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技術 デ—タ記憶ディスク上のデ—タエラ—の位置を正確に判断し、エラ—を訂正するための方法、およびデ—タ記憶媒体上のデ—タエラ—の位置を正確に判断し、エラ—を訂正するための方法

出願人 クウォンタム・コーポレイション
発明者 キェウ-リェン・ティ・ダンジェームズ・バーノン・ペスク
出願日 1999年3月15日 (21年8ヶ月経過) 出願番号 1999-068940
公開日 2000年1月7日 (20年10ヶ月経過) 公開番号 2000-003504
状態 拒絶査定
技術分野 デジタル磁気記録 エラー検出又は訂正、試験
主要キーワード 物理境界 位置突き止め スライダアセンブリ ヘッドトランスデューサ メインデバイス 望ましくない事象 コンピュータコントローラ スピンドルアセンブリ
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課題

熱変動、スクラッチ、または他のデータ信号劣化の原因の存在の下で記録ヘッド、たとえばMRヘッド磁気記憶ディスク上のデータエラーを正確に位置突き止めし、訂正するための方法を提供する。

解決手段

この方法は、1セクタ分のデータを読出しECCシンドロームを集めるステップを含む。同時に、データエラーが検出され、そのおおよその位置が判断されてもよく、そこでECCプロセスがエラーの訂正のために適用される。検出されたデータエラーがECCによって訂正可能でない場合、この方法は検出されたデータエラー位置を反復して再規定し、フォーニーのECC消去訂正アルゴリズムを各反復に適用する。これらの反復は、データが訂正されるか訂正の試みが終了するまで予め定められた回数実行される。

概要

背景

概要

熱変動、スクラッチ、または他のデータ信号劣化の原因の存在の下で記録ヘッド、たとえばMRヘッド磁気記憶ディスク上のデータエラーを正確に位置突き止めし、訂正するための方法を提供する。

この方法は、1セクタ分のデータを読出しECCシンドロームを集めるステップを含む。同時に、データエラーが検出され、そのおおよその位置が判断されてもよく、そこでECCプロセスがエラーの訂正のために適用される。検出されたデータエラーがECCによって訂正可能でない場合、この方法は検出されたデータエラー位置を反復して再規定し、フォーニーのECC消去訂正アルゴリズムを各反復に適用する。これらの反復は、データが訂正されるか訂正の試みが終了するまで予め定められた回数実行される。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

回転データ記憶ディスクと、磁気抵抗読出素子を含み、フォーマット化されたトラックに対するデータ書込動作およびデータ読出動作のために、前記ディスクの上に位置決めされるヘッドトランスデューサ構造と、前記読出素子に接続された読出チャネルと、前記読出チャネルに接続されて前記データ記憶ディスクホストコンピュティング環境との間のデータブロック転送を処理するためのデジタルデータ処理および制御セクションとを含むハードディスクドライブにおいて、データ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラー訂正するための方法は、(A) 1セクタ分のデータを読出しECCシンドロームを集めるステップと、(B) データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップと、(C) 検出されたデータエラーが検出されたエラー位置を有するかどうかを判断し、(a) 前記データエラーが検出されたエラー位置を有していなければ、ECCを適用し、データが訂正されたかどうかを判断し、(i) 前記データが訂正されていれば、訂正可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻し、(ii) 前記データが訂正されていなければ、検出されたエラー位置がなかったことを確かめ、訂正不可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻すステップと、(D) 前記データエラーが検出されたエラー位置を有していることが判断されたならば、ステップ(B)で判断された前記データエラー開始位置の前の予め定められた数の連続バイト位置に前記データエラー開始位置を再規定するステップと、(E) ステップ(D)で判断された前記再規定されたデータエラー開始位置の後の予め定められた数のバイト位置に前記データエラー終了位置を再規定するステップと、(F) 前記データエラー開始位置および前記データエラー終了位置の再規定の予め定められた反復数カウントするためのカウンタをセットするステップと、(G) 前記データエラー開始位置と前記データエラー終了位置との間に規定されたデータにデータ訂正アルゴリズムを適用するステップと、(H) 前記データエラー開始位置と前記データエラー終了位置との間に規定された前記データが訂正されているかどうかを判断し、前記データが訂正されていれば、訂正可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻すステップとを含む、方法。

請求項2

前記データが訂正されていないと判断されたならば、前記方法はさらに、(I) 前記カウンタが0に等しいかどうかを判断し、前記カウンタが0に等しければ、訂正不可能フラグを前記メインドライブデータ回復ファームウェアに戻すステップと、(J) 前記カウンタが0に等しくないと判断されたならば、ステップDで判断された前記データエラー開始位置の後の予め定められた数のバイト位置に前記データエラー開始位置を再規定するステップと、(K) ステップ(J)で判断された前記再規定されたデータエラー開始位置の後の予め定められた数のバイト位置に前記データエラー終了位置を再規定するステップと、(L) 前記カウンタをデクリメントするステップと、(M) (i) データエラーが訂正されるまでステップ(G)−(L)を反復し、訂正可能フラグを前記メインドライブデータ回復ファームウェアに戻すか、(ii) 前記カウンタが0に等しくなるまでステップ(G)−(L)を反復し、訂正不可能フラグを前記メインドライブデータ回復ファームウェアに戻すステップとを含み、ステップ(G)−(L)の反復は、動的消去オフセットECCデータ回復プロトコルで前記データ記憶ディスクからデータを回復させるための方法を与える、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記データエラー開始位置はステップDで判断された前記データエラー開始位置の後の1連続バイト位置に再規定される、請求項2に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項4

前記データエラー終了位置は前記再規定されたデータエラー開始位置の後の20連続バイト位置に規定される、請求項3に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項5

ステップ(A)−(M)は複数個の不連続の検出されたデータエラーに適用される、請求項2に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項6

前記データエラー開始位置はデータエラー開始位置の前の8連続バイト位置に再規定される、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項7

前記データエラー終了位置は前に再規定されたデータエラー開始位置の後の20連続バイト位置に再規定される、請求項6に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項8

前記データ訂正アルゴリズムはフォーニー(Forney)のECC消去訂正アルゴリズムである、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項9

データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップは読出チャネル電子素子内に位置決めされた熱変動検出器で実現される、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項10

データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップは、プリアンプ電子素子内に位置決めされた熱変動検出器で実現される、請求項1に記載のデータディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項11

データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップは読出チャネル電子素子内に位置決めされたデータ信号劣化検出器で実現される、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項12

データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップは読出チャネル電子素子内に位置決めされたデータ信号エラー検出器で実現される、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項13

データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップは、データを2回以上読出し、連続する読出の各々を前の読出と比較することによって判断され、ここで異なった連続する読出が前記データエラー、おおよその開始位置およびおおよその終了位置を示す、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項14

ステップ(H)は訂正されたデータをエラー検出符号に対してクロス検査するステップをさらに含む、請求項1に記載のデータ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法。

請求項15

装置へとデータを記憶させ、かつそこからデータを引出すためのデータ記憶媒体を有するデータ記憶装置において、前記データ記憶装置は前記データ記憶装置とホストコンピューティング環境との間のデータブロック転送を処理し、前記データ記憶装置は、データ記憶媒体上のデータエラーの位置を正確に判断し、エラーを訂正するための方法を含み、前記方法は、(A) 1セクタ分のデータを読出し、ECCシンドロームを集めるステップと、(B) データエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびおおよそのデータエラー終了位置を判断するステップと、(C) 検出されたデータエラーが検出されたエラー位置を有しているかどうかを判断し、前記データエラーが検出されたエラー位置を有していなければ、ECCを適用し、データが訂正されているかどうかを判断し、(i) 前記データが訂正されていれば、訂正可能フラグをメインデバイスデータ回復ファームウェアに戻し、(ii) 前記データが訂正されていなければ、検出されたエラー位置がなかったことを確かめ、訂正不可能フラグをメインデバイスデータ回復ファームウェアに戻すステップと、(D) 前記データエラーが検出されたエラー位置を有していると判断されたならば、ステップ(B)で判断された前記データエラー開始位置の前の予め定められた数の連続バイト位置に前記データエラー開始位置を再規定するステップと、(E) ステップ(D)で判断された前記再規定されたデータエラー開始位置の後の予め定められた数のバイト位置に前記データエラー終了位置を再規定するステップと、(F) 前記データエラー開始位置および前記データエラー終了位置の再規定の予め定められた反復数をカウントするためのカウンタをセットするステップと、(G) 前記データエラー開始位置と前記データエラー終了位置との間に規定されたデータにデータ訂正アルゴリズムを適用するステップと、(H) 前記データエラー開始位置と前記データエラー終了位置との間に規定された前記データが訂正されているかどうかを判断し、前記データが訂正されていれば、訂正可能フラグを前記メインデバイスデータ回復ファームウェアに戻すステップとを含む、方法。

請求項16

前記データが訂正されていないと判断されたならば、前記方法はさらに、(I) 前記カウンタが0に等しいかどうかを判断し、前記カウンタが0に等しければ、訂正不可能フラグを前記メインデバイスデータ回復ファームウェアに戻すステップと、(J) 前記カウンタが0に等しくないと判断されたならば、ステップDで判断された前記データエラー開始位置の後の予め定められた数のバイト位置に前記データエラー開始位置を再規定するステップと、(K) ステップ(J)で判断された前記再規定されたデータエラー開始位置の後の予め定められた数のバイト位置に前記データエラー終了位置を再規定するステップと、(L) 前記カウンタをデクリメントするステップと、(M) (i) データエラーが訂正されるまでステップ(G)−(L)を反復し、訂正可能フラグを前記メインデバイスデータ回復ファームウェアに戻すか、(ii) 前記カウンタが0に等しくなるまでステップ(G)−(L)を反復し、訂正不可能フラグを前記メインデバイスデータ回復ファームウェアに戻すステップとを含み、ステップ(G)−(L)の反復は、動的消去オフセットECCデータ回復プロトコルで前記データ記憶装置からデータを回復させるための方法を与える、方法。

技術分野

0001

この発明はハードディスクドライブ内エラー処理に関する。より特定的には、この発明は、熱変動または局所信号劣化の存在の下で、磁気抵抗ヘッド記憶ディスクからのデータを回復させるための方法および構造に関する。

背景技術

0002

熱変動(TA)とは、浮動ヘッドまたはスライダアセンブリ磁気抵抗MR読出ヘッド素子を用いるハードディスクドライブ内に時折生じる望ましくない事象である。所与のサイズのディスクを有する磁気ハードディスクドライブにおいてデータ記憶密度を高める1つの方法は、ディスク表面に対して従来よりもはるかに近くにヘッド構造を「浮動させる」ことである。ハードディスクドライブにおいて浮動高さは現在1マイクロインチに近づきつつある。残念ながら、マイクロインチの範囲で見るとディスク表面は完全に滑らかであるというわけではない。また、粒子汚染物が時折スライダとディスク表面との間に入り込むことがある。

0003

MR読出素子がディスクのざらざらした位置に接触するか自由に移動する微小汚染粒子衝突すると、MR素子は事実上即座に加熱される。この突然の加熱によって、薄膜MRストライプ素子の抵抗が急速に高まる。一定のバイアス電圧または電流読出動作の間にMR素子をバイアスするために与えられるので、抵抗の突然の増大はプリアンプによって劇的で急激なバイアス電圧の変化または大きな基線信号シフトとして感知される。(以下「熱変動」または「TA」と称する)この望ましくない電気信号のシフトは、ユーザまたはサーボデータ等としてディスク上に記録される磁束遷移に応じて磁気抵抗効果によって誘起される信号シフトよりも数倍大きくなり得る。読出チャネルの動的動作範囲は磁束遷移に起因する予期される信号の大きさに対して最適化されているので、範囲外のTA信号シフトは読出チャネルの電子素子飽和させる。読出チャネルが一旦飽和すると、チャネルを通常の基線動作条件に戻すには比較的長い時間が必要であり、飽和条件は後の数データビットセルにかけて存続し得る。飽和条件下では、ディスクドライブの読出チャネル電子素子が記録されたどのデータ遷移も正確に検出することができない。この飽和条件は熱変動の近辺データエラーを生じる。

0004

これらのデータエラーを訂正するためのこれまでのアプローチは従来のエラー訂正符号、たとえば、データエラーの位置を突き止め、それを訂正するよう動作するECCを用いる。しかしながら、ECCはデータストリーム内に起こり得る予め定められた最大数エラーを訂正するのに限られている。

0005

エラーの正確な位置がECCアルゴリズムの動作の前に判断可能であれば、データストリームにおけるこれまでの最大数の訂正可能なエラーが実質的に増加され得る。現在、これらのエラーの位置を判断するための技術は、読出チャネル電子素子内に含まれる熱変動検出器または汎用エラー検出器を含む。これらの技術の問題の1つは、エラーの位置が正確には判断されず、おおよそのエラー位置が判断され得るにすぎないということである。

0006

これらのデータエラーのおおよその位置を判断するためのこれまでの技術の別の問題は、実際のエラーが全く検出されないかもしれず、したがってそれらの位置が決して突き止められないかもしれないということである。ある場合、熱変動の結果として発生したエラーは熱変動検出器によって検出されるのに十分な振幅電圧振幅を有していないかもしれない。それにもかかわらず、この低振幅エラーは、位置を突き止められず、したがって訂正可能でない複数のデータエラーを引起こすのに十分であるほど時間的に長いかもしれない。

0007

これまでのエラーの位置を突き止める方法はデータエラーのおおよその点を与えることができるのみであるので、これまでのECC方式は、データエラーの位置の不確かさのためのバッファゾーンを与えるためにおおよそのエラー位置の実質的に前に動作を開始し、実質的にその後に動作を終了する必要がある。ECCがデータエラーの訂正を試みなければならない付加的なゾーンによって、訂正されるべき全領域の長さが時にはECCの最大訂正範囲よりも長くなり、エラーを訂正不可能なものとする。

0008

したがって、熱変動の存在の下でMRヘッド磁気記録ディスクからのデータを回復させるためのより効果的な方法に対する必要がまだ満たされていない。

発明の概要

0009

この発明の原理に従うと、熱変動、スクラッチまたは他のデータ信号劣化の原因の存在の下で、MRヘッドで磁気記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に突き止め、それを訂正するための方法が開示される。この方法は、1セクタ分のデータを読出しECCシンドロームを集めるステップと、次にデータエラーを電気的に検出し、おおよそのデータエラー開始位置およびデータエラー終了位置を検出するよう試みるステップとを含む。次に、エラー内データのために位置が検出されたかどうかの判断が行なわれる。検出された位置をデータエラーが有さないと判断されれば、プロトコルはエラー内データを訂正するための従来のECCプロセスを適用する。エラー内データが首尾よく訂正されれば、プロトコルは終了し、訂正可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻す。しかしながら、従来のECCがデータを訂正できなければ、プロトコルはデータエラー位置が検出されていないことを確かめ、終了し、訂正不可能フラグをドライブメインデータ回復ファームウェアに戻す。

0010

他方、エラー内データが検出されたデータエラー位置を有すると判断されれば、プロトコルは、データエラー開始位置を、これまでに検出されたデータエラー開始位置の左の予め定められた数の連続バイト位置、たとえば8連続バイト位置に再規定することによって訂正を試み続ける。さらに、データエラー終了位置が再規定されたデータエラー開始位置の右の予め定められた数の連続バイト位置、たとえば20連続バイト位置に再規定される。

0011

次に、データエラー開始位置およびデータエラー終了位置が再規定される予め定められた反復数カウントするためにカウンタがセットされる。各カウント間隔の間、データ訂正アルゴリズムがデータエラー開始位置とデータエラー終了位置との間に規定されたエラー内データに適用される。好ましいデータ訂正アルゴリズムの1つはフォーニー(Forney)のECC消去訂正アルゴリズムである。フォーニーのECC消去訂正アルゴリズムは「(著作権)1972エラー訂正コード」(“C.1972 Error Correcting Codes”」(W. Wesley PetersonおよびE. J.Weldon Jr.)で得られ得る。

0012

訂正アルゴリズムの適用後、データエラー開始位置とデータエラー終了位置との間にこれまでに規定されているエラー内データが訂正されているかどうかが判断される。データが訂正されていれば、プロトコルが終了し、訂正可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻す。しかしながら、データが訂正されていなければ、プロトコルはデータエラー開始位置およびデータエラー終了位置を再規定し、エラー内データが訂正されるかカウンタが時間切れになるまで上述のステップを周期的に反復する。カウンタが時間切れとなり、エラー内データが訂正されていなければ、プロトコルは終了し、訂正不可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻す。

0013

この発明のこれらおよび他の目的、利点、局面および特徴は、添付の図面と関連して提示される好ましい実施例の以下の詳細な説明を検討するとより十分に理解され、認識されるであろう。

0014

この発明はTAからかスクラッチのような他のデータ信号劣化の原因からのデータ回復がリアルタイムで行なわれないかもしれないという前提の下で機能する。これは、このような事象からのデータ回復を高めるためにデータチャネルに対して行なわれるどのような変更も、さもなければ通常のチャネル動作の間に性能劣化を引起こし得るためである。さらに、TAまたは信号劣化が深刻であれば、検出された状況だけでも何らかの型のチャネル変更が効果的なデータ回復のために必要とされるという判断を生み、それらの変更および後の検出の努力がディスクドライブのリアルタイムでの動作の間に実行できないかもしれない。

0015

歪められるデータのタイプに依存してTAがさまざまな困難を生じるので、各TAの位置を記録することが重要である。この重要性図1を参照するとより充分に認識されるであろう。図1において、回転データ記憶ディスク10は多数の同心データトラック12を規定する少なくとも1つのフォーマット化されたデータ記憶面を有する。各トラック12はサーボセクタまたは「スポーク」14とデータ領域16との交互のパターンに分割される。生データ転送速度を最適化するために、トラック12は複数の半径方向データゾーンにまとめられ、したがってデータ転送速度が各ゾーン内のトラックに対して最適化される。

0016

ヘッドトランスデューサ/スライダ構造18はデータ記録面に隣接するエアベアリング上を「浮動する」。構造18は比較的広い誘導書込素子20と比較的狭いMR読出素子22とを含み得る。図3に示すように、ヘッド/スライダ構造18は一般に、ベース104を基準とする回転ボイスコイルアクチュエータ102によって位置決めされ、ディスク10に対するヘッド18の半径方向の位置に依存してオフセットまたはスキューが読出素子22と書込素子20との間に存在する。

0017

図1の上部に示す拡大され線形化されたトラックセグメントに示すように、各サーボスポーク14は、DC消去ギャップ30と、サーボAGCフィールド32と、サーボPLLフィールド34と、(「サーボアドレスマーク」としても知られる)サーボアドレス同期フィールド38と、スポークアドレスフィールド40と、書込バーストパターンフィールド42と、(図示されたトラック12の特定の半径で存在するスキュー角によって書込バーストパターンフィールドからオフセットされる)読出バーストパターンフィールド44とを含み得る。書込接続領域46はデータセクタ16の初めを印付ける。データセクタ16は、プリアンブル54を形成するAGCフィールド50およびデータPLLフィールド52と、(「データアドレスマークパターン」としても知られる)データ同期パターンフィールド56と、既知の数のユーザデータバイトを記憶するためのユーザデータフィールド58と、データフィールド58の終わりのECC(およびクロス検査)フィールド60とを含み得る。必ずしもそうではないが通常、ユーザデータフィールド52は512バイトまたは1024バイトのような標準的なブロックサイズのデータを保持する。たとえば少なくともいくつかのデータゾーンでは、サーボスポーク14が少なくともいくつかのデータフィールド52を分割し、各データフィールドが1つ以上の埋込まれたサーボスポークを含むことが予期される。図1トラックパターンを検討すると、サーボスポークフィールドの1つで起こるTAが、TAがユーザデータセクタ16またはその異なるフィールドの間に起こる場合とは異なる結果を有し得ることが明らかである。

0018

図3は、この発明の原理を組込むハードディスクドライブ100の高レベルブロック図を示す。図3は、ディスクドライブ100が、電気機械ヘッド/ディスクアセンブリと、ヘッド/ディスクアセンブリの1つの主壁に取付けられた小さいプリント回路板上に好ましくは含まれるドライブ電子素子セクションとに分割されることを示す。ヘッド/ディスクアセンブリはベース104によってディスク10およびヘッド構造18の相対位置を含み、登録する。ヘッドはベース104に取付けられた回転ボイスコイルアクチュエータアセンブリ102によって位置決めされる。スピンドルモータ106もまたベース104に取付けられ、モータ106は予め定められた一定の角速度でディスクを回転する。図3に示されるのは1つのディスク10にすぎないが、当業者であればスピンドルモータ106を含むスピンドルアセンブリ上に多数のディスクが積み重ねられ得ることを認識するであろう。その場合、アクチュエータアセンブリ102はヘッドおよびヘッドアームの積み重ねを含み、各ヘッドは隣接して面するディスクの別個のデータ記憶面と関連付けられるであろう。ヘッド18は、面するディスク面の方へヘッド18をバイアスさせるために予めばねを利用して力を加える機能(spring preload function)を与えるロードビームまたは湾曲部によってヘッドアームに取付けられる。モータ106によるディスク10の回転はヘッドと隣接面との間にエアベアリングを生じ、ヘッドはデータ面にきわめて接近してこのエアベアリング上を浮動する。熱変動が起きるのはこの状況においてである。なぜなら、ヘッド18がディスク面に比較的近接している(たとえば<1−2マイクロインチの間隔)からである。プリアンプおよびヘッドセレクタ回路108もまた、ノイズピックアップを最小にするために実用的である限りトランスデューサ18に近づくようヘッド/ディスクアセンブリ内に設けられる。

0019

動電子素子は、アナログ書込/読出チャネルチップ110と、デジタルコントローラおよびインターフェイスチップ112と、(ディスクドライブ応用のための「グルー(glue)」論理をも含む)少なくとも1つの埋込式の標準的なマイクロプロセッサ114と、ヘッド位置サーボコントローラチップ116と、データバッファアレイ118と、スピンドルモータコントローラ120と、フラッシュROM122と、スタティックRAM124と、EEPROM126とを含み得る。駆動電子素子はデジタルコントローラ112、マイクロプロセッサ114、フラッシュRAM122およびSRAM124の間の広帯域デジタルバス128を含む多数のバス構造を含む。SCSIバスのような従来のバス構造を実現するインターフェイスバス130は、デジタルドライブコントローラ112からホストコンピュティング環境(図示せず)に至る。信号バス132はデジタルドライブコントローラ112とアナログ書込/読出チャネルチップ110とを相互接続する。このバス132はアナログチャネルチップ110および/または(バス74を介して)プリアンプ108からデジタルドライブコントローラチップ112へとTA検出信号を、逆方向にTAストローブ信号運ぶ

0020

他のバスは、デジタルドライブコントローラとデータバッファ118およびヘッド位置サーボコントローラ116との間のバス134と、マイクロプロセッサ114とスピンドルモータコントローラ120との間のバス136と、マイクロプロセッサ114とEEPROM126との間の直列バスとを含み得る。別個のサーボマイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサ(DSP)もヘッド位置サーボループの制御のために含まれてよく、その場合DSPが図示しない適切なバス構造を介してデジタルコントローラASIC112とヘッド位置サーボコンピュータコントローラ116との間に接続され得る。

0021

次に図4を参照すると、帯域エラー回復方法が図示されたファームウェアのフローチャートで実施される。このファームウェアはフラッシュROM122のような適切な記憶位置に記憶され、TAかまたは他の信号劣化を起こすデータエラーが読出チャネルチップ110によって検出されたときにマイクロプロセッサ114によって呼出され、実行される。

0022

図4は、この発明の原理に従うデータエラー位置突き止めおよび訂正プロトコル200を示す。データエラー位置突き止めおよび訂正プロトコル200は、データ記憶ディスク10上のデータエラーの位置を正確に判断し、上述のエラーを訂正するための方法を含む。この方法は1セクタ分のデータを読出し、ECCシンドローム210を集めるステップを含む。その後、データエラーは、すべて読出チャネル110またはプリアンプ電子素子108内に位置決めされ得る熱変動検出器、データ信号劣化検出器、または何らかの汎用エラー検出器回路のようないくつかのエラー検出回路(図示せず)の任意の1つによって電気的に検出される。

0023

たとえば、TAはアナログ読出チャネルチップ110またはプリアンプ108によって検出され、ウィンドウのTA_detect150がやがて捕捉される。図2グラフに示すように、このTA_detectウィンドウ150はトラックフォーマット12内のTAのおおよその物理境界を説明する。このTA_detectウィンドウ150は、おおよそのデータエラー開始位置155およびおおよそのデータエラー終了位置160が判断され得るようにファームウェアに与えられる。

0024

おおよそのデータエラー開始位置155およびデータエラー終了位置160を判断するための別の方法は、データを2回以上読出し、連続する各読出を前の読出と比較することによって達成され、ここで、異なる連続する読出によってデータエラーのおおよその開始位置155および終了位置160が示される。

0025

おおよそのデータエラー位置を突き止めると、エラー内データに対して位置が検出されたかどうかが判断される。データエラーが検出された位置を有していないと判断されれば、プロトコルはそのデータを訂正するために従来のECCプロセスをエラー内データに適用する(230)。さらに、エラー内データが首尾よく訂正されれば、プロトコルは終了し、訂正可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻す(250)。しかしながら、従来のECCプロセスがエラー内データを訂正できなければ、プロトコルは、データエラー位置が検出されていないことを確認し、終了し、訂正不可能フラグをメインドライブデータ回復ファームウェアに戻す(340)。

0026

他方、エラー内データが検出されたエラー位置を有していると判断されれば、プロトコルは、データエラー開始位置260を前に検出されたデータエラー開始位置の左の予め定められた数の連続バイト位置、たとえば8連続バイト位置であるように再規定する(155)ことによって訂正を試み続ける。さらに、データエラー終了位置160が再規定されたデータエラー開始位置155の右の予め定められた数の連続バイト位置、たとえば20連続バイト位置であるように再規定される。

0027

次に、データエラー開始位置155およびデータエラー終了位置160が再規定される予め定められた反復数をカウントするためにカウンタがセットされる(280)。したがって、カウンタが21に設定されれば(280)、データエラーの開始位置155および終了位置160は、データエラーが位置突き止め不可能であり、したがって訂正不可能であるとプロトコルによって宣言されるまで、21回再規定され得る。データ訂正アルゴリズム、たとえばフォーニーのECC消去訂正アルゴリズム300が、データエラー開始位置155とデータエラー終了位置160との間に規定されたデータを訂正するための連続的で反復的な各試みに適用される。エラー内データを訂正する連続的な各試みの後に、データエラー開始位置155とデータエラー終了位置160との間に規定されたデータが訂正されているかどうかが判断される(240)。データが訂正されていれば(240)、訂正されたデータがエラー検出符号、すなわちEDCまたはパリティチェッカ255でクロス検査されてもよい。その後、プロトコルは終了し、訂正可能フラグがメインドライブデータ回復ファームウェアに戻される(250)。

0028

しかしながら、検出されたデータエラーがフォーニーのECC消去訂正アルゴリズムの応用(300)で訂正可能でないと判断されれば(240)、データが訂正される(240)かカウンタが0に達する(310)まで、プロトコルはエラー内データの開始位置155および終了位置160を再規定し続ける。より正確には、カウンタが0に等しくなく(310)、データが訂正されなければ、プロトコルはデータエラー開始位置155を前に判断されたデータエラー開始位置155の右の1連続バイト位置であるように再規定し続ける。さらに、プロトコルはデータエラー終了位置160を最も新しく再規定されたデータエラー開始位置155の右の20連続バイト位置であるように再規定し続ける。このように、エラー内データの位置は連続する各訂正の試みごとに動的に再規定される。

0029

しかしながら、カウンタが0に達し(310)、データがフォーニーのECC消去訂正アルゴリズムを連続する各データエラー位置150に適用する(300)ことによって訂正されていなければ、プロトコルは終了し、訂正不可能フラグがメインドライブデータ回復ファームウェアに戻される(340)。

0030

フォーニーのECC消去訂正アルゴリズムを動的エラー内データ位置150に適用(300)した後ごとに、カウンタがデクリメントされ(350)、上述のカウンタが0になる(310)かデータが上述のように訂正されるまで上のステップが反復される。動的開始位置155および終了位置160のこれらの周期的反復と、フォーニーのECC消去訂正アルゴリズムの各反復への適用(300)とによって、さもなければ従来のECC法では回復できないかもしれない磁気記憶ディスク10からのデータ回復の方法が与えられる。上述のプロトコルは連続データエラーに限定されず、複数の不連続な検出データエラーに適用され得る。

0031

また、上のプロトコルはテープドライブ光学ドライブ磁気光学ドライブ等のようなさまざまなデータ記憶装置に適用される。一般に、装置へとデータを記憶し、かつそこからデータを引出すためのデータ記憶媒体を組込むデータ記憶装置は、そこにおけるデータエラーの位置を突き止め、それを訂正するための上述のプロトコルを組込み得る。

0032

データ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、そのエラーを訂正するための上述の方法(200)は、さもなければ訂正不可能とされるであろうデータエラーの訂正のような、先行技術に対する利点を多く有する。

0033

データ記憶ディスク上のデータエラーの位置を正確に判断し、そのエラーを訂正するための上の方法(200)の別の利点は、ECCが訂正できる最大数のエラーが増加されることである。これは、検出されたデータエラー150の開始位置155および終了位置160が、エラーが正確に位置を突き止められるまで動的に再規定され、それによってECCプロセスを簡略化するためである。

0034

この発明の実施例をこのように説明したので、この発明の目的が十分に達成され、当業者にはこの発明の構成上の多くの変化、大きく異なる実施例および応用がこの発明の趣旨および範疇から逸脱せずに想起されることが認識されるであろう。ここにおける開示および説明は純粋に例示のためのものであり、いかなる意味合いにおいても限定的であるとは意図されない。

図面の簡単な説明

0035

図1図3のハードディスクドライブの円形トラックフォーマット内の拡大され線形化されたサーボセクタおよびデータセクタを示す記憶ディスクの図である。
図2共通の時間基準軸に沿って描かれた、TAと、あるしきい値レベルと、この発明のTA回復モードの間に発生するTA検出信号とのグラフ図である。
図3この発明に従うデータエラー位置突き止めおよび訂正プロトコルを組込んだハードディスクドライブの電気ブロック図である。
図4この発明の原理に従ってデータ読出の間に図3のディスクドライブによって実行されるデータエラー位置突き止めおよび訂正プロトコルのフロー図である。

--

0036

100ハードディスクドライブ
108プリアンプ
110アナログ書込/読出チャネル
112デジタルコントローラおよびSCSIインターフェイス
114マイクロプロセッサ
116ヘッド位置サーボコントローラ
118データバッファ
120スピンドルモータコントローラ
122フラッシュROM
124 SRAM
126 EEPROM

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