KR100217749B1 - 하드디스크 드라이브의 리드 채널 최적화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 하드 디스크 드라이브의 리드채널최적화 방법을 개시하고 있다. 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브 리드채널 최적화는 하드 디스크 드라이브 제품 출하 후 사용자가 호스트 컴퓨터를 사용시 수행되는데, 미리 설정한 일정시간이 경과하면 리드채널 최적화모드로 진입한다. 리드채널 최적화모드 중 호스트 컴퓨터로부터 명령이 오면 리드채널 최적화 작업을 중단시키고 명령을 수행한다. 그후 명령이 끝나면 중단된 리드채널 최적화 작업을 다시 수행한다. 리드 채널작업이 끝날 때까지 호스트 컴퓨터로부터 명령이 없으면 리드채널작업을 완료하여 리드채널 최적화 파라미터를 구하고 그 파라미터를 리드채널에 설정한다. 그에 따라 드라이브의 성능이 지속적으로 유지될 뿐만 아니라 주위환경의 변화나 하드 디스크 드라이브의 특성의 변화에 적응하는 최적의 리드채널 파라미터를 얻을 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브의 리드채널최적화 방법

본 발명은 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive: 이하 HDD라 칭함)의 리드채널 최적화방법에 관한 것으로, 특히 드라이브의 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 리드채널 최적화방법에 관한 것이다.

일반적으로 HDD는 제조될 때 통상 서보라이트 → 기능테스트 → 번-인 테스트 등의 공정을 거치게 된다. 서보라이트 공정에서는 디스크에 위치정보를 기록하게 되며, 기능테스트 공정에서는 메인터넌스 실린더의 디펙 여부와 데이타영역의 리드/라이트 가능여부를 판단한다. 그리고 번-인 테스트 공정에서는 데이타 영역의 디펙여부를 판단한다.

번-인 테스트공정에서는 HDD의 리드채널을 최적화하기 위한 리드채널최적화 과정도 포함되어 수행된다. 상기 HDD의 리드채널 최적화 과정은 하기의 단계들로 이루어지는 방법으로 수행된다. 이때 리드 채널 최적화는 HDD의 제어부 예를 들면, CPU(Central Processing Unit)에 의해서 수행될 수 있으며, 또한 HDD 외부의 테스트장치에 의해서도 수행될 수 있다. 하기의 과정은 HDD의 제어부에서 리드채널 최적화를 수행하는 일예이다.

① 해당 존과 해당 헤드에 대응하는 디스크상의 특정 트랙을 선택한다.

② 미리 정해진 기본리드채널 파라미터들을 리드/라이트채널회로의 리드채널에 설정한다.

③ 테스트를 위한 일정 데이타패턴을 리드/라이트채널회로를 통해 특정 트랙(리드채널최적화를 위해 선택한 트랙 임)에 라이트한다.

④ 리드채널에 설정된 기본리드채널 파라미터들의 값을 일괄 변경하여 리드/라이트채널회로의 리드채널에 설정한다(예를 들면, 제1 파라미터값들로 설정한다). 통상 이러한 일괄적인 파라미터 변경은 다중 파라미터 최적화 시에 이루어진다. 상기 다중 파라미터 최적화는 단일 파라미터 최적화에 반대되는 개념이다.

⑤ 일정 데이타패턴이 라이트된 특정 트랙내 일정 개의 섹터를 N회 반복 리드하여 그 파라미터값들에 대한 에러의 횟수를 메모리에 저장한다.

⑥ ⑤단계를 수행하면 설정된 파라미터값들을 다시 일괄 변경하여 상기 리드/라이트채널회로의 리드채널에 설정한다(예를 들면, 제2 파라미터값들로 설정한다). 그후 ⑤단계를 수행한다.

⑦ 위 ④⑤⑥단계의 반복수행에 의해 최종 파라미터값인 제N 파리미터값들까지 진행되면 하기 ⑧단계로 진행한다.

⑧ 가장 에러횟수가 적은 리드채널 파라미터값(예를 들면, 제3파라미터값)을 선택하여 비휘발성메모리(디스크, 플래쉬메모리 등)에 저장한다. 그후 이 파라미터값들을 리드채널의 기본 파라미터로 사용한다.

상기 리드채널의 파라미터 변수들은 예컨데, 차단주파수(cutoff frequency), 그룹지연(group delay), 부스트레벨(boost level), 데이타임계치(data threshold) 등이 있다. 전술한 ①⑧의 과정은 모든 존과 헤드에 대해서 수행됨을 이해하여야 한다. 즉, 디스크상에 4개의 존이 존재하고, 4개의 헤드가 디스크 드라이브에 설치되어 있는 경우의 예를 들면, 리드채널 최적화는 먼저 첫번째 헤드에 대응된 디스크면이 선택되어 첫번째 존부터 네번째 존까지 수행된다. 다음으로 두번째 헤드에 대응된 디스크면이 선택되어 첫번째 존부터 네번째 존까지 수행된다. 또 그 다음으로 세번째 헤드에 대응된 디스크면이 선택되어 첫번째 존부터 네번째 존까지 수행된다. 마지막으로 네번째 헤드에 대응된 디스크면이 선택되어 첫번째 존부터 네번째 존까지 수행된다.

전술한 방법의 리드채널 최적화는 생산공정 중 번-인 테스트공정에서 제한하는 시간내에서 이루어져야 하기 때문에 충분한 테스트가 되지 못한다는 단점이 있다. 이를 더욱 구체적으로 설명하면, 번-인 테스트 공정에서의 리드채널 최적화는 제한된 시간내에 최대한의 테스트를 위해 HDD에 정상적인 경우보다 높은 스트레스를 가하는(오프 트랙이 되도록 함) 방법을 사용한다. 그에 따라 일정 시간 동안의 에러는 정상적인 상황에서의 일정 시간 동안에 에러발생 횟수보다 훨씬 더 많이 발생한다. 그러므로 제한된 시간에서도 그 에러발생횟수를 이용하여 리드채널 파라미터 최적화를 수행할 수 있다. 그러나 HDD에 스트레스를 가한 상황에서 최적화된 리드채널이 정상적인 상황에서도 최적화된 효과를 그대로 가질 수 있다고는 보장할 수 없다. 이는 정상적인 상황에서는 테스트공정에서는 수행할 수 없는 요인들 즉, HDD의 특성상 주위환경(온도 등)의 변화나 시간이 경과함에 따른 기구적인 특성의 변화 등이 수반되기 때문이다. 그러므로 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 생산공정뿐만 아니라 사용자가 HDD를 사용하고 있는 상황에서도 리드채널 최적화를 할 수 있는 방법이 요망되었다.

본 발명의 목적은 드라이브의 성능을 지속적으로 유지할 수 있는 리드채널 최적화방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용자가 하드 디스크 드라이브를 사용하고 있는 상황에서도 리드채널 최적화를 할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주위환경의 변화나 하드 디스크 드라이브의 특성의 변화에 따른 최적의 리드채널 파라미터를 얻을 수 있는 리드채널 최적화 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리드채널 최적화 수행에 관련된 HDD의 블럭 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리드채널 최적화 동작을 보여주는 도면.

도 3은 리드채널 최적화작업이 처음부터 끝까지 수행되는 과정을 보여주는 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 후술될 본 발명의 실시예에서는 구체적인 디스크 및 헤드의 갯수, 구체적인 처리 흐름 등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이도 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리드채널 최적화를 수행에 관련된 HDD의 블럭 구성을 보여주고 있다. 도 1에 따른 HDD를 참조하면, 2장의 디스크(10) 및 4개의 헤드(12), 리드/라이트채널회로(14), CPU(16), 롬(18), 메모리(20), 디스크 콘트롤러(22), 및 버퍼램(24)을 포함하고 있다. CPU(16)는 롬(18)에 맵핑된 프로그램을 읽어서 각종 제어동작을 수행한다. 롬(18)에는 HDD의 동작을 제어하는 프로그램과 본 발명의 실시에 따른 리드채널을 최적화를 위한 프로그램, 및 최적화시에 요구되는 파라미터 테이블 등이 맵핑되어 있다. 디스크(10)에는 데이타가 자기신호의 형태로 저장되어 있으며 이 신호는 헤드(12)에 의해 읽혀져 리드/라이트 채널회로(14)에 인가된다. 리드/라이트 채널회로(14)의 리드채널에서는 상기 신호를 부호화데이타로 변환하여 디스크 콘트롤러(22)로 전달한다. 리드/라이트 채널회로(14)의 라이트채널에서는 디스크콘트롤러(22)로부터 인가되는 부호화된 라이트데이타를 소정 하나의 헤드(12)를 통해 디스크(10) 상에 라이트되도록 한다. 디스크 콘트롤러(22)는 호스트 컴퓨터로 전송할 데이타를 버퍼램(24)에 임시 저장한다. 그리고 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 버퍼램(24)에 임시 저장하며 리드/라이트 채널회로(14)에 인가한다. 또한 호스트 컴퓨터와 CPU(16)간의 통신을 인터페이스한다.

본 발명에 따른 디스크(10)에는 사용자 데이타영역이외에도 최적화된 리드채널 파라미터를 저장하기 위한 영역, 최적화 진행중인 트랙에 데이타를 복사하여 보관하기 위한 영역이 마련된다.

본 발명의 실시예에 따른 HDD의 리드채널 최적화는 제품출하 후 사용자가 호스트 컴퓨터를 사용시에 수행됨을 유의하여야 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리드채널 최적화를 수행 동작을 보여주는 도면이다.

지금 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 동작을 더욱 상세히 설명한다. 도 1의 CPU(16)는 도 2의 100단계에서와 같이 시스템 기동이 되면 디스크(10)에 저장된 최적화된 파라미터 OPMPR을 읽어 메모리(20)에 저장한다. 그후 104단계로 진행하여 일정시간 체크를 위한 타이머를 초기화한다. 그후 106단계로 진행한다.

도 2의 106단계로부터 114단계까지는 미리 정해진 일정 시간동안 호스트컴퓨터로부터 명령이 오지 않으면 리드채널 최적화모드로 진입하고 만약 명령이 오면 그 명령을 수행하는 과정으로 요약된다. 먼저 106단계에서는 호스트컴퓨터로부터 명령이 존재하는가를 판단하고, 만약 명령이 존재하면 108단계로 진행하여 그 명령을 수행한다. 그러나 상기 명령의 존재하지 않으면 110단계로 진행하여 타이머를 작동시킨다. 그에 따라 타이머는 타임 카운트를 시작한다. 112단계에서 CPU(16)는 타임카운트값이 미리 설정한 기준치 즉, 미리 정해진 일정 시간(바람직한 예로서 10sec)를 넘었는가를 판단한다. 만약 타임카운트값이 미리 설정된 기준치를 넘지 않으면 106단계로 되돌아가서 거기서부터의 단계를 다시 수행한다. 그러나 만약 상기 타임카운트값이 미리 설정된 기준치를 넘으면 114단계로 진행하여 리드채널 최적화모드로 진입한다. 전술한 방법의 리드채널 최적화는 생산공정(즉 번-인 테스트공정)에서 제한하는 시간내에서 이루어져야 하기 때문에 충분한 테스트가 되지 못한다는 단점이 있다. 이를 더욱 구체적으로 설명하면, 번-인 테스트 공정에서의 리드채널 최적화는 제한된 시간내에 최대한의 테스트를 위해 HDD에 정상적인 경우보다 높은 스트레스를 가하는(오프 트랙이 되도록 함) 방법을 사용한다. 그에 따라 일정 시간 동안의 에러는 정상적인 상황에서의 일정 시간 동안에 에러발생 횟수보다 훨씬 더 많이 발생한다. 그러므로 제한된 시간에서도 그 에러발생횟수를 이용하여 리드채널 파라미터 최적화를 수행할 수 있다. 그러나 HDD에 스트레스를 가한 상황에서 최적화된 리드채널이 정상적인 상황에서도 최적화된 효과를 그대로 가질 수 있다고는 보장할 수 없다. 이는 정상적인 상황에서는 테스트공정에서는 수행할 수 없는 요인들 즉, HDD의 특성상 주위환경(온도 등)의 변화나 시간이 경과함에 따른 기구적인 특성의 변화 등이 수반되기 때문이다. 그러므로 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 생산공정뿐만 아니라 사용자가 HDD를 사용하고 있는 상황에서도 리드채널 최적화를 할 수 있는 방법이 요망되었다.

리드채널 최적화모드는 도 2의 116단계로부터 132단계까지 이다. CPU(16)는 116단계에서 중단된 리드채널 최적화 작업이 중단되었는가를 판단한다. 리드채널 최적화작업이 중단될 경우는 리드채널 최적화모드중 호스트로부터 소정 명령이 올 때이다. 작업이 중단되면 그 때까지의 작업결과와 상태를 메모리(20)에 저장해 놓고 작업중단을 알리는 플래그를 세트해 놓는다. 따라서 CPU(16)는 중단된 리드채널 최적화 작업이 중단되었는가를 중단을 알리는 플래그의 상태를 체크함으로써 알 수 있다. 만약 작업이 중단되었으면 118단계로 진행하여 중단된 리드채널 최적화작업을 복구하고 120단계로 진행하여 리드채널 최적화 작업을 수행한다. 그러나 116단계의 판단에서 중단된 작업이 없는것으로 판단되면, 바로 120단계로 진행하여 리드채널촤적화작업을 처음부터 수행한다.

리드채널 최적화작업이 처음부터 끝까지 수행되는 과정은 도 3과 같다. 도 3을 참조하면, CPU(16)는 200단계에서는 헤드 및 존을 선택한다. 202단계에서는 해당 존의 특정트랙에 기록된 데이타를 디스크내 보관영역으로 옮겨 저장한다. 그후 204단계에서 현재 설정된 리드채널 최적 파라미터를 리드채널에 설정한다. 그 다음 206단계로 진행하여 테스트데이타 패턴을 특정트랙에 라이트하고, 208단계로 진행하여 리드채널 파라미터들을 변경 설정하여 가며 상기 특정트랙에 라이트된 테스트데이타를 수회 읽어들인다. 상기 리드채널 파라미터들은 롬(18)에 맵핑된 파라미터 테이블에 저장되어 있으며, CPU(16)는 상기 파라미터 테이블을 이용하여 리드/라이트채널회로(14)의 리드채널에 파라미터를 설정한다. 208단계를 수행 후 CPU(16)는 변경된 파라미터들 및 그에 대응한 에러카운트값을 메모리(20)에 저장한다. 도 1의 메모리(20)에는 제1파라미터에서 제N파라미터까지, 제1에러카운트값에서부터 제N에러카운트값까지 저장되어 있음을 일예로 보여주고 있다. 210단계를 수행후 CPU(16)는 메모리(20)에서 최소에러카운트값을 찾고 그에 대응하는 리드채널 파라미터를 최적 리드채널 파라미터로 설정한다. 따라서 리드/라이트 채널회로의 리드채널에서는 테스트된 최적 리드채널 파라미터가 설정된다. 그후 디스크(10)내 보관영역에 저장된 데이타를 원래의 저장되어 있었던 특정 트랙을 다시 옮겨 저장하고, 작업결과를 메모리(20)에 저장하고 과정을 종료한다.

이러한 리드채널 최적화작업이 수행 도중에서도 CPU(16)는 도 2의 122단계와 같이 호스트로부터의 명령이 있는가를 작업이 종료될 때까지 계속 판단한다. 만약 리드채널 최적화 수행도중 호스트컴퓨터로부터의 명령이 있으면 124단계로 진행한다. 124단계에서는 작업을 중단하고 그 때까지의 작업결과와 상태를 메모리(20)에 저장해 놓는다. 그리고 작업중단을 알리는 플래그를 세트해 놓는다. 그런 다음 128단계로 진행하여 호스트 컴퓨터로부터의 명령을 수행한다. 그후 104단계로 진행하여 거기서부터의 단계를 수행한다. 그러나 만약 작업이 종료때 까지 호스트컴퓨터로부터의 명령이 존재하지 않으면(130단계에서 체크함) 132단계로 진행하여 작업결과를 메모리(20) 및 디스크내 최적화 리드채널파라미터 저장영역에 최적 리드채널 파라미터를 저장하고 과정을 종료한다.

상술한 바와 같은 본 발명은 사용자가 호스트컴퓨터 사용시 리드채널 최적화가 수행되므로 시간의 구애를 받지 않고 리드채널 최적화를 할 수 있다. 따라서 리드채널 최적화 효율을 높일 수 있다. 또한 호스트 컴퓨터 사용에 의한 지속적인 리드채널 최적화가 수행되므로 드라이브의 성능을 지속적으로 유지할 수 있다. 또한 주위환경의 변화나 하드 디스크 드라이브의 특성의 변화에 적응하는 최적의 리드채널 파라미터를 얻을 수 있는 장점도 있다.

Claims (6)

1. 하드 디스크 드라이브의 리드채널최적화 방법에 있어서:

   미리 정해진 일정 시간동안 호스트컴퓨터로부터 명령이 오지 않음에 따라 리드채널 최적화모드로 진입하는 제1과정과;

   상기 리드채널 최적화모드에서 리드채널 최적화 작업을 수행하여 최적의 리드채널 파라미터값을 구하고 메모리에 저장하는 제2과정과;

   상기 제2과정 수행중 상기 호스트컴퓨터로부터 명령이 오면 그 때까지의 작업 수행 결과와 상태를 저장해 놓고 상기 최적화 작업을 중단하고 상기 명령을 수행하는 제3과정;으로 이루어짐을 특징으로 하는 리드채널 최적화 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3과정 후 미리 정해진 일정 시간동안 호스트컴퓨터로부터 명령이 오지 않음에 따라 중단된 최적화 작업을 복구하여 수행하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 리드채널 최적화방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 최적의 리드채널 파라미터값은 이후 리드채널의 기본 파라미터값으로 사용됨을 특징으로 하는 리드채널 최적화방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 미리 정해진 일정 시간은 바람직하게 10sec임을 특징으로 하는 리드채널 최적화 방법.
5. 하드 디스크 드라이브의 리드채널최적화 방법에 있어서:

   시스템 기동에 의거하여 디스크에 기저장된 최적화 파라미터를 읽어 메모리에 저장하고 타이머를 초기화하는 제1과정과;

   상기 타어머 초기화 후 호스트컴퓨터로부터의 명령이 있는가를 판단하여 명령이 있으면 명령을 수행하는 제2과정과;

   상기 명령이 없으면 타이머를 작동시키고 상기 타이머에 의한 카운트값이 미리 설정된 기준치를 넘는가를 판단하는 제3과정과;

   상기 카운트값이 상기 기준치를 넘음에 따라 리드채널 최적화 작업을 수행하는 제4과정과;

   상기 리드채널 최적화 작업 중 상기 호스트컴퓨터로부터의 명령이 있으면 작업을 중단하고 현재까지의 작업수행 결과와 상태를 메모리에 저장해 놓고 상기 명령을 수행하는 제5과정과;

   상기 리드채널 최적화 작업 종료시까지 상기 호스트컴퓨터로부터의 명령이 없으면 작업수행 결과인 최적화된 리드채널 파라미터값을 메모리에 저장하는 제6과정으로; 이루어짐을 특징으로 하는 리드채널 최적화 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제4과정에서의 채널최적화 작업은;

   리드채널 최적화모드로 진입하는 단계와,

   중단된 리드채널최적화작업 유무를 판단하는 단계와,

   중단된 리드채널 최적화작업이 있으면 중단된 최적화 작업을 복구하여 그 이후를 수행하는 단계와,

   중단된 리드채널 최적화작업이 없으면 처음부터의 리드채널 최적화작업을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 리드채널 최적화방법.