KR100376802B1 - Expert system for discriminating fault of hard disk drive and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 전문가 시스템은 수리사가 파악하고자 하고 추론하고자 하는 수리 판정 프로세서 상의 단계적 절차를 정형화시킨 룰 파일(rule file)을 구비하며, 룰 파일을 분석하여 각 절차를 수행함으로 실제 수리자의 불량 판정 과정을 가장할 수 있는 추론 엔진을 구축한다. 또한 수리 판정 결과 결정에 중요한 정보를 제공하는 디스크 매체 상의 디펙 분포 형태를 인식하는 패턴 인식 모듈을 구비한다. 룰 파일, 추론엔진 및 패턴 인식 모듈에서 필요로 하는 HDD 내부의 MC 정보 독취 및 테스트는 기존의 디펙 정보 추출 모듈(V-툴) 및 불량 검증 모듈(gemini)을 이용할 수 있다.The expert system of the present invention includes a rule file that formalizes the step-by-step procedure on the repair judgment processor that the repairman wants to grasp and infer, and analyzes the rule file to perform each procedure to perform the defect determination process of the actual repairman. Build an inference engine that can be disguised. It is also provided with a pattern recognition module for recognizing the shape of the defect distribution on the disk medium providing information important for determining the repair determination result. Reading and testing MC information in the HDD required by the rule file, the inference engine, and the pattern recognition module may use the existing Defect information extraction module (V-tool) and the defect verification module (gemini).
Description
본 발명은 하드디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive, 자기디스크 드라이브)의 제조 공정에 관한 기술로서, 특히 HDD의 제조 공정시에 불량으로 판정된 HDD의 불량 원인을 분석하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing process of a hard disk drive (HDD), and more particularly, to a technique of analyzing a cause of failure of an HDD determined to be defective at the time of manufacturing a HDD.
요즈음 데이터 저장 및 독취 장치는 시스템의 멀티미디어 구현에 부응하여 그 용량이 급속도로 커져 가고 있으며, 또한 데이터의 고속 액세스가 가능하도록 발전되고 있다. 이러한 데이터 저장 및 독취 장치들의 일예로 HDD(Hard Disk Drive)를 들 수 있다. 상기 HDD는 데이터의 고속 액세스 및 고용량화 구현이 가능하다는 장점 덕택에 컴퓨터 시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있다.These days, data storage and reading devices are rapidly increasing in capacity in response to the multimedia implementation of the system, and are being developed to enable high-speed data access. An example of such data storage and reading devices is a hard disk drive (HDD). The HDD is widely used as an auxiliary memory device of a computer system due to the advantage of enabling high-speed data access and high capacity.
HDD는 도 1에 도시된 바와 같은 일련의 제조공정 및 테스트 절차를 거쳐 하나의 완성된 제품으로서 출하된다. 도 1은 HDD의 제조공정에서의 일반적인 주요 절차를 도시한 도면으로서, 크게 여섯 단계로 구분된다.The HDD is shipped as a complete product through a series of manufacturing and testing procedures as shown in FIG. 1 is a diagram illustrating a general main procedure in the HDD manufacturing process, which is divided into six stages.
도 1을 참조하여 각 단계를 설명하면, 먼저 제조공정의 제1단계(Ⅰ)인 HDA(Head Disk Assembly) 조립공정은 HDD의 기구부인 HDA(Head Disk Assembly)를 조립하는 공정으로서 클린 룸(clean room)내에서 이루어진다. 제조공정의 제2단계(Ⅱ)인 서보라이트 공정은 데이터를 기록매체인 디스크에서/로 독출 및 기록하는 자기헤드의 서보제어를 위한 서보 패턴을 디스크 상에 기록하는 공정으로서 서보라이터(servo writer)에 의해 수행된다. 제조공정의 제3단계(Ⅲ)인 기능테스트공정(function test)은 상기 HDA 조립공정에서 만들어진 HDA와 PCBA(Printed Circuited Board Assembly) 조립공정에서 만들어진 PCBA를 결합하기 전에 수행되는 테스트로서 HDA를 별도의 테스트용 PCBA에 연결하여 정상 동작하는지의 여부를 테스트한다. 이러한 기능 테스트 공정에서 정상으로 간주된 HDA는 이후 PCBA와 결합된다. 제조공정의 제4단계(Ⅳ)인 번-인(burn-in) 테스트 공정은 HDD의 제조공정중 가장 긴 시간이(통상 8시간 내지 16시간)가 소요되는 공정으로서 별도의 테스트 시스템 없이 고온 고습의 번-인 룸(burn-in room)내의 래크(rack)상에 놓여진 다음 자체 프로그램(펌웨어)에 의거하여 수행된다. 이러한 번-인 테스트 공정에서는 소비자가 HDD를 정상적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 디스크상에 존재하는 디펙(defect)부분을 미리 찾아내어 실제 드라이브 사용시 상기 디펙부분이 사용되지 않도록 선조치 해주는 공정을 말한다. 제조공정의 제5단계(Ⅴ)인 최종 테스트(final test) 공정은 상기 번-인 테스트 공정에서 통과한 HDD 세트(set)가 정상적으로 디펙처리 되었는가를 확인하기 위한 공정으로서 특정 테스트 시스템을 이용하여 HDD 세트 마다의 디펙처리 상태를 테스트한다. 최종 테스트 공정을 마친 HDD 세트는 제조공정의 제6단계(Ⅵ)인 출하검사공정, 포장 및 출하공정을 거쳐 하나의 완성된 제품으로 출하된다.Referring to each step with reference to Figure 1, first, the first step (I) of the manufacturing process HDA (Head Disk Assembly) assembly process is a process of assembling the head disk assembly (HDA) of the HDD of the manufacturing process clean ( in the room. The second step (II) of the manufacturing process is a servo writer which writes a servo pattern for servo control of a magnetic head that reads and writes data to and from a disk, which is a recording medium. Is performed by. The function test, which is the third step (III) of the manufacturing process, is a test performed before combining the HDA made in the HDA assembly process and the PCBA made in the printed circuited board assembly (PCBA) process. Connect to the test PCBA and test whether it works properly. HDA, considered normal in this functional test process, is then combined with PCBA. The burn-in test process, which is the fourth stage (IV) of the manufacturing process, is the process that takes the longest time (usually 8 to 16 hours) of the HDD manufacturing process, and does not require a separate test system. It is placed on a rack in the burn-in room of and then performed according to its own program (firmware). In this burn-in test process, the defect part existing on the disk is found in advance in order to allow the consumer to use the HDD normally, and a process of preempting the defect part when the actual drive is used. The final test process, which is the fifth step (V) of the manufacturing process, is a process for checking whether the HDD set passed in the burn-in test process is normally defected. Test the defect state for each set. After the final test process, the HDD set is shipped as a finished product through the shipment inspection process, packaging and shipment process, which is the sixth step (VI) of the manufacturing process.
상기와 같은 공정 중에서 디펙이 규정치 이상이거나 또는 작동 불능 등에 의해 해당 HDD가 불량으로 처리될 수 있다. 불량으로 처리된 HDD는 불량의 원인 즉, 불량 종류의 파악과 처방 등을 위해 이후 전문 수리사에게 보내어진다. 수리사는 보내어진 HDD의 디펙을 분석하여 해당 HDD의 불량 원인을 파악하게 된다.In the above process, the HDD may be treated as defective because the defect is more than a prescribed value or inoperable. The HDD treated as defective is sent to a professional repairman later to find out the cause of the defect, that is, to identify and prescribe the type of defect. The repairman analyzes the defects of the sent HDD to determine the cause of the defective HDD.
도 2는 불량 HDD를 분석하기 위한 수리사의 일반적인 불량 판정 작업 수행 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 수리사는 먼저 불량 HDD를 PC(Personal Computer)를 이용한 테스트기와 연결한다. 테스트기에는 HDD에 기록된 각종 디펙 정보를 읽어들일 수 있는 다양한 프로그램들이 내장된다. 수리사는 먼저 테스트기를 통해 20단계에서 HDD의 헤더 정보를 파악하게 되며, 이후 22단계에서 디스크 상의 디펙 위치에 대한 분포를 파악하며, 이를 통해 불량 종류를 추론하게 된다. 이는 디스크 상의 디펙 위치를 그래픽으로 표시해 주는 특정한 디펙 정보 추출 모듈(일명 V-툴)을 동작시킴으로서 이루어진다.2 is a flowchart of a general defect determination work performed by a repairman for analyzing a bad HDD. Referring to FIG. 2, a repairman first connects a bad HDD to a tester using a personal computer (PC). The tester is equipped with various programs that can read various defect information recorded in the HDD. The repairer first checks the header information of the HDD through the tester in step 20, and then in step 22, the repairer determines the distribution of the defect location on the disk, and infers the defect type through this. This is done by operating a specific Defect Information Extraction Module (aka V-Tool) that graphically displays the Defect location on the disc.
각 드라이브의 제조 공정시 번-인 테스트나 최종 테스트 등의 결과는 디스크의 시스템 영역인 메인터넌스 영역(Maintenance Cylinder: MC)에 기록된다. 이때 각 디펙이 발생한 위치에 대한 정보가 기록되는데, 디펙 정보 추출 모듈, 즉 V-툴(V-tool)은 각 디스크의 MC에서 디펙 발생 위치에 대한 정보를 독취하여 이를 디스크별로 도 2의 A에 도시한 바와 같이 PC 화면 상에 그래픽으로 표시하여 준다. 이때 표시는 원형의 디스크와 해당 디스크의 디펙이 발생한 부분에 별도의 색상 및 명암을 가함으로 이루어진다. 수리사는 이러한 화면 상에 표시되는 디스크의 디펙 분포 형태를 파악하여 대략적인 불량 원인을 추론하게 된다. 디펙 분포 형태는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 이러한 디펙 분포 형태는 불량의 원인을 직, 간접적으로 나타낸다. 즉 도 2의 A에 도시된 형태는 일명 "찍힘" 형태로서 이는 디스크 불량일 가능성이 크다는 것을 알려줄 수 있다.The results of the burn-in test or the final test during the manufacturing process of each drive are recorded in a maintenance cylinder (MC) which is a system area of the disc. At this time, information on the location of each defect is recorded. The Defect information extraction module, that is, the V-tool, reads the information on the location of the defect in the MC of each disk, and stores the information on the defect in A of FIG. As shown in the figure, the graphic is displayed on the PC screen. In this case, the marking is performed by applying a separate color and contrast to the circular disk and the portion where the disk defect occurs. The repairman infers the approximate cause of the defect by grasping the defect distribution form of the disk displayed on the screen. Defect distribution forms may have a variety of forms, the defect distribution forms directly or indirectly indicate the cause of the defect. In other words, the form shown in A of FIG. 2 is a so-called "sticking" form, which may indicate that the disk is likely to be defective.
수리사가 이러한 디펙 분포 형태를 파악하여 불량 원인을 추론하게 되면, 이후 24단계에서 해당 불량 원인이 맞는지 검증하게 된다. 이는 별도의 불량 검증 모듈(일명 제미니)을 구동시킴으로 이루어질 수 있다. 상기 불량 검증 모듈, 제미니(Gemini)는 상기 에러로 추론된 디스크 및 헤드에 리드/라이트(read/write) 테스트를 수행하는 등으로 불량을 검증하게 된다. 불량 검증 모듈의 수행 결과는 PC의 화면상에 텍스트로 출력되며, 수리사는 이를 통해 이후 26단계에서 불량의 종류를 판정하고 이에 따른 처방을 지시하게 된다. 예를 들어 불량의 종류를 디스크 불량으로 판정하며, 그에 따른 처방으로서 디스크의 교체를 지시할 수 있다.When the repairman grasps the shape of the defect distribution and infers the cause of the defect, it is verified in step 24 that the cause of the defect is correct. This can be done by driving a separate failure verification module (aka Gemini). The defect verification module Gemini verifies the defect by performing a read / write test on the error inferred disk and the head. The execution result of the failure verification module is output as text on the screen of the PC, through which the repairman determines the type of failure in step 26 and instructs the prescription accordingly. For example, the type of failure may be determined to be a disk failure, and the replacement of the disk may be instructed as a prescription.
이와 같은 작업에 의해 불량 HDD에 대한 불량 원인 분석 및 그에 따른 조치가 이루어질 수 있으며, 이러한 디펙 위치 분포에 대한 그래픽 정보 외에도 수리사는 MC에 기록된 다양한 디펙 정보를 독출하여 불량을 보다 정밀히 분석할 수 있다.This operation can be used to analyze the cause of the bad HDD for the bad HDD and take measures accordingly. In addition to the graphic information on the distribution of the defect location, the repairman can read the various defect information recorded in the MC to analyze the defect more precisely. .
그런데, 상기와 같이 종래의 불량 판정 방식은 수리사에 의해 이루어지기 때문에 불량 판정을 위한 별도의 인적자원이 필요하게 되며, 불량 판정의 일관성이 유지되기 어렵게 된다.However, as described above, since the conventional failure determination method is performed by the repairman, a separate human resource for the failure determination is required, and the consistency of the failure determination is difficult to be maintained.
따라서 본 발명의 목적은 별도의 인적자원을 필요치 않으며 HDD의 불량 판정을 수행할 수 있는 HDD 불량 판정 전문가 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다,Accordingly, an object of the present invention is to provide an HDD failure determination expert system and method for performing a failure determination of the HDD without requiring any human resources.
본 발명의 다른 목적은 불량 판정의 일관성을 유지하며 적중률을 향상시킬 수 있는 HDD 불량 판정 전문가 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an HDD failure determination expert system and method for maintaining consistency of failure determination and improving hit rate.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전문가 시스템은 수리사가 파악하고자 하고 추론하고자 하는 수리 판정 프로세서 상의 단계적 절차를 정형화시킨 룰 파일(rule file)을 구비하며, 룰 파일을 분석하여 각 절차를 수행함으로 실제 수리자의 불량 판정 과정을 가장할 수 있는 추론 엔진을 구축한다. 또한 수리 판정 결과 결정에 중요한 정보를 제공하는 디스크 매체 상의 디펙 분포 형태를 인식하는 패턴 인식 모듈을 구비한다. 이때 디펙 분포의 형태는 비정형적이며, 여러 형태가 섞여 있는 경우도 많으므로 인공지능, 통계 기법 등을 이용한 다양한 패턴 인식 기법을 도입한다. 또한 룰 파일, 추론엔진 및 패턴 인식 모듈에서 필요로 하는 HDD 내부의 MC 정보 독취 및 테스트는 기존의 디펙 정보 추출 모듈(V-툴) 및 불량 검증 모듈(gemini)을 이용할 수 있다.In order to achieve the above object, the expert system of the present invention includes a rule file that formalizes a step-by-step procedure on a repair judgment processor that a repairman wants to grasp and infer, and analyzes the rule file to perform each procedure. Construct an inference engine that simulates the failure determination process of the actual repairer. It is also provided with a pattern recognition module for recognizing the shape of the defect distribution on the disk medium providing information important for determining the repair determination result. At this time, the shape of the Defect distribution is atypical, and many forms are mixed. Therefore, various pattern recognition techniques using artificial intelligence and statistical techniques are introduced. In addition, the MC information reading and testing in the HDD required by the rule file, the inference engine, and the pattern recognition module can use the existing Defect information extraction module (V-tool) and the defect verification module (gemini).
도 1은 하드디스크 드라이브의 제조공정에서의 일반적인 주요 절차 흐름도.1 is a flowchart of a general main procedure in the manufacturing process of a hard disk drive.
도 2는 불량 하드디스크 드라이브를 분석하기 위한 수리사의 일반적인 불량 판정 작업 흐름도.2 is a flowchart of a general failure determination work of a repairman for analyzing a bad hard disk drive.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브 불량 판정 전문가 시스템의 기능 블럭도.3 is a functional block diagram of a hard disk drive failure determination expert system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에서 판단하는 디펙 분포 형태 및 이에 따른 불량 종류의 예시도.Figure 4 is an exemplary view of the defect distribution form and the kind of failure according to the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브 불량 판정 전문가 시스템의 구성 블럭도.5 is a block diagram of a hard disk drive failure determination expert system according to an embodiment of the present invention;
도 6은 도 5 중 룰 파일을 통한 추론 엔진의 동작을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining the operation of the inference engine through the rule file of FIG.
도 7은 도 5 중 룰 파일의 형식 및 일부 룰 루틴의 예를 나타낸 도면.FIG. 7 illustrates an example of a rule file format and some rule routines of FIG. 5; FIG.
도 8은 도 5 중 룰 파일의 하나의 룰 루틴의 예 및 이에 따른 불량 판정 절차의 흐름도.8 is a flowchart of an example of one rule routine of the rule file of FIG. 5 and a failure determination procedure accordingly;
도 9는 도 5 중 패턴 인식부의 패턴 인식 과정의 동작 흐름도.9 is a flowchart illustrating a pattern recognition process of the pattern recognition unit of FIG. 5;
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 룰 파일 및 룰 루틴의 구성 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific matters such as configuration of specific rule files and rule routines are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and these specific matters may be modified or changed within the scope of the present invention. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.
본 발명은 종래의 수리사에 의해 수작업으로 진행되고 있는 HDD 불량 판정 작업 절차를 자동화하는 전문가 시스템을 제공한다. 본 발명의 전문가 시스템은 수리자의 수리 판정 관련 지식을 가지도록 구성된다. 이에 따라 본 발명의 HDD 불량판정 전문가 시스템은 HDD의 정보, 즉 MC의 정보를 읽어들여 HDD의 디펙 위치 분포에 대한 정보를 포함하는 디펙에 대한 정보를 파악하며, 이에 따라 디펙 분포 형태 등을 파악하여 불량의 종류를 판단한다. 도 3을 참조하면, 본 발명이 일 실시예에 따른 HDD 불량 판정 전문가 시스템은 HDD의 정보 즉, MC의 정보를 독취하는 디펙 정보 추출 모듈(불량 정보 추출 모듈)(32)과, 디펙 정보를 통해 디펙 분포의 형태를 인식하는 패턴 인식 모듈(36) 및 디펙에 대한 정보 및 패턴 인식에 대한 정보를 통해 불량의 종류를 판단하는 불량 추론 모듈(30)이 구비된다. 또한 불량의 종류에 대한 판단을 보다 명확히 검증하기 위한 불량 검증 모듈(34)이 더 구비될 수 있다. 상기에서 디펙 정보 추출 모듈(32)은 기존의 V-툴을 사용할 수 있으며, 불량 검증 모듈(34) 또한 기존의 제미니(gemini)를 이용할 수 있다.The present invention provides an expert system for automating the HDD failure determination work procedure that is being performed manually by a conventional repairman. The expert system of the present invention is configured to have knowledge of repair judgment of a repairman. Accordingly, the HDD failure determination expert system of the present invention reads the information of the HDD, that is, the information of the MC to grasp the information on the defect including the information on the distribution of the defect location of the HDD, and thus to determine the distribution of the defect, etc. Determine the type of defect. Referring to FIG. 3, the HDD failure determination expert system according to an exemplary embodiment of the present invention uses a defect information extraction module (defect information extraction module) 32 that reads information of an HDD, that is, information of an MC, and through defect information. The pattern recognition module 36 for recognizing the shape of the defect distribution and the defect inference module 30 for determining the type of defect through the information on the defect and the information on the pattern recognition are provided. In addition, the failure verification module 34 may be further provided to more clearly verify the determination of the type of failure. The defect information extraction module 32 may use an existing V-tool, and the defect verification module 34 may also use an existing gemini.
한편, 상기 디펙 분포의 형태는 비정형적이며, 여러 형태가 섞여 있는 경우도 많으며, 정확히 어떠한 분포 형태가 어떠한 불량의 종류에 해당한다고 규정하기 어려운 경우가 많다. 이에 본 발명에서는 디펙 분포 형태 및 이에 따라 판정되는 불량 종류를 하기 도 4에 도시된 바와 같이 제안한다.On the other hand, the shape of the Defect distribution is atypical, many forms are often mixed, and it is often difficult to define exactly which distribution form corresponds to what kind of defects. Accordingly, the present invention proposes a defect distribution type and a defect type determined accordingly as shown in FIG. 4.
도 4는 본 발명에서 판단하는 디펙 분포 형태 및 이에 따른 불량 종류의 예시도이다. 본 발명에서 제안하는 디펙 분포 형태는 일명 "환형 : 분침 : 전체분포 : 일직선 : 찍힘 : 원주 : 블럭"이 있을 수 있다. 각각의 디펙 분포 형태에 따라 불량의 종류는 각각 "헤드 : 헤드 : 헤드 : 디스크 : 디스크 : 디스크 또는 서보라이터 : 서보라이터 또는 기구"로 간주된다.4 is an exemplary diagram of a defect distribution form and a kind of defects according to the present invention. Defect distribution form proposed in the present invention may be called "annular: minute hand: total distribution: straight line: stamp: circumference: block". According to each type of defect distribution, the type of defect is regarded as "head: head: head: disk: disk: disk or servowriter: servowriter or mechanism" respectively.
보다 상세히 설명하면, 상기의 디펙 분포 형태 중 "환형"은 디펙 부위가 디스크 상의 트랙 방향을 따라 고리 형태로 형성된 것을 말하며, 이는 헤드가 고속으로 회전하는 디스크와 접촉함으로써 발생되는 것으로 보아 헤드가 불량인 것으로 간주한다. 이와 같이 판단하여, "분침: 형태는 상기 "환형"과 비슷하지만 디펙 부위가 트랙 방향을 따라 연결되지 않으면서도 전체적으로 고리 형태로 형성된 것을 말하며, 헤드 불량으로 간주한다. "전체분포"는 디펙이 디스크 상에 전체적으로 무작위로 발생한 형태로서, "헤드 불량으로 간주한다. "일직선"은 디펙이 디스크 상에 트랙을 가로질러 어느 정도의 길이로 형성된 것으로 말하며, 디스크 불량으로 간주한다. "찍힘"은 디펙 부위가 디스크 상의 어떠한 지점에 점이 찍히듯 형성된 것을 말하며, 디스크의 불량으로 간주한다. "원주"는 디펙이 디스크의 상의 어떠한 트랙 방향을 따라 어느 정도의 길이를 가진 원주 모양으로 발생한 것을 말하며, 디스크 또는 서보 라이터 불량으로 간주한다. "블럭"은 디펙이 디스크 상의 어떠한 부위에 비교적 넓은 블럭으로 형성된 것을 말하며, 서보라이터 또는 기구의 불량으로 간주한다. 이와 같이 디펙 분포 형태 및 이에 따른 불량의 종류가 구분될 수 있으며, 이외에도 디펙 분포 형태 및 이에 따른 불량의 종류를 더 설정할 수 있다. 예를 들어, 두 영역의 디펙 발생 부위가 디스크의 중심을 기준으로 대칭적으로 형성된 것을 "대칭"으로 말할 수 있으며, 이를 스핀들모터의 불량으로 간주할 수 있다. 이하 상기와 같은 디펙 분포 형태를 파악하며 불량의 종류를 판단하는 전문가 시스템의 구성을 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.In more detail, the "annular" of the above-described Defect distribution form means that the Defect region is formed in a ring shape along the track direction on the disc, which is caused by contact with the disc rotating at high speed. To be considered. Judging from this, the "minute hand" shape is similar to the "annular shape" but the defect part is formed in the shape of an entire ring without being connected along the track direction, and is considered to be a head failure. A form that occurs randomly throughout the phase, which is considered "head failure." "Straight" refers to the defect formed on the disc to some length across the track and is considered a disc failure. "Ticking" refers to the fact that the defect area is formed by spotting at some point on the disk and is considered to be a defective disk. "Circumference" means that the defect occurs in the shape of a circumference with a certain length along some track direction on the disc, and is regarded as a disc or servo writer failure. A "block" refers to a defect formed in a relatively wide block at any part of the disc, which is considered to be a failure of the servowriter or instrument. As described above, the type of distribution of defects and the types of defects may be distinguished, and the type of distribution of defects and types of defects may be further set. For example, it can be said that symmetry is formed in two areas of the defect generating region symmetrically about the center of the disk, which can be regarded as a defect of the spindle motor. Hereinafter, the configuration of the expert system for identifying the defect distribution form as described above and determining the type of defect will be described in more detail with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브 불량 판정 전문가 시스템의 구성 블럭도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전문가 시스템은 수리사가파악하고자 하고 추론하고자 하는 수리 판정의 단계적 절차를 정형화시키고, 각 절차의 신호/분기 관계를 기술한 룰 파일(rule file)(51)과, 룰 파일(51)을 분석하여 각 절차를 수행함으로 실제 수리자의 불량 판정 과정을 가장하는 추론 엔진(50)과, 디펙 정보 추출 모듈(52)을 통해 입수한 디펙 좌표 파일을 분석하여 디스크 매체 상의 디펙 분포 형태를 인식하는 패턴 인식부(56)와, 추론 엔진(50)에 의해 구동되며, 추론 엔진(50)이 실행하는 불량 판정 절차의 입력 자료인 HDD 데이터(MC 정보)를 대상 HDD로부터 추출하는 디펙 정보 추출 모듈(52)과, 추론 엔진(50)에 의해 구동되며, 추론 엔진(50)이 실행하는 불량 판정 절차 중에서 HDD의 상태를 진단 및 검증하기 위한 테스트 프로그램을 수행하는 불량 검증 모듈(54) 및 상기 디펙 정보 추출 모듈(52)과 불량 검증 모듈(54)의 정보를 일시 저장하여 추론 엔진(50)과 패턴 인식부(56)가 사용토록 하는 매개 파일(55)이 구비된다. 즉, 디펙 정보 추출 모듈(52) 및 불량 검증 모듈(54)은 매개 파일(55)을 통해 추론 엔진(50) 및 패턴 인식부(56)와 인터페이스 한다. 사용자는 키입력 장치(미 도시) 등을 통해 추론 엔진(50)에게 동작 시작을 지시할 수 있으며, 추론 엔진(50)으로부터 출력되는 판정 결과에 대한 정보를 모니터(미 도시)와 같은 장비의 화면을 통해 볼 수 있게 된다.5 is a block diagram of a hard disk drive failure determination expert system according to an exemplary embodiment of the present invention. The expert system according to an embodiment of the present invention formalizes a step-by-step procedure of repair decision that the repairman wants to grasp and infer, and includes a rule file 51 that describes the signal / branch relationship of each procedure. By analyzing the file 51 and performing each procedure, the inference engine 50 that simulates the defect determination process of the actual repairman and the defect coordinate file obtained through the defect information extraction module 52 are analyzed and the defect distribution on the disc medium is analyzed. The pattern recognition unit 56 which recognizes the shape and the inference engine 50, which are driven by the inference engine 50, extract the HDD data (MC information), which is input data of the defect determination procedure executed by the inference engine 50, from the target HDD. The defect verification module 54, which is driven by the information extraction module 52 and the inference engine 50, performs a test program for diagnosing and verifying the HDD status among the failure determination procedures executed by the inference engine 50. And a medium file 55 for temporarily storing the information of the defect information extraction module 52 and the defect verification module 54 so that the inference engine 50 and the pattern recognition unit 56 can be used. That is, the defect information extraction module 52 and the failure verification module 54 interface with the inference engine 50 and the pattern recognition unit 56 through the parameter file 55. The user may instruct the inference engine 50 to start the operation through a key input device (not shown) and the like, and display information on the determination result output from the inference engine 50 such as a monitor (not shown). Can be seen through.
상기와 같이 구성되는 전문가 시스템에서 매개 파일(55)을 보다 상세히 설명하면, 매개 파일(55)은 추론 엔진(50)과 디펙 정보 추출 모듈(52) 및 불량 검증 모듈(54)과 인터페이스 역할을 하는 텍스트 파일이다. 추론 엔진(50)이 디펙 정보 추출 모듈(52) 또는 불량 검증 모듈(54)을 구동시키면 이에 따른 결과는 매개파일(55)에 저장되며, 추론 엔진(50)은 이를 읽어서 필요한 결과를 얻게 된다. 매개 파일(55)은 크게 초기 MC의 기본 정보를 저장하는 일명 "MC.DAT" 파일, 에러 로그에 관한 파일인 "ERROLOG.DAT" 파일, 제미니 테스트 결과에 관한 파일인 "OUTPUT.LOG" 파일로 이루어진다.In the expert system configured as described above, the parameter file 55 will be described in more detail. The parameter file 55 serves as an interface with the inference engine 50, the defect information extraction module 52, and the defect verification module 54. It is a text file. When the inference engine 50 drives the defect information extraction module 52 or the failure verification module 54, the result is stored in the parameter file 55, and the inference engine 50 reads it to obtain the necessary result. The parameter file 55 is largely referred to as "MC.DAT" file which stores basic information of the initial MC, "ERROLOG.DAT" file which is an error log file, and "OUTPUT.LOG" file which is a file about Gemini test results. Is done.
상기 "MC.DAT" 파일과 "ERROLOG.DAT" 파일은 새로운 HDD를 검사할 경우에 기존의 데이터가 모두 지워지며, 새로운 HDD의 내용으로 바뀌게 된다. 또한 "OUTPUT.LOG" 파일은 불량 판정 과정 중에 새로운 내용으로 갱신된다. 즉, 디펙 정보 추출 모듈(52)은 해당 HDD에 기록된 MC 정보에서 번-인 프로그램, 번-인 상태, 일련 번호, F/T(Final Test) 정보, 서보 디펙 리스트, 헤드 스큐 테이블, 에러 레이트 결과값 등의 항목을 읽어서 "MC.DAT" 파일로 기록하며, 또한 에러 로그(error log)의 항목을 읽어서 이를 "ERRORLOG.DAT" 파일로 기록한다.When the "MC.DAT" file and the "ERROLOG.DAT" file are checked for a new HDD, all existing data is deleted and replaced with the contents of the new HDD. Also, the "OUTPUT.LOG" file is updated with new contents during the failure determination process. That is, the defect information extraction module 52 may burn-in program, burn-in state, serial number, F / T (F / T) information, servo defect list, head skew table, error rate from MC information recorded in the HDD. It reads the result value and the like and writes it to the "MC.DAT" file, and also reads the error log and writes it to the "ERRORLOG.DAT" file.
이하 본 발명의 상기 도 5에 도시된 바와 같은 전문가 시스템의 주요부인 추론 엔진(50)과, 룰 파일(51) 및 패턴 인식부(56)의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the structure and operation of the inference engine 50, the rule file 51, and the pattern recognition unit 56, which are main parts of the expert system as shown in FIG. 5, will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Shall be.
도 6은 도 5 중 룰 파일(51)을 통한 추론 엔진(50)의 동작을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 룰 파일(51)의 형식 및 일부 룰 루틴의 예를 나타낸 도면이다. 추론 엔진(50)은 전문가 시스템의 주 제어부로서 전체 시스템을 기동시키고 각 모듈의 정보교환 및 동작을 제어한다. 룰 파일(51)은 다수의 룰 루틴으로 이루어지며, 각 룰 루틴은 텍스트 파일의 형태의 갖고서 수리 판별 절차를 기술한다. 추론 엔진(50)은 룰 파일(51)로부터 적절한 룰 루틴을 로드하여 이에 따라 동작을 실행하게 된다. 상기와 같이 룰 파일(51)과 추론 엔진(50)을 분리하여 구성하는 것은 향후 기술 개발 및 모델 변경시에 유연하게 대체할 수 있도록 하기 위함이다. 즉 종래의 다양한 분야에서 전문가 시스템은 신기술의 개발 등의 이유로 내용 추가 및 수정이 가해져야 하는 경우에 전체적으로 모든 구성을 새로이 하여야하는 어려움이 있게 된다. 본 발명에서는 이러한 문제를 극복하기 위하여 각각의 수리 판별 절차를 기술하는 룰 파일을 별도로 구성하고, 내용 수정 및 추가시에는 룰 파일의 변경 및 수정을 가하는 것만으로 이를 가능하게 한다.FIG. 6 is a view for explaining the operation of the inference engine 50 through the rule file 51 in FIG. 5 in more detail, and FIG. 7 is a diagram showing the format of the rule file 51 and an example of some rule routines. The inference engine 50 is the main control unit of the expert system, which starts the entire system and controls the information exchange and operation of each module. The rule file 51 consists of a plurality of rule routines, each of which describes a repair determination procedure in the form of a text file. The inference engine 50 loads the appropriate rule routine from the rule file 51 and executes the action accordingly. The configuration of the rule file 51 and the inference engine 50 separately as described above is to allow flexible replacement in future technology development and model change. In other words, the expert system in various fields of the related art has a difficulty in that all components must be newly renewed when contents should be added and modified due to the development of new technology. In the present invention, in order to overcome such a problem, a rule file describing each repair discrimination procedure is separately configured, and when the contents are modified and added, it is possible to do this simply by changing and modifying the rule file.
룰 파일(51)을 이루는 다수는 룰 루틴은 예를 들어 "POWER.RUL", "CONT.RUL", "END.RUL", "BURN.RUL", "LED31.RUL", "LED32.RUL" ... 등일 수 있다. 각각의 룰 루틴은 HDD의 제조 공정시 체크된 불량 상태에 따라 실제 수리사의 불량 판정 절차를 따르도록 구성된다. 즉, 제조 공정 중 HDD의 각종 테스트시 해당 HDD가 불량으로 판정될 경우에 HDD의 MC에 불량 발생에 대한 정보가 기록된다. 이는 진행 중 멈춤을 의미하는 일명 "CONT" 에러, 테스트가 완료된 후에 멈춤을 의미하는 일명 "END" 에러, 및 "BURN", "FAIL LED31", "FAIL LED32", "FAIL LED33" ... 등이 있다. 종래의 수리사는 불량 HDD의 불량 원인을 판정하는데 있어서, 어느 HDD나 동일한 작업을 수행하는 것이 아니라, 상기 불량 발생 정보를 통해 각기 다른 작업(서로 유사한 경우도 많지만)을 수행하여 불량 원인을 판정하게 된다.Many rule routines that make up the rule file 51 are, for example, "POWER.RUL", "CONT.RUL", "END.RUL", "BURN.RUL", "LED31.RUL", "LED32.RUL". ... and so on. Each rule routine is configured to follow the failure determination procedure of the actual repairman in accordance with the defective state checked during the manufacturing process of the HDD. That is, when the HDD is determined to be defective during various tests of the HDD during the manufacturing process, information on the occurrence of the failure is recorded in the MC of the HDD. This is a so-called "CONT" error that means freezing in progress, a so-called "END" error that means stopping after the test is completed, and "BURN", "FAIL LED31", "FAIL LED32", "FAIL LED33" ... etc. There is this. In the conventional repairman to determine the cause of the failure of the bad HDD, instead of performing the same operation for any HDD, it is to determine the cause of the failure by performing different operations (although they are similar to each other) through the failure occurrence information. .
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 전문가 시스템은 종래의 수리사의 작업을 모델링하여 각각의 HDD의 불량 발생 정보를 읽어들여 각각의 불량 발생 상태에 따라 적절한 작업을 수행하게 되며, 이러한 불량 발생 정보에 따른 각기 다른작업의 절차를 상기 룰 파일의 다수의 루틴으로 구현하게 된다. 예를 들어, 종래의 HDD의 불량 발생 원인이 "CONT" 에러일 경우에 수리사가 수행하던 작업의 절차를 본 발명의 룰 파일내의 "CONT.RUL" 루틴이 그대로 모델링하도록 구성된다.Accordingly, the expert system according to an embodiment of the present invention models the conventional repairman's work, reads the failure occurrence information of each HDD, and performs an appropriate operation according to each failure occurrence state. Different procedures of different operations are implemented as a plurality of routines in the rule file. For example, when the cause of the failure of the conventional HDD is a "CONT" error, the "CONT.RUL" routine in the rule file of the present invention is configured to model the procedure of the work performed by the repairman.
도 6 및 도 7을 참조하면, 텍스트 파일 형태로 된 각 룰 루틴의 각 행은 문장번호, 조건부, 조건부의 참과 거짓에 따라 분기할 문장번호로 이루어지는 삼항 연산자(ternary operation)의 구조를 가질 수 있다. 추론 엔진(50)은 먼저 디펙 정보 추출 모듈(52)을 구동시키고, 매개 파일(55)을 통해 해당 HDD의 불량 발생 정보를 파악한 후 룰 파일(51)의 해당 룰 루틴을 로드하게 된다. 이때 추론 엔진(50)은 룰 파일(51)의 해당 룰 루틴을 행(문장) 단위로 로드하여 해당 라인의 명령어, 즉 조건부를 분석 및 실행하게 된다. 이후 분석 및 실행 결과에 따라 해당 문장번호로 분기하게 되어 해당 문장번호의 행을 로드하게 된다. 각각의 룰 루틴의 각 행은 종래의 수리사의 불량 판정 절차를 따르게 되므로, 결국 추론 엔진(50)은 종래 수리사의 작업을 자동으로 수행하게 된다.6 and 7, each line of each rule routine in the form of a text file may have a structure of a ternary operation consisting of a sentence number, a predicate, and a sentence number to branch according to the true and false of the predicate. have. The inference engine 50 first drives the defect information extraction module 52, and grasps the failure occurrence information of the corresponding HDD through the media file 55, and then loads the corresponding rule routine of the rule file 51. At this time, the inference engine 50 loads the corresponding rule routine of the rule file 51 in units of lines (statements) to analyze and execute the instructions of the corresponding line, that is, the conditional part. Subsequently, according to the analysis and execution result, branching is made to the corresponding sentence number and the row of the sentence number is loaded. Since each row of each rule routine follows a failure determination procedure of a conventional repairman, the inference engine 50 automatically performs the task of the conventional repairman.
도 7에는 룰 파일(51)의 각 룰 루틴 중 "LED33.RUL" 루틴 및 "POWER.RUL" 루틴의 예가 각각 A. B로 개시되고 있다. "POWER.RUL" 루틴은 전문가 시스템이 최초로 수행하게 되는 초기화 작업을 기술하고 있다. "LED33.RUL" 루틴은 HDD의 불량 발생 정보가 "FAIL LED33"일 경우에 대응되는 불량 판정 작업을 기술하고 있다. 이러한 룰 루틴 및 이러한 룰 루틴에 따른 동작을 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.In FIG. 7, examples of the “LED33.RUL” routine and the “POWER.RUL” routine among the rule routines of the rule file 51 are disclosed as A. B, respectively. The routine "POWER.RUL" describes the initialization that the expert system will perform first. The routine "LED33.RUL" describes a failure determination operation corresponding to the case where the failure occurrence information of the HDD is "FAIL LED33". This rule routine and the operation according to this rule routine will be described in more detail with reference to FIG. 8.
도 8 a, b은 "LED32.RUL" 룰 루틴의 및 이에 따른 불량 판정 절차의 흐름도를 나타낸다. 도 8a는 룰 루틴을 나타내며, 도 8b는 이에 따른 추론 엔진(50)의 불량 판정 절차를 나타낸다. 도 8a의 참조번호에 해당하는 동작은 도 8b의 각 문장번호에 해당하는 동작과 동일하게 대응된다. 도 8a를 참조하면, 먼저 100단계(즉 도 8b의 LED32.RUL의 문장번호 100)에서 추론 엔진(50)은 "LED32.RUL"을 시작하고, 이후 200단계에서 MC 정보(ERROLOG.DAT)를 분석하여 서보(servo)나 그레이코드(gray code)에 연속성이 있는 가를 판단한다. 서보나 그레이코드에 연속성이 있는 가를 분석하는 것은 디펙 발생 섹터가 연속적으로 있느냐의 여부를 파악하는 것이며, 그럴 경우에는 300단계로 진행하여 불량 종류가 디스크일 가능성이 있는 것으로 체크를 하고 400단계로 진행하며, 그렇지 않을 경우에는 곧바로 400단계로 진행한다.8 a, b show a flowchart of the " LED32.RUL " rule routine and accordingly the failure determination procedure. 8A shows a rule routine, and FIG. 8B shows a failure determination procedure of the inference engine 50 accordingly. An operation corresponding to the reference number of FIG. 8A corresponds to the operation corresponding to each sentence number of FIG. 8B. Referring to FIG. 8A, the inference engine 50 starts “LED32.RUL” in step 100 (ie, sentence number 100 of LED32.RUL in FIG. 8B), and then, in step 200, the MC information (ERROLOG.DAT) is obtained. The analysis determines whether there is continuity in the servo or gray code. Analyzing whether there is continuity in the servo or gray code is to determine whether there are consecutive sectors of defects, in which case, proceed to step 300 and check that the bad type is likely to be a disk, and proceed to step 400. Otherwise, proceed directly to step 400.
400단계에서는 MC정보에서 각 스텝(STEP)별 디스크의 존(ZONE)당 헤드단위로 디펙 체크한 것 중에서 스펙 아웃(SPEC OUT)이 발생하였는가를 파악한다. 이때 스펙(SPEC)은 예를 들어 10으로 설정되어 있을 수 있다. 그럴 경우에 각 존당 헤드의 디펙이 10개 이상일 경우에 스펙 아웃이 발생한 것으로 간주하게 된다. 상기에서 스펙 설정은 본 발명의 전문가 시스템의 별도의 부가적 옵션으로서, 모든 에러 체크의 기준이 되는 값, 즉 스펙을 사용자가 미리 입력하도록 구성할 수 있다. 예를 들어 상기 200단계에서 서보나 그레이코드의 연속성 여부의 체크시에 어느 정도 이상이 연속적으로 존재할 경우에 연속성이 있는 것으로 판단하는지에 기준이 되는 값을 미리 스펙으로서 설정할 수 있도록 한다. 이를 위해 본 발명의 전문가 시스템은 사용자가 동작 설정을 쉽게 할 수 있도록 하기 위한 그래픽, 또는 텍스트를 화면으로 출력하는 사용자 인터페이스 모듈을 구비하며, 이러한 사용자 인터페이스모듈에 스펙 설정을 위한 메뉴 창을 구비할 수 있다.In step 400, it is determined whether SPEC OUT has occurred among the defect checks in the head unit per zone of the disk for each step in the MC information. In this case, the specification may be set to 10, for example. In this case, spec out occurs when there are more than 10 head defects in each zone. The specification setting is an additional additional option of the expert system of the present invention, and may be configured so that a user inputs a value, that is, a specification, as a reference for all error checks in advance. For example, it is possible to set, as a specification, a value as a reference in advance if it is determined that there is continuity in the case where there is more or more continuous in checking the continuity of the servo or gray code in step 200. To this end, the expert system of the present invention includes a user interface module for outputting a graphic or text to a screen for the user to easily set the operation, and may include a menu window for specification setting in the user interface module. have.
상기 400단계에서 스텝별 존당 헤드 단위로 디펙 스펙 아웃이 발생하였으면 500단계로 진행하며, 그렇지 않으면 900단계로 진행한다. 500단계에서 추론 엔진(50)은 패턴 인식부(56)를 구동하여 그 결과 값인 패턴 인식값이 산출되었는가를 판단한다. 상기 패턴 인식부(56)가 아무런 패턴 인식값을 산출하지 못하였으면, 이후 900단계로 진행하며, 특정한 패턴 인식값을 산출하였으면 600단계로 진행한다.In step 400, if the depec spec out occurs in the head unit per zone per step, the process proceeds to step 500; In operation 500, the inference engine 50 drives the pattern recognition unit 56 to determine whether the pattern recognition value is calculated. If the pattern recognition unit 56 has not calculated any pattern recognition value, the process proceeds to step 900, and after calculating a specific pattern recognition value, the process proceeds to step 600.
900단계에서는 불량 검증 모듈(54), 예를 들어 제미니를 구동하여 리드/라이트(R/W) 테스트를 수행하며 그 결과 값이 산출되었는가를 확인한다. 현재 900단계까지의 단계 진행이 100-200-300-400-500단계를 거쳐 왔을 경우에는 디스크 및 헤드에 불량의 가능성이 있는 것으로 간주된 경우이나, 상기 900단계에서 불량 검증 모듈(54)에서 적절한 불량 원인을 밝히는 결과 값이 산출되지 않으면, 이후 1000단계로 진행하여 재 번-인을 하여야 할 것으로 체크하고, 이후 1300단계에서 이를 화면상으로 출력하게 된다. 물론 상기 900단계에서 제미니의 결과 값이 산출되면, 이후 1100, 1300단계로 진행하여 제미니의 결과를 화면으로 출력하게 된다.In step 900, the defect verification module 54, for example, the Gemini is driven to perform a read / write (R / W) test and check whether the result is calculated. If the current process up to step 900 has passed through steps 100-200-300-400-500, it is considered that there is a possibility of a defect in the disk and the head. If the result value that reveals the cause of the failure is not calculated, the process proceeds to step 1000 and checks to be re-introduced, and in step 1300, it is displayed on the screen. Of course, if the result value of the Gemini is calculated in step 900, the process proceeds to steps 1100 and 1300 and then outputs the result of the Gemini on the screen.
한편 상기 500단계에서 패턴 인식값이 산출되어 600단계로 진행하면, 600단계에서는 패턴에 헤드 성이 존재하는가를 판단한다. 즉, 패턴 인식값이 상기 도 4에 도시된 바와 같은 디펙 분포 형태 중 환형, 분침 또는 전체 분포를 포함할 경우에는 이는 불량의 종류가 헤드일 가능성이 있는 것으로 간주함으로, 상기 패턴에 헤드 성이 존재하는 것으로 간주한다. 이렇게 패턴에 헤드 성이 있는 존재하는 것으로 간주하면 이후 700단계로 진행하고, 패턴에 헤드 성이 존재하지 않은 것으로 간주하면, 이후 800단계로 진행한다. 700단계에서는 상기 패턴 인식값에 따른 결과가 모든 헤드가 불량인 것으로 나타났는지의 여부를 판단한다. 일반적으로 하나의 HDD 내의 헤드가 전부 불량일 가능성은 거의 없으므로, 상기 모든 헤드가 불량인 것으로 나타났을 때에는 1200단계에서 이를 PCBA의 불량이 원인인 것으로 판정하고 이후 1300단계에서 이를 화면상으로 출력한다.On the other hand, if the pattern recognition value is calculated in step 500 and proceeds to step 600, in step 600 it is determined whether a head castle exists in the pattern. That is, when the pattern recognition value includes the annular, minute hand, or total distribution among the defect distribution forms as shown in FIG. 4, it is considered that the kind of defect is likely to be the head, and thus the head property exists in the pattern. To be considered. In this way, if the pattern is regarded as having a head castle, the process proceeds to step 700, and if it is considered that there is no head castle in the pattern, the process proceeds to step 800 later. In step 700, it is determined whether the result according to the pattern recognition value indicates that all heads are defective. In general, since the heads in one HDD are almost never defective, when all the heads are found to be defective, it is determined in step 1200 that the PCBA is defective, and then in step 1300, the heads are output on the screen.
한편, 상기 700단계에서 모든 헤드가 불량인 것으로 나타나지 않을 경우에는 800단계로 진행하게 되며, 800단계에서는 제미니 테스트 결과값과 상기 패턴 인식값에 따른 불량 종류의 판단이 일치하는 가를 판단하기 위한 제미니 테스트를 수행하며, 이후 1300단계에서 그 결과를 화면상으로 출력하게 된다. 상기와 같이 도 8에 도시된 바와 같은 각 단계의 수행에 의해 "LED32.RUL" 룰 루틴에 의한 불량 판정 작업이 수행될 수 있다. 추론 엔진(50)은 이러한 룰 파일(51)에 따라 디펙 정보 추출 모듈(52)과, 불량 검증 모듈(54), 패턴 인식부(56) 및 매개 파일(55)을 이용하여 불량 판정 동작을 수행하게 된다.On the other hand, if all heads do not appear to be defective in step 700, the process proceeds to step 800, and in step 800, the Gemini test for determining whether the determination of the failure type according to the Gemini test result value and the pattern recognition value is identical. In step 1300, the result is output on the screen. As described above, the failure determination operation by the “LED32.RUL” rule routine may be performed by performing each step as shown in FIG. 8. The inference engine 50 performs the defect determination operation using the defect information extraction module 52, the defect verification module 54, the pattern recognition unit 56, and the parameter file 55 according to the rule file 51. Done.
다음으로, 도 9를 참조하여, 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전문가 시스템 중 패턴 인식부(56)의 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 9는 도 5 중 패턴 인식부(56)의 패턴 인식 동작의 흐름도이다. 패턴 인식부(56)는 먼저 91단계에서 디펙 정보 추출 모듈(52)에 의해 매개 파일(55)에 기록된 에러 로그(ERROLOG.DAT) 파일을 읽어들인다. 이때 에러 로그 파일에는 각 헤드별로 디스크 상에서 발생된 디펙의 위치에 대한 정보가 기록되는 데, 디펙에대한 위치 정보는 반지름 r과 각 θ를 이용한 극좌표로 표시된다. 본 발명에서는 92단계에서 상기 반지름 r과 각 θ의 극좌표를 가로를 각 θ값으로 하고 세로를 반지름 r값으로 하는 직교좌표로 변환하는 메모리 맵핑 동작을 수행한다. 이러한 좌표 변환은 계산 과정을 보다 쉽게 하기 위한 것으로 이후 과정의 동작 수행 속도를 향상시키게 된다. 도 9를 참조하면, 상기 메모리 맵핑 과정은 디스크 그래픽 이미지 상으로는 A로 표시된 바와 같은 반지름 r, 각 θ로 표시된 원형의 디스크 이미지가 B로 표시된 바와 같은 가로 세로가 r, θ인 직사각형 형태로 변형되는 것으로 도시되어 있다. 이러한 과정을 수행하게 되면, 예를 들어 디펙 분포 형태가 환형인 경우에는 이는 극좌표에서는 고리 형태로 나타나지만, 상기 직교 좌표에서는 어떠한 반지름 r값 상에서 가로로 길게 늘여진 띠의 형태로 나타나게 된다.Next, with reference to FIG. 9, the operation of the pattern recognition unit 56 of the expert system according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 5 will be described in more detail. 9 is a flowchart illustrating a pattern recognition operation of the pattern recognition unit 56 of FIG. 5. The pattern recognition unit 56 first reads the error log (ERROLOG.DAT) file recorded in the intermediate file 55 by the defect information extraction module 52 in step 91. At this time, the error log file records information on the position of the defect generated on the disc for each head, and the position information on the defect is represented by the polar coordinate using the radius r and the angle θ. In operation 92, a memory mapping operation is performed in which the polar coordinates of the radius r and the angle θ are converted into rectangular coordinates having the horizontal value as the θ value and the vertical value as the r value. This coordinate transformation is intended to make the calculation process easier, and to speed up the performance of subsequent operations. Referring to FIG. 9, in the memory mapping process, a circular disk image represented by a radius r as indicated by A and an angle θ on the disk graphic image is deformed into a rectangular shape having horizontal and vertical r and θ as indicated by B. Is shown. When this process is performed, for example, when the shape of the diff distribution is annular, it appears as a ring in polar coordinates, but in the rectangular coordinates, it appears in the form of a band extending horizontally on a radius r value.
이후 94단계에서는 미세한 디펙 부분을 제거하기 위한 필터링 작업을 수행하게 된다. 필터링 작업은 "K-mean clustering" 알고리즘을 이용하여 수행된다. 이러한 필터링 작업에 의해 도 9의 C로 표시한 바와 같이 직교좌표로 표시되는 디스크 이미지에서 미세한 디펙 부분이 제거되고 실제로 의미 있는 디펙 부분이 남아 있게 된다.Subsequently, in step 94, a filtering operation is performed to remove the minute defects. Filtering is performed using the "K-mean clustering" algorithm. As a result of the filtering operation, as shown in FIG. 9C, the fine defect part is removed from the disk image displayed in the rectangular coordinates, and the meaningful defect part remains.
이후 96단계에서는 상기 94단계에 의해 남아 있는 각각의 디펙 부분을 하나씩 잘라내어 분석하기 위한 세그먼테이션(segmentation) 작업을 수행한다. 세그먼테이션 작업을 수행하면, 도 9의 D로 표시한 바와 같이 각각의 디펙 부분은 각각 별도의 영역으로 분류된다. 이러한 세그먼테이션 작업은 이후에 있을 패턴 분석 작업에서 패턴 분석을 용이하도록 하기 위해 수행된다. 예를 들어, 하나의 세그먼트에 포함된 디펙의 분포 형태가 도 4에 도시된 바와 같은 원주 형태라고 하더라도 이러한 원주 형태의 디펙 부분을 갖는 세그먼트가 유사한 반지름 r값 상에서 비교적 등거리로 형성되어 있을 때에는 이러한 세그먼트간의 관계를 고려하여 전체적인 디펙 분포 형태를 분침 형태로 간주할 수 있게 된다. 이러한 세그먼트간의 전체적인 패턴 분석은 이후 98단계에서 이루어진다.Subsequently, in step 96, each segment of the defects remaining in step 94 is cut out and analyzed for segmentation. When the segmentation operation is performed, each defect portion is classified into a separate area as indicated by D in FIG. 9. This segmentation work is performed to facilitate pattern analysis in a later pattern analysis work. For example, even if the distribution form of the defect contained in one segment is a circumferential form as shown in FIG. 4, when the segments having such a circumferential defect portion are formed relatively equidistantly on a similar radius r value, such a segment is formed. In consideration of the relationship between the entire Defect distribution form can be regarded as the minute hand form. The overall pattern analysis between these segments is then performed in step 98.
98단계에서의 패턴 분석 기법에는 다양한 알고리즘이 적용될 수 있다. 예를 들어, 디펙 분포 형태가 도 4에 도시된 바와 같은 환형 또는 원주 형태일 경우에는 각각의 세그먼트에 포함된 디펙의 형태는 유사한 반지름 r값 상에서 가로로 길게 또는 다소 짧게 늘여진 띠 형태로 나타난다. 이때 띠 형태로 연속된 디펙 부분의 각각의 직교 좌표들간의 세로축 성분(r값)간의 편차와 가로축 성분(θ값)간의 편차의 비교 및 가로축의 연속된 범위 등을 고려하여 해당 디펙 분포 형태가 환형 또는 원 주 형태인 것으로 가늠하게 된다. 이외에도 각 세그먼트들 분포의 규칙성 여부 및 디펙 분포 형태와 가상 직선과의 유사도 비교 등을 통해 다양한 디펙 분포 형태를 인식하게 된다.Various algorithms may be applied to the pattern analysis technique in step 98. For example, when the defect distribution form is an annular or circumferential form as shown in FIG. 4, the defect shape included in each segment is represented by a band extending horizontally or slightly shorter on a similar radius r value. At this time, the defect distribution shape is annular in consideration of the comparison between the deviation between the vertical axis component (r value) and the horizontal axis component (θ value) between the rectangular coordinates of the continuous parts of the defect in the band form, and the continuous range of the horizontal axis. Or circumferential. In addition, various types of defect distributions are recognized by comparing the regularity of the distribution of each segment and comparing the similarity between the defect distribution form and the virtual straight line.
이러한 패턴 분석의 결과는 이후 99단계에서 추론 엔진(50)으로 출력된다. 이때 각각의 인식된 패턴(디펙 분포 형태)과 해당 패턴의 위치에 대한 정보를 출력할 수 있다. 상기 도 9에 도시된 바와 같은 과정을 통해 패턴 인식부(50)의 동작이 수행된다.The result of the pattern analysis is then output to the inference engine 50 in step 99. In this case, information about each recognized pattern (defect distribution form) and the position of the pattern may be output. The operation of the pattern recognition unit 50 is performed through the process as shown in FIG. 9.
상기 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같은 구성 및 동작에 의해 본 발명의 특징에 따른 전문가 시스템이 이루어질 수 있다. 이러한 전문가 시스템은 HDD와 접속할 수 있는 단일 PC 상에서도 구현이 가능하며, 더욱이 HDD의 제조 공정 중 번-인 테스트 공정이나, 최종 테스트 공정 수행 장비와 연계적으로 동작하도록 적용되어 해당 공정에서 불량이 발생한 HDD를 즉석으로 불량 판정할 수 있도록 구현될 수 있다. 또한 그러한 전문가 시스템은 체계적인 불량 관리를 위해 각 HDD의 불량 판정에 관한 정보를 HDD의 전체적인 제조 공정을 총괄하는 MES(Manufacturing Execution System)에 제공하도록 구현될 수도 있다.The expert system according to the features of the present invention can be achieved by the configuration and operation as shown in FIG. 5 to FIG. 9. This expert system can be implemented on a single PC that can be connected to the HDD, and furthermore, it is applied to operate in conjunction with burn-in test process or final test process equipment during the manufacturing process of HDD. It can be implemented to be able to determine the failure immediately. Such expert system may also be implemented to provide information about failure determination of each HDD to the Manufacturing Execution System (MES) that oversees the entire manufacturing process of the HDD for systematic failure management.
한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but by the claims and equivalents of the claims.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 전문가 시스템은 별도의 인적자원을 필요치 않으면서 HDD의 불량 판정을 자동으로 수행할 있으며, 또한 불량 판정의 일관성을 유지하며 적중률을 향상시킬 수 있게 된다. 더욱이 본 발명에 따른 전문가 시스템에서는 각 HDD의 불량 판정 절차를 기술하는 룰 파일을 별도로 구성하고, 내용 수정 및 추가시에는 룰 파일의 변경 및 수정을 가하는 것만으로 이를 가능하게 함으로 이후 모델의 변경이나 신기술의 개발시에 유연하게 대처할 수 있게 된다.As described above, the expert system according to the present invention can automatically perform the failure determination of the HDD without requiring a separate human resource, and also maintain the consistency of the failure determination and improve the hit rate. Furthermore, in the expert system according to the present invention, a rule file describing the failure determination procedure of each HDD is separately configured, and when the contents are modified and added, this is possible only by changing and modifying the rule file. Will be able to cope flexibly during development.
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