KR100527237B1 - 서보섹터의 디펙 테스트 방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
서보 섹터의 디펙 테스트
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
디스크 상에 존재하는 서보섹터의 디펙 유무를 보다 정밀하게 테스트할 수 있는 방법을 제공하고, 서보섹터의 디펙을 보다 정밀하게 테스트하여 검출하여 사용자 환경에서 서보섹터의 디펙에 의한 에러를 예방할 수 있는 방법을 제공한다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지
서보섹터의 디펙 테스트시 여러 가지 종류의 스트레스를 가하며 테스트를 수행한다.
라. 발명의 중요한 용도:
서보섹터의 디펙 테스트시 중요히 사용될 수 있다.

Description

서보섹터의 디펙 테스트 방법
본 발명은 컴퓨터시스템의 보조 기억장치로 사용되는 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 서보섹터의 디펙(defect) 유무를 테스트하는 방법에 관한 것이다.
컴퓨터시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있는 하드 디스크 드라이브에 있어서, 데이터는 디스크의 표면상에 동심원형태로 배열되며 원주방향으로 신장되게 배치되는 트랙(track)들에 저장되며, 상기 트랙들은 다시 데이터가 기록되는 데이터섹터와 서보정보가 기록되는 서보섹터로 구분될 수 있다. 디스크상의 임의의 위치에 존재하는 데이터섹터에 데이터를 라이트 혹은 리드하기 위해서는 해당 데이터섹터가 존재하는 트랙으로 헤드를 이동시켜 그 트랙 상에 위치시켜야 한다. 이와 같이 헤드를 소망하는 임의의 트랙으로 이동시키는 것을 트랙추종이라 한다. 이때 헤드를 특정 트랙으로 이동 및 위치시키기 위해서는 트랙들에 관련된 헤드의 위치를 알아야 한다. 이와 같이 트랙들에 관련된 헤드의 위치를 알리는 정보를 서보정보라하며 상기 서보정보는 고유 패턴을 갖는다. 이러한 서보정보는 하드 디스크 드라이브를 조립할 때 서보라이터(servo writer)에 의해 디스크 상에 미리 영구적으로 라이트된다. 이하 도 1을 참조하여 일반적인 디스크 상의 존 레이아웃(zone layout)을 살펴보기로 한다.
도 1은 엠베디드 서보섹터(embedded servo sector)방식을 채용하는 디스크 10의 존 레이아웃을 보인 것으로, 디스크에는 동일 길이를 갖는 복수개의 서보섹터 11과, 사용자 데이터가 기록되는 데이터존(Data Zone: DZ)이 구비되어 있다. 상기 데이터존은 다시 복수개의 트랙들로 구성된다. 디스크 10상의 최내주영역에는 전원 오프(off) 등일 때 헤드가 파킹되는 파킹존(Parking Zone: PZ)이 위치하고, 상기 파킹존 바로 외측에는 IGB(Inner Guard Band)가 존재한다. 또한 디스크 10상의 최외주영역에는 통상 메인터넌스영역(maintenance zone)으로 불리는 시스템존(System Zone: SZ)이 구비되어 불량 섹터에 대한 대체정보 및 각종 시스템 유지보수를 위한 정보가 기록된다.
한편 상기 서보섹터 11에 기록되는 서보정보로는 인덱스정보, 헤더번호, 트랙번호, 섹터번호, 위치에러신호(Position Error Signal: PES) 등이 있으며, 이러한 서보정보를 기록한 서보섹터에 디펙이 있을 시에는 해당 섹터를 리드하지 못하므로 해당 섹터에 라이트된 데이터를 사용할 수 없는 치명적인 에러를 일으킬 수 있다. 그런데 일반 하드 디스크 드라이브의 제조 공정 중에 실행되는 디펙 테스트에서는 서보섹터를 단순히 리드하여 리드에러가 없으면 디펙이 없는 걸로 간주한다. 그런데 상기한 디펙 테스트로는 디펙 정도가 작은 마이크로디펙(micro defect)은 잘 가려낼 수 없고, 이러한 디펙들은 이후 일반 사용자가 드라이브를 사용할 경우에 에러를 일으킬 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 디스크 상에 존재하는 서보섹터의 디펙 유무를 보다 정밀하게 테스트할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 서보섹터의 디펙을 보다 정밀하게 테스트하여 검출하므로 사용자 환경에서 서보섹터의 디펙에 의한 에러를 예방할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 서보섹터의 디펙 테스트시 여러 가지 종류의 스트레스를 리드/라이트 채널에 가하며 테스트를 수행함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 실행 과정 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 개략적인 블록 구성도로서, 두장의 디스크 10과 그의 각 면에 하나씩 대응되게 설치되는 4개의 헤드를 구비한 예를 보인 것이다. 도 1을 참조하며 하드 디스크 드라이브에 대하여 설명한다. 디스크 10은 스핀들(spindle) 모터 구동부 30에 의해 회전한다. 디스크 10은 VCM구동부 28과 결합된 E-블록 어셈블리 12로부터 디스크 10쪽으로 신장된 서포트 암들에 각각 대응되게 설치된다. 전치증폭기 14는 리드시에는 헤드들 중 하나에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하여 아날로그 리드신호를 리드/라이트채널회로(read/write channel) 16에 인가하며, 라이트시에는 리드/라이트채널회로 16으로부터 인가되는 인코딩된 라이트 데이터에 따른 라이트 전류를 헤드들 중 대응하는 하나의 헤드에 인가함으로써 라이트 데이터를 디스크 10 상에 라이트 되도록 한다. 리드/라이트채널회로 16은 전치증폭기 14로부터 인가되는 리드신호로부터 데이터 펄스를 검출하고 디코딩하여 DDC(Disk Data Controller) 18에 인가하며, DDC 18로부터 인가되는 라이트 데이터를 디코딩하여 전치증폭기 14에 인가한다. DDC 18은 전술한 바와 같이 마이크로콘트롤러 24로부터 다운로드되는 마이크로프로그램에 따른 동작을 수행하는 시퀀서를 구비하며 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이터를 리드/라이트채널회로 16과 전치증폭기 14를 통해 디스크 10 상에 라이트 하거나 디스크 10 상으로부터 데이터를 리드하여 호스트컴퓨터로 송신한다. 또한 DDC 18은 호스트컴퓨터와 마이크로콘트롤러 24간의 통신을 인터페이스 한다. 또한 DDC 18은 호스트컴퓨터와, 마이크로콘트롤러 24와, 리드/라이트 채널회로 16 사이에 전송되는 데이터를 버퍼램 20에 일시 저장한다. 마이크로콘트롤러 24는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 리드 또는 라이트 명령에 응답하여 DDC 18을 제어하며 트랙 탐색 및 트랙 추종을 제어한다. 롬(ROM) 26은 마이크로콘트롤러 24의 수행 프로그램 및 각종 설정값들을 저장한다. 마이크로콘트롤러 24는 디스크 10의 회전제어를 위한 제어값을 S/M구동부 30에 인가하여 S/M구동부 30을 구동시키며 디스크 10을 회전시킨다. 디스크신호제어부 22는 마이크로콘트롤러 24의 제어에 의거하여 리드/라이트에 필요한 각종 타이밍신호들을 발생하며 서보정보를 디코딩하여 마이크로콘트롤러 24에 인가한다. 이러한 디스크신호제어부 22는 통상 각각의 하드 디스크 드라이브에 적합하게 설계된 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이 사용된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 하드 디스크 드라이브는 제조 고정 중 품질을 테스트하기 위한 일련의 작업을 수행하게 되는데 본 발명에 따른 서보섹터의 디펙 테스트 과정은 그러한 품질 테스트 작업 도중 적절히 수행 될 수 있다.
본 발명에 따른 서보섹터의 디펙 테스트 과정은 디펙 테스트시 여러 가지 종류의 스트레스를 가하며 테스트를 수행하게 되며, 이러한 테스트시 디펙으로 판정된 서보섹터는 도 1에 도시된 바와 같은 메인터넌스영역으로 불리는 시스템존 SZ에 그 정보가 기록되어 이후 사용자 환경에서 불량 서보섹터를 사용하지 않게 된다. 이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보섹터 디펙 테스트 과정의 마이크로콘트롤러 24의 제어 흐름도이다. 도 3에는 디스크 10의 어느 한 면에서의 서보섹터를 테스트하는 과정이 나타나 있으며, 이러한 과정을 각 디스크 10마다 있는 모든 면에 수행하여 본 발명에 따른 서보섹터 테스트를 수행할 수 있다. 도 3을 참조하면, 먼저 마이크로콘트롤러 24는 32단계에서 테스트할 트랙을 탐색하게 되는데 처음 탐색을 시작할 경우에는 디스크상의 첫 번째 트랙을 탐색하는 것이 바람직하다. 이는 디펙 테스트를 디스크상의 물리적으로 처음 위치에 해당하는 서보섹터, 즉 실린더번호 0의 첫 번째 서보섹터부터 실시하는 것이 바람직하기 때문이다. 이후 34단계에서 트랙추종을 완료하고 36단계로 진행한다. 36단계에서 마이크로콘트롤러 24는 통상 그레이코드로 기록된 섹터번호, 트랙번호 등과, 위치에러신호 PES 등이 기록된 서보정보를 리드 테스트한다. 이러한 리드 테스트 단계에서 에러가 발생하면, 이를 38단계에서 판단하여 이후 52단계로 진행하여 현재 테스트하고 있는 서보섹터를 디펙으로 처리하고 54단계로 진행한다. 52단계에서 디펙처리는 해당 섹터를 메인터넌스영역의 디펙리스트에 기록하는 것이다. 한편 38단계에서 에러가 발생되지 않았으면 이후 40단계로 진행한다. 40단계에서부터 48단계는 본 발명의 특징에 따라 여러 가지 스트레스 상황 하에서 서보섹터를 테스트하는 것이다. 먼저 40단계에서는 주파수 필터대역을 축소한 후 서보섹터를 다시 리드 테스트를 수행한다. 이러한 리드 테스트에서 에러가 발생하면 마이크로콘트롤러 24는 이를 42단계에서 판단하여 52단계로 진행하여 디펙처리를 하고, 에러가 발생하지 않았으면 44단계로 진행한다. 44단계에서는 헤드를 강제로 오프트랙하여 다시 리드 테스트를 수행하는 과정으로 마이크로콘트롤러 24는 이 단계에서 에러가 발생하면 상기 52단계로 진행하고 에러가 발생하지 않았으면 48단계로 진행한다. 48단계는 서보 임계값을 플러스(+) 혹은 (-)으로 좀더 변경하여 리드 테스트를 수행하는 과정이며 이러한 과정에서 에러가 발생하면 상기 52단계로 진행하고 에러가 발생하지 않으면 상기한 스트레스 상황하에서의 해당 서보섹터에 대한 테스트를 모두 완료하고 54단계로 진행한다. 54단계에서는 현재 테스트하는 서보섹터가 마지막 섹터인가를 판단한다. 마지막 섹터가 아니면 56단계로 진행하여 테스트할 서보섹터를 다음 서보섹터로 설정하고 상기 36단계로 리턴하고, 마지막 서보섹터이면 현재 테스트하고 있는 트랙의 모든 서보섹터를 테스트하였다는 의미이므로 이후 58단계로 진행하여 현재 테스트하는 트랙이 마지막 트랙인가를 판단하여, 마지막 트랙이 아니면, 테스트할 트랙을 다음 트랙으로 설정하고 상기 32단계로 진행하여, 테스트할 트랙을 탐색하는 등 상기의 과정들을 반복 수행하게 된다. 한편 마지막 트랙이면, 62단계로 진행하여 디펙 프리(free)작업을 수행하는데 이는 디펙이 발생한 서보섹터의 주소를 메인터넌스영역에 기록하여 이후 사용자 환경에서 사용할 때 이러한 주소의 서보섹터는 액세스하지 않음으로서 실제 사용상 무 디펙상태로 하는 것을 말한다. 이러한 디펙 프리 작업에서는 한 트랙에서의 디펙이 너무 많을 경우 이러한 트랙 전체를 디펙으로 결정하고 이러한 트랙의 주소를 다른 무 디펙의 트랙 주소로 대체하는 트랙 전환 작업도 수행할 수 있다.
상기한 과정은 한 디스크면에 대한 서보섹터의 디펙 테스트를 수행하였으나 모든 디스크 10의 모든 면에서 수행할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 서보섹터의 디펙 테스트시 여러 가지 종류의 스트레스를 가하며 테스트를 수행하므로 디스크 상에 존재하는 서보섹터의 디펙 유무를 보다 정밀하게 테스트할 수 있고, 서보섹터의 디펙을 보다 정밀하게 테스트하여 검출하므로 사용자 환경에서 서보섹터의 디펙에 의한 에러를 예방할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 엠베디드 서보섹터방식을 채용하는 디스크의 존 레이아웃도
도 2는 본 발명이 적용되는 하드 디스크 드라이브의 개략적인 블록 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서보섹터 디펙 테스트 과정의 마이크로콘트롤러의 제어 흐름도

Claims (3)

  1. 방사상으로 형성된 정보 기록용 트랙들과, 상기 트랙과 관련된 정보기록독출 소자의 위치를 알리는 서보정보를 기록한 서보섹터를 상기 트랙마다 다수개씩 가지는 정보 기록용 디스크를 구비한 하드 디스크 드라이브의 상기 서보섹터의 디펙 테스트 방법에 있어서,
    상기 서보섹터의 상기 디펙을 테스트하기 위한 리드 테스트시 상기 서보섹터의 상기 디펙을 정밀하게 테스트하기 위해 적어도 하나 이상의 스트레스를 리드 라이트 채널에 가함을 특징으로 하며,
    상기 하나 이상의 스트레스는 상기 리드 테스트시 상기 디스크에서 상기 헤드를 통해 검출한 신호의 허용 가능한 주파수 필터대역을 축소하는 스트레스를 포함함을 특징으로 하는 디펙 테스트 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 스트레스는 상기 리드 테스트시 상기 정보기록독출소자를 상기 트랙에서 오프트랙시키는 스트레스를 포함함을 특징으로 하는 디펙 테스트 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 스트레스는 상기 리드 테스트시 상기 서보 임계값을 소정 플러스 혹은 마이너스 변경하는 스트레스를 포함함을 특징으로 하는 디펙 테스트 방법.
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