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公開番号2024044754
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022150491
出願日2022-09-21
発明の名称磁気ディスク装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G11B 21/08 20060101AFI20240326BHJP(情報記憶)
要約【課題】消費電力を低減する磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態に係る磁気ディスク装置は、JITシーク制御部と最速シーク制御部とを備え、前記最速シーク制御部は、ヘッドの加速区間と減速区間において印加可能な範囲でボイスコイルモータ(VCM)電流の絶対値が単調減少区間を持つVCMの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の第1時系列データを用い、前記JITシーク制御部は、前記ヘッドの加速区間の単調減少区間と減速区間の単調減少区間との少なくともいずれかの区間において、前記第1時系列データが持つ傾きの絶対値よりも小さな絶対値を持つ傾きを設定するVCMの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の第2時系列データを用いる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ディスクを読み書きするヘッドと、
前記ディスクの目標データセクタへの読み書きを指令するコマンドを受信して処理するコマンド処理部と、
前記ヘッドの動作加速度を決定し、前記動作加速度に対応する電流指示値を生成し、前記ヘッドを前記目標データセクタのある目標トラックまで移動させるシーク制御部と、
前記電流指示値に基づいて前記ヘッドの動作を制御するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）とを備え、
前記シーク制御部は、前記ヘッドに前記ディスクの回転待ちをさせて前記目標データセクタの読み書き処理をさせるＪＩＴシーク制御を実行するＪＩＴシーク制御部と前記ディスクの回転待ちを考慮しない最速シーク制御を実行する最速シーク制御部とを備え、
前記最速シーク制御部は、前記ヘッドの加速区間と減速区間において印加可能な範囲でＶＣＭ電流の絶対値が大きな値の単調減少区間を持つＶＣＭの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の第１時系列データを用い、
前記ＪＩＴシーク制御部は、前記ヘッドの加速区間と減速区間の前記単調減少区間との少なくともいずれかの区間において、前記第１時系列データが持つ傾きの絶対値よりも小さな絶対値を持つ傾きを設定するＶＣＭの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の第２時系列データを用いる磁気ディスク装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２時系列データを不揮発性メモリ上に備える、もしくはファームウェア上で前記第２時系列データを生成するために必要なパラメータを不揮発性メモリ上に備える請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記第２時系列データは、ＶＣＭの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の絶対値の１回微分の平均値が０もしくはその近傍である時間区間を含むＶＣＭの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の時系列データである請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記シーク制御部は、前記ヘッドの動作加速度に対する閾値であるヘッド加速度制限閾値を備え、前記ヘッド加速度制限閾値を上限とするように前記ヘッドの第２動作加速度を決定し、前記第２動作加速度に基づいて前記電流指示値を生成する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記シーク制御部は、ディジタルフィルタを用いて前記第２動作加速度を平滑化した第３動作加速度を生成し、前記第３動作加速度に基づいて前記電流指示値を生成する請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記ヘッド加速度制限閾値は、シーク距離、回転待ち時間、電源電圧、温度の少なくとも１つをパラメータとする特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記ヘッド加速度制限閾値のパラメータをファームウェア上もしくは不揮発性メモリ上に持つことを特徴とする請求項６に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記シーク制御部は、前記電流指示値に対する閾値であるＶＣＭ電流制限閾値を備え、前記ＶＣＭ電流制限閾値を上限とするように前記ＶＣＭへの第２電流指示値を生成し、前記第２電流指示値をＶＣＭへ入力する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記シーク制御部は、ディジタルフィルタを用いて、前記第２電流指示値を平滑化して第３電流指示値を生成し、前記第３電流指示値をＶＣＭへ入力する請求項８に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記ＶＣＭ電流制限閾値は、シーク距離、回転待ち時間、電源電圧、温度の少なくとも１つをパラメータとして決定する請求項８のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、磁気ディスク装置のシーク制御に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に対する顧客要求や脱炭素社会に向けたＳＤＧｓ課題として低消費電力化が挙げられる。ディスクの回転待ちを考慮しないシーク制御である最速シークは、アクセス性能に直接影響するためＶＣＭへの入力電流（ＶＣＭ電流）の形状の調整自由度が低いが、回転待ちを考慮するシーク制御であるＪＩＴ（Ｊｕｓｔｉｎｔｉｍｅ）シークは、回転待ち時間をシーク時間として活用することでき、目的に応じたＶＣＭ電流形状の調整が可能で自由度が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第６０３８０９６号明細書
米国特許第９２７５６６７号明細書
米国特許第７１１０２１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、消費電力を低減する磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクを読み書きするヘッドと、前記ディスクの目標データセクタへの読み書きを指令するコマンドを受信して処理するコマンド処理部と、前記ヘッドの動作加速度を決定し、前記動作加速度に対応する電流指示値を生成し、前記ヘッドを前記目標データセクタのある目標トラックまで移動させるシーク制御部と、前記電流指示値に基づいて前記ヘッドの動作を制御するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）とを備え、前記シーク制御部は、前記ヘッドに前記ディスクの回転待ちをさせて前記目標データセクタの読み書き処理をさせるＪＩＴシーク制御を実行するＪＩＴシーク制御部と前記ディスクの回転待ちを考慮しない最速シーク制御を実行する最速シーク制御部とを備え、前記最速シーク制御では、前記ヘッドの加速区間と減速区間において印加可能な範囲でＶＣＭ電流の絶対値が大きな値の単調減少区間を持つＶＣＭの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の第１時系列データを用い、前記ＪＩＴシーク制御部は、前記ヘッドの加速区間と減速区間の前記単調減少区間との少なくともいずれかの区間において、前記第１時系列データが持つ傾きの絶対値よりも小さな絶対値を持つ傾きを設定するＶＣＭの電流指示値もしくは前記ヘッドの動作加速度の第２時系列データを用いる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置の機能を示す構成図である。
図２は、実施形態に係る磁気ディスク装置のＨＤＡを示すイメージ図である。
図３は、実施形態に係る磁気ディスク装置におけるＶＣＭ電流の波形と各区間の定義を示す。
図４は、実施形態に係る磁気ディスク装置のＶＣＭが備える電気回路の回路図の例を示す。
図５は、第１の実施形態に係るシーク制御部が生成するＶＣＭ電流波形などの例を示す図である。
図６は、第２の実施形態に係るシーク制御部の機能を示す構成図である。
図７は、第２の実施形態に係るサーボ制御部のブロック図である。
図８は、第２の実施形態に係るサーボ制御部の第２のブロック図である。
図９は、第３の実施形態に係るシーク制御部の機能を示す構成図である。
図１０は、第３の実施形態に係るサーボ制御部のブロック図である。
図１１は、第３の実施形態に係るサーボ制御部の第２のブロック図である。
図１２は、第４の実施形態に係るシーク制御器の機能を示す構成図である。
図１３は、第４の実施形態に係るサーボ制御部のブロック図である。
図１４は、第５の実施形態に係るシーク制御部の機能を示す構成図である。
図１５は、第５の実施形態に係るサーボ制御部のブロック図である。
図１６は、実施形態に係るシーク制御部が生成するＶＣＭ電流波形の第１の例を示す図である。
図１７は、実施形態に係るシーク制御部が生成するＶＣＭ電流波形の第２の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
（実施形態）
図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置の構成図である。
【０００８】
ＨＤＡ１０は、スピンドル１２に支持される磁気ディスクＤＫ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）型のＶＣＭ１３、軸受１４に取り付けられたアームＡＭなどが筐体ＨＳに格納されるヘッドディスクアッセンブリを示す。アームＡＭの先端のスライダ１８には、磁気ディスクＤＫのデータを読み書きする再生ヘッドＲＨと記録ヘッドＷＨが取り付けられる。再生ヘッドＲＨと記録ヘッドＷＨの組でヘッドＨＤと称する。ＶＣＭ型アクチュエータ（ＶＣＭ１３）により軸受１４を中心とした円周方向にアームＡＭを動かすことにより、ヘッドＨＤの位置を制御する。アームＡＭには、サスペンション１５が取り付けられ、サスペンション１５にはＶＣＭ１３と独立に駆動が可能なアクチュエータＭＡ等が取り付けられている。
【０００９】
ドライバＩＣ２０は、ＭＰＵ５０またはＨＤＣ６０などからの制御に従って、ＨＤＡ１０の各機能を制御する。
【００１０】
ＳＰＭ制御部２０１は、ＨＤＡ１０のスピンドルＳＰＭ１２の回転を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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