DE19632373A1

DE19632373A1 - Head management method especially for fixed or removable disc medium

Info

Publication number: DE19632373A1
Application number: DE1996132373
Authority: DE
Inventors: Christian Boehme
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-10
Filing date: 1996-08-10
Publication date: 1997-02-27

Abstract

The method involves parallel processing of data on a fixed or removable disc medium, in which all read/write heads (1-4) simultaneously read and/or write data. The data is transformed by a parallel to serial converter into conventional data words. The converter transforms serial data from a controller into parallel data supplied to the write heads, and parallel data supplied by the read heads into serial data. Cache memories are preferably arranged between the read heads and the converter and between the converter and the controller.

Description

Bei herkömmlichen Festplatten ist immer nur 1 Schreib- bzw. Lesekopf tätig. Um mehrere Plattenoberflächen zu lesen bzw. zu beschreiben, muß auf die jeweiligen Köpfe der zugehörigen Datenoberfläche umgeschaltet werden.With conventional hard disks, only 1 read or write head is ever active. By several Reading or describing plate surfaces must be done on the respective heads of the associated data interface can be switched.

Derzeit gibt es drei Arten von Mappings (Verwaltungen):There are currently three types of mappings (administrations):

1. Vertical mapping
2. Horizontal mapping
3. Horizontal mapping by zones
(Magazine: "c′t Magazin für Computertechnik"; issue 4/1996, article: "Platten-Karussell", pages 268-274)

Durch diese herkömmliche Art der Verwaltung, bei der nur 1 Schreib- bzw. Lesekopf tätig ist, kann bei einer Umdrehung der Festplatte nur 1 Spur einer Datenoberfläche gelesen bzw. beschrieben werden, dadurch wird der Datenstrom, der an den Computer weitergeleitet wird, auf derzeit 4-7 MB pro Sekunde reduziert.Through this conventional type of administration, in which only 1 read or write head is active only 1 track of a data surface can be read with one revolution of the hard disk or be described, this is the data stream that is sent to the computer forwarded, currently reduced to 4-7 MB per second.

Bei herkömmlichen Festplatten muß die Spur häufig gewechselt und auf die verschiedenen Köpfe umgeschaltet werden, das Umschalten auf die verschieden Köpfe und das Wechseln der Spur erfordern viel Zeit.With conventional hard disks, the track has to be changed frequently and to different ones Heads are switched, switching to different heads and changing the trail require a lot of time.

Auf jede Datenoberfläche müssen die kompletten Servoinformationen, die zur Positionierung der Köpfe notwendig sind, aufgezeichnet werden, was viel Speicherplatz für nicht nutzbare Daten in Anspruch nimmt.The complete servo information required for the Positioning of the heads are necessary to be recorded, which is a lot of space for unusable data.

Diese 3 Probleme werden durch die in Patentanspruch 1 und 2 aufgeführten Merkmale der Parallelfestplatte und des parallel-seriellen Wandlers gelöst.These 3 problems are solved by the features of the parallel hard disk and the parallel-serial converter listed in claims 1 and 2.

Durch die parallele also zeitgleiche Nutzung der Schreib- bzw. Leseköpfe kann der Datenstrom, von Computer und Festplatte, um die Zahl der in der Festplatte oder im Wechselmedium verwendeten Datenoberflächen erhöht werden.Due to the parallel use of the read and write heads, the Data stream, from computer and hard drive to the number of in the hard drive or in Removable medium used data surfaces can be increased.

Eine Festplatte mit 2 Platten und 4 Datenoberflächen sollte einen Datendurchsatz von 16 bis 28 MB erreichen können.A hard drive with 2 disks and 4 data surfaces should have a data throughput of Can reach 16 to 28 MB.

Durch die parallele Datenverarbeitung ist es nur noch notwendig, die Servoinformationen auf einer Datenoberfläche nicht mehr auf allen unterzubringen oder die Servoinformationen auf alle Datenoberflächen zu verteilen, dadurch wird Speicherplatz für nutzbare Daten frei. Eine Festplatte mit 2 Platten und 4 Datenoberflächen (herkömmliches Verfahren 1 GB) könnte mit der parallelen Datenverarbeitung ca. 4 GB Speicherkapazität erreichen.Due to the parallel data processing, it is only necessary to no longer accommodate the servo information on one data surface on all or to distribute the servo information to all data surfaces, which frees up storage space for usable data. A hard drive with 2 disks and 4 data surfaces (conventional method 1 GB) could achieve approx. 4 GB storage capacity with parallel data processing.

Durch die parallele Verwaltung aller Schreib- bzw. Leseköpfe können mehr Daten in 1 Spur/1 Sektor untergebracht werden, so daß die Schreib- bzw. Leseköpfe nicht mehr so oft die Spur wechseln müssen und die mittlere Zugriffszeit auf die Daten verkürzt wird. Due to the parallel management of all read and write heads, more data can be stored in 1 track / 1 sector are housed, so that the read or write heads are no longer so often have to change lanes and the average access time to the data is reduced.

Es folgt die Beschreibung der Erfindung anhand des Beispiels einer Festplatte mit 2 Platten und 4 Datenoberflächen und 4 Schreib- bzw. Leseköpfen, die an einer beweglichen Spindel parallel (wie bei herkömmlichen Festplatten) hin- und herbewegt werden können, um alle Spuren und Sektoren zu erreichen. (siehe Fig. 1).The following is the description of the invention using the example of a hard disk with 2 disks and 4 data surfaces and 4 read or write heads, which can be moved back and forth in parallel on a movable spindle (as in conventional hard disks) in order to close all tracks and sectors to reach. (see Fig. 1).

Dieses System kann auf Festplatten mit beliebig vielen Datenoberflächen, ebenso auf wechselbare Medien, wechselbare Festplatten, Diskettenlaufwerke übertragen werden. Bei einer Festplatte mit 2 Platten und 4 Datenoberflächen und 4 Schreib- bzw. Leseköpfen wird folgender Schreibvorgang beschrieben.This system can also be used on hard disks with any number of data interfaces exchangeable media, exchangeable hard disks, disk drives can be transferred. With a hard disk with 2 disks and 4 data surfaces and 4 read or write heads the following writing process is described.

Die seriellen Daten, die vom Festplatten-Controller kommen, werden in einen Cache-Speicher eingelesen. Dieser Cache-Speicher muß mindestens soviel Bit speichern können, wie die Festplatte Schreibköpfe besitzt, in diesem Fall mindestens 4 Bit. Der Cache-Speicher muß die Eigenschaft haben, daß jeweils soviel Bit gleichzeitig parallel ausgelesen werden können wie die Festplatte Schreibköpfe hat. Aus diesem Cache-Speicher werden 4 Bit parallel in der immer gleichen Reihenfolge vom parallel-seriellen Wandler an die Schreibköpfe der Festplatten weitergeleitet. (siehe Fig. 2).The serial data coming from the hard disk controller are read into a cache memory. This cache memory must be able to store at least as many bits as the hard disk has write heads, in this case at least 4 bits. The cache memory must have the property that as many bits can be read out simultaneously in parallel as the hard disk has write heads. From this cache memory, 4 bits are forwarded in parallel in the same order from the parallel-serial converter to the write heads on the hard disks. (see Fig. 2).

Bit A vom Festplatten-Controller gelangt in den Cache-Speicher, Bit B, Bit C und Bit D gelangen in dieser Reihenfolge vom Controller in den Cache-Speicher. Dann wieder Bit A, Bit B, Bit C, Bit D, Bit A usw. Sobald so viele Bit in den Cache-Speicher geladen sind, wie die Festplatte Schreibköpfe besitzt, liest der parallel-serielle Wandler diese Daten aus und leitet sie zeitgleich an die Schreibköpfe weiter. Das heißt, er leitet Bit A an Schreibkopf 1 weiter, Bit B an Schreibkopf 2, Bit C an Schreibkopf 3, Bit D an Schreibkopf 4, Bit A an Schreibkopf 1 usw.Bit A from the hard disk controller is cached, bit B, bit C and bit D are in this order from the controller to the cache. Then again bit A, bit B, bit C, bit D, bit A etc. As soon as as many bits are loaded into the cache memory as the hard disk has write heads, the parallel-serial converter reads out this data and transmits it at the same time the print heads on. This means that it forwards bit A to write head 1 , bit B to write head 2 , bit C to write head 3 , bit D to write head 4 , bit A to write head 1 , etc.

Die jeweiligen Bit, die hier mit Buchstaben bezeichnet sind, sind duale Informationen.The respective bits, which are designated here with letters, are dual information.

Es folgt die Beschreibung des Lesevorgangs bei einer Festplatte mit 2 Platten und 4 Daten-oberflächen und 4 Schreib- bzw. Leseköpfen.The following describes the reading process for a hard disk with 2 disks and 4 Data interfaces and 4 read or write heads.

Kopf 1 liest in der selben Spur/Zone/Sektor wie Kopf 2, 3 und 4 nur auf ihrer zugehörigen Datenoberfläche. Die Bit′s aller Köpfe werden zeitgleich gelesen. (siehe Fig. 3).Head 1 reads in the same track / zone / sector as Head 2 , 3 and 4 only on its associated data surface. The bits of all heads are read at the same time. (see Fig. 3).

Diese parallel gelesenen Bit′s gelangen zeitgleich in 4 getrennte Cache-Speicher. Diese Cache-Speicher müssen mindestens 1 Bit groß sein. Der parallel-serielle Wandler liest diese Bit der Reihe nach aus den Cache-Speichern aus und leitet sie in der selben Reihenfolge an den Festplattencontroller weiter. Das heißt Bit A von Kopf 1 gelangt als erstes Bit an den Ausgang des parallel-seriellen Wandlers. Dann folgen Bit B, Bit C, Bit D, Bit A, immer in derselben Reihenfolge und werden an den Festplatten-Controller weitergeleitet.These bits read in parallel arrive at the same time in 4 separate cache memories. These cache memories must be at least 1 bit in size. The parallel-serial converter reads these bits in sequence from the cache memories and forwards them to the hard disk controller in the same order. That means bit A of head 1 is the first bit to reach the output of the parallel-serial converter. Then bit B, bit C, bit D, bit A follow, always in the same order and are forwarded to the hard disk controller.

Auf diese Weise wird die vollständige Dateninformation wiederhergestellt. Bei diesem Verfahren wird ein Plattenstapel mit mehreren Datenoberflächen so verwaltet wie eine einzelne Datenoberfläche.In this way, the complete data information is restored. With this The method is used to manage a disk stack with several data surfaces as one single data surface.

Claims

1. Procedure for the management of read or write heads for hard disks and removable media and their technical implementation characterized by parallel data processing for hard drives and removable media, in which all read or write heads read or write data at the same time and this data in a parallel serial converter can be converted into conventional data words.

2. Using a parallel-serial data converter, the serial data converted into parallel data and passed on to the write heads and the parallel Converts data into serial data of the read heads as well as interposition of Cache storage.