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公開番号2025159563
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024062232
出願日2024-04-08
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 5/596 20060101AFI20251014BHJP(情報記憶)
要約【課題】ディスクのデータトラックに対するエラー訂正が限界に達するかどうかを予測することのできる磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置は、ディスクDKと、ライトヘッドWHDと、ライト処理部62と、エラー訂正部64と、訂正限界予測部65と、判断部66と、を備える。第2データトラックに対してライト処理を実行するライト期間に、訂正限界予測部65は、第1データトラックの各々の対象セクタのデータが破損したかどうか判断可能であり、第2データトラックの全ての対象セクタへのライト処理を完了するまでに、予測情報を生成し、判断部66は、上記予測情報に基づいてライト処理部62に第2データトラックに対するライト処理を継続させるかどうか判断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
記録層に互いに隣接した第１データトラック及び第２データトラックを有するディスクであって、前記第１データトラック及び前記第２データトラックはそれぞれデータがライトされる対象である複数の対象セクタを含んでいる、前記ディスクと、
前記ディスクの前記記録層に対してデータをライトするライトヘッドと、
前記記録層に対してデータをライトするライト処理を実行可能であるライト処理部と、
前記第１データトラック及び前記第２データトラックのそれぞれの前記複数の対象セクタのうちデータが破損していると判断された破損対象セクタのデータのエラー訂正を実行するエラー訂正部と、
訂正限界予測部と、
判断部と、を備え、
前記第１データトラックの前記複数の対象セクタに対して前記ライト処理を実行した後に前記第２データトラックの前記複数の対象セクタに対して前記ライト処理を実行するライト期間に、
前記訂正限界予測部は、
前記第１データトラックの各々の前記対象セクタのデータが破損したかどうか判断可能であり、
前記第２データトラックの全ての対象セクタへの前記ライト処理を完了するまでに、前記第１データトラックに対する前記エラー訂正が限界に達するかどうかを予測する情報である予測情報を生成し、
前記判断部は、前記予測情報に基づいて前記ライト処理部に前記第２データトラックに対する前記ライト処理を継続させるかどうか判断する、
磁気ディスク装置。
続きを表示（約 3,600 文字）【請求項２】
前記エラー訂正部によるトラック単位のエラー訂正モードを有効とする有効モードに設定可能である切替え部をさらに備え、
前記ライト期間に、前記予測情報が、前記エラー訂正が限界に達しないことを予測する正常情報である場合、
前記切替え部は、前記エラー訂正モードを前記有効モードとし、
前記判断部は、前記ライト処理部に前記第２データトラックに対する前記ライト処理を継続させる、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記切替え部は、前記エラー訂正モードを前記有効モード又は前記エラー訂正モードを無効とする無効モードに切替え可能であり、
前記ライト期間に、前記予測情報が、前記エラー訂正が限界に達することを予測する異常情報に替わった場合、
前記切替え部は、前記エラー訂正モードを前記無効モードに切替え、
前記判断部は、前記ライト処理部に前記第２データトラックに対する前記ライト処理を休止させる、
請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記ライトヘッドを支持したアームと、
前記アームを動かすアクチュエータと、をさらに備え、
前記ライト期間に、前記エラー訂正モードが前記無効モードに切替わった際、
前記ライト処理部は、前記第２データトラックに対する前記ライト処理を休止し、前記アクチュエータを駆動し前記ディスクの半径方向における前記ライトヘッドの位置を維持し、前記ディスクの回転待ちをして前記ライト処理を再開するライトリトライ動作に移行する、
請求項３に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記ライト処理部が前記ライトリトライ動作に移行した後、前記予測情報が、前記正常情報に替わった場合、
前記切替え部は、前記エラー訂正モードを前記有効モードに切替え、
前記判断部は、前記ライト処理部に前記第２データトラックに対する前記ライト処理を再開させる、
請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記ライト期間に、前記訂正限界予測部は、前記第１データトラックの前記複数の対象セクタのうちデータが破損していると判断した１以上の破損対象セクタの個数を管理し、
前記第１データトラックに対する前記エラー訂正が限界に達することは、前記１以上の破損対象セクタの個数が第１閾値に達することであり、
ここで、
前記第２データトラックの全ての前記対象セクタの個数をＧ個、
前記第１閾値をＨ１個、
前記ライト期間に、前記第２データトラックに最初にデータをライトしてから前記第１データトラックに最初に前記破損対象セクタが発生したと判断されるまでの間にデータがライトされた前記対象セクタの個数をｎ個、
式１を、Ｈ１≧｛（Ｇ－ｎ）／ｎ｝＋１、
式２を、Ｈ１＜｛（Ｇ－ｎ）／ｎ｝＋１、とすると、
前記ライト期間に、前記第１データトラックに前記破損対象セクタが発生していないと前記訂正限界予測部が判断した際に、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記有効モードに維持し、又は
前記ライト期間に、前記第１データトラックに前記破損対象セクタが発生したとの前記訂正限界予測部による判断が初回であった際に、
前記訂正限界予測部が前記式１に該当する前記正常情報を生成した場合、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記有効モードに維持し、又は
前記訂正限界予測部が前記式２に該当する前記異常情報を生成した場合、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記無効モードに切替える、
請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記ライト期間に、前記訂正限界予測部は、前記第１データトラックの前記複数の対象セクタのうちデータが破損していると判断した１以上の破損対象セクタの個数を管理し、
前記第１データトラックに対する前記エラー訂正が限界に達することは、前記１以上の破損対象セクタの個数が第１閾値に達することであり、
ここで、
前記第２データトラックの全ての前記対象セクタの個数をＧ個、
前記第１閾値をＨ１個、
前記ライト期間に、前記第１データトラックに前回、前記破損対象セクタが発生したと判断されてから前記第１データトラックに最後に前記破損対象セクタが発生したと判断されるまでの間にデータがライトされた前記対象セクタの個数をｐ個、
前記第２データトラックに最初にデータをライトしてから前記第１データトラックに最後に前記破損対象セクタが発生したと判断されるまでの間にデータがライトされた前記対象セクタの個数をｑ個、
前記第１データトラックに最後に前記破損対象セクタが発生したと判断されるまでの間にデータが破損していると判断された前記破損対象セクタの個数をｖ個、
式３を、Ｈ１≧｛（Ｇ－ｑ）／ｐ｝＋ｖ、
式４を、Ｈ１＜｛（Ｇ－ｑ）／ｐ｝＋ｖ、とすると、
前記ライト期間に、前記第１データトラックに前記破損対象セクタが発生していないと前記訂正限界予測部が判断した際に、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記有効モードに維持し、又は
前記ライト期間に、前記第１データトラックに前記破損対象セクタが発生したとの前記訂正限界予測部による判断が２回目以降であった際に、
前記訂正限界予測部が前記式３に該当する前記正常情報を生成した場合、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記有効モードに維持し、又は
前記訂正限界予測部が前記式４に該当する前記異常情報を生成した場合、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記無効モードに切替える、
請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記ライト期間に、前記訂正限界予測部は、前記第１データトラックの前記複数の対象セクタのうちデータが破損していると判断した１以上の破損対象セクタの個数を管理し、
前記第１データトラックに対する前記エラー訂正が限界に達することは、前記１以上の破損対象セクタの個数が第１閾値に達することである、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記第１閾値は、前記第１データトラックのうち前記エラー訂正部によって前記エラー訂正を実行可能な前記１以上の破損対象セクタの個数の上限値である、
請求項８に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記ディスクの半径方向に平行な方向において、前記第１データトラックは、前記第２データトラックからみて第１方向に位置し、
前記ライト期間に、前記訂正限界予測部は、前記第２データトラックの各々の前記対象セクタにデータをライトする毎に前記ライトヘッドの位置が基準半径位置より前記第１方向にはみ出している超過量を算出し、前記ライト期間における前記超過量の合計を更新し、
前記第１データトラックに対する前記エラー訂正が限界に達することは、前記合計が第２閾値に達することであり、
ここで、
前記第２データトラックの全ての前記対象セクタの個数をＧ個、
前記第２閾値をＨ２、
前記ライト期間に、前記第２データトラックに最初にデータをライトしてから前記ライトヘッドの位置が前記基準半径位置より前記第１方向に最初にはみ出したと判断されるまでの間にデータがライトされた前記対象セクタの個数をｎ個、
前記ライトヘッドの位置が前記基準半径位置より前記第１方向に最初にはみ出したと判断された際の前記超過量をｗ、
式５を、Ｈ２≧｛（ｗ／ｎ）・（Ｇ－ｎ）｝＋ｗ、
式６を、Ｈ２＜｛（ｗ／ｎ）・（Ｇ－ｎ）｝＋ｗ、とすると、
前記ライト期間に、前記ライトヘッドの位置が前記基準半径位置より前記第１方向にはみ出さなかったと前記訂正限界予測部が判断した際に、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記有効モードに維持し、又は
前記ライト期間に、前記ライトヘッドの位置が前記基準半径位置より前記第１方向にはみ出したとの判断が初回であった際に、
前記訂正限界予測部が前記式５に該当する前記正常情報を生成した場合、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記有効モードに維持し、又は
前記訂正限界予測部が前記式６に該当する前記異常情報を生成した場合、前記切替え部は前記エラー訂正モードを前記無効モードに切替える、
請求項４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】
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 5,700 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置として、ディスクの半径方向に間隔を置いて複数のトラックをライトする通常記録（Conventional Magnetic Recording:ＣＭＲ）型式（又は、従来記録型式）の磁気ディスク装置、ディスクの半径方向に複数のトラックを重ね書きする瓦記録（Shingled Magnetic Recording：ＳＭＲ、又はShingled Write Recording：ＳＷＲ）型式の磁気ディスク装置、及び通常記録型式及び瓦記録型式を選択して実行するハイブリッド記録型式の磁気ディスク装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０４２８８８号公報
特開２０１９－２１５９４３号公報
特開２０２１－０４７９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態は、ディスクのデータトラックに対するエラー訂正が限界に達するかどうかを予測することのできる磁気ディスク装置を提供する。
【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、
記録層に互いに隣接した第１データトラック及び第２データトラックを有するディスクであって、前記第１データトラック及び前記第２データトラックはそれぞれデータがライトされる対象である複数の対象セクタを含んでいる、前記ディスクと、
前記ディスクの前記記録層に対してデータをライトするライトヘッドと、
前記記録層に対してデータをライトするライト処理を実行可能であるライト処理部と、
前記第１データトラック及び前記第２データトラックのそれぞれの前記複数の対象セクタのうちデータが破損していると判断された破損対象セクタのデータのエラー訂正を実行するエラー訂正部と、
訂正限界予測部と、
判断部と、を備え、
前記第１データトラックの前記複数の対象セクタに対して前記ライト処理を実行した後に前記第２データトラックの前記複数の対象セクタに対して前記ライト処理を実行するライト期間に、
前記訂正限界予測部は、
前記第１データトラックの各々の前記対象セクタのデータが破損したかどうか判断可能であり、
前記第２データトラックの全ての対象セクタへの前記ライト処理を完了するまでに、前記第１データトラックに対する前記エラー訂正が限界に達するかどうかを予測する情報である予測情報を生成し、
前記判断部は、前記予測情報に基づいて前記ライト処理部に前記第２データトラックに対する前記ライト処理を継続させるかどうか判断する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１の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、上記磁気ディスク装置の一部を示す斜視図であり、複数枚のディスク及び複数のヘッドを示す図である。
図３は、上記実施形態に係る１枚のディスクの複数のサーボ領域及び複数のデータ領域の配置の一例を示す概略図である。
図４は、図３に示したディスクの瓦記録処理が行われるユーザデータ領域の３つのトラックと、ライトヘッドと、を示す模式図である。
図５は、図３に示したディスクの通常記録処理が行われるメディアキャッシュの３つのトラックと、ライトヘッドと、を示す模式図である。
図６は、ディスクにおけるデータのライト処理の一例を示す模式図である。
図７は、図６に示したユーザデータ領域のうち２つのバンドと、１つのガードバンドと、を示す模式図である。
図８は、図６に示したバンドの１つのトラックのうち３つのセクタを示す模式図である。
図９は、図７に示した２つのバンドと、１つのガードバンドと、を示す模式図であり、複数の対象セクタと複数の未使用セクタを説明するための図である。
図１０は、上記磁気ディスク装置がトラックのデータに対するトラック単位のエラー訂正を実行する機能を有していないと仮定した場合における第１トラック及び第２トラックの一例を示す模式であり、第１トラック及び第２トラックに対するライト処理を説明するための図であり、第１トラックに対するエラー訂正が限界に達するまで第２トラックに対するライト処理を継続した状態を説明するための図であり、第１トラックに対するＢＥＲの変化と位置決め誤差に対するＢＥＲの変化とをそれぞれグラフで示す図である。
図１１は、上記磁気ディスク装置がトラックのデータに対するトラック単位のエラー訂正を実行する機能を有していないと仮定した場合における第１トラック及び第２トラックの一例を示す模式であり、第１トラック及び第２トラックに対するライト処理を説明するための図であり、判定値がトラックマージンよりも小さい（厳しい）ライトオフトラックスライスに設定され、位置決め誤差がライトオフトラックスライス以上になったことを検出した際に第２トラックに対するライト処理を終了した状態を説明するための図であり、第１トラックに対するＢＥＲの変化と位置決め誤差に対するＢＥＲの変化とをそれぞれグラフで示す図である。
図１２は、トラックのデータに対するトラック単位のエラー訂正を実行する機能を有する上記磁気ディスク装置の第１トラック及び第２トラックの一例を示す模式であり、第１トラック及び第２トラックに対するライト処理を説明するための図であり、判定値がトラックマージンよりも大きい（緩い）ライトオフトラックスライスに設定され、第１トラックに対するエラー訂正が限界に達するまで第２トラックに対するライト処理を継続した状態を説明するための図であり、第１トラックに対するＢＥＲの変化と位置決め誤差に対するＢＥＲの変化とをそれぞれグラフで示す図である。
図１３は、トラックのデータに対するトラック単位のエラー訂正を実行する機能を有する上記磁気ディスク装置の第１トラック及び第２トラックの一例を示す模式であり、第１トラック及び第２トラックに対するライト処理を説明するための図であり、第１トラックの破損対象セクタの個数が５個に達するまで、第２トラックに対するライト処理を継続し、上記個数が５個に達した際に第２トラックに対するライト処理を終了している状態を説明するための図である。
図１４は、図１３の第１トラックに対する破損対象セクタの個数の変化をグラフで示す図である。
図１５は、上記磁気ディスク装置の第１トラック及び第２トラックの一例を示す模式であり、第１トラック及び第２トラックに対するライト処理を説明するための図であり、第１トラックの破損対象セクタの個数が３個に達するまで、第２トラックに対するライト処理を継続し、上記個数が３個に達した際に、エラー訂正に関する予測情報が異常情報に替わり、第２トラックに対するライト処理が休止され、エラー訂正モードは無効モードに切替えられ、ディスクが回転待ちする動作に切替わっている状態を説明するための図である。
図１６は、図１５の第１トラックに対する破損対象セクタの個数の変化をグラフで示す図であり、予測情報が異常情報である場合に対応した図であり、第２トラックにライト処理を実行している期間における、位置決め誤差、ライトゲート、エラー訂正モードの有効フラグ、及び回転待ちフラグに関するタイミングチャートを併せて示す図である。
図１７は、図１５に続く上記ライト処理を説明するための図であり、ディスクが回転待ちする動作を経て、エラー訂正に関する予測情報が正常情報に替わった際、第２トラックに対するライト処理を再開するライトリトライ動作に移行している状態を説明するための図である。
図１８Ａは、図１７の第１トラックに対する破損対象セクタの個数の変化をグラフで示す図であり、破損対象セクタの予想の増加割合が１／ｐ２であり、予測情報が異常情報である場合に対応した図であり、第２トラックにライト処理を実行している期間における、位置決め誤差、ライトゲート、エラー訂正モードの有効フラグ、及び回転待ちフラグに関するタイミングチャートを併せて示す図である。
図１８Ｂは、図１８Ａに続く、第１トラックに対する破損対象セクタの個数の変化をグラフで示す図であり、破損対象セクタの予想の増加割合が１／ｐ３であり、予測情報が異常情報である場合に対応した図であり、第２トラックにライト処理を実行している期間における、位置決め誤差、ライトゲート、エラー訂正モードの有効フラグ、及び回転待ちフラグに関するタイミングチャートを併せて示す図である。
図１８Ｃは、図１８Ｂに続く、第１トラックに対する破損対象セクタの個数の変化をグラフで示す図であり、破損対象セクタの予想の増加割合が１／ｐ４であり、予測情報が異常情報である場合に対応した図であり、第２トラックにライト処理を実行している期間における、位置決め誤差、ライトゲート、エラー訂正モードの有効フラグ、及び回転待ちフラグに関するタイミングチャートを併せて示す図である。
図１８Ｄは、図１８Ｃに続く、第１トラックに対する破損対象セクタの個数の変化をグラフで示す図であり、破損対象セクタの予想の増加割合がｒ／ｐ５であり、予測情報が正常情報である場合に対応した図であり、第２トラックにライト処理を実行している期間における、位置決め誤差、ライトゲート、エラー訂正モードの有効フラグ、及び回転待ちフラグに関するタイミングチャートを併せて示す図である。
図１９は、上記第１の実施形態に係るライト処理方法を示すフローチャートである。
図２０は、図１９に示したフローチャートのうち一部の工程を詳細に説明するためのフローチャートである。
図２１は、上記第１の実施形態に係るライト処理を説明するための図であり、図１９に示したフローチャートのうち別の一部の工程を詳細に説明するためのフローチャートである。
図２２は、上記第１の実施形態に係るライト処理を説明するための図であり、図１９に示したフローチャートのうち別の一部の工程を詳細に説明するためのフローチャートである。
図２３は、第２の実施形態に係る磁気ディスク装置の第１トラック及び第２トラックの一例を示す模式であり、第１トラック及び第２トラックに対するライト処理を説明するための図であり、ライトヘッドに関する超過量の合計が第２閾値以上に達するまで、第２トラックに対するライト処理を継続し、上記合計が上記第２閾値以上になった際に第２トラックに対するライト処理を終了している状態を説明するための図である。
図２４は、図２３の第１トラックに対する上記合計の変化をグラフで示す図である。
図２５は、上記第２の実施形態に係るライト処理を説明するための図であり、図１９に示したフローチャートのうち別の一部の工程を詳細に説明するためのフローチャートである。
図２６は、上記第２の実施形態に係るライト処理を説明するための図であり、図１９に示したフローチャートのうち別の一部の工程を詳細に説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１について詳細に説明する。まず、磁気ディスク装置１の構成について説明する。図１は、本第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。本実施形態において、磁気ディスク装置１は、通常記録型式及び瓦記録型式を選択して実行するハイブリッド記録型式の磁気ディスク装置である。但し後述する技術は、瓦記録型式の磁気ディスク装置に適用してもよく、通常記録型式の磁気ディスク装置に適用してもよい。
【０００８】
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、記録媒体としての複数、例えば、１～１０枚のディスク（磁気ディスク）ＤＫと、駆動モータとしてのスピンドルモータ（ＳＰＭ）２０と、ヘッドスタックアッセンブリ２２と、ドライバＩＣ１２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ、又はプリアンプ）１３０と、揮発性メモリ７０と、バッファメモリ（バッファ）８０と、不揮発性メモリ９０と、１チップの集積回路であるシステムコントローラ１１０とを備えている。また、磁気ディスク装置１は、ホストシステム（以下、単に、ホストと称する）１００と接続される。
【０００９】
各ディスクＤＫは、例えば、直径９７ｍｍ（３．８インチ）に形成され、その両面に記録層（磁気記録層）を有している。なお、本第１の実施形態において、磁気ディスク装置１は、１～１１枚のディスクＤＫを備えているが、ディスクＤＫの枚数はこれらに限定されるものではない。
【００１０】
ヘッドスタックアッセンブリ２２は、ボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４の駆動により、アーム３０に搭載されているヘッドＨＤをディスクＤＫ上の目標位置まで移動制御することができ、すなわちシークすることができる。ＶＣＭ２４は、アクチュエータとして機能している。
ディスクＤＫは、そのデータをライト可能な領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域Ｕと、システム管理に必要な情報をライトするシステム領域Ｓとが割り当てられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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