーザデータを読み出せないという問題点があった。
【００１３】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、サーマルアスペリティが発生するときに、シンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを読み出すという構成を採るときにあって、高速にデータを読み出せるようにする新たな磁気ディスク装置の提供と、その磁気ディスク装置で使われる新たなデータ読出方法の提供とを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の原理構成を図示する。
図中、１は本発明を具備する磁気ディスク装置であって、磁気ディスク１０と磁気ヘッド１１と磁気ディスクコントローラ１２とを備えて、磁気ディスク１０からデータを読み出したり、磁気ディスク１０にデータを書き込んだりするものである。
【００１５】
本発明を具備する磁気ディスク装置１は、サーマルアスペリティが発生するときに、データの前位置に記録されるシンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッド１１の読み取る信号からデータを読み出す処理を行うものであって、この処理を実現すために、検出手段１３と、生成手段１４と、抽出手段１５とを備える。
【００１６】
この検出手段１３は、磁気ヘッド１１の読み取る信号のレベルを監視することで、サーマルアスペリティの発生を検出する。生成手段１４は、磁気ディスクコントローラ１２の設定する設定値を入力として、クロックの計数処理を行うことで疑似的なシンクロバイトの検知信号を生成する。抽出手段１５は、生成手段１４の生成する検知信号を使って、磁気ヘッド１１の読み取る信号からデータを抽出する。
【００１７】
このように構成される本発明を具備する磁気ディスク装置１では、生成手段１４は、データの読み出しが成功しないときに磁気ディスクコントローラ１２により更新されていく設定値を入力とし、検出手段１３がサーマルアスペリティの発生を検出した時点からクロックの計数を開始して、その計数値がその設定値に到達するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を生成し、これを受けて、抽出手段１５は、生成手段１４の生成した検知信号を使って、磁気ヘッド１１の読み取る信号からデータを抽出する。
このデータ抽出を受けて、磁気ディスクコントローラ１２は、その抽出されたデータを評価することで、磁気ディスク１０からデータを読み出せたのか否かを判断して、磁気ディスク１０からデータを読み出せなかったことを判断した場合には、上記設定値を更新して生成手段１４に与えることで、同一トラック上で疑似的なシンクロバイトの検知信号の生成をやり直すことを指示する。
【００１８】
このように、本発明を具備する磁気ディスク装置１では、サーマルアスペリティが発生するときに、シンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを読み出すという構成を採るときにあって、サーマルアスペリティの発生箇所を基準とする設定時間が経過するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を試行錯誤的に発生していくことでデータを読み出すという構成を採ることから、変動するリードゲートの立ち上がりを基準とする従来技術に比べて、はるかに少ない試行回数でデータを読み出せるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。
図２に、本発明を具備する磁気ディスク装置１の装置構成を図示する。図中、図１で説明したものと同じものについては同一の記号で示してある。
【００２０】
１１０は磁気ヘッド１１の持つ読取ヘッドであって、磁気ディスク１０に記録されるデータを読み取るもの、１１１は磁気ヘッド１１の持つ書込ヘッドであって、磁気ディスク１０にデータを書き込むもの、２０はリードチャネルであって、読取ヘッド１００の出力する信号から磁気ディスク１０に記録されるユーザデータ（ＮＲＺＤＡＴＡ）を抽出するものである。
【００２１】
この図に示すように、磁気ディスクコントローラ１２からリードチャネル２０に対して、リードゲート信号（ＲＧ）とシリアルポート信号とが与えられ、これに応答して、リードチャネル２０から磁気ディスクコントローラ１２に対して、ユーザデータ（ＥＣＣも含む）とリードクロック信号（ＲＥＡＤＣＬＫ）とが出力される。
【００２２】
図３に、本発明を実現するリードチャネル２０の一実施例を図示する。
この実施例に従うリードチャネル２０は、読取ヘッド１１０の読み取る信号のレベルを監視することでサーマルアスペリティの発生を検出するＴＡディテクタ２１と、シリアルポート信号で通知される設定値を保持するレジスタ２２と、リードゲート信号（ＳＶの検出と同期して発生される）でイネーブル化され、ＴＡディテクタ２１がサーマルアスペリティの発生を検出するときにクロックの計数を開始して、その計数値がレジスタ２２の保持する設定値に到達するときにその計数を停止するカウンタ２３と、カウンタ２３が計数を停止するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を生成するＳＢ検知信号生成器２４と、読取ヘッド１１０の読み取る信号を復調する信号復調器２５と、ＳＢ検知信号生成器２４の出力する疑似的なシンクロバイトの検知信号に同期して、信号復調器２５の出力する信号からバイトデータを切り出すことでユーザデータ及びＥＣＣを抽出するデータデコーダ２６とを備える。
【００２３】
ここで、図３では省略してあるが、読取ヘッド１１０の読み取る信号の中に含まれるシンクロバイトを検出することで、正規のシンクロバイトの検知信号を生成するＳＢ検知信号生成器（サーマルアスペリティが発生すると、検知信号を生成できなくなる）が用意されており、データデコーダ２６は、サーマルアスペリティが発生していないときには、このＳＢ検知信号生成器の生成する正規のシンクロバイトの検知信号に同期して、信号復調器２５の出力する信号からバイトデータを切り出すことでユーザデータ及びＥＣＣを抽出する処理を行っている。
【００２４】
図４に、このように構成されるリードチャネル２０を制御することで、ユーザデータの読み出しを実行する磁気ディスクコントローラ１２の処理フローの一実施例を図示する。
【００２５】
次に、この処理フローに従って、このように構成される実施例の動作処理について詳細に説明する。
磁気ディスクコントローラ１２は、サーマルアスペリティが発生することで、データデコーダ２６の出力するユーザデータを判読できないことを判断すると、同一トラック上での位置決めを実行しつつ、図４の処理フローの実行に入って、先ず最初に、ステップ１で、変数Ｎに初期値“ｎ”をセットするとともに、変数ｉに初期値“１”をセットし、続くステップ２で、リードチャネル２０のレジスタ２２に変数Ｎの値を設定する。
【００２６】
このレジスタ２２に対する変数値Ｎの設定を受けて、リードチャネル２０のカウンタ２３は、ＴＡディテクタ２１がサーマルアスペリティの発生を検出するときにクロックの計数を開始して、その計数値がレジスタ２２の保持する設定値に到達するときにその計数を停止し、これを受けて、ＳＢ検知信号生成器２４は、その計数停止時に、疑似的なシンクロバイトの検知信号を生成し、これを受けて、データデコーダ２６は、その疑似的なシンクロバイトの検知信号に同期して、信号復調器２５の出力する信号からバイトデータを切り出すことでユーザデータ及びＥＣＣを抽出する処理を行う。
【００２７】
これから、磁気ディスクコントローラ１２は、ステップ２で、リードチャネル２０のレジスタ２２に変数Ｎの値を設定すると、続いて、ステップ３で、データデコーダ２６の抽出したＥＣＣを使って、データデコーダ２６の抽出したユーザデータを評価することで、磁気ディスク１０からユーザデータを読み出せたのか否かを判断する。
【００２８】
この判断処理に従って、磁気ディスク１０からユーザデータを読み出せたことを判断するときには、処理を終了し、読み出せないことを判断するときには、ステップ４に進んで、変数ｉの値が規定の最大値（ｉmax ）を超えたのか否かを判断して、超えていないことを判断するときは、続くステップ５で、変数ｉの値を１つインクリメントしてからステップ２に戻っていくことで、レジスタ２２に設定する値を変更せずに、ユーザデータの抽出処理を再試行していく。
【００２９】
一方、ステップ４で、変数ｉの値が規定の最大値を超えたことを判断するときは、ステップ６に進んで、変数ｉに初期値“１”をセットしてから、続くステップ７で、変数Ｎの値が規定の最大値（Ｎmax ）を超えたのか否かを判断して、超えていないことを判断するときは、続くステップ９で、変数Ｎの値を１つインクリメントしてからステップ２に戻っていくことで、レジスタ２２に設定する値を１つインクリメントして、ユーザデータの抽出処理を再試行していく。
【００３０】
そして、ステップ７で、変数Ｎの値が規定の最大値を超えたことを判断するときは、ステップ８に進んで、上位装置に対して、ユーザデータの読み出しが不可能である旨を通知して、処理を終了する。
【００３１】
このようにして、本発明を具備する磁気ディスク装置１では、図５のタイムチャートに示すように、サーマルアスペリティの発生箇所を基準とする設定時間が経過するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を試行錯誤的に発生していくことで、ユーザデータを読み出していくように処理するのである。
【００３２】
ここで、図５中に示す▲１▼の信号はＴＡディテクタ２１の出力信号、▲２▼の信号はカウンタ２３の出力信号（計数処理を停止するときにハイレベルに転ずる信号）、▲３▼の信号はＳＢ検知信号生成器２４の出力信号、▲４▼の信号は信号復調器２５の出力信号である。また、リードクロック信号（ＲＥＡＤＣＬＫ）の＊部分で、バイト合わせによるクロックずれが発生している。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気ディスク装置では、サーマルアスペリティが発生するときに、シンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを読み出すという構成を採るときにあって、サーマルアスペリティの発生箇所を基準とする設定時間が経過するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を試行錯誤的に発生していくことでデータを読み出すという構成を採ることから、変動するリードゲートの立ち上がりを基準する従来技術に比べて、はるかに少ない試行回数でデータを読み出せるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】磁気ディスク装置の装置構成図である。
【図３】リードチャネルの一実施例である。
【図４】磁気ディスクコントローラの実行する処理フローである。
【図５】実施例のタイムチャートである。
【図６】トラックフォーマットの説明図である。
【図７】トラックフォーマットの説明図である。
【図８】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１磁気ディスク装置
１０磁気ディスク
１１磁気ヘッド
１２磁気ディスクコントローラ
１３検出手段
１４生成手段
１５抽出手段

Claims

サーマルアスペリティが発生するときに、データの前位置に記録されるシンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを読み出す処理を行う磁気ディスク装置において、
磁気ヘッドの読み取る信号のレベルを監視することで、サーマルアスペリティの発生を検出する検出手段と、
設定値を入力とし、上記検出手段がサーマルアスペリティの発生を検出した時点からクロックの計数を開始して、その計数値がその設定値に到達するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を生成する生成手段と、
上記生成手段の生成した検知信号を使って、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを抽出する抽出手段と、
上記抽出手段の抽出したデータを評価することで、磁気ディスクからデータを読み出せたのか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段が磁気ディスクからデータを読み出せなかったことを判断した場合に、上記設定値を更新して、同一トラック上で上記疑似的なシンクロバイトの検知信号の生成をやり直すことを指示する実行手段とを備えることを、
特徴とする磁気ディスク装置。
サーマルアスペリティが発生するときに、データの前位置に記録されるシンクロバイトの検知信号を疑似的に生成することで、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを読み出す処理を行う磁気ディスク装置で使われるデータ読出方法において、
磁気ヘッドの読み取る信号のレベルを監視することで、サーマルアスペリティの発生を検出する過程と、
設定値を入力とし、サーマルアスペリティの発生を検出した時点からクロックの計数を開始して、その計数値がその設定値に到達するときに、疑似的なシンクロバイトの検知信号を生成する過程と、
上記生成した検知信号を使って、磁気ヘッドの読み取る信号からデータを抽出する過程と、
上記抽出したデータを評価することで、磁気ディスクからデータを読み出せたのか否かを判断する過程と、
磁気ディスクからデータを読み出せなかったことを判断した場合に、上記設定値を更新して、同一トラック上で上記疑似的なシンクロバイトの検知信号の生成をやり直すことを指示する過程とを備えることを、
特徴とする磁気ディスク装置で使われるデータ読出方法。