KR20010053204A - 가변 디스크 드라이브 실린더 기록 시스템 - Google Patents

가변 디스크 드라이브 실린더 기록 시스템 Download PDF

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KR20010053204A
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크리시나 라메시와라 마라카팔리
케빈 느히아 다오
바라크쿠마 만스크랄 코타리
존 티. 아구이라
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시게이트 테크놀로지 엘엘씨
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Abstract

전체 드라이브상에 행해지는 비싼 제조 재가공의 가능성을 감소시키기 위하여 디스크 드라이브에 대한 공지된 하위 수행 헤드를 동적으로 매핑하기 위한 방법에 관한 것이다. 평균보다 잘 수행하는 디스크 드라이브에서 헤드를 사용하면, 상기 방법은 특정 헤드상에서 밀도당 많은 비트를 기록할 수 있다. 이것은 특히 존 기록(300)이 행해지는 경우에 적절하며, 실린더 그룹(310,330,350,370)에 대한 기록 밀도를 한정하는 것으로 공지되어 있다. 실린더 내에서 헤드의 주파수 조절(기록 주파수를 낮게 함)은 사용자의 바람직한 데이터 액세싱 레이아웃에 상응하는 가변 논리 블록 어드레싱 구성을 허용한다. 여러개의 트랙이 액세스될 수 있으며, 반면 다른 것들은 시스템 데이터를 위해 보전될 수 있다. 기술한 방법은 헤더없는 아키텍처 환경에서 특히 잘 동작한다. 하위 수행 또는 "불량" 헤드의 성능은 개선될 수 있다.

Description

가변 디스크 드라이브 실린더 기록 시스템{VARIABLE DISC DRIVE CYLINDER RECORDING SYSTEM}
어떤 컴퓨터 시스템의 주요 성분중 하나는 데이터를 저장하기 위한 장소이다. 컴퓨터 시스템은 데이터가 저장될 수 있는 많은 상이한 장소들을 가지고 있다. 컴퓨터 시스템에서 대용량의 데이터를 저장하기 위한 하나의 공통 장소는 디스크 드라이브상에 있다. 디스크 드라이브의 가장 기본적인 부품은 회전되는 디스크, 디스크 위에 여러가지 위치로 트랜스듀서를 이동시키는 액추에이터, 및 디스크에 데이터를 기록하고 디스크로부터 데이터를 판독하는데 사용되는 전기 회로이다. 디스크 드라이브는 또한 데이터를 엔코딩하기 위한 회로를 포함하여 디스크 표면에 검색되고 기록될 수 있도록 한다. 마이크로프로세서는 요구하는 컴퓨터에 데이터를 다시 통과시키고 디스크에 저장하기 위해 요구 컴퓨터로부터 데이터를 취함과 아울러 디스크 드라이브의 동작의 대부분을 제어한다.
트랜스듀서는 전형적으로 슬라이더내에 하우징된다. 슬라이더는 디스크와 트랜스듀싱 관계로 디스크 위로 통과되는 작은 세라믹 블록이다. 슬라이더로서 인용되는 작은 세라믹 블록은 일반적으로 디스크 위에서 플라잉할 수 있도록 공기역학적으로 설계된다. 대부분의 슬라이더들은 레일 및 레일들 사이의 캐비티를 포함하는 공기 베어링면("ABS")을 갖는다. 디스크가 회전하면, 공기는 레일들과 압력을 초래하는 디스크 표면 사이에 드래그되어, 헤드가 디스크로부터 멀리 밀려나게 된다. 동시에, 공기 베어링면에서 함몰부를 통과하는 에어 러싱은 네거티브 압력 영역을 형성한다. 네거티브 압력 또는 흡입은 레일에 형성된 압력을 중화시킨다. 슬라이더는 디스크 표면쪽으로 지향된 슬라이더상에 힘을 형성하는 로드 스프링에 부착된다. 여러가지 힘들은 평형을 유지하고 그래서 슬라이더는 특정 플라잉 높이로 디스크의 표면 위로 플라잉한다. 플라잉 높이는 디스크 표면과 트랜스듀싱 헤드 사이의 간격이나 공기 윤활막의 두께이다. 이 막은 마찰과, 트랜스듀싱 헤드와 디스크가 디스크 회전 동안 기계적 접촉을 할 경우 발생하는 마모를 제거한다. 일부 디스크 드라이브에서, 슬라이더는 디스크의 표면위로 플라잉하는 것보다는 윤활층을 통과한다.
데이터를 나타내는 정보는 메모리 디스크의 표면상에 저장된다. 디스크 드라이브 시스템은 메모리 디스크의 트랙상의 정보를 판독 및 기록한다. 메모리 디스크의 양측에 위치되어 슬라이더에 부착된 판독/기록 헤드의 형태인 트랜스듀서는 트랜스듀서가 메모리 디스크의 표면상에 지정된 트랙의 하나 위에 정확하게 위치될 때 메모리 디스크상의 정보를 판독 및 기록한다. 트랜스듀서는 타겟 트랙으로 이동된다. 메모리 디스크가 회전되고 판독/기록 헤드가 타겟 트랙위에 정확하게 위치되면, 판독/기록헤드는 메모리 디스크상에 데이터를 나타내는 정보를 기록함으로써 트랙상에 데이터를 저장할 수 있다. 유사하게, 메모리 디스크상의 데이터를 판독하는 것은 타겟 트랙 위로 판독/기록 헤드를 위치시키고 메모리 디스크상의 저장된 물질을 판독함으로써 달성된다. 상이한 트랙상에 기록하고 그것으로부터 판독하기 위하여, 판독/기록 헤드는 선택된 타겟 트랙으로 트랙을 가로질러 방사상으로 이동된다. 데이터는 트랙상에 함께 분할되거나 그룹 지어진다. 일부 디스크 드라이브에서, 트랙은 다수의 동심 원형 트랙이다. 다른 디스크 드라이브에서, 연속적인 나선은 디스크 드라이브의 일측상에 일 트랙이다. 서보 피드백 정보는 트랜스듀서를 정확하게 위치시키는데 사용된다. 액추에이터 어셈블리는 필요로하는 위치로 이동되어 서보 정보를 이용하는 판독 또는 기록 동작 동안에 아주 정확하게 유지된다.
헤드 액추에이터가 동일한 근접 방사 위치에서 함께 모든 디스크들에 상응하는 모든 헤드들을 유지하는 경우, 트랙의 수직 스택이 형성되어, 실린더를 닮게 된다. 즉, "실린더"는 소정의 방사 위치에서 또는 소정의 헤드 액추에이터 위치에서 모든 트랙의 결합이다. 게다가, 여기에서 사용된 바와 같이, 용어 "존"은 하나이상의 실린더의 그룹으로 인용한다. 존은 기록 트랙의 그룹이나 밴드로서 단일 디스크 표면상에 나타난다. 과거에는, 디스크 드라이브는 존 내의 모든 헤드들에 대하여, 고정된 각 속도로 회전하는 디스크상에 데이터의 입력이나 데이터의 기록의주파수로서 한정된 단일 "기록 주파수"를 가졌다. 디스크 드라이브에서 디스크의 각 표면은 연관된 판독/기록 또는 트랜스듀서를 갖는다. 트랜스듀서는 트랜스듀서의 세트가 일제히 이동될수 있도록 위치된 일련의 아암인 E-블록이거나 콤(comb)이다. 판독 및 기록 동작 동안, 각 헤드는 다른 것들과는 별도로 턴온 및 턴오프된다. 디스크 표면은 인치당 비트로 측정된 기록 밀도의 상이한 값들을 갖는 존을 구비한다. 디스크가 일정한 속도로 회전하면, 상이한 기록 주파수는 각 존과 연관된다. 외부 방사 존에서, 기록 주파수는 더 높다. 데이터 밀도는 외부 방사 존에서 더 높다. 일반적으로, 디스크 드라이브 산업은 변화하는 기록 밀도값을 갖는 존의 관련 통합성 때문에 "존-비트 기록"으로서 이러한 재구성을 특징화한다.
판독/기록 헤드(여기에서는 "헤드"나 "헤드들"로서 인용) 생산량을 개선시키기 위한 최근 시도는 기록 주파수가 존 내에서 균일하게 변화할 수 있도록 하는 소프트웨어 및 하드웨어 존 구조를 가져왔다. 즉, 존 내의 모든 헤드들의 기록 주파수는 어떤 불량 수행 헤드를 커버하기 위해 변화된다. 존 내의 모든 헤드들의 기록 주파수를 낮춤으로써, "불량" 헤드의 성능은 개선될 수 있다. 그 결과는 존 내의 모든 헤드들의 기록 주파수의 손실이다. 데이터 용량은 기록 주파수가 낮아질 때 감소된다. 기록 주파수가 낮아지는 정도는 드라이브에서 헤드의 수와 양호한 헤드가 가지는 여유량에 의존한다. 헤드 생산량을 개선하기 위한 일부 시도는 실리너 내의 모든 헤드들에 대해 일정한 기록 주파수를 필요로한다.
필요한 것은 불량한 생산량 문제를 극복하기 위하여 양호한 에러율을 달성할 수 있으며 "불량" 헤드의 모든 성능을 증가시키는 디스크 드라이브이다.
본 발명은 대용량 저장 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 디스크 드라이브의 실린더 내에 헤드마다 기록 주파수를 변화시키기 위한 시스템에 관한 것이다.
도1은 디스크의 표면에 트랜스듀서를 로딩하고 디스크 표면으로부터 트랜스듀서를 언로딩하기 위한 다수의 디스크 스택 및 램프 어셈블리를 갖는 디스크 드라이브의 확대도.
도2는 기록 채널의 블록도.
도3은 존으로 분할된 디스크의 표면을 도시한 도면.
도4는 디스크 드라이브의 그리드형 레이아웃을 도시한 도면.
도5는 서브 존으로 재구성된 최초 존의 블록도.
도6은 서브 존에서 포맷팅한 비트 밀도의 그래픽도.
도7은 순차적인 판독/기록 액세스를 도시한 도면.
도8은 서펜타인(serpentine)형 판독/기록 액세스를 도시한 도면.
도9는 디스크 드라이브의 에러율을 개선하기 위한 방법의 플로우차트.
도10은 컴퓨터 시스템의 개력도.
본 발명은 전체 드라이브상에 행해지는 비싼 제조 재가공의 가능성을 감소시키기 위하여 디스크 드라이브에 대한 공지된 결함 헤드를 동적으로 매핑하는 방법이다. 평균보다 더 잘 수행하는 드라이브에서의 헤드를 이용하여, 상기 방법은 특정 헤드상에 고주파수의 기록이나 인치당 보다 많은 비트를 기록할 수 있도록 한다. 이것은 특히 존 기록이 행해지는 경우에 정확하며, 실린더의 그룹에 대한 기록 밀도를 한정하는 것으로 공지되어 있다.
일 실시예에서, 디스크 드라이브의 디스크에 정보를 판독 및 기록하는 것을 개선하는 방법은 제1 헤드를 갖는 제1 존에 있을 경우 제1 주파수에서 정보를 판독 및 기록하는 것과, 동일한 제1 존 내에서 제2 저장면을 액세싱하는 경우 제2 주파수에서 정보를 판독 및 기록하는 것을 포함한다. 상기 방법의 일부는 초기에 할당된 주파수와는 다른 주파수에서 작동할 경우 적어도 하나의 판독/기록 트랜스듀서가 에러를 덜 일으키는 것을 결정하는 것을 포함한다.
상기 방법은 디스크 드라이브상에서 사용된다. 디스크 드라이브는 제1 디스크면과 제2 디스크면을 가지는 회전 디스크 어셈블리를 포함한다. 제1 판독/기록 트랜스듀서는 제1 디스크 존의 제1 주파수에서 제1 디스크면과 트랜스듀싱 관계로 동작한다. 제2 판독/기록 트랜스듀서는 제1 디스크 존에서 동작할 때 제1 주파수와는 다른 주파수에서 제1 디스크면과 트랜스듀싱 관계로 동작한다. 다른 실시예에서, 자기 디스크 저장 시스템은 두개의 기록면을 가지는 자기 디스크를 포함한다. 판독/기록 트랜스듀서는 기록면의 각각에 대해 정보를 판독 및 기록하기 위해 자기 디스크의 기록면의 각각의 근방에 위치된다. 메모리는 디스크 저장 시스템 내에 결합되고 판독/기록 트랜스듀서에 결합된다. 메모리는 서보 위치의 오프셋 값을 포함한다. 제어기는 디스크 저장 시스템 내에 결합되고 판독/기록 트랜스듀서 및 메모리에 결합된다. 제어기는 주파수 조절된 헤드의 수를 기초로한 입력의 결과로서 타겟 어드레스를 통해 디스크 저장 시스템에 판독/기록 트랜스듀서를 위치설정한다.
또 다른 실시예에서, 하위 수행(lower performing) 판독/기록 헤드를 재사용하기 위한 시스템은 데이터를 저장하기 위한 기록 존의 수를 포함한다. 기록 존들 가운데 주파수의 변화는 판독/기록 헤드에 의해 초래된 전체 에러율을 감소시킨다. 존 테이블은 존에 의해 서비스된 헤드수와 타겟 존을 결정하는데 사용된다.
이롭게는, 기술된 상기 방법은 헤더없는 아키텍처 환경에서 특히 잘 동작한다. 하위 수행 헤드의 성능은 개선될 수 있다. 더욱이, 보다 양호한 에러율이 달성되고, 생산량 문제가 극복된다. 본 발명은 계산을 수행하는 엔진을 변화시키지 않고 "산술 논리 유니트(ALU) 자원", 즉 "계산 자원"의 증가된 정호가도를 가져온다. 본 발명의 일 특징에서, "계산 자원"은 프로그램가능 논리, 컴퓨터, ALU, 제어기, 또는 에러율로부터 유도될 때 낮아진 기록 주파수를 이용하기 위해 헤드 특정 및 존을 계산할 수 있는 유사한 다른 장치들을 포함한다. 그외에도, 하위 수행 헤드의 결과로서, 드라이브가 폐기되거나 재가공되어야 할 것 같지는 않다.
이 출원에 기술된 본 발명은 회전 또는 선형 동작을 가지는 디스크 드라이브의 모든 기계적 구성에 유용하다. 그외에도, 본 발명은 하드 디스크 드라이브, 집 드라이브, 플로피디스크, 및 표면으로부터 트랜스듀서를 언로딩하고 트랜스듀서를 파킹하는 것이 바람직하게 되는 다른 타입의 드라이브들을 포함하는 모든 형태의 디스크 드라이브에서 유용하다. 도1은 회전 액추에이터를 가지는 일 타입의 디스크 드라이브(100)의 확대도이다. 디스크 드라이브(100)는 하우징 또는 베이스(112), 및 커버(114)를 포함한다. 베이스(112) 및 커버(114)는 디스크 밀봉부를 형성한다. 액추에이터 샤프트(118)상의 베이스(112)에는 액추에이터 어셈블리(120)가 회전가능하게 부착되어 있다. 액추에이터 어셈블리(120)는 복수의 아암(123)을 가지는 콤형 구조(122)를 포함한다. 콤(122) 상의 아암(123)에는 로드 빔 또는 로드 스프링(124)이 부착되어 있다. 로드 빔 또는 로드 스프링은 현가부(suspension)로서 인용된다. 각 로드 스프링(124)의 단부에는 자기 트랜스듀서(150)를 운반하는 슬라이더(126)가 부착되어 있다. 트랜스듀서(150)와 함께 슬라이더(126)는 여러번 헤드라 불리는 것을 형성한다. 많은 슬라이더들은 하나의 트랜스듀서(150)를 가진다. 본 발명은 하나의 트랜스듀서(150)가 일반적으로 판독하는데 사용되고 다른 것은 기록하는데 사용되는 MR 또는 자기저항 헤드로서 인용되는 것과 같이 하나이상의 트랜스듀서를 가지는 슬라이더에 동일하게 적용가능하다. 로드 스프링(124)과 슬라이더(126)에 마주보는 액추에이터 아암 어셈블리(120)의 단부상에는 음성 코일(128)이 있다.
베이스(112) 내에는 제1 자석(130)과 제2 자석(130')이 부착되어 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 제2 자석(130')은 커버(114)와 연관된다. 제1 및 제2 자석(130, 130')과 음성 코일(128)은 액추에이터 샤프트(118) 주위로 회전시키기 위하여 액추에이터 어셈블리(120)에 힘을 인가하는 음성 코일 모터의 주요 성분이다. 베이스(112)에는 스핀들 모터가 장착되어 있다. 스핀들 모터는 스핀들 허브(133)라 불리우는 회전부를 포함한다. 이 특정 디스크 드라이브에서, 스핀들 모터는 허브 내에 있다. 도1에서, 다수의 디스크(134)가 스핀들 허브(133)에 부착되어 있다. 다른 디스크 드라이브에서 단일 디스크 또는 상이한 수의 디스크가 허브에 부착될 수 있다. 여기에 개시된 본 발명은 단일 디스크를 가지는 디스크 드라이브와 아울러 복수의 디스크를 가지는 디스크 드라이브에 동일하게 적용가능하다. 여기에 개시된 본 발명은 허브(133)내에 허브 아래에 있는 스핀들 모터를 구비한 디스크 드라이브에 동일하게 적용가능하다.
도2에는 디스크 드라이브(100)에서 이용가능한 부분 응답 최대 가능성(PRML) 기록 채널의 블록도가 도시되어 있다. 기록될 정보는 전체 기록된 시퀀스에서의 홀수 및 짝수기록된 시퀀스에서 최대 런랭쓰의 제로 및 최대 및 최소 수의 연속 제로에 대해서와 같이, 사전한정된 런랭쓰 제한을 가지는 변조 코딩된 출력을 제공하기 위해 엔코더(1001)에 인가된다. 프리코더(1002)는 1/(1-D2) 연산에 의해 개시된 엔코더(1000)를 추종하며 여기서 D는 유니트 지연 연산자이다. PRML 사전보상 회로(1004)는 디스크 표면에 기록하기 위해 변조된 기록 전류를 제공하는 기록회로(1006)에 인가된 변조된 2진 펄스 신호를 제공한다. 아날로그 판독신호는 (1-D2) 연산에 의해 개시된 헤드 및 디스크 블록(1008)에서 얻어진다. 판독신호는 가변 이득 증폭기(VGA)(1009)에 인가되고 증폭된 판독신호는 클래스 IV 응답을 제공하거나 제공할 수 없는 저역 필터(1010)에 인가된다. 필터링된 판독 신호는 64 가능 6비트 샘플링된 값들을 제공하는 아날로그 대 디지털 컨버터(ADC)(1012)에 의해 디지털 형태로 전환된다. 이득 및 타이밍 제어 회로는 일반적으로 참조 문자(1014)에 의해 지정된다. 전형적으로, ADC(1012)의 6-비트 샘플들은 10 탭 유한 임펄스 응답(FIR) 디지털 필터와 같은 디지털 필터(1016)에 인가된다. 디지털 필터(1016)로부터 필터링된 신호는 다시 데이터 판독에 대한 최대 가능성(ML) 검출 처리를 완료하기 위하여 디코더(1020)에 결합된 비터비 디코더(1018)에 인가된다.
이득 및 타이밍 제어 기능은 동작의 포착 모드 및 동작의 트랙팅 모드를 포함한다. 포착 모드 동안, 이득 및 타이밍 제어 회로(1022,1026)는 소정의 전압 레벨로 VGA 증폭을 설정하고 동기 필드에 적당한 로크-온(lock-on)을 달성하기 위하여 ADC 샘플링 페이즈를 설정하는 동기 필드라 불리우는 소정의 데이터 패턴상에 록킹된다. 루프가 트랙킹 모드 동안 집중된 후에, 이득 및 타이밍 제어회로(1022, 1026)는 신호가 록킹되어 있는 것을 보장하는 담당 데이터(customer data)를 트랙킹한다.
이득 및 타이밍 제어회로는 라인(1013)에서 ADC(1012)에 의해 공급된 디지털 신호를 가지는 포착 이득 및 타이밍 제어부(1022)를 포함한다. 동작의 포착 모드 동안, 포착 이득 및 타이밍 제어부(1022)는 VGA(1009)의 이득을 조절하기 위해 라인(1024)상에 디지털 이득 제어 신호를 발생하고 전압 제어 발진기(VCO)에 인가된 타이밍을 정정하기 위해 라인(1022)상에 디지털 타이밍 제어 신호를 발생한다. 라인(1017)상의 디지털 신호는 트랙팅 이득 및 타이밍 제어부(1026)에 디지털 필터(1016)에 의해 공급된다. 트랙팅 이득 및 타이밍 제어부(1026)는 VGA(1009)의 이득을 조절하기 위해 라인(1027A)상에 디지털 이득 제어신호를 발생하고 동작의 트랙킹 모드동안 전압 제어 발진기(VCO)(1024)에 인가된 타이밍을 정정하기 위해 디지털 타이밍 제어신호(1025)를 발생한다. 디스크 드라이브(100)는 다양한 일렉트로닉스를 포함한다. 일렉트로닉스의 일부는 기록 채널(1000)이다.
도3을 참조하여, 디스크(134)는 존 0,1,2를 가지도록 도시되어 있다. 각 존 0,1,2와 N은 복수의 트랙을 포함한다. 상이한 디스크상에 대응하는 트랙은 실린더와 유사하다고 할 수 있다. 실린더는 동일한 방사 간격으로 트랙의 그룹이다. 존0,1,2 및 N은 복수의 기록면이 논의되는 경우 다수의 실린더로 형성되어 있다고 말할 수 있다.
본 발명은 도1에 도시된 디스크 드라이브(100)와 같은 디스크 드라이브에서 동작한다. 본 발명은 제조 및 테스트 공정 동안 폐기하고 재가공하는 것보다는 차라리 실린더 내에 불량하게 수행하는 헤드를 활용한다. 테스트는 특정 드라이브 및 특정 제조업자에 대해 공통 품질 기준에 근거하여 헤드를 식별하도록 수행된다. 본 발명의 일 특징에 따르면, 기록 주파수를 낮추면 "주파수 조절된 헤드"(종종 "공칭 이하 헤드(less-than-nomial head)")의 데이터 품질이 개선되고, 생산량을 개선하기 위하여 보다 양호한 에러율을 가져온다. 주파수 조절된 헤드가 낮아진 기록 주파수로 사용되는 상황에서, 헤드는 종종 "최적화된 헤드"라 불리우는데, 그 이유는 헤드가 특정 헤드의 기록 특성을 위해 최적화된 기록 주파수에서 동작되기 때문이다. 따라서, 공칭의, 주파수 조절되지 않거나 최적화되지 않은 헤드는 공칭 기록 주파수를 변하지 않고 특정 드라이브 및 특정 제조업자의 원하는 데이터 품질 상세를 충족하는 헤드이다. 기록 주파수를 낮추는 것은 기록 주파수를 "최적화"하는 것이라 한다(헤드의 최적화는 기록 주파수를 존 구조내에서 헤드마다 변화시키도록 하는 것을 포함한다). 더욱이, 주파수 조절은 디스크 드라이브에서 헤드의 제조 재가공의 필요성을 감소시킬 수 있다. 부가적으로, 소프트웨어를 통해 마스킹 또는 번역 처리는 처리기를 지원하여 실린더 내에 헤드마다 변화되는 기록 주파수를 가지는 디스크 드라이브 상에 타겟 물리적 어드레스를 위치시킨다.
어떤 실시예에서, 주파수 조절된 헤드(즉, 하나이상의 존에서 공칭 주파수보다 낮은 주파수에서 동작되는 헤드)는 표면에 대한 공칭 양의 데이터와 비교하여, 대응 디스크 표면상에 데이터를 덜 기록할 것이다. 이러한 실시예에서, 하나이상의 다른 헤드(즉, 공칭 헤드)들은 주파수 조절된 헤드의 표면상에 보다 낮은 양의 데이터를 보상하기 위하여, 높은 주파수에서 동작되어, 공칭 양보다 많은 양의 데이터를 기록하고, 원하는 레벨에서 전체로 디스크 드라이브에 대한 데이터의 전체 양을 유지하게 된다. 예를 들면, 각 디스크 표면이 5개 플래터 그러므로 10개 디스크 표면을 가지는 디스크 드라이브에서 일 기가바이트의 데이터를 저장하도록 설계될 경우, 전체 디스크 드라이브는 10 기가바이트의 데이터 저장을 제공할 것이다. 하나의 헤드가 예를 들면 하나이상의 존에서 공칭 기록 주파수의 99%(해당 표면상에서 일 기가바이트 이하의 데이터를 초래)의 기록 주파수를 사용할 경우에만 소정의 에러율로 동작하는 것을 나타내는 특성을 가지도록 판명되었다면, 다른 9개 공칭 헤드는 동일한 존에서 공칭 기록 주파수의 약 100.2%(그 표면상에서 일 기가바이트 이상의 데이터를 초래)로 동작될 것이다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 전체 개선된 디스크 드라이브 에러율은 트랜스듀서 및 그에 상응하는 디스크 표면의 임의의 것(전체가 아님)에 대해 기록 주파수를 낮게 하고 뎅터의 양을 약간 낮게 하는 반면, 트랜스듀서 및 그에 상응하는 디스크 표면의 다른 것에 대해서는 데이터의 양과 기록 주파수를 증가시킴으로써 달성된다. 동시에, 이러한 디스크 드라이브 상에 저장된(또는 저장가능한) 데이터의 전체 양은 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 순차적으로 많은 양의 데이터를 판독하기 위해 최적화된다. 다른 실시예에서, 상기 방법은 주파수 조절되지 않은 서브 존과 상호 혼합되는 주파수 조절된 헤드 서브 존에 기인하여 서펜타인형 구조를 가지는 판독/기록 기능에 대해 최적화된다. 본 발명은 또한 실린더 내에 헤드 주파수 변화를 수용하기 위해 현재의 존 구조를 재구성한다.
일 실시예는 n 최초 존을 적어도 n+1 서브 존으로 분할한다. 각 서브 존은 고정된 수의 헤드를 갖는 변화가능한 수의 실린더를 서비스한다. 고정된 수의 헤드는 일 서브 존에서 다른 서브 존으로 변화할 수 있으며, 서브 존 내에서 고정되어 남는다. 그 결과, 헤드의 수는 존 특정 파라미터로서 유지된다. 본 발명의 일 실시예는 헤더없는 아키텍처 환경에서 동작하기에 아주 적합하다. 이러한 환경은 데이터 어드레스 헤더나 태그가 더이상 디스크 자체상에 상주하지 않는 경우에 존재한다. 그 대신에, 헤더는 도1에 도시된 회로(160)와 연관된 휘발성 랜덤 액세스 메모리, " RAM",나 제어기의 메모리에 있다.
도4는 디스크 드라이브(100)의 그리드형 레이아웃을 도시하며, 헤드는 논리적 블록 어드레스("LBA") 구성하에서 논리적으로 어드레스된다. 도 2의 블록도(200)는 수개의 트랙(220)을 액세싱하는 수개의 헤드(210)를 도시한다. 예를 들어 실린더(0)는 헤드(210)(예를 들어, 헤드0, 헤드1, 헤드2, 헤드3, 헤드4)보다 아래의 모든 트랙을 포함하며, 헤드는 수개의 트랙 중 제 1 트랙을 따라 수직으로 정렬되며, 각 헤드는 하나의 실린더 면에 대응한다. 각 디스크(134)는 두개의 기록면을 갖는다. 헤드(0)는 디스크는 디스크 드라이브(100)의 첫번째 디스크(134)의 상부면과 관련되며 헤드(1)는 디스크(134)의 하부면과 관련된다. 헤드(2)는 두번째 디스크의 상부면과 관련되며 헤드(3)는 제 2 디스크의 하부면과 관련된다. 헤드(4)는 세번째 디스크의 한쪽 면과 관련있을 것이다. 비록 본 발명이 복수의 디스크를 갖는 디스크 드라이브(100)에 대해 기술하지만, 단일 디스크(134)를 사용하는 디스크 드라이브에 적용할 수 있을 것이다.
실린더(1)는 수개의 디스크 사이에서 트랙의 다음 수직한 일렬이며, 실린더(2) 내지 범용으로 사용가능한 실린더의 최대수인 실린더(n)에 대해서도 유사하다. 적선 화살표(240, 242 및 244)는 판독 동작 동안 다양한 헤드(210) 아래의 정보가 전체 실린더에 대해 판독됨을 나타낸다. 다시 말해, 실린더(0) 내에서, 헤드(0) 아래의 정보가 우선 판독되며, 이어 헤드(1) 아래의 정보, 헤드(2, 3 및 4) 아래의 정보가 판독된다. 점선(241)같은 점선은 다음 트랙 및 실린더(1) 그리고 헤드(4)에서 헤드(0)으로의 헤드 스위칭을 나타낸다. 적선 화살표(242)는 실린더(1)의 헤드 아래의 정보를 판독한 후 헤드 스위치를 나타낸다. 적선 화살표(244)는 실린더(2)의 데이터 또는 정보를 포함하는 트랙 전체를 판독하는 것을 나타낸다. 점선(243)은 실린더(1과 2)사이의 스위칭을 나타낸다. 본 발명의 일 특징은 하나 이상의 헤드(0, 1, 2, 3 또는 4)가 나머지 헤드 보다 더 불충분하게 실행되는지를 결정하는 것이다. 만일 헤드가 불충분한 실행자일 경우, 불충분하게 실행된 헤드에 대한 판독 채널의 주파수를 감소시킴으로써 실행이 상당히 개선되는 것을 알려졌다. 개선은 불충분하게 실행된 헤드와 관련한 에러가 감소함으로서 알 수 있다. 판독된 채널 또는 데이터 채널 주파수는 존 내에서 불충분하게 실행된 헤드에 대해 감소된다. 따라서, 단일 존 내에서 판독 채널은 적어도 두 상이한 주파수를 동작시키는데, 한 주파수는 양호한 헤드와 관련되며 다른 주파수는 불충분하게 실행된 헤드와 관련된다. 주파수 조정 전에 존의 용량과 동일한 존의 정보 용량을 유지하기 위해 양호한 헤드와 관련된 판독 주파수는 증가할 수도 있다. LBA는 왼쪽에서 오른쪽으로, 예비 존(280)에서의 실린더(0)에서 마지막 실린더로 수평하게 증가한다. 예비 존(280)은 통상적으로 디스크(134)의 내부 직경에 있다. 예비 존(280)에서, 시스템 데이터는 배타적으로 드라이브의 소정의 지명된 부분에 상주한다. 유사하게, 헤드(210)는 0 내지 4 범위의 다이어그램의 왼쪽면 상에 순차적으로 그리고 수직하게 번호 매겨진다. 트랙은 드라이브에 산재한 액세스 가능한 사용자 트랙 또는 여분의 트랙이다. 여분의 트랙은 표준 사용자 트랙이 베트 섹터를 포함할 경우 데이터 배치가 가능한 예비된 트랙이다.
헤드가 예비 트랙과 충돌하지 않으면, 데이터를 엑세스하기 위해 각 헤드는 전체 실린더 내의 대응하는 트랙을 따라 판독 및 기록을 한다. 단지 하나의 헤드가 소정의 순간에 사용가능하므로, 헤드는 헤드(0), 헤드(1), 헤드(2), 헤드(3) 및 헤드(4) 아래의 트랙으로부터 상이한 시간에 정보를 판독한다. 따라서 실린더(0)에 대해 헤드(0 내지 4)는 방해받지 않으며 헤드(0)에서 시작하여 헤드(4)로 끝나는 실린더 내의 모든 데이터를 액세스할 수 있다. 그 후에, 엑추에이터는 실린더(1)의 제 1 트랙(220)으로 이동하며, 다시 한 번 헤드(0)에서 시작하여 헤드(4)로 끝난다; 각 헤드는 어떠한 방해도 없이 트랙상의 대응하는 데이터를 액세싱한다. 그러나, 실린더(2)에서 헤드(3 및 4)는 데이터 전송을 방해하는 여분의 트랙과 충돌한다.
실린더(0, 1 및 2)는 또한 존(230)으로 언급되는 원시 존(0)을 형성하기 위해 함께 배치된다. 유사하게 실린더(3, 4 및 5)는 또한 존(240)으로 언급되는 원시 존(1)을 구성한다. 트랜스듀서 사용자 헤드의 품질에 관한 그리고 트랙의 포맷팅에 관한 정보를 포함하는 시스템 데이터는 인접하게 배치된 수개의 액세스 불가능한 실린더로 구성된 수개의 존(280)내에 위치한다. 도 2에 도시된 원시 존에서, 판독 채널의 주파수는 원시 존 내의 모든 헤드에 대해 동일하다. 다시 말해서, 모든 헤드(210)가 양호하게 결정되어 어떠한 것도 주파수 조정이 되어야 하지 않는다. 존은 각 존에서 상이한 판독 밀도를 갖는다. 유사한 실린더 그룹은 나머지 사용가능한 실린더에 대해 존재한다. 결국, 시스템 데이트를 포함한 사용 불가능 실린더의 수는 예비 존(280)을 구성한다.
도 3은 디스크 드라이브의 헤드가 주파수 조정된 후의 수개의 원시 존(310, 330 및 350)을 나타내는 블록도이다. 헤드의 주파수 조정은 각 존에 대한 서브 존을 생성시킨다. 서브 존은 다양한 헤드가 작동하는 각각 상이한 판독 주파수에서 생성된다. 예를 들어, 하나의 헤드가 불충분한 실행 헤드로 결정되면, 각 존은 두개의 서브 존을 포함할 것이다. 서브 존(00)은 제 1 주파수로 기록된 정보를 가질 것이며 서브 존(01)은 주파수 조정된 헤드 주파수에서 기록된 정보를 가질 것이다. 도 3에 도시된 대로, 존은 N개의 서브 존으로 분할될 것이다. 서브 존의 최대 수(N)는 디스크 드라이브(100)의 헤드(210)의 최대 수와 동일할 것이다. 다시 말해, 상이한 주파수에서의 각 헤드 기록은 그 자신 고유의 서브 존을 가질 것이다. 원시 존은 0, 1,...,n으로 번호 매겨진다. 실시예에서, 원시 존(310)은 도 4의 원시 존(0)(230)과 대응한다. 유사하게, 원시 존(1)(330)은 도 4의 원시 존(1)(240)과 대응하며 이런식으로 도 5의 존(n)(350)은 도 4의 존(n)에 대응한다. 원시 존의 각 하나는 대응하는 서브 존(320,340 및 360)으로 분할된다. 실시예에서, 존(0)(310)은 존 특정 번호 순서 상태 즉, 서브 존(00), 서브 존(01), 서브 존(03), 서브 존(04),...,서브 존(0n)에 의해 따르는 0의 존 식별로 분류된 수개의 서브 존(320)을 갖는다. 따라서, 서브 존(00)은 서브 존(0)인 원시 존(0)에 대응한다. 유사하게, 서브 존(01)은 서브 존(1)인 원시 존(0)에 대응한다.
존(1)(330)은 서브 존 구조(340)을 가지며, 여기서 존 식별자는 1이다. 따라서, 존(1)(330)은 서브 존(10), 서브 존(11), 서브 존(12), 서브 존(13),...,서브 존(1n) 으로 분할된다. 추가의 존과 서브 존은 본 발명의 사상에 있으며 NN 서브 존(360)으로 분할되는 존(N)(350)으로 설명된다. 또다른 실시예에서, 수개의 서브 존은 하나로 통합될 수 있어서, 하드웨어 및 소프트 웨어에 의해 유지되는 존의 총수를 최소화한다. 또다른 실시예에서, 4개의 원시 존 및 12 실린더로부터의 12 트랙으로 포맷팅된 디스크(134)로부터 정보를 판독하는 총 5개의 헤드를 가진 드라이브를 생각하라. 물론, 실제의 디스크 드라이브(100)는 보다 많은 트랙과 실린더를 가질 것이다. 디스크 드라이브는 통상적으로 짝수의 헤드를 가진다. 만일 5개 헤드 중 2개가 단일 저 주파수로 조정되면, 4개의 원시 존은 두개의 서브 존으로 분할된다. 각 원시 존은 두개의 서브 존으로 분할되는데, 이들은 모든 실린더 상에 처음 세개의 논리 헤드로 작용하는 서브 존의 하나의 셋트 및 모든 실린더 상에 다음 두개의 논리 헤드로 작용하는 서브 존의 또다른 셋트이다. 또다른 실시예에서, 만일 주파수 조정된 헤드의 주파수가 원시 존의 모든 존에 있어서 0.5% 더 낮으면, 원시 존은 총 8개의 서브 존으로 분할된다.
도 6은 다양한 존 및 서브 존에 대한 비트 밀도에 있어서 주파수의 그래프이다. 존 그래프(400)는 순차적으로 번호 매겨진 원시 존(존(0) 내지 존(N))으로 구성된 수평 축(402)을 가지며, 초당 메가비트의 단위(MB/s)를 가지며 증가하는 비트 밀도를 나타내는 수직 축(404)을 가진다. 존(0)은 최외각 존이며 존(n)은 최내각 존으로 사용자 정보를 포함한다. 존의 기록 밀도가 감소할 경우, 계단형 함수(406)가 발생한다. 통상적으로, 존(0)인 디스크의 외부 직경에서, 최고 주파수 또는 비트 밀도가 기록된다. 유사하게, 대응하는 원시 존의 서브 존은 각각 수평 및 수직 축 배열(472 및 474)을 따라 그래프로 그려지며, 유사한 계단형 응답(476 및 478)을 가질 수도 있다. 도 6에 도시된 대로, 서브 존(01)은 (도 5에 도시된 원시 존(310)과 같은)원시 존(0)의 요소에 대응하며 320의 분할로 도시된 대로 도 5의 서브 존(01)에 대응한다. 그러나 서브 존 그래프(470)의 하나의 상이한 점은 존에서의 소정의 헤드에 대해 더 낮은 기록 비율이 있기 때문에 동일한 원시 존 모임(478)이 동일한 원시 모임(476)에 있어서 다른 서브 존 보다 더 낮은 비트 밀도를 가질 것이다. 전술한 실시예에서, 서브 존 중 하나의 존은 다른 셋트 보다 고도의 헤드 서비스 로드를 갖는다. 따라서 도 6에 도시된 대로 낮아지는 (헤드 서비스 로드)순서로 서브 존을 정렬하는 것이 유리할 수도 있다.
헤드 로드에 기초한 서브 존의 순서로 인해, 유지된 데이터 전송 비율은 존 그 자체가 점차적으로 고 밀도 존에서 저 밀도 존으로 비트 밀도에서 감소하면서 점차로 감소한다. 그러나 데이터 전송 비율은 존이 서브 존(30)을 향해 확장하여 서브 존(01)으로 진입함에 따라 급증할 것이며, 이어 점진적으로 다시 감소할 것이다. 더 낮은 실행 헤드의 포함으로 인해, 서브 존(0 내지 1)(477)은 동일한 원시 존에서의 서브 존(0 내지 0)보다 더 낮은 비트 밀도를 가질 것이다. 알고리즘은 서브 존을 뷰잉 및 정렬하는데 사용될 것이다.
헤드가 여전히 외부 직경에 있으므로, 높은 비트 밀도일 수 있으나, 양호한 헤드의 밀도 만큼 높지 않을 것이다. 게다가, 새로운 존에서의 헤드는 디스크 내부 직경의 양호한 헤드 보다 훨씬 높은 밀도를 갖는다. 지금까지의 더 낮을 실행 헤드에서의 양호한 실행에 대한 주파수는 생산 고려에 의존한다.
본 발명의 또다른 실시예는 실린더 내의 판독/기록 헤드의 주파수를 변화시킴으로써 더 낮은 실행 판독/기록 헤드를 재사용하는 방법에 관한 것이다. 이 발명은 타겟 논리적 블록 어드레스의 물리적 위치를 결정한다. 산술 논리 유닛(ALU)의 한 형태는 헤드의 수가 소정의 LBA를 번역하기 위해 알려질 것을 필요로한다. 결과적으로, 존 테이블은 타겟 존 및 존에 의해 서빙(serve)되는 헤드의 수를 결정하는데 사용된다. 펌웨어는 타겟 LBA의 존을 결정하기 위해 존 테이블을 서칭한다. 일단 타겟 존이 결정되면, 존에 의해 서빙되는 헤드의 수는 존 테이블에서의 위치에 기초하여(주파수 정렬 및 헤드 로드 정렬 방법으로) 결정될 수도 있다. 대안이 존을 식별하여 헤드의 수를 식별하는 ALU 정렬 그 자체를 사용할 수 있다.
입력으로서 앞서 결정된 헤드의 수를 사용하며, ALU 리소스는 타겟 LBA의 물리적 섹터, 헤드 및 실린더 위치를 계산하기 위해 재사용될 수 있다. ALU에 의해 반환된 헤드의 수는 서브 존 내에서의 주파수 조정된 헤드 수이다. 만일 타겟 LBA가 주파수 조정된 헤드 존에 있을 경우, 주파수 조정된 헤드 수는 조정되야 할 것이다.
도 7에서, 순차적 판독/기록 액세싱에 대한 논리적 블록 어드레스(LBA) 도해(500)의 빗금친 부분이 도시되어 있다. 격자형 레이아웃은 도 4와 같이 유사하게 구성되어 있다. 즉, 단일 실린더 내의 사용자 트랙은 여분 트랙이 충돌되거나 이 트랙이 액세스를 위해 더이상 사용가능 하지 않을 때까지 헤드에 의해 액세싱된다. 일 실시예에서, 수개의 사용자 트랙은 세개의 주파수 조정 안된 헤드(헤드 0, 1 및 2)(510)에 따라 액세스된다. 이로 인해서, 주파수 조정 안된 헤드(헤드 0, 1 및 2)(510)는 결국 존으로 알려진 실린더의 모든 그룹이 액세싱될 때까지 다른 실린더 내에서의 다른 트랙을 순차적으로 액세스한다. 이 예 내에서, 모든 주파수 조정 안된 서브 존은 실린더(0)에서 시작하여 실린더(n)까지 진행하면서 처음으로 액세싱된다. 마침내, 모든 주파수 조정된 서브 존(520)은 주파수 조정된 헤드(헤드 3 및 4)(512)에 의해 액세스된다. 모든 주파수 조정된 헤드에 대한 판독은 실린더(0)에서 시작하여 실린더(n)로 진행한다. 일 실시예에서, 어드레싱 도해는 예약 존을 갖는다. 예약 존은 실린더 내에서 독립적으로 시스템 데이터를 포함하여 사용자 데이터를 저장하지 않는다. 일 실시예에서, 헤드의 주파수 조정은 예약 존에서 발생하지 않는다. 예약 실린더의 모든 헤드는 예약 존에서 주파수 조정된 헤드를 다루는 데에서 펌웨어 복잡성을 피하기 위해 동일한 주파수를 공유할 것이다.
따라서, 도 7에 도시된 일례에 따라, 원시 존은 서브 존으로 분할된다. 이 실시예에서, LBA 도해는 순차적으로 그리고 더 적은 방해 속에서 많은 양의 데이터를 판독하기 위해 최적화된다. 도 5에 도시된 실시예에서의 디스크(134)를 판독할 때, 모든 주파수 조정 안된 헤드는 주파수 조정 안된 헤드 상태에서 모든 정보를 판독한다. 따라서, 엑추에이터는 외부 직경으로부터 내부 직경으로, 한 이웃한 실린더로부터 그 다음으로 이동한다. 액세스 시간은 최소화된다. 기록 채널에서의 스위칭 주파수로 소비된 시간도 또한 최소화된다. 다음으로, 엑추에이터는 실린더(0)로 되돌아오며 데이터는 유사한 방식으로 모든 주파수 조정된 헤드로부터 판독된다. 다시, 엑세스는 움직임이 실린더에서 이웃한 실린더 이동하므로 최소화된다. 주파수 스위칭도 또한 최소화된다. 레졸루션 실행은 특정 LBA 도해를 사용하여 더 커진다.
도 8은 원시 존의 모든 서브 존이 또다른 원시 존의 서브 존을 액세스 하기 전에 엑세스 되는 LBA 도해를 나타낸다. 우선 존의 주파수 조정 안된 헤드 이어서 동일한 존의 주파수 조정된 헤드(원시 존의 분리된 존)가 액세스 된다. 원시 존의 모든 서브 존은 또다른 존으로 이동하기 전에 판독된다. 이는 서펜타인 헤드 포맷팅(serpentine-by-head)으로 공지되어 있으며 주파수 조정 헤드에 기초한다. 시스템 데이터를 위한 예약 존은 도 7의 예약 존과 유사하게 도 8에 또한 존재한다. 도 8에 도시된 실시예에서, LBA 도해는 주파수 조정 헤드 서브 존이 주파수 조정 안된 헤드 서브 존과 혼합되어 있기 때문에 서펜타인 유사 방식으로 구성된다. 그러한 LBA 도해는 작은 데이터 세그먼트를 액세싱하기 위해 적합하며 도 7의 순차적 LBA 도해 보다 더 많은 액세싱 시간을 필요로한다. 그러나, 레졸루션 실행은 때때로 검색 시간(seek time)으로 언급되는 빈번한 액세스 방해로부터 지장(즉, 시간은 방해받지 않은 정보를 얻기 위해 증가한다)을 받을 수도 있다. 증가된 액세스 시간은 저밀도 존에 앞서 고밀도 존을 반복적으로 액세스하는 것으로 설명된다.
실시예 헤더 없는 형태의 포맷에서 데이터 세그먼트을 가지는 곳에서 포맷 맵은 통상적으로 각각의 트랙 상에 섹터가 위치하며 결국 어떤 섹터가 더 낮은 실행이 마킹되는 드라이브를 분별하기 위한 RAM에 위치한다.
도 9는 판독/기록 헤드를 가진 디스크 드라이브의 에러율을 향상시키기 위한 벙법을 제공하는 실시예의 흐름도(700)이다. 이 방법은 제 1 주파수로 데이터를 트랜스듀싱(블록 720), 제 2 주파수로 데이터를 트랜스 듀싱(730), 존을 서브 존으로 분할(블록 740) 및 존을 구성(블록 750)하는 디스크 어셈블리(블록 715)의 저장 면을 결정하는 것을 포함한다.
도 10은 컴퓨터 시스템의 개략도이다. 바람직하게, 본 발명은 컴퓨터 시스템(2000)에서 사용자에게 매우 적합하다. 컴퓨터 시스템(2000)은 전자 시스템 또는 정보 핸들링 시스템으로 일컬어질 수도 있으며 중앙 처리 유닛(2004), 메모리 및 중앙 처리 유닛(2004) 및 랜덤 액세스 메모리(2032)와 통신적으로 결합하기 위한 시스템 버스(2030)를 포함한다. 정보 핸들링 시스템(2002)은 전술한 램프를 포함하는 디스크 드라이브 장치를 포함한다. 정보 핸들링 시스템(2002)은 입/출력 버스(2010)를 포함할 수도 있으며 2012, 2014, 2016, 2018, 2020 및 2022 같은 수개의 주변 장치는 입출력 버스(2010)에 추가될 수도 있다. 주변 장치는 하드 디스크 드라이브, 마그네트로 광 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, 모니터, 키보드 및 다른 주변장치를 포함한다. 컴퓨터 시스템(2000)은 독립형 컴퓨터 시스템으로서 작동하며 하나 이상의 원격 컴퓨터로 논리적 연결을 사용하는 네트워킹된 환경에서 동작한다. 디스크 드라이브의 소정의 형태는 전술한 대로 디스크 면 상으로 슬라이더를 로딩 또는 언로딩하는 방법을 사용할 수도 있다.
바람직하게, 디스크 드라이브의 실린더 내에서 헤드 베이스 상에 기록 주파수를 변화시키기 위해 설명된 방법은 특히 헤더 없는 구조 환경에서 잘 수행된다. 낮은 수행 헤드의 실행은 향상될 수 있다. 게다가, 개선된 에러율이 성취되어 산출 문제를 극복한다. 본 발명은 계산을 수행하기 위한 엔진을 변경시킴이 없이 산술 논리 유닛(ALU) 계산의 정밀도를 향상되게 할 수도 있다. 게다가, 낮은 실행 헤드의 결과로서 전체 드라이브의 포기 또는 재작업이 거의 없게 된다.
결론
본 발명의 특징은 판독/기록 트랜스듀서를 가진 디스크 드라이브에 대한 정보의 판독 및 기록을 향상시키는 방법을 제공하는 것이다. 이 방법은 디스크 어셈블리의 제 1 저장면의 제 1 존에 있는 경우 제 1 주파수로 데이터 트랜스듀싱하는 단계 및 디스크 어셈블리의 제 2 저장면의 제 1 원시 존을 액세싱할 경우 제 1 주파수와 상이한 제 2 주파수로 데이터를 트랜스듀싱 하는 단계를 포함한다. 분할 단계는 제 1 원시 존 구조를 서브 존으로 확장하며, 게다가 서브 존과 관련된 헤드의 수를 나타내는 각 서브 존에 대한 파라미터를 유지한다.
설명된 방법의 실시예에서, 헤드의 수는 존 특정 파라미터로서 유지된다. 다른 실시예에서, 수개의 서브 존은 하나로 통합된다. 또다른 실시예에서, 존으로부터 구성하는 하나의 서브 존은 동일한 서브 존으로부터 구성하는 다른 서브 존과는 상이한 비트 밀도이다.
전술한 방법의 실시예에서, 서브 존을 분할하는 것은 주파수 조정된 트랜스듀서 도메인에서 섹터의 총 수를 가진 명목상 트랜스듀서 도메인에서의 섹터의 수를 비교하는 단계를 포함하며 명목상의 트랜스듀서 도메인에서의 섹터의 총 수가 주파수 조정된 트랜스듀서 도메인에서의 섹터의 총 수보다 현저히 큰 명목상의 트랜스듀서 도메인을 사용한다. 전술한 방법의 또다른 실시예는 존을 통합하는 단계,서브 존의 기록된 주파수를 사용하는 단계, 연속적인 명목상의 서브 존을 가진 하나의 명목상 서브 존의 기록 밀도를 비교하는 단계 및 실린더 스위치가 오프셋되었는지를 분석하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 특징은 개선된 디스크 드라이브를 제공한다. 이 디스크 드라이브는 제 1 디스크 면과 제 2 디스크 면을 가진 회전 디스크 어셈블리를 포함한다. 디스크 드라이브는 제 1 디스크 면에 대한 트랜스듀싱 관계에서 그리고 제 1 디스크 원시 존에서 제 1 주파수로 동작하는 제 1 헤드를 포함하며 제 2 디스크 면에 대한 트랜스듀싱 관계에서 그러나 제 1 원시 디스크 존에서 동작할 경우 제 1 주파수와 상이한 주파수에서 동작하는 제 2 헤드를 포함한다. 게다가, 전술한 제 1 존은 각 저장면 상의 대응하는 트랙의 동일한 반경 범위를 포함한다. 디스크 드라이브의 일 실시에에서, 제 1 존은 복수의 서브 존으로 분할되며 제 1 서브 존은 제 1 헤드와 제 2 서브 존은 제 2 헤드와 관련된다. 디스크 드라이브의 실시예에서, 적어고 서브 존 중 소정의 주파수는 관련된 제 1 헤드 및 제 2 헤드가 증가된 실행을 수행하도록 선택된다. 본 발명의 또다른 실시예는 정렬 방법을 제공하며, 여기서 제 1 및 제 2 서브 존은 헤드 로드에 기초하여 정렬된다. 또다른 실시예는 택일적 정렬 방법을 제고하며, 여기서 제 1 및 제 2 서브 존은 주파수에 기초하여 정렬된다.
본 발명의 또다른 특징은 대략 판독/기록 트랜스듀서에 위치된 기록 면을 가진 마그네틱 디스크를 포함하는 마그네틱 디스크 저장 시스템을 포함한다. 기록/판독 트랜스듀서는 기록 면의 정보를 판독 및 기록한다. 동시에, 메모리는 디스크 저장 시스템 내에서 결합되며 유사하게 판독/기록 트랜스듀서에 결합된다. 메모리는 서보 위치의 오프셋 값을 포함하며 제어기는 디스크 저장 시스템 내에서 결합된다. 제어기, 메모리 및 판독/기록 트랜스듀서가 결합된다. 더욱이, 제어기는 주파수 조정된 헤드의 수에 기초한 입력의 결과로서 타겟 어드레스 위에 디스크 저장 시스템에 판독/기록 트랜스듀서를 위치시키며, 여기서 주파수 조정된 헤드는 저주파수에서 작동된 헤드이다. 설명된 마그네틱 디스크 저장 시스템은 헤더 없는 포맷을 가진 데이터 세그먼트를 포함한다.
설명된 시스템의 다른 실시예는 각 저장 면 상에 대응하는 트랙의 동일한 반경 범위 및 소정의 복수의 그러한 존을 포함하는 원시 존을 포함한다. 결과적으로, 서브 존은 각 저장 면의 대응하는 트랙의 동일한 반경 범위를 포함하는 원시 존의 부분이다. 설명된 시스템의 실시예에서, 정보 핸들링 시스템은 정보 핸들링 시스템에 대해 입력 및 출력 데이터에 효과적으로 결합된 입/출력 시스템과 함께 마그네틱 디스크로 또는 그로부터 데이터를 전송하기 위해 효과적으로 결합되며, 결국 정보 핸들링 시스템에 결합된 메모리를 포함한다.
게다가, 본 발명의 또다른 특징은 낮은 실행 판독/기록 헤드를 재사용하는 시스템을 제공한다. 낮은 실행 판독/기록 헤드를 재사용하는 시스템은 기록 존 사이의 데이터를 저장하기 위한 복수의 기록 존을 포함한다. 따라서, 낮은 실행 판독/기록 헤드에 의해 초래된 에러율은 상당히 개선된다. 게다가, 저장 매체 상의 데이트를 판독 및 기록하기 위한 복수의 판독/기록 헤드, 판독/기록 헤드 주파수 변화를 조절하는 복수의 실린더 및 타겟 존 및 존에 의해 서빙된 헤드의 수를 결정하기 위한 존 테이블이 있다. 또다른 실시예에서, ALU 리소스는 존 및 전술한 시스템과 관련된 헤드의 수를 식별하는데 사용된다. 또다른 실시예에서, ALU리소스는 물리적 섹터, 헤드 및 타겟 LBA를 계산하여 서브 존 내에서 주파수 조정된 헤드 수가 되게 한다.
본 발명의 또다른 특징은 제 1 존 및 제 2 존을 더 포함하는 제 1 면을 가진 디스크를 포함하는 디스크 드라이브이다. 유사하게, 디스크 드라이브는 제 1 존 및 제 2 존을 더 포함하는 제 2 면을 가지며, 여기서 제 2 면의 제 1 존의 트랙은 제 1 면의 제1 존의 트랙과 일치한다. 게다가, 디스크 드라이브는 제 1 존 중 하나 내에서 에러율을 최소화하기 위한 수단을 포함한다.
전술한 사항이 설명되어졌지만 제한되지 않는 것을 이해해야 한다. 많은 다른 실시예가 전술한 사항을 재검토할 때 기술분야의 당업자에게 명백하다. 따라서 본 발명의 사상은 청구항의 권리 범위의 모든 사상과 함께 덧붙인 청구항을 참조하여 결정될 것이다.

Claims (22)

  1. 디스크 드라이브에 정보를 판독 및 기록하는 것을 개선하기 위한 방법으로서, 상기 디스크 드라이브는 판독/기록 트랜스듀서를 가지며, 상기 디스크 드라이브는 적어도 제1 저장면과 제2 저장면을 가지는 디스크 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 저장면과 제2 저장면은 적어도 제1 원시 존과 제2 원시 존으로 포맷팅되며, 상기 제1 원시 존은 상기 각 저장면들 상에 대응 트랙의 등가 범위를 포함하는, 정보 판독 및 기록 개선 방법에 있어서,
    (a) 상기 제1 저장면의 제1 원시 존에 있을 때 제1 주파수에서 정보를 트랜스듀싱 하는 단계; 및
    (b) 상기 디스크 어셈블리의 제2 저장면의 제1 원시 존에 있을 경우 상기 제1 주파수와는 다른 제2 주파수에서 정보를 트랜스듀싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    (c) 상기 제1 원시 존을 적어도 두개의 서브 존으로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 각 판독/기록 트랜스듀서에 대해, 상기 분할단계 (c)는 서브 존과 연관된 트랜스듀서의 수를 나타내는 각 서브 존에 대한 파라미터를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 분할 단계 (c)는 동일한 존으로부터 시작하는 다른 서브 존과는 다른 비트 밀도값에 따라 하나의 존으로부터 시작하는 하나의 서브 존을 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 분할 단계 (c)는,
    (c)(i) 주파수 조절된 트랜스듀서 도메인에서의 전체 수의 섹터와 공칭 트랜스듀서 도메인에서의 다수의 섹터를 비교하는 단계; 및
    (c)(ii) 공칭 트랜스듀서 도메인에서의 전체수의 섹터가 주파수 조절된 트랜스듀서 도메인에서의 전체수의 섹터보다 상당히 더 높은 공칭 트랜스듀서 도메인을 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    (d) 상기 서브 존을 구성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 서브 존 구성 단계는,
    (d)(i) 서브 존의 기록 주파수를 사용하는 단계;
    (d)(ii) 하나의 공칭 서브 존의 기록 밀도와 다음 공칭 서브 존을 비교 하는 단계; 및
    (d)(iii) 실린더 스위치가 오프셋되었는지를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 디스크 드라이브에 있어서,
    제1 디스크 표면과 제2 디스크 표면을 가지는 회전 디스크 어셈블리;
    제1 디스크 원시 존에서의 제1 주파수에서 상기 제1 디스크 표면과 트랜스듀싱 관계로 동작하는 제1 트랜스듀서; 및
    상기 제1 원시 디스크 존에서 동작할 때 상기 제1 주파수와는 다른 주파수에서 상기 제2 디스크 표면과 트랜스듀싱 관계로 동작하는 제2 트랜스듀서를 포함하며, 상기 제1 존은 각 저장면 상에 대응 트랙의 등가 반경 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제1 존은 복수의 서브 존으로 분할되고, 제1 서브 존은 제1 트랜스듀서와 연관되고 제2 서브 존은 제2 트랜스듀서와 연관되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  9. 제 8항에 있어서, 하나의 서브 존의 주파수중 적어도 하나는 연관된 제1 트랜스듀서 및 제2 트랜스듀서 중 하나가 연관된 제1 트랜스듀서 및 제2 트랜스듀서 중 다른 것에 비해 증가된 데이터 품질 성능을 가지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 서브 존은 트랜스듀서 로드를 기초로하여 분류되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 서브 존은 주파수를 기초로하여 분류되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  12. 자기 디스크 저장 시스템에 있어서,
    적어도 제1 및 제2 기록면을 가지는 자기 디스크 어셈블리;
    상기 제1 기록면상에 정보를 판독하고 기록하기 위해 상기 자기 디스크의 제1 기록면에 근접하게 위치설정된 판독/기록 트랜스듀서;
    상기 디스크 저장 시스템 내에 결합되고 상기 판독/기록 트랜스듀서에 결합되어 있으며, 서보 위치의 오프셋 값을 포함하는 메모리; 및
    상기 디스크 저장 시스템 내에서 결합되고 상기 판독/기록 트랜스듀서와 메모리에 결합되어 있는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 전체수의 최적화된 트랜스듀서를 기초로한 입력의 결과로서 타겟 어드레스를 통해 상기 디스크 저장 시스템 내에서 판독/기록 트랜스듀서를 위치설정하며, 최적화된 트랜스듀서는 낮은 주파수에서 동작하는 트랜스듀서인 것을 특징으로 하는 자기 디스크 저장 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제1 기록면상에 기록되는 데이터 세그먼트는 헤더 없는 포맷을 가지는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 저장 시스템.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기록면상에 포맷팅된 원시 존은 상기 저장면들의 각각에 대응 트랙의 등가 반경범위를 포함하며, 이러한 복수의 존들은 사전결정되는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 저장 시스템.
  15. 제 14항에 있어서, 서브 존은 상기 각 저장면들 상에 대응 트랙의 등가 반경 범위를 포함하는 원시 존의 분할인 것을 특징으로 하는 자기 디스크 저장 시스템.
  16. 제 12항에 있어서,
    자기 디스크로 그리고 자기 디스크로부터 데이터를 전송하도록 결합된 정보 처리 시스템;
    상기 정보 처리 시스템에 데이터를 입력 및 출력하도록 결합된 입/출력 서브시스템; 및
    상기 정보 처리 시스템에 결합된 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 저장 시스템.
  17. 하위 수행 판독/기록 트랜스듀서를 재사용하기 위한 시스템에 있어서,
    하위 수행 판독/기록 트랜스듀서에 의해 초래된 에러율을 개선하기 위하여 복수의 기록 존들 중에서 주파수의 변화를 가지는, 데이터를 저장하기 위한 복수의 기록 존;
    저장 매체 상에 정보를 판독 및 기록하기 위한 복수의 판독/기록 트랜스듀서;
    판독/기록 트랜스듀서 주파수 변화를 수용하는 복수의 실린더; 및
    존에 의해 서비스된 트랜스듀서의 수와 타겟 존을 결정하기 위한 존 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 17항에 있어서, 산술 논리 유니트(ALU) 자원은 존과 트랜스듀서의 수를 식별하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 ALU 자원은 물리적 섹터, 트랜스듀서 및 타겟 블록 어드레스(LBA)의 실린더 위치를 계산하여, 서브 존 내에서 주파수 조절된 트랜스듀서 수를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 디스크 드라이브에 있어서,
    제1 존과 제2 존을 포함하는 제1면을 가지는 디스크;
    제1 존과 제2 존을 포함하는 제2 면을 포함하는데, 상기 제2 면의 제1존의 트랙은 상기 제1면의 제1존의 트랙에 상응하며; 및
    상기 제1 존들 중 하나의 존 내에 에러율을 최소화하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  21. 디스크 드라이브에 있어서,
    제1 및 제2 판독/기록 트랜스듀서; 및
    상기 제1 판독/기록 트랜스듀서와 트랜스듀싱 관계의 제1 저장면 및 상기 제2 판독/기록 트랜스듀서와 트랜스듀싱 관계의 제2 저장면을 가지는 디스크 어셈블리를 포함하며, 상기 제1 저장면 및 제2 저장면은 적어도 제1존 및 제2존으로 포맷팅되고, 상기 제1 존은 상기 각 저장면상에 대응 트랙의 등가 범위를 포함하며, 제1 양의 데이터는 상기 제1 저장면의 제1 존에 기록되고, 상기 제1 양의 데이터와는 다른 제2 양의 데이터는 상기 제2 저장면의 제1 존에 기록되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 제1 존은 복수의 서브 존으로 분할되고, 제1 서브 존은 제1 트랜스듀서와 연관되고, 제2 서브 존은 제2 트렌스듀서와 연관되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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