KR20130006980A

KR20130006980A - 디스크의 원주방향 ｂｐｉ 제어방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브

Info

Publication number: KR20130006980A
Application number: KR1020110062709A
Authority: KR
Inventors: 김태영
Original assignee: 시게이트 테크놀로지 인터내셔날
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-18
Also published as: US9030772B2; US20130170064A1

Abstract

디스크의 원주방향 BPI 제어방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브가 개시된다. 본 발명은 디스크 표면의 불균일에 기인한 리드/라이트 퍼포먼스(read/write performance) 차이에 기초하여 디스크의 원주방향에 따른 BPI를 다르게 제어함으로써 용량을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 기술을 개시한다.

Description

디스크의 원주방향 ＢＰＩ 제어방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브{BPI control method for disk and hard disk drive controlled by the same}

본 발명은, 디스크의 원주방향 BPI 제어방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 디스크의 원주방향에 따른 BPI를 다르게 제어함으로써 용량을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.

데이터 저장 장치 중의 하나인 하드디스크 드라이브(HDD)는 자기헤드에 의해 디스크(disk)에 기록된 데이터를 재생하거나 디스크에 사용자 데이터를 기록함으로써 컴퓨터 시스템 운영에 기여한다.

이와 같은 하드디스크 드라이브는 점차 고용량화, 고밀도화 및 소형화되는 추세에 있으므로 그에 따라 더욱 정교한 메커니즘이 요구된다.

한편, 하드디스크 드라이브의 기록 매체인 디스크는, 박막 증착 방식에 의하여 표면에 자기 기록층이 기록되는데, 디스크 표면의 작은 불균일에 의해서도 예상 용량의 부족 및 신뢰성 불량이 발생될 수 있다. 여기서, 불균일이라 함은 디스크의 표면의 물리적/화학적 편평도를 의미할 수 있다.

도 1은 통상적으로 적용되는 디스크에 대한 BPI 제어 그래프(control graph)이고, 도 2는 디스크와 BPI 간의 상관관계를 개략적으로 도시한 그래프이다.

도 1을 참조하면, 현재 출시되고 있는 하드디스크 드라이브의 경우, 디스크의 BPI 제어 시 디스크의 반경방향(a)으로는 각속도를 고려하여 그 BPI를 다르게 조절한다. 즉 디스크의 내주 영역(I/R, Inner Radius)보다 길이가 긴 외주 영역(O/R, Outer Radius) 쪽으로 갈수록 BPI가 점차 커지도록 제어한다.

하지만, 디스크의 실린더 방향인 원주방향(b)으로는 BPI 제어는 다소 복잡하거나 번거롭다는 이유로 그간 BPI가 동일한 값을 가지도록 제어되어 왔는데, 이 때문에, 디스크 표면의 작은 불균일에 의해서도 예상 용량의 부족 및 신뢰성 불량이 발생될 수 있다.

이에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 박막 증착 방식에 의하여 자기 기록층이 기록되는 디스크의 표면은 이상적인 완전 평면을 형성할 수는 없으며, 편평도에 따라 도 2처럼 리드/라이트 성능이 높은 위치(D1)와 낮은 위치(D2)가 존재할 수밖에 없다. 즉 디스크에는 다른 표면보다 상대적으로 낮은 불균일 표면위치(P)가 존재할 수밖에 없다.

이러한 현상은 디스크의 제조 상 필연적으로 발생될 수밖에 없는데, 이러한 상황을 고려하지 않고 도 2처럼 원주방향(b)으로의 BPI를 동일한 값으로 세팅하여 제어하게 되면 불균일 표면위치(P) 영역으로 인해 예상 용량의 부족 및 신뢰성 불량이 초래된다.

이에 대한 대안으로서, BPI를 낮추는 방안을 고려할 수 있는데, 이처럼 BPI를 낮추면 데이터의 사이즈가 커지게 되어 리드(read) 시의 에러 발생률은 줄어드는 반면 용량은 감소하게 된다.

그렇다고 해서, 반대로 BPI를 높이면 데이터의 사이즈가 작아져 용량을 증가시킬 수 있지만 리드 시의 에러 발생률이 증가하게 된다.

도 3은 디스크 표면의 원주방향 OW(Over Write)와 해당 위치에서의 리드/라이트 에러 발생률(Error Rate)을 측정한 그래프이다.

이 그래프를 참조하면, 디스크 표면의 원주방향 OW와, 해당 위치에서의 에러 발생률의 비트(bit) 값인 BER(Bit Error Rate)는 서로 같은 경향을 가지고 즉 비례하면서 변화되고 있는 것을 알 수 있다.

위와 같은 현상은 디스크 표면의 불균일로 인하여 발생되는 문제일 수 있으며, 이를 토대로 OW가 낮은 곳에서 리드 또는 라이트가 잘 되지 않는 신뢰성 불량이 발생되고 있는 것을 예상할 수 있다.

이러한 신뢰성 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 하드디스크 드라이브에 인가되는 전체적인 BPI를 낮추거나 디스크 표면의 원주방향 OW를 상향 조절하는 방식을 사용할 수는 있지만, 이 경우, 하드디스크 드라이브의 용량이 감소하게 되고, 또한 수율 감소로 인한 생산성 문제가 야기될 수 있다.

이상 설명한 것처럼, 디스크 표면의 불균일에 기인한 리드/라이트 퍼포먼스(read/write performance, 성능)의 차이가 분명히 존재함에도 불구하고 종래처럼 디스크 표면의 원주방향 BPI를 동일한 값으로 제어하는 경우에는 용량 부족 문제 또는 신뢰성 문제를 발생시킬 우려가 상당히 높으므로 이에 대한 새로운 대안이 요구된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 디스크 표면의 불균일에 기인한 리드/라이트 퍼포먼스(read/write performance)의 차이에 기초하여 디스크의 원주방향에 따른 BPI를 다르게 제어함으로써 용량을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법 및 그 방법이 적용된 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 디스크(disk) 표면의 원주방향에 따른 리드/라이트(read/write) 퍼포먼스(performance)를 측정하는 단계; 및 (b) 상기 리드/라이트 퍼포먼스의 측정값에 기초하여 상기 디스크 표면의 원주방향 BPI(Bit Per Inch)를 서로 다르게 세팅하는 단계를 포함하는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법이 제공될 수 있다.

상기 (a) 단계는, 상기 디스크 표면의 원주방향 OW(Over Write) 또는 BER(Bit Error Rate)을 측정하는 단계일 수 있다.

상기 (b) 단계는, 상기 디스크 표면의 원주방향을 따라 미리 결정된 값으로 세팅된 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟(target) OW 또는 BER과, 서보 시그널(servo signal) 별로 측정된 OW 또는 BER을 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산한 다음, 상기 OW 또는 상기 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅하는 단계일 수 있다.

하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 서보 시그널로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계는, 상기 디스크를 반경방향 또는 원주방향으로 분할한 다수의 존(zone) 별로 측정되어 구해진 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 다수의 존 별 BPI 수정값으로 세팅할 수 있다.

하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 다수의 존 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 존으로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 표면에 자기 기록층이 기록되어 있는 디스크; 상기 디스크 상의 데이터를 라이트(write)하거나 라이트된 데이터를 리드(read)하기 위한 자기헤드를 구비하는 헤드 스택 어셈블리; 및 상기 디스크 표면의 원주방향에 따른 리드/라이트 퍼포먼스(performance)를 측정하고, 상기 리드/라이트 퍼포먼스의 측정값에 기초하여 상기 디스크 표면의 원주방향 BPI(Bit Per Inch)를 서로 다르게 세팅하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 하드디스크 드라이브가 제공될 수 있다.

상기 리드/라이트 퍼포먼스는 상기 디스크 표면의 원주방향 OW(Over Write) 또는 BER(Bit Error Rate)일 수 있으며, 상기 컨트롤러는, 상기 디스크 표면의 원주방향을 따라 미리 결정된 값으로 세팅된 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟(target) OW 또는 BER과, 서보 시그널(servo signal) 별로 측정된 OW 또는 BER을 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산한 다음, 상기 OW 또는 상기 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅하도록 컨트롤할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 서보 시그널로 제공하도록 컨트롤할 수 있다.

상기 컨트롤러는, 상기 디스크를 반경방향 또는 원주방향으로 분할한 다수의 존(zone) 별로 측정되어 구해진 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 다수의 존 별 BPI 수정값으로 세팅하도록 컨트롤할 수 있으며, 상기 컨트롤러는, 하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 다수의 존 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 존으로 제공하도록 컨트롤할 수 있다.

본 발명에 따르면, 디스크 표면의 불균일에 기인한 리드/라이트 퍼포먼스(read/write performance)의 차이에 기초하여 디스크의 원주방향에 따른 BPI를 다르게 제어함으로써 용량을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 통상적으로 적용되는 디스크에 대한 BPI 제어 그래프(control graph)이다.
도 2는 디스크와 BPI 간의 상관관계를 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 3은 디스크 표면의 원주방향 OW(Over Write)와 해당 위치에서의 리드/라이트 에러 발생률(Error Rate)을 측정한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크의 원주방향 BPI 제어방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 부분 분해 사시도이다.
도 5는 디스크 영역의 개략적인 평면도이다.
도 6은 각 트랙의 데이터 포맷을 도시한 도면이다.
도 7은 서보섹터의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브의 개략적인 제어블록도이다.
도 9는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법의 플로차트이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스크의 원주방향 BPI 제어방법의 플로차트이다.
도 11은 도 10의 제어방법이 적용되는 디스크 영역의 개략적인 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스크의 원주방향 BPI 제어방법이 적용되는 디스크 영역의 개략적인 평면도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크의 원주방향 BPI 제어방법이 적용된 하드디스크 드라이브의 부분 분해 사시도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 데이터를 기록 저장하는 디스크(11, disk)와 디스크(11)를 지지하여 회전시키는 스핀들 모터(12, spindle motor)를 갖는 디스크 팩(10, disk pack)과, 디스크(11) 상의 데이터를 독출하는 헤드 스택 어셈블리(20, HSA, Head Stack Assembly)와, 이들 구성 부품들이 조립되는 베이스(30, base)와, 베이스(30)의 하부에 결합되며 대부분의 회로 부품들을 PCB(Printed Circuit Board) 상에 장착하여 각종 부품들을 제어하는 인쇄회로기판조립체(40, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 베이스(30)의 상부를 덮는 커버(50, cover)를 구비한다.

헤드 스택 어셈블리(20)는 디스크(11) 상에 데이터를 라이트하거나(기록하거나) 라이트된 데이터를 리드하기(독취하기) 위한 운반체(carriage)이다. 액추에이터(actuator)라 불리기도 한다.

헤드 스택 어셈블리(20)는 디스크(11) 상에 데이터를 리드/라이트(read/write) 하는 자기헤드(21, magnetic head)와, 자기헤드(21)가 디스크(11) 상의 데이터를 액세스(access)할 수 있도록 피봇축(22)을 축심으로 디스크(11) 상을 선회하는 액추에이터 아암(23)과, 피봇축(22)을 회전 가능하게 지지하며 액추에이터 아암(23)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(24)와, 피봇축 홀더(24)에서 액추에이터 아암(23)의 반대방향에 마련되며 보이스 코일 모터(25, VCM, Voice Coil Motor)의 마그네트 사이에 위치하도록 보이스 코일(미도시)이 권회된 보빈(미도시)을 구비한다.

자기헤드(21)는, 디스크(11)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(11)의 표면을 자화시킴으로써 회전하는 디스크(11)로부터 정보를 리드하거나 라이트한다. 이러한 자기헤드(21)는, 트랙(track)의 데이터를 읽는 읽기 헤드(read head)와, 트랙에 데이터를 쓰는 쓰기 헤드(write head)로 나뉜다.

보이스 코일 모터(25)는 자기헤드(21)를 디스크(11) 상의 원하는 위치에 이동시키기 위하여 액추에이터 아암(23)을 회동시키는 일종의 구동모터로서, 플레밍의 왼손법칙 즉, 자계 속에 있는 도체에 전류를 흘렸을 때 힘이 발생하는 원리를 이용한 것인데, 마그네트 사이에 위치하는 보이스 코일에 전류를 인가함으로써 보빈에 힘을 가하여 보빈을 회동시키게 된다. 이로써, 피봇축 홀더(24)에서 보빈과 반대방향으로 연장된 액추에이터 아암(23)이 회동되어 그 끝단에 지지된 자기헤드(21)가 회전하는 디스크(11) 상의 반경방향으로 이동하면서 트랙(Track)을 검색하여 액세스하고, 액세스된 정보를 신호처리 하게 된다.

인쇄회로기판조립체(40)는, 각종 부품들을 제어하는 한편 본 실시예의 디스크(11)의 원주방향 BPI 제어방법을 컨트롤하는 컨트롤러(42, 도 7 참조)와, BPI 테이블(BPI table)이 저장되는 적어도 하나의 메모리(미도시)를 구비할 수 있다.

도 5는 디스크 영역의 개략적인 평면도이고, 도 6은 각 트랙의 데이터 포맷을 도시한 도면이며, 도 7은 서보섹터의 상세한 구성을 도시한 도면이다.

데이터를 기록 저장하는 디스크(11)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 서보(servo) 정보와 데이터(data) 정보가 저장되는 객체로서의 트랙(13)과, 이들을 회전축심에 대해 등각도 간격으로 분할한 단위 객체의 섹터(14, sector)가 형성되어 있다.

각 트랙(13)들에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 트랙 탐색(track seeking) 또는 트랙 추종(track following) 등의 서보 제어를 위한 서보 시그널(servo signal)이 인가되는 서보섹터(15, servo sector)와, 사용자의 데이터를 기록하기 위한 데이터섹터(17, data sector)가 교호적으로 위치되어 있다.

서보섹터(15) 하나는, 도 7에 도시된 바와 같이, 프리앰블(15a, preamble)과, SAM(15b, Servo Address Mark)과, 그레이 코드(15c, gray code)와, 섹터 코드(15d, sector code)와, 버스트 A, B, C, D(15e, burst A, B, C, D)와, PAD(15f)를 구비한다.

먼저, 프리앰블(15a)은 서보 시그널에 따른 서보 정보의 독출 시 클럭 동기를 제공하는 동시에 서보섹터의 앞에 갭(gap)을 제공하여 서보섹터임을 표시하는 것으로 서보 동기(servo sync)라고도 한다. SAM(15b)은 서보의 시작을 알려 뒤에 이어지는 그레이 코드(15c)를 읽기 위한 동기를 제공한다. 즉, SAM(15b)은 서보 제어에 관련된 각종 타이밍 펄스를 생성하기 위한 기준점으로 제공된다. 그레이 코드(15c)는 각 트랙(13)에 대한 정보 즉, 트랙 정보를 제공한다. 섹터 코드(15d)는 섹터의 넘버(number)를 제공한다. 버스트 A, B, C, D(15e)는 트랙 탐색을 위해 요구되는 위치오차신호(PES, Position Error Signal)를 제공한다. 마지막으로, PAD(15f)는 서보섹터에서 데이터섹터로의 트랜지션 마진(transition margin)을 제공한다.

데이터섹터(17)는 서보섹터(15)의 전후에 위치한다. 데이터섹터(17)는 ID 필드(17a, ID field)와 데이터 필드(17b, data field)로 구분된다.

ID 필드(17a)에는 해당 데이터섹터를 식별하기 위한 헤더(Header) 정보가 기록된다. 그리고 데이터 필드(17b)에는 사용자가 기록하고자 하는 디지털 데이터가 기록된다.

도 8은 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브의 개략적인 제어블록도이다.

이 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 프리앰프(53), 리드/라이트 채널(54), 호스트 인터페이스(55), VCM 구동부(50), SPM 구동부(56) 및 상태추정기(57), 그리고 이들을 제어하는 컨트롤러(42)를 구비한다.

프리 앰프(53, Pre-AMP)는 자기헤드(21)가 디스크(11)로부터 재생한 데이터 신호를 증폭하거나, 리드/라이트 채널(54)에 의하여 변환된 기록 전류를 증폭하여 자기헤드(21)를 통하여 디스크(11)에 기록시킨다.

리드/라이트 채널(54, R/W Channel)은, 프리 앰프(53)가 증폭한 신호를 디지털 신호로 변환하여 호스트 인터페이스(55)를 통하여 호스트 기기(미도시)로 전송하거나, 사용자가 입력한 데이터를 호스트 인터페이스(55)를 통하여 수신하여 기록에 용이한 2진 데이터 스트림(Binary Data Stream)으로 변환시켜 프리 앰프(53)로 입력한다.

호스트 인터페이스(55, Host Interface)는, 디지털 신호로 변환된 데이터를 호스트 기기로 전송하거나, 사용자가 입력한 데이터를 호스트 기기로부터 수신하여 컨트롤러(42)를 통하여 리드/라이트 채널(54)로 입력한다.

VCM 구동부(50, VCM Driver)는, 컨트롤러(42)의 제어 신호를 받아서 보이스 코일 모터(25)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.

SPM 구동부(56, SPM Driver)는, 컨트롤러(42)의 제어 신호를 받아서 스핀들 모터(12)에 인가되는 전류의 양을 조절한다.

상태추정기(57)는 위치 에러 신호(Position Error Signal)로부터 공지된 상태 방정식을 이용하여 자기헤드(21)의 위치, 속도 및 제어 입력 정보를 포함하는 자기헤드(21) 움직임의 상태 변수값을 추정하는 프로세스를 실행한다.

한편, 본 실시예의 하드디스크 드라이브(1)에 구비되는 컨트롤러(42)는 디스크(11)의 원주방향 BPI 제어방법을 컨트롤한다.

즉 본 실시예에서 적용되는 컨트롤러(42)는, 디스크(11) 표면의 원주방향(b, 도 5 참조) BPI(Bit Per Inch)가 동일한 값을 가지도록 제어되어 왔던 종래기술과 달리, 디스크(11) 표면의 원주방향(b) BPI를 서로 다르게 세팅하도록 컨트롤한다.

앞서도 기술한 바와 같이, 디스크(11) 표면은 불균일할 수밖에 없으며, 이에 따라 원주방향(b)에 따른 리드/라이트 퍼포먼스(read/write performance)에 차이가 발생될 수밖에 없다는 점을 고려하여 컨트롤러(42)는, 리드/라이트 퍼포먼스의 측정값에 기초하여 디스크(11) 표면의 원주방향 BPI를 서로 다르게 세팅하도록 컨트롤한다.

이때, 리드/라이트 퍼포먼스, 즉 리드/라이트 특성은 다양한 팩터가 될 수 있다. 하지만, 이하에서는 리드/라이트 퍼포먼스를 도 3과 관련하여 기설명한 디스크(11) 표면의 원주방향 OW(Over Write) 또는 BER(Bit Error Rate)로 설명하기로 한다. 디스크(11) 표면의 원주방향 OW는 얼마만큼 잘 라이트되는지의 척도를, 디스크(11) 표면의 원주방향 BER은 리드 시의 에러 발생률을 의미할 수 있다.

한편, 컨트롤러(42)는, 디스크(11) 표면의 원주방향을 따라 미리 결정된 값으로 세팅된 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟(target) OW 또는 BER과, 서보 시그널 별로 측정된 OW 또는 BER을 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산한 다음, 계산된 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅하도록 컨트롤한다.

여기서, BPI 기본 세팅값은 디스크(11) 제조 시 미리 결정되는 BPI 기본 세팅값으로서, 종래의 경우, BPI 기본 세팅값을 변화 없이 그대로 사용하여 왔기 때문에, 용량 부족 문제와 신뢰성 문제를 발생시켜 왔다.

이후, 컨트롤러(42)는 하드디스크 드라이브(1)가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 서보 시그널 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 서보 시그널로 제공하도록 컨트롤한다.

쉽게 표현하여, 디스크(11) 표면의 원주방향 OW 또는 BER은 실질적으로 비례하면서 변화되고 있기 때문에(도 3 참조), 예컨대 디스크(11) 표면에서 OW가 부족한 영역에 대해서는 해당 위치에서의 BPI를 낮춰 에러 발생률을 줄임으로써 신뢰성을 향상시키고, OW가 높은 영역에 대해서는 BPI를 높여 용량을 증가시킬 수 있다. BPI를 높이면 데이터의 사이즈가 작아지기 때문에 용량을 증가시킬 수 있다.

이처럼 디스크(11) 표면의 원주방향 BPI를 서로 다르게 세팅하여 컨트롤함으로써 용량을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이러한 컨트롤러(42)의 작용에 대하여 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 9는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법의 플로차트이다.

우선, 디스크(11) 표면의 원주방향에 따른 OW 또는 BER을 각 서보 시그널 별로 측정한다(S11).

측정된 정보는 기록됨으로서 디스크(11) 표면의 원주방향에 따른 OW 또는 BER 분포가 확인될 수 있다. 이때는 디스크(11) 표면의 원주방향에 따른 단위 섹터당 OW 또는 BER의 값일 수 있다.

다음, 디스크(11) 표면의 원주방향을 따라 미리 결정된 값으로 세팅된 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟(target) OW 또는 BER과, 서보 시그널 별로 측정된 OW 또는 BER을 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산한 다음, 계산된 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅한다(S12).

한편, S12 단계에 대해 좀 더 부연하여 설명하면 다음과 같다. 즉 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟 OW 또는 BER 보다 낮은 값(value)을 가진 위치인 어느 한 서보 시그널에서부터 그 다음의 서보 시그널이 리드되는 동안, 다시 말해 원주방향으로 섹터 별 리드되는 동안의 BPI를 BPI 기본 세팅값보다 낮춰 잡고 OW 또는 BER를 측정한다. 이의 방법은 수차례 반복될 수 있다.

반대로, 타켓 OW 또는 BER 보다 높은 값(value)을 가진 위치인 어느 한 서보 시그널에서부터 그 다음의 서보 시그널이 리드되는 동안의 BPI를 BPI 기본 세팅값보다 높여 잡고 다시 OW 또는 BER를 측정한다. 이의 방법 역시 수차례 반복될 수 있다.

이렇게 측정된 OW 또는 BER을 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟 OW 또는 BER과 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산하면, 해당 서보 시그널에서 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI 수정값이 구해질 수 있으며, 이를 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅하면 된다.

이때의 BPI 수정값은 BPI 기본 세팅값 그대로일 수도 있고, BPI 기본 세팅값보다 작거나 클 수 있으며, 메모리 혹은 디스크(11)의 메인티넌스 영역에서 BPI 테이블(BPI table)로 저장될 수 있다.

이후에, 하드디스크 드라이브(1)가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때는 컨트롤러(42)가 BPI 테이블 상의 서보 시그널 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 서보 시그널로 제공하면 된다(S13).

이와 같은 구조와 방법을 갖는 본 실시예에 따르면, 디스크(11) 표면의 불균일에 기인한 리드/라이트 퍼포먼스(read/write performance)의 차이에 기초하여 디스크(11)의 원주방향에 따른 BPI를 다르게 제어될 수 있기 때문에, 종래와 달리 용량을 증가시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스크의 원주방향 BPI 제어방법의 플로차트이고, 도 11은 도 10의 제어방법이 적용되는 디스크 영역의 개략적인 평면도이다.

본 실시예의 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 디스크(11a)를 반경방향(a)과 원주방향(b)으로 이루어지는 2차원의 존 맵으로 구획하여 디스크(11a)의 원주방향 BPI를 다르게 제어하고 있다. 도 11에 도시된 존 맵에는 다수의 존(zone)이 규칙적으로 배열되어 있다.

도 10을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 우선 반경방향(a)과 원주방향(b)으로 이루어지는 2차원의 존 맵(zone map, 도 11 참조)을 제작한다(S21).

다음, 디스크(11a) 표면의 원주방향에 따른 OW 또는 BER을 각 존 별로 측정한다(S22). 측정된 정보는 기록됨으로서 디스크(11a) 표면의 원주방향에 따른 존 별 OW 또는 BER 분포가 확인될 수 있다.

다음, 디스크(11a)를 반경방향 또는 원주방향으로 분할한 다수의 존(zone) 별로 측정되어 구해진 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 다수의 존 별 BPI 수정값으로 세팅한다(S23).

이후에, 하드디스크 드라이브(1)가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때는 컨트롤러(42)가 BPI 테이블 상의 존 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 존으로 제공하면 된다(S24). 이때는 해당 존 내의 모든 위치로 동일한 BPI가 제공된다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스크의 원주방향 BPI 제어방법이 적용되는 디스크 영역의 개략적인 평면도이다.

도 11의 경우, 존 맵 상의 존들이 일정한 규칙을 가지고 구획되어 있는 반면, 도 12에 도시된 디스크(11b)의 경우에는 존 맵 상의 존들이 규칙적이지 않게 구획되어 있는데, 도 12의 경우 역시 적용될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 디스크 팩 11 : 디스크
20 : 헤드 스택 어셈블리 21 : 자기헤드
30 : 베이스 42 : 컨트롤러
50 : 커버

Claims

(a) 디스크(disk) 표면의 원주방향에 따른 리드/라이트(read/write) 퍼포먼스(performance)를 측정하는 단계; 및
(b) 상기 리드/라이트 퍼포먼스의 측정값에 기초하여 상기 디스크 표면의 원주방향 BPI(Bit Per Inch)를 서로 다르게 세팅하는 단계를 포함하는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는, 상기 디스크 표면의 원주방향 OW(Over Write) 또는 BER(Bit Error Rate)을 측정하는 단계인 디스크의 원주방향 BPI 제어방법.
제2항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 디스크 표면의 원주방향을 따라 미리 결정된 값으로 세팅된 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟(target) OW 또는 BER과, 서보 시그널(servo signal) 별로 측정된 OW 또는 BER을 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산한 다음, 상기 OW 또는 상기 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅하는 단계인 디스크의 원주방향 BPI 제어방법.
제3항에 있어서,
하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 서보 시그널로 제공하는 단계를 더 포함하는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법.
제2항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 디스크를 반경방향 또는 원주방향으로 분할한 다수의 존(zone) 별로 측정되어 구해진 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 다수의 존 별 BPI 수정값으로 세팅하는 단계인 디스크의 원주방향 BPI 제어방법.
제5항에 있어서,
하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 다수의 존 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 존으로 제공하는 단계를 더 포함하는 디스크의 원주방향 BPI 제어방법.
표면에 자기 기록층이 기록되어 있는 디스크;
상기 디스크 상의 데이터를 라이트(write)하거나 라이트된 데이터를 리드(read)하기 위한 자기헤드를 구비하는 헤드 스택 어셈블리; 및
상기 디스크 표면의 원주방향에 따른 리드/라이트 퍼포먼스(performance)를 측정하고, 상기 리드/라이트 퍼포먼스의 측정값에 기초하여 상기 디스크 표면의 원주방향 BPI(Bit Per Inch)를 서로 다르게 세팅하도록 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 하드디스크 드라이브.
제7항에 있어서,
상기 리드/라이트 퍼포먼스는 상기 디스크 표면의 원주방향 OW(Over Write) 또는 BER(Bit Error Rate)이며,
상기 컨트롤러는, 상기 디스크 표면의 원주방향을 따라 미리 결정된 값으로 세팅된 BPI 기본 세팅값에 따른 타겟(target) OW 또는 BER과, 서보 시그널(servo signal) 별로 측정된 OW 또는 BER을 비교하여 OW 또는 BER의 변화량을 계산한 다음, 상기 OW 또는 상기 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값으로 세팅하도록 컨트롤하는 하드디스크 드라이브.
제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 서보 시그널 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 서보 시그널로 제공하도록 컨트롤하는 하드디스크 드라이브.
제7항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 디스크를 반경방향 또는 원주방향으로 분할한 다수의 존(zone) 별로 측정되어 구해진 OW 또는 BER의 변화량에 따른 BPI를 상기 다수의 존 별 BPI 수정값으로 세팅하도록 컨트롤하며,
상기 컨트롤러는, 하드디스크 드라이브가 동작되어 리드/라이트 동작이 진행될 때 상기 다수의 존 별 BPI 수정값에 기초하여 그에 대응되는 BPI를 해당 존으로 제공하도록 컨트롤하는 하드디스크 드라이브.