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公開番号2024131111
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023041176
出願日2023-03-15
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 20/10 20060101AFI20240920BHJP(情報記憶)
要約【課題】磁気ヘッドの寿命低下を抑制可能な磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】少なくとも1枚の磁気ディスクと、第1磁気ヘッドと、第2磁気ヘッドと、カウンタと未ライト検出部とメモリとを有するコントローラと、を備え、前記コントローラは、第1ブロックにデータをライトするコマンドを受けた際、第1磁気ヘッドのライト回数が第1閾値を超えているか否かを判断し、前記第1磁気ヘッドのライト回数が前記第1閾値を超えている場合、前記第2磁気ヘッドのライト回数が第2閾値を超えているか否かを判断し、前記第2磁気ヘッドのライト回数が前記第2閾値を超えていない場合、第2記録面に未ライトの第2ブロックが存在するか否かを判断し、前記第2ブロックが存在する場合、前記第1ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第2ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替える、磁気ディスク装置。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
第１記録面及び第２記録面を有し、前記第１記録面及び前記第２記録面にはそれぞれ論理ブロックアドレスが割り当てられている複数のブロックが含まれる、少なくとも１枚の磁気ディスクと、
前記第１記録面にデータをライトする第１磁気ヘッドと、
前記第２記録面にデータをライトする第２磁気ヘッドと、
前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数を検出するカウンタと、前記複数のブロックから未ライトのブロックを検出する未ライト検出部と、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数に対する第１閾値と前記第１閾値以下である第２閾値とを記憶しているメモリと、を有するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記複数のブロックのうちの前記第１記録面の第１ブロックにデータをライトするコマンドを受けた際、
前記第１ブロックにデータをライトする第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えているか否かを判断し、
前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えている場合、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えているか否かを判断し、
前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えている場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えていない場合、前記第２記録面に未ライトの第２ブロックが存在するか否かを判断し、
前記第２ブロックが存在しない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第２ブロックが存在する場合、前記第１ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第２ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替え、前記第２磁気ヘッドで前記第２ブロックにデータをライトするように制御する、
磁気ディスク装置。
続きを表示（約 3,400 文字）【請求項２】
前記第１記録面及び前記第２記録面は、前記１枚の磁気ディスクの表裏面に設けられている、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記磁気ディスクは複数枚であり、
前記第１記録面及び前記第２記録面は、異なる磁気ディスクの面に設けられている、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記複数のブロックの各々に未ライトがあるか否かを示すフラグを、論理ブロックアドレスに関連付けて前記メモリに記憶し、
前記フラグに基づいて前記第２ブロックが存在するか否かを判断する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
第１記録面及び第２記録面を有し、前記第１記録面及び前記第２記録面にはそれぞれ論理ブロックアドレスが割り当てられている複数のブロックが含まれる、少なくとも１枚の磁気ディスクと、
前記第１記録面にデータをライトする第１磁気ヘッドと、
前記第２記録面にデータをライトする第２磁気ヘッドと、
前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数を検出するカウンタと、ライトされているデータが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを検出するパターン検出部と、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数に対する第１閾値と前記第１閾値以下である第２閾値とを記憶しているメモリと、を有するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記複数のブロックのうちの前記第１記録面の第１ブロックにデータをライトするコマンドを受けた際、
前記第１ブロックにデータをライトする第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えているか否かを判断し、
前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えている場合、第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えているか否かを判断し、
前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えている場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えていない場合、前記第１ブロックにライトされている第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを判断し、
前記第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されている場合、第２記録面に周期的な繰り返しパターンで構成されている第３データがライトされている第３ブロックが存在するか否かを判断し、
前記第３ブロックが存在しない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第３ブロックが存在する場合、前記第１データと前記第３データとが同一か否かを判断し、
前記第１データと前記第３データとが同一でない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１データと前記第３データとが同一である場合、前記第１ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第３ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替え、前記第２磁気ヘッドで前記第３ブロックにデータをライトするように制御する、
磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記第１記録面及び前記第２記録面は、前記１枚の磁気ディスクの表裏面に設けられている、
請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記磁気ディスクは複数枚であり、
前記第１記録面及び前記第２記録面は、異なる磁気ディスクの面に設けられている、
請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記複数のブロックの各々にライトされているデータが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを示すフラグを、論理ブロックアドレスに関連付けて前記メモリに記憶し、
前記フラグに基づいて前記第３ブロックが存在するか否かを判断する、
請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記周期的な繰り返しパターンで構成されたデータは、０のみで構成されたデータ、又は１のみで構成されたデータである、
請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
第１記録面及び第２記録面を有し、前記第１記録面及び前記第２記録面にはそれぞれ論理ブロックアドレスが割り当てられている複数のブロックが含まれる、少なくとも１枚の磁気ディスクと、
前記第１記録面にデータをライトする第１磁気ヘッドと、
前記第２記録面にデータをライトする第２磁気ヘッドと、
前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数を検出するカウンタと、前記複数のブロックから未ライトのブロックを検出する未ライト検出部と、前記複数のブロックの各々にライトされているデータが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを検出するパターン検出部と、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数に対する第１閾値と前記第１閾値以下である第２閾値とを記憶しているメモリと、を有しているコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記複数のブロックのうちの第１記録面の第１ブロックにデータをライトするコマンドを受けた際、
前記第１ブロックにデータをライトする第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えているか否かを判断し、
前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えている場合、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えているか否かを判断し、
前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えている場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えていない場合、前記第２記録面に未ライトの第２ブロックが存在するか否かを判断し、
前記第２ブロックが存在する場合、前記第１ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第２ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替え、前記第２磁気ヘッドで前記第２ブロックにデータをライトし、
前記第２ブロックが存在しない場合、前記第１ブロックにライトされている第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを判断し、
前記第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されている場合、第２記録面に周期的な繰り返しパターンで構成されている第３データがライトされている第３ブロックが存在するか否かを判断し、
前記第３ブロックが存在しない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第３ブロックが存在する場合、前記第１データと前記第３データとが同一か否かを判断し、
前記第１データと前記第３データとが同一でない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、
前記第１データと前記第３データとが同一である場合、前記第１ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第３ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替え、前記第２磁気ヘッドで前記第３ブロックにデータをライトするように制御する、
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】
本発明の実施形態は、磁気ディスク装置に関する。
続きを表示（約 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置は、複数の磁気ディスクと、磁気ディスクにデータをライトする複数の磁気ヘッドと、を備えている。磁気ディスク装置には、高記録密度化を実現するために、高周波アシスト磁気記録型式（ＭＡＭＲ：Microwave Assisted Magnetic Recording）や熱アシスト磁気記録型式（ＨＡＭＲ：Heat Assisted Magnetic Recording）などのエネルギーアシスト記録型式が用いられるが、ライト回数に応じて磁気ヘッドのライト性能が低下することが知られている。
一般的なウェアレベリング（Wear Levering）では、磁気ディスクの記録領域おけるライト状況を監視し、空いている領域にデータを優先的にライトすることで、データが集中することを抑制している。しかしながら、上記のようなアルゴリズムでは、特定の磁気ヘッドにおいて、ライト回数が増加し、寿命が短くなる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２１／００６５７４４号明細書
米国特許第１１０２３３５２号明細書
米国特許第９２１８８４９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態の課題は、磁気ヘッドの寿命低下を抑制可能な磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係る磁気ディスク装置は、第１記録面及び第２記録面を有し、前記第１記録面及び前記第２記録面にはそれぞれ論理ブロックアドレスが割り当てられている複数のブロックが含まれる、少なくとも１枚の磁気ディスクと、前記第１記録面にデータをライトする第１磁気ヘッドと、前記第２記録面にデータをライトする第２磁気ヘッドと、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数を検出するカウンタと、前記複数のブロックから未ライトのブロックを検出する未ライト検出部と、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数に対する第１閾値と前記第１閾値以下である第２閾値とを記憶しているメモリと、を有するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記複数のブロックのうちの前記第１記録面の第１ブロックにデータをライトするコマンドを受けた際、前記第１ブロックにデータをライトする第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えているか否かを判断し、前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えている場合、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えているか否かを判断し、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えている場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えていない場合、前記第２記録面に未ライトの第２ブロックが存在するか否かを判断し、前記第２ブロックが存在しない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第２ブロックが存在する場合、前記第１ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第２ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替え、前記第２磁気ヘッドで前記第２ブロックにデータをライトするように制御する。
【０００６】
また、一実施形態に係る磁気ディスク装置は、第１記録面及び第２記録面を有し、前記第１記録面及び前記第２記録面にはそれぞれ論理ブロックアドレスが割り当てられている複数のブロックが含まれる、少なくとも１枚の磁気ディスクと、前記第１記録面にデータをライトする第１磁気ヘッドと、前記第２記録面にデータをライトする第２磁気ヘッドと、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数を検出するカウンタと、ライトされているデータが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを検出するパターン検出部と、前記第１磁気ヘッド及び前記第２磁気ヘッドの各々のライト回数に対する第１閾値と前記第１閾値以下である第２閾値とを記憶しているメモリと、を有するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記複数のブロックのうちの前記第１記録面の第１ブロックにデータをライトするコマンドを受けた際、前記第１ブロックにデータをライトする第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えているか否かを判断し、前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第１磁気ヘッドのライト回数が前記第１閾値を超えている場合、第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えているか否かを判断し、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えている場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第２磁気ヘッドのライト回数が前記第２閾値を超えていない場合、前記第１ブロックにライトされている第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されているか否かを判断し、前記第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されていない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第１データが周期的な繰り返しパターンで構成されている場合、第２記録面に周期的な繰り返しパターンで構成されている第３データがライトされている第３ブロックが存在するか否かを判断し、前記第３ブロックが存在しない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第３ブロックが存在する場合、前記第１データと前記第３データとが同一か否かを判断し、前記第１データと前記第３データとが同一でない場合、前記第１磁気ヘッドで前記第１ブロックにデータをライトし、前記第１データと前記第３データとが同一である場合、前記第１ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスと前記第３ブロックに割り当てられている論理ブロックアドレスとを入れ替え、前記第２磁気ヘッドで前記第３ブロックにデータをライトするように制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図２は、上記実施形態の磁気ディスク装置における磁気ヘッド及び磁気ディスクを示す斜視図である。
図３は、上記実施形態に係る磁気ディスク及び磁気ヘッドの一例を示す拡大断面図である。
図４は、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト時における制御の一例を示す図である。
図５は、図４に続く、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト時における制御の一例を説明するための図である。
図６は、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト時における制御の一例を示す図である。
図７は、図６に続く、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト時における制御の一例を示す図である。
図８は、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図９は、図８に続く、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図１０は、図９に続く、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図１１は、図９に続く、上記実施形態に係る磁気ディスク装置のライト処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図１２は、図８に続く、第１変形例のライト処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図１３は、図８に続く、第２変形例のライト処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る磁気ディスク装置について説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宣変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面や説明をより明確にするため、実際の様態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宣省略することがある。
【０００９】
図１は、一実施形態に係る磁気ディスク装置１０の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、磁気ディスク装置１０は、矩形状の筐体１１と、筐体１１内に配置された記録媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を支持及び回転するスピンドルモータ１４と、磁気ヘッド１６と、を備えている。
磁気ディスク１２には、データをライト可能な領域として、ユーザから利用可能なユーザデータ領域１２ａと、ホスト４５などから転送されたデータ（又はコマンド）をユーザデータ領域１２ａの所定の領域にライトする前に一時的に保持するメディアキャッシュ領域１２ｂと、システム管理に必要な情報を記録するシステムエリア１２ｃとが割り当てられている。
なお、メディアキャッシュ領域１２ｂは、必ずしも割り当てられなくともよく、システムエリア１２ｃは、後述するメモリ４７などに割り当ててもよい。
磁気ヘッド１６は、磁気ディスク１２にデータをライトするライトヘッド１６Ｗと、磁気ディスク１２からデータをリードするリードヘッド１６Ｒと、を有している。
【００１０】
磁気ディスク装置１０は、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上の任意のトラック上に移動するとともに位置決めするヘッドアクチュエータ１８を備えている。ヘッドアクチュエータ１８は、磁気ヘッド１６を移動可能に支持するキャリッジアッセンブリ２０と、キャリッジアッセンブリ２０を回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２と、を含んでいる。
キャリッジアッセンブリ２０は、筐体１１に回動自在に支持された軸受部２４と、軸受部２４から延出した複数のサスペンション２６と、を有している。磁気ヘッド１６は、各サスペンション２６の先端に支持されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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