JP2009032378A - ディスクドライブ装置及びメディア欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新規且つ改善された、ディスクドライブ装置及びメディア欠陥検出方法の提供。
【解決手段】一実施形態によれば、ディスクドライブ装置は、２以上の欠陥検出基準を用いて生成された欠陥テーブルを含む。サイズが異なり、特定の領域においてドライブ動作に影響し得る欠陥を検出してマップするために、異なる欠陥検出基準を用いる方法及び装置が説明される。また、エラー訂正システムの利用による、選択された領域での高速で効果的な欠陥スキャニングを提供する方法及び装置が説明される。欠陥検出中は、読み出し／書き込みゲートアサーションが、サーボゲートパルスを用いてトリガされる方法が示される。
【選択図】図１

Description

本発明はディスクドライブ装置及びメディア欠陥検出方法に関する。

ディスクドライブは、情報記憶装置である。ディスクドライブは回転スピンドルに固定された１枚以上のディスクと、それぞれのディスクの表面からデータを表す情報を読み出すための、及び／又は、それぞれのディスクの表面にデータを書き込むための、少なくとも一つのヘッドを含む。ヘッドは、ボイスコイルモータ(voice coil motor)によって駆動され得るアクチュエータに連結されたサスペンションによって支持される。ディスクドライブの制御電子回路は、電気パルスをボイスコイルモータに提供して、ディスク上の円形トラック内でのデータ読み出し及び書き込みのためにヘッドをディスク上の所望の位置に移動させ、不使用時あるいはディスクドライブの保護のために好ましい他の場合にヘッドを安全なエリアに止めさせる。

ディスク表面には欠陥がないことが望ましいが、ある程度の欠陥が存在することは避けがたい。メディア欠陥を伴うディスクドライブ動作を管理するための一般的な解決法は、ディスク表面上の欠陥をスキャンし、欠陥配置を含んだマップすなわち欠陥テーブルを作成することである。このようにして、ディスクの読み出し時、あるいは書き込み時に、欠陥を避けることができる。しかしながら、信頼性の高いドライブ動作を保証するために、常に欠陥検出能力を向上させる必要がある。

そこで、本発明は、新規且つ改善された、ディスクドライブ装置及びメディア欠陥検出方法を提供することを目的とする。

本発明は以下の態様を含む。

（１）第１のハードディスク表面領域内において、欠陥検出に第１の基準を適用することと、
第２のハードディスク表面領域内において、第１の基準より低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用すること、
を備える、メディア欠陥について記憶装置のハードディスク表面をチェックする方法。

（２）前記第２のハードディスク表面領域は、前記ハードディスク表面上の同期マークに近接する領域を含む、（１）の方法。

（３）前記第２の基準を適用することは、データ領域には受け入れ可能であるが、同期マーク領域には大きくて受け入れられない欠陥サイズについてチェックすること、を含む（１）の方法。

（４）サーボゲートパルスに直接関係する時刻に読み出し／書き込みゲートをアサートすること、をさらに含む（１）の方法。

（５）前記サーボゲートパルスに直接関係する時刻に読み出し／書き込みゲートをアサートすることは、前記サーボゲートパルスの立下りに前記読み出し／書き込みゲートをアサートすることを含む、（４）の方法。

（６）前記サーボゲートパルスに直接関係する時刻に読み出し／書き込みゲートをアサートすることは、前記サーボゲートパルスの立下り後の選択された時刻に、前記読み出し／書き込みゲートをアサートすることを含む、（４）の方法。

（７）サーボゲートパルスの立下りを用いて、書き込みゲートのアサーションをトリガすることと、
セクタにテストデータのセットを書き込むことと、
前記セクタ内の前記テストデータのセットを読み出すために、サーボゲートパルスの立下りを用いて、読み出しゲートのアサーションをトリガすることと、
メディア欠陥配置を決定するために、書き込まれたテストデータのセットを、読み出されたテストデータのセットと比較すること、
を備える、メディア欠陥について記憶装置のハードディスク表面をチェックする方法。

（８）前記サーボゲートパルスの立下りを用いて書き込みゲートのアサーションをトリガすることは、前記サーボゲートパルスの立下りに近接した時間間隔の後に、前記書き込みゲートのアサーションをトリガすることを含む、（７）の方法。

（９）前記書き込まれたテストデータのセットを読み出されたテストデータのセットと比較することは、
第１のハードディスク表面領域内において、欠陥検出に第１の基準を適用することと、
第２のハードディスク表面領域内において、第１の基準より低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用すること、
を含む、（７）の方法。

（１０）前記第１のハードディスク表面領域はデータ領域を含み、前記第２のハードディスク表面領域は同期マーク領域を含む、（９）の方法。

（１１）前記第２のハードディスク表面領域は、前記同期マークの周りにウィンドウを含む、（１０）の方法。

（１２）前記第２のハードディスク表面領域内において低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用することは、前記同期マークの周りで選択可能なサイズを有するウィンドウにおいて、低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用すること、を含む（１１）の方法。

（１３）前記第１のハードディスク表面領域内において欠陥検出に第１の基準を適用することは、エラー訂正コード（ＥＣＣ）スレッショルドサイズより小さい欠陥はマップしないこと、を含む（９）の方法。

（１４）前記第２のハードディスク表面領域において低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用することは、前記ＥＣＣスレッショルドサイズより小さい欠陥を、前記欠陥が前記第２のハードディスク表面領域に存在する場合にのみ、検出すること及びマップすること、を含む（１３）の方法。

（１５）複数のセクタを含み、各セクタは複数のトラックを有するディスクと、
ディスクドライブ装置内に位置する記憶メディアであって、
第１の領域内の、第１のスレッショルドサイズより大きい１以上の欠陥と、
第２の領域内の、前記第１のスレッショルドサイズより小さく、第２のスレッショルドサイズよりは大きい第２のサイズの１以上の欠陥と、
に対応する位置を含む欠陥配置の欠陥テーブルを記憶する記憶メディアと、
を備えるディスクドライブ装置。

（１６）前記第１の領域はデータ領域を含み、前記第２の領域はセクタパルスに近接した領域を含む、（１５）のディスクドライブ装置。

（１７）前記第２のサイズの欠陥は同期マークを囲む間隔内に位置し、前記間隔はドライブモータジッタトレランス以上である、（１６）のディスクドライブ装置。

（１８）前記記憶メディアはディスクである、（１５）のディスクドライブ装置。

本発明によれば、新規且つ改善された、ディスクドライブ装置及びメディア欠陥検出方法を提供することができる。

以下では、本発明の実施形態の例が、図面を参照して説明される。

図１は、一実施形態による、磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）の斜視図である。磁気記録再生装置は内部にシャシー(chassis)１０、磁気ディスク１１、読み出しヘッド及び書き込みヘッドを含んだヘッドスライダ(head slider)１６、ヘッドスライダ１６を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ(head suspension assembly)（サスペンション１５及びアクチュエータアーム１４）、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７、及び回路基板を含む。

磁気ディスク（離散トラックメディア(discrete track media)）１１は、スピンドルモータ(spindle motor)１２に取り付けられ、スピンドルモータ１２によって回転される。各種のデジタルデータが、垂直磁気記録方法で磁気ディスク１１に記録される。実施形態の一例においては、ヘッドスライダ１６に内蔵された磁気ヘッドは、一極構造の書き込みヘッドと、遮蔽ＭＲ読み出し素子(ＧＭＲフィルムやＴＭＲフィルム等)を用いる読み出しヘッドとを含む統合ヘッドである。サスペンション１５はアクチュエータアーム１４の一端で保持され、ヘッドスライダ１６を支持して磁気ディスク１１の記録面を向くようにする。アクチュエータアーム１４は、ピボット(pivot)１３に取り付けられる。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１７は、アクチュエータを駆動するもので、アクチュエータアーム１４の他端に備えられる。ＶＣＭ１７は、ヘッドサスペンションアッセンブリを駆動し、磁気ヘッドの位置を磁気ディスク１１の半径方向で任意の位置に定める。回路基板は、ＶＣＭのための駆動信号と、磁気ヘッドによって行われる読み出し及び書き込み動作を制御するための制御信号とを生成するヘッドＩＣ(head IC)を含む。

図２は、一実施形態による、磁気ディスク１１の概略平面図である。図２は、データゾーン(data zone)１８及びサーボゾーン(servo zone)１９を示す。ユーザデータは、データゾーン１８の各々に記録される。本例の磁気ディスクは、同心の磁気パターンを成すトラックを有する。記録トラックの一例については、図３を参照して後述される。ヘッドの位置決めのためのサーボデータ(servo data)は、異なって磁化された物質によるパターンとして、各サーボゾーン１９に形成される。ディスク表面上で、サーボゾーン１９は、アクセス中のヘッドスライダの軌跡に対応する円弧のような形状をしている。

図３は、一実施形態による、磁気ディスクメディア内のデータゾーンの一例の斜視図である。柔軟な基層(underlayer)２２は、基板(substrate)２１上に形成されている。磁気パターンは記録トラック(recording track)２３を構成する。記録トラック２３の半径方向の幅及びトラックピッチ(track pitch)は、それぞれＴｗ及びＴｐによって示される。読み出しヘッドのＧＭＲ素子３１と書き込みヘッドの単極(single pole)３２は、ヘッドスライダ内に形成されており、記録トラック２３上に配置される。

基板２１としては、平坦なガラス基板が用いられてもよい。基板２１はガラス基板に限らず、アルミ基板（あるいは他の適当な基板）が用いられてもよい。磁性材料は、基板２１上に配置され、選択的に磁化されて記録トラックを形成する。記録トラック２３のような磁性材料にはＣｏＣｒＰｔが用いられてもよいが、本発明はこれに限定されない。図示されていないが、ダイアモンド状炭素(diamond-like carbon)（ＤＬＣ）の保護フィルムが、メディアの表面上に形成されてもよい。一例においては、保護フィルムの表面に潤滑剤が塗布されてもよい。

図４及び図５を参照して、サーボゾーン及びデータゾーンのパターンが説明される。図４に概略的に示されるように、サーボゾーン１９はプリアンブルセクション(preamble section)４１、アドレスセクション(address section)４２、バーストセクション(burst section)４３を偏差(deviation)の検出のために有する。

図５に示すように、データゾーン１８は記録トラック２３を含む。サーボ信号(servo signal)を提供する磁化のパターンは、サーボゾーン１９のプリアンブルセクション４１、アドレスセクション４２、及びバーストセクション４３のそれぞれにおいて形成される。これらのセクションは、以下に述べる機能を有してもよい。

プリアンブルセクション４１は、メディアの回転偏向によって引き起こされる偏差に関するサーボ信号読み出しのためのクロックを同期させるフェーズロックループ(phase lock loop)（ＰＬＬ）処理、及び適切な信号振幅を維持するＡＧＣ処理を実行するために備えられる。

アドレスセクション４２は、例えばマンチェスター符号化方式(Manchester encoding)や他のタイプの符号化を用いて、円周方向にプリアンブルセクション４１と同じピッチで形成され、サーボマーク(servo mark)、セクタデータ(sector data)、シリンダデータ(cylinder data)等と称されるサーボ信号認識コード(servo signal recognition code)を有してもよい。特に、シーク(seek)動作中のアドレス読み出しエラーの悪影響を低減させるため、隣接するトラック間に最小の差を与えるよう、シリンダデータはサーボトラックごとに変化のあるデータを示すパターンを有する。

バーストセクション４３は、オフトラック(off-track)検出領域であり、シリンダアドレス(cylinder address)についてのオントラック(on-track)状態に対するオフトラック量の検出に用いられる。バーストセクション４３は、所望のトラック中心に対して読み出し又は書き込みヘッドを配置するためのパターンを含む。図５のパターンは、バーストマーク(burst mark)（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）の４つのフィールドを含む例として示され、その半径方向のパターン位相(pattern phase)は、各フィールドで互いにシフトしている。他のバーストパターンもまた用いられ得る。一例としては、複数のマークが、円周方向にプリアンブルセクションと同ピッチで配置される。

バーストセクション４３に基づく位置検出の原理は、詳細には説明されない。図示されたパターンを用いる場合、オフトラック量は、Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤバーストからの読み出し信号の平均振幅値の計算によって得られる。上述のように、平均振幅に依らない他のパターンが用いられてもよい。

図６は、実施形態の一例による、磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）のブロック図を示す。この図は、磁気ディスク１１の表面上方にのみ存在するヘッドスライダ１６を示している。しかしながら、離散トラックを有する垂直磁気記録層が、磁気ディスクの両面に形成されている。ダウンヘッド(down head)及びアップヘッド(up head)は、磁気ディスクの上面及び下面の上方及び下方にそれぞれ設けられる。ディスクドライブは、ヘッドディスクアッセンブリ(head disk assembly)（ＨＤＡ）１００と呼ばれる本体ユニット及びプリント基板（ＰＣＢ）２００を含む。

図６に示すように、ＨＤＡ１００は、磁気ディスク１１、磁気ディスク１１を回転させるスピンドルモータ１２、読み出しヘッド及び書き込みヘッドを含むヘッドスライダ１６、サスペンション１５及びアクチュエータアーム１４、ＶＣＭ１７、及び図示しないヘッド増幅器(head amplifier)（ＨＩＣ）を有する。ヘッドスライダ１６には、図３に示す巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子といった読み出し素子を含む読み出しヘッド３１及び書き込みヘッド３２が備えられる。

ヘッドスライダ１６は、サスペンション１５上に設けられたジンバルによって伸縮自在に支持されてもよい。サスペンション１５はアクチュエータアーム１４に取り付けられ、アクチュエータアーム１４は、ピボット１３に回転可能に取り付けられている。ＶＣＭ１７はピボット１３周りにトルクを発生させ、アクチュエータアーム１４が磁気ディスク１１の半径方向にヘッドを動かす。ＨＩＣは、アクチュエータアーム１４に固定され、ヘッドからの入力信号及び出力信号を増幅する。ＨＩＣはフレキシブルケーブル(flexible cable)１２０を介してＰＣＢ２００に接続される。ＨＩＣをアクチュエータアーム１４上に備えると、ヘッド信号内のノイズが効果的に低減され得る。しかしながら、ＨＩＣはＨＤＡ本体に固定されてもよい。

上述のように、磁気記録層は磁気ディスク１１の各面上に形成され、それぞれが円弧のような形状をもつサーボゾーン１９は移動するヘッドの軌跡に対応するよう形成される。磁気ディスクの仕様は、特定のドライブに適した読み出し／書き込み特性、外径及び内径に応じる。サーボゾーン１９によって形成される円弧の半径は、ピボットから磁気ヘッド素子への距離として与えられる。

図示された実施形態の例では、いくつかの主要な電気的コンポーネント、いわゆるシステムＬＳＩがプリント基板（ＰＣＢ）２００上に取り付けられている。システムＬＳＩはコントローラ２１０、読み出し／書き込みチャネルＩＣ(read/write channel IC)２２０、及びモータドライバＩＣ(motor driver IC)２４０である。コントローラ２１０は、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）及びＭＰＵと、ファームウェアを含む。一実施形態においては、ファームウェアは以下で説明されるように欠陥検出方法のために構成される。一実施形態においては、ハードディスクドライブの製造及びテスト段階の間、欠陥検出はハードディスクドライブ外部のシステムによって制御される。

ＭＰＵは、駆動システムの制御ユニットであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、及び本実施形態の例に係るヘッド位置決め制御システムを実施する論理処理ユニットを含む。論理処理ユニットは、高速計算を実行するハードウェア回路から成る演算処理ユニットである。論理処理回路のためのファームウェアは、ＲＯＭあるいはディスクドライブの他の場所に保存されている。ＭＰＵは、ファームウェアに従ってドライブを制御する。

ディスクコントローラ（ＨＤＣ）は、ハードディスクドライブ内のインタフェースユニットであり、ディスクドライブとホストコンピュータ５００（例えば、パーソナルコンピュータ）間のインタフェースと、ＭＰＵ、読み出し／書き込みチャネルＩＣ２２０、及びモータドライバ２４０とを用いた情報交換によりドライブ全体を管理する。

読み出し／書き込みチャネルＩＣ２２０は、読み出し／書き込み動作に関連するヘッド信号処理ユニット(head signal processing unit)である。読み出し／書き込みチャネルＩＣ２２０は、読み出し／書き込みパス(read/write path)２１２及びサーボ復調器(servo demodulator)２０４を含んで図示される。読み出し／書き込みパス２１２は、ユーザデータとサーボデータの読み出し及び書き込みに用いられことができ、サーボ復調に有用なフロントエンド回路(front end circuitry)を含んでもよい。読み出し／書き込みパス２１２はまた、セルフサーボ書き込み(self-servowriting)でのサーボ情報書き込みに用いられてもよい。ディスクドライブは他のコンポーネントをも含んでいるが、実施形態の例を説明するのに必須ではないため図示されていないことには留意すべきである。

サーボ復調器２０４は、サーボフェーズロックドループ(phase locked loop)（ＰＬＬ）２２６、サーボ自動ゲイン制御(automatic gain control)（ＡＧＣ）２２８、サーボフィールドディテクタ(field detector)２３１、及びレジスタスペース(register space)２３２を含んで図示される。サーボＰＬＬ２２６は、一般に、サーボ復調器２０４内で、１以上のタイミングあるいはクロック回路(図６には示さず)のための周波数及び位相の制御を提供するのに用いられる制御ループである。例えば、サーボＰＬＬ２２６は、タイミング信号を読み出し／書き込みパス２１２に提供することができる。サーボＡＧＣ２２８は、可変ゲイン増幅器(variable gain amplifier)を含み(又は駆動し)、複数のディスク１１のうち１つ上のサーボゾーン１９が読み出されている時の、読み出し／書き込みパス２１２の出力をほぼ一定レベルに保つために用いられる。サーボフィールドディテクタ２３１は、ＳＡＭ、トラック番号、第１位相サーボバースト(first phase servo burst)、及び第２位相サーボバースト(second phase servo burst)を含む、サーボゾーン１９の様々なサブフィールド(subfield)の検出及び／又は復調に用いられる。ＭＰＵは、様々なサーボ復調機能(例えば、決定、比較、特徴付け等)の実行に用いられ、サーボ復調器２０４の一部であるとも考えることができる。別の方法では、サーボ復調器２０４は、独自のマイクロプロセッサを持つことも可能である。

１以上のレジスタ(例えばレジスタスペース２３３内)は、読み出し／書き込みパス２１２がサーボデータを読んでいる場合は、適切なサーボＡＧＣ値(例えばゲイン値、フィルタ係数、フィルタ蓄積パス(filter accumulation path)等)の記憶に用いられ、読み出し／書き込みパス４１２がユーザデータを読んでいる場合には、１以上のレジスタが適切な値(例えばゲイン値、フィルタ係数、フィルタ蓄積パス等)を記憶するのに用いられ得る。制御信号は、読み出し／書き込みパス２１２のカレントモードに従い、適切なレジスタを選択するのに用いられ得る。記憶されたサーボＡＧＣ値は、動的な更新が可能である。例えば、読み出し／書き込みパス２１２がサーボデータを読んでいる時に用いられる記憶されたサーボＡＧＣ値は、更なるサーボゾーン１９が読み出されるたびに更新され得る。このように、最も近いサーボゾーン１９の読み出しについて決定されたサーボＡＧＣ値は、次のサーボゾーン１９が読み出される際には、始動サーボＡＧＣ値となり得る。

読み出し／書き込みパス２１２は、磁気ディスク１１への情報の書き込み及び磁気ディスク１１からの情報の読み出し処理に用いられる電子回路を含む。ＭＰＵは、サーボ制御アルゴリズムを実行することができ、このため、サーボコントローラと称される。あるいは、別個のマイクロプロセッサあるいはデジタル信号プロセッサ（図示せず）がサーボコントロール機能を実行することもできる。

上述のように、磁気ディスク１１は、情報が記憶される磁気メディアの領域を含む。欠陥のない磁気メディア表面が望ましいが、多数の領域が欠陥を含むことは不可避である。図示された各実施形態においては、ハードディスクドライブはメディア欠陥に関わらず、まず磁気ディスク１１の表面上にある欠陥を検出し、欠陥テーブル等に欠陥の配置をマッピングすることによって動作する。データの読み出し／書き込み動作中に、欠陥テーブルがチェックされて、欠陥が位置する領域は回避され、従って、磁気ディスク１１の残りの領域は十分な機能が保たれる。トーンスキャン法(tone scan method)といった欠陥検出の一方法では、データが磁気ディスクに書き込まれ、そして後で読み出される。書き込まれたデータと読み出されたデータの相違がチェックされ、この相違の配置がマップされる。

スレッショルドサイズよりも大きな欠陥は使用不能であるため、このような欠陥のサイズ及び配置は欠陥テーブルにマップされ、回避される。スレッショルドサイズ以下ではあっても、欠陥として検出可能な欠陥もあるが、これらはドライブ動作中の回避を必要とするほどには大きくない。一実施形態においては、このような小さな欠陥については、エラー訂正システムあるいはエラー訂正コード（ＥＣＣ）が、小さな欠陥を含むメディア領域の使用を可能とするために採用される。

しかしながら、磁気ディスク１１には小さな欠陥に対してより感度が高い領域があり、このような領域では欠陥の訂正にＥＣＣが使用できる。例えばセクタパルス領域(sector pulse region)は、読み出し／書き込みヘッドを、磁気ディスク上の次のデータ領域でのデータアクセスに用いられるタイミングに同期させるための情報を含む。一例において、同期マーク(sync mark)に近接する小さな欠陥がドライブ動作に影響を与えることがあり得る。

同期マークに近接した小さな欠陥がドライブに影響を与える一メカニズムは、ドライブモータジッタ(drive motor jitter)を含む。磁気ディスク１１を駆動するモータは、小さいが測定可能なベアリングジッタトレランス(bearing jitter tolerance)を有するベアリングを含む。磁気ディスクに書き込まれたデータは、ドライブ動作中の異なる時刻では、ジッタトレランス内のわずかに異なる位置に配置されることがある。モータジッタの効果は図７にさらに詳しく説明され、以下の本発明の各実施形態と共に議論される。

図７は、磁気メディアトラック７００及びトラック７００内の関連する複数のセクタパルス７１０の概略図を示す。第１のセクタ７１２及び第２のセクタ７１４はセクタパルス７１０間に示される。データ領域７３０は、セクタパルス領域７３２と共に示される。セクタパルス領域７３２は、次のデータ領域７３０でのデータの読み出しを容易にするための同期マークといった、ハードウェア動作に重要な情報を含む。

セクタパルス領域７３２は、セクタパルス７１０を取り囲むウィンドウサイズ(window size)７３４と共に示されている。大きな欠陥７２０は第２のセクタ７１４内に示され、小さな欠陥７２２は第１のセクタ７１２のデータ領域７３０内に示されている。上述のように、一実施形態においては、大きな欠陥７２０はスレッショルドサイズより大きく、この欠陥情報は欠陥テーブルにカタログされる。一実施形態においては、スレッショルド欠陥サイズはドライブ内でのＥＣＣシステムによって決定される。すなわち、スレッショルドサイズよりも小さい欠陥はＥＣＣを用いてドライブ動作中に補正可能であるため、この欠陥はマップされない。

図７では、大きな欠陥７２０はＥＣＣを用いて訂正できないため、大きな欠陥７２０はマップされる。一例において、当該大きな欠陥７２０を含む第２のセクタ７１４が、使用不能であるとして欠陥テーブルにリストされる。小さな欠陥７２２（やはりデータ領域７３０内）は、スレッショルドサイズより小さいため、当該小さな欠陥７２２はマップされない。動作中に、小さな欠陥７２２がＥＣＣを用いて補正される。

上述のように、選択された領域は小さな欠陥に対して、より感度が高い。例えば、図７では小さな欠陥７２４が、小さな欠陥７２２と同じサイズで表されているが、小さな欠陥７２４はセクタパルス領域７３２内に位置し、セクタパルス７１０に近接している。一実施形態において、ＥＣＣはセクタパルス領域では有効ではなく、小さな欠陥７２４は、ドライブ動作に影響を与え得る。

例えば同期マーク等の、データの感度の高い部分が小さな欠陥７２４に近接して書き込まれていると、当該小さな欠陥７２４が回避されるのならば、ドライブは正常に動作することができる。しかしながら、モータジッタのようなメカニズムが磁気ディスクに書き込まれたデータをわずかに動かすと、同期マークが小さな欠陥７２４に入ることがあり、近接するデータ領域７３０での読み出しでドライブエラーが引き起こされる。

一実施形態において、欠陥７２４のような小さな欠陥は、ドライブエラーの一因となる可能性があるため、検出されてマップされる。一例において、欠陥７２４に関連する第１のセクタ７１２はマップされて回避される。一実施形態においては、第１の欠陥検出基準がデータ領域７３０のような第１の領域に適用される。当該第１の領域では、欠陥検出のためのスレッショルドはＥＣＣスレッショルドを含み、このＥＣＣスレッショルド以上ではＥＣＣによる訂正はできない。ＥＣＣが読み出しエラーを訂正できれば、一般的に欠陥は存在しない。一実施形態において、いったん欠陥が見つけられると、セクタ全体が一つの単位として欠陥テーブルにマップされ、将来はセクタ全体が回避される。

一実施形態においては、第２の欠陥検出基準が、セクタパルス領域７３２のような第２の領域に適用される。第２の欠陥検出基準の下では、小さな欠陥７２４が検出されてマップされる。一実施形態において、セクタパルス領域７３２はセクタパルス７１０を中心としているが、本発明はこれに限定されない。一例としては、セクタパルス領域７３２はセクタパルス７１０に近接する同期マークを中心とする。セクタパルス領域７３２の中心をセクタパルス７１０とすることは有効であるが、これは、以下でさらに詳細に議論されるようにドライブモータトレランスの主な要因となるためである。一実施形態において、ウィンドウサイズ７３４は、ドライブモータジッタトレランス以上である。

上述の方法を用いて、ドライブ動作に影響し得る異なるサイズの欠陥が、全て検出されマップされる。有効な領域でＥＣＣを使用することで、より多くの磁気ディスク領域が利用される。

データ領域及びセクタパルス領域が例として議論されたが、本発明はこれに限定されない。異なる欠陥検出の基準が有効な磁気ディスクの他のタイプの領域もまた、本発明の開示の範囲内である。

図８は、選択されたディスクドライブ機能のタイミング図を示す。サーボゲートパルス(servo gate pulse)８１０は、セクタパルス７１０及び読み出し／書き込みゲートアサーション(gate assertion)８２０に対応して示されている。一実施形態では、読み出し／書き込みゲートアサーション８２０は、セクタパルス７１０の使用とは対照的に、サーボゲートパルス８１０を用いてトリガされる。サーボゲートパルス８１０の使用は、上述の各実施形態で説明されたように、セクタパルスに隣接する各領域の欠陥を、読み出し／書き込みヘッドがチェックすることを可能にする。

一実施形態において、サーボゲートパルス８１０の立下り(falling edge)８１２は、読み出し書き込みゲートのトリガアサーション(trigger assertion)に用いられる。図８に示すように、読み出し／書き込みゲートアサーション８２０は、サーボゲートパルス８１０の立下り８１２に揃う。他の実施形態では、読み出し／書き込みゲートアサーション８２０はサーボゲートの他の相に揃う。一実施形態では、読み出し／書き込みゲートは、サーボゲートパルス８１０の立下り８１２後の選択された時刻においてアサート(assert)される。

一実施形態においては、読み出し／書き込みゲートアサーション８２０はサーボゲートパルス８１０を用いてトリガされ、さらに上述のように、欠陥検出の１以上の基準が、異なった領域においてサイズの異なる欠陥を、磁気ディスク上で検出するのに使用される。一実施形態では、サーボゲートパルス８１０を用いて読み出し／書き込みゲートアサーションをトリガする方法は、欠陥検出中にのみ使用される。選択された方法では、通常のドライブ動作中に読み出し／書き込みゲートをトリガするために、セクタパルスが用いられる。

図９は、本発明の一実施形態による、ハードディスクドライブ９００のブロック図を示す。ハードディスクドライブ９００は、図１に示された磁気ディスク１１と同様の磁気ディスク９１０を含むが、これはブロック図として表されている。磁気ディスク９１０はユーザデータ９１２あるいはユーザデータのためのスペースを含む。磁気ディスク９１０は更に、サーボデータ、同期データ(sync data)といったハードウェアデータ９１４を有する。一実施形態では、ハードウェアデータ９１４は、欠陥テーブル９１６を含む。

上述の方法を用いて、一実施形態においては、欠陥テーブル９１６はＥＣＣスレッショルドなどの第１のスレッショルドサイズより大きい１以上の欠陥を含む。上述のように、大きな欠陥はドライブ動作中にＥＣＣを用いて訂正できないため、これらの配置及びサイズは欠陥テーブル９１６にマップされる。一実施形態では、ユーザデータ領域９１２内のＥＣＣスレッショルド以下の小さな欠陥はマップされないが、これはＥＣＣでこれらを補正できるためである。

一実施形態において、欠陥テーブル９１６は、ＥＣＣスレッショルドサイズより小さく、かつ第２のスレッショルドサイズよりも大きい第２のサイズの欠陥を１以上含む。一実施形態においては、第２のスレッショルドサイズは検出の限界を含む。一実施形態では、第２のスレッショルドサイズは、セクタパルス領域において受け入れ可能な、より厳格なサイズを含む。上述のように、ＥＣＣスレッショルドサイズより小さな欠陥は、より高い欠陥検出基準を用いて検索される、より高感度の領域に入った場合にマップされる。２つの欠陥検出基準が用いられるため、ＥＣＣスレッショルド以上の欠陥とＥＣＣスレッショルド以下の選択された欠陥の両方が、欠陥テーブル９１６に記録される。

欠陥テーブル９１６は、磁気ディスク９１０上に配置されて示されているが、本発明はこれに限定されない。磁気ディスク９１０外ではあるがドライブ９００内にあるＲＡＭ／ＲＯＭ９２０といった他の記憶場所もまた、欠陥マップを保持できる。

上述のような選択された方法を実行するコンピュータシステムのブロック図は、図１０に示される。コンピュータ６１０の形式の一般的な計算装置は、プロセッシングユニット６２０、メモリ６０４、リムーバブルストレージ(removable storage)６１２、及びノンリムーバブルストレージ(non-removable storage)６１４を含んでもよい。メモリ６０４は、揮発性メモリ６０６及び不揮発性メモリ６０８を含んでもよい。コンピュータ６１０は、揮発性メモリ６０６と不揮発性メモリ６０８、リムーバブルストレージ６１２とノンリムーバブルストレージ６１４といった多様なコンピュータ読取り可能なメディアを含んでも、あるいはこれらの多様なメディアを含むコンピュータ環境へのアクセスを有してもよい。コンピュータストレージはＲＡＭ、ＲＯＭ、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリや他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、その他の光学ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージやその他の磁気ストレージ装置、あるいはその他のコンピュータ読取り可能な命令を記憶できるメディアを含む。コンピュータ６１０は、入力６１６、出力６１８、及び通信接続６２０を含むコンピュータ環境を含んでも、あるいはこのようなコンピュータ環境へのアクセスを含んでもよい。コンピュータは、１以上のリモートコンピュータ(remote computer)と接続するのに、通信接続を用いてネットワーク化された環境において動作してもよい。リモートコンピュータは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイス(peer device)や他の一般的なネットワークノード(network node)等を含んでもよい。通信接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）や他のネットワークを含んでもよい。ディスクドライブのコントローラ２１０又は他の選択された回路やコンポーネントが、このようなコンピュータシステムであってもよい。

コンピュータ読取り可能なメディアに記憶されたコンピュータ読取り可能な命令は、コンピュータ６１０のプロセッシングユニット６０２によって実行可能である。ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、及びＲＡＭは、コンピュータ読取り可能なメディアを含む物品の例である。コンピュータプログラムは、ディスクドライブに関連してファームウェアと称されてもよい。実施形態によっては、コンピュータプログラム６２５のコピーが、ディスクドライブの磁気ディスク１１に記憶されることも可能である。

上述の特定の実施形態の説明は、本発明の一般的な性質を効果的に明らかにしており、現在の知識の適用により、包括的な概念から逸脱することなく、様々な応用のために容易に修正及び／又は適合が可能である。従って、このような適合及び修正は、開示された実施形態の等価物の意義及び範囲内に包括されることが意図されている。

要約書は、本技術的開示の本質と要旨を、読者が迅速に確かめられるように提供されている。要約書は、請求項の範囲や意味を解釈したり限定したりするためには用いられないという理解の下で提出されている。

本明細書において採用された語法や用語は、説明を目的とするものであり、限定のためではないということが理解される。従って本発明は、添付の請求項の精神と範囲内に含まれるこのような代替物、修正、等価物、及び変形全てを包含することが意図されている。

実施形態の一例による、磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）の斜視図。 実施形態の一例による、磁気ディスクの概略平面図。 実施形態の一例による、磁気ディスク内のデータゾーンの斜視図。 実施形態の一例による、磁気ディスク内のサーボゾーン及びデータゾーンの概略図。 実施形態の一例による、磁気ディスク内のサーボゾーン及びデータゾーンにおけるパターンを示す平面図。 実施形態の一例による、磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）のブロック図。 セクタパルス及び磁気メディア領域の概略図。 選択されたディスクドライブ機能の概略タイミング図。 実施形態の一例による、磁気記録再生装置（ハードディスクドライブ）のブロック図。 実施形態の例で説明された方法及び装置を実施するためのコンピュータシステムのブロック図の例。

符号の説明

１０…シャシー、１１…磁気ディスク、１２…スピンドルモータ、１４…アクチュエータアーム、１５…サスペンション、１６…ヘッドスライダ、１７…ボイスコイルモータ、１８…データゾーン、１９…サーボゾーン。

Claims (10)

1. 第１のハードディスク表面領域内において、欠陥検出に第１の基準を適用することと、
   第２のハードディスク表面領域内において、第１の基準より低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用すること、
   を備える、メディア欠陥について記憶装置のハードディスク表面をチェックする方法。
2. 前記第２のハードディスク表面領域は、前記ハードディスク表面上の同期マークに近接する領域を含む、請求項１の方法。
3. 前記第２の基準を適用することは、データ領域には受け入れ可能であるが、同期マーク領域には大きくて受け入れられない欠陥サイズについてチェックすること、を含む請求項１の方法。
4. サーボゲートパルスに直接関係する時刻に読み出し／書き込みゲートをアサートすること、をさらに含む請求項１の方法。
5. サーボゲートパルスの立下りを用いて、書き込みゲートのアサーションをトリガすることと、
   セクタにテストデータのセットを書き込むことと、
   前記セクタ内の前記テストデータのセットを読み出すために、サーボゲートパルスの立下りを用いて、読み出しゲートのアサーションをトリガすることと、
   メディア欠陥配置を決定するために、書き込まれたテストデータのセットを、読み出されたテストデータのセットと比較すること、
   を備える、メディア欠陥について記憶装置のハードディスク表面をチェックする方法。
6. 前記サーボゲートパルスの立下りを用いて書き込みゲートのアサーションをトリガすることは、前記サーボゲートパルスの立下りに近接した時間間隔の後に、前記書き込みゲートのアサーションをトリガすることを含む、請求項５の方法。
7. 前記書き込まれたテストデータのセットを読み出されたテストデータのセットと比較することは、
   第１のハードディスク表面領域内において、欠陥検出に第１の基準を適用することと、
   第２のハードディスク表面領域内において、第１の基準より低い欠陥検出スレッショルドを有する第２の基準を適用すること、
   を含む、請求項５の方法。
8. 複数のセクタを含み、各セクタは複数のトラックを有するディスクと、
   ディスクドライブ装置内に位置する記憶メディアであって、
   第１の領域内の、第１のスレッショルドサイズより大きい１以上の欠陥と、
   第２の領域内の、前記第１のスレッショルドサイズより小さく、第２のスレッショルドサイズよりは大きい第２のサイズの１以上の欠陥と、
   に対応する位置を含む欠陥配置の欠陥テーブルを記憶する記憶メディアと、
   を備えるディスクドライブ装置。
9. 前記第１の領域はデータ領域を含み、前記第２の領域はセクタパルスに近接した領域を含む、請求項８のディスクドライブ装置。
10. 前記記憶メディアはディスクである、請求項８のディスクドライブ装置。

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