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KR100527238B1 - 소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당방법 - Google Patents

소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당방법 Download PDF

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KR100527238B1
KR100527238B1 KR1019970035381A KR19970035381A KR100527238B1 KR 100527238 B1 KR100527238 B1 KR 100527238B1 KR 1019970035381 A KR1019970035381 A KR 1019970035381A KR 19970035381 A KR19970035381 A KR 19970035381A KR 100527238 B1 KR100527238 B1 KR 100527238B1
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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브의 데이타섹터 재할당방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:헤드/디스크의 조합특성에 따라 가변되는 에러율(Error Rate)에 따라 ECC정정능력을 가변시킴으로서 성장 가능성 있는 소프트 디펙만을 정확히 검출하여 데이타섹터를 재할당하는 방법을 제공함에 있다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:다수개의 데이타섹터들을 가지며 에러정정능력을 가지는 하드 디스크 드라이브의 소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당방법에 있어서, 데이타 리드시 에러율을 산출하고, 산출된 에러율에 따라 에러정정등급을 가변시키면서 소프트 디펙을 검출하는 과정과, 검출된 소프트 디펙에서 리드에러가 복구되지 않는 경우 상기 발생한 에러에 대한 에러복구루틴을 실행하는 과정과, 상기 에러복구루틴 수행에 따라 상기 발생한 에러가 복구되었는지 확인하는 과정과, 상기 확인결과 상기 에러가 복구되지 않은 경우 최대치의 에러정정 등급을 설정하여 에러를 복구한후 상기 에러복구 결과에 따라 해당 데이타섹터를 예비섹터로 재할당하거나 상기 에러복구 결과를 보고하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 디펙섹터 관리에 사용할 수 있다.

Description

소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당방법
본 발명은 하드 디스크 드라이브의 데이타섹터 재할당방법에 관한 것으로, 특히 스마트(Self Monitoring Analysis & Reporting Technology:S.M.A.R.T)기법을 이용하여 디스크면의 소프트 디펙을 정확히 검출하고 그에 따라 데이타섹터를 재할당하는 방법에 관한 것이다.
컴퓨터시스템의 보조기억장치인 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)에서는 성장(Growing) 가능성 있는 소프트 디펙을 미리 검출하여 조기에 다른 정상적인 데이타섹터로 재할당하는 기법이 사용되고 있다. 이러한 기법을 일반적으로 섹터 재할당(일명 Auto-Reassign)이라 칭한다. 그리고 성장 가능성 있는 소프트 디펙을 검출하는데 사용되는 대표적인 기술은 ECC정정능력(ECC Correction Capability)을 변경하는 방법이다. 상기 ECC정정능력을 변경하는 방법을 설명하면, 초기에 낮은 ECC정정능력을 사용하여 데이타를 리드한다. 데이타 리드중 ECC 에러가 발생하면 에러복구루틴(Error Recovery Routine)을 통해 에러가 복구되는지 판단하여 복구가 되지 않으면 최대로 ECC정정능력을 설정한후 다시 데이타를 리드한다. 이러한 경우 에러없이 데이타가 리드되면 리드된 데이타를 새로이 리맵핑(Remapping)된 데이타섹터(즉, 재할당된 데이타섹터)에 라이트한다.
그러나 상술한 바와 같은 방법으로 ECC정정능력을 변경시키면 다음과 같은 문제를 초래할 수 있다. 우선, 헤드의 성능이나 디스크 특성의 고려 없이 ECC정정능력을 최대로 설정하였기 때문에 성장 가능성 있는 소프트 디펙을 갖는 데이타섹터를 정확히 예측할 수 없다. 이에 따라 필요없이 너무 많은 데이타섹터가 디펙섹터로 판명되는 문제가 발생하게 된다. 즉, 보통의 ECC정정능력을 1, 최대 ECC정정능력을 2, 그리고 ECC정정능력 1을 사용했을때 에러발생빈도가 높아졌다고 가정하면, 상술한 방법에 의해 ECC정정능력이 2로 설정되기 때문에 성장 가능성이 없는 소프트 디펙을 갖는 데이타섹터 또한 디펙섹터로 간주되기 때문에 드라이브의 전체 성능이 저하된다.
따라서 본 발명의 목적은 헤드/디스크의 조합특성에 따라 가변되는 에러율(Error Rate)에 따라 ECC정정능력을 가변시킴으로서 성장 가능성 있는 소프트 디펙만을 정확히 검출하여 데이타섹터를 재할당하는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수개의 데이타섹터들을 가지며 에러정정능력을 가지는 하드 디스크 드라이브의 소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당방법에 있어서, 데이타 리드시 에러율을 산출하고, 산출된 에러율에 따라 에러정정등급을 가변시키면서 소프트 디펙을 검출하는 과정과, 검출된 소프트 디펙에서 리드에러가 복구되지 않는 경우 상기 발생한 에러에 대한 에러복구루틴을 실행하는 과정과, 상기 에러복구루틴 수행에 따라 상기 발생한 에러가 복구되었는지 확인하는 과정과, 상기 확인결과 상기 에러가 복구되지 않은 경우 최대치의 에러정정 등급을 설정하여 에러를 복구한후 상기 에러복구 결과에 따라 해당 데이타섹터를 예비섹터로 재할당하거나 상기 에러복구 결과를 보고하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것으로 두장의 디스크(10)와 그에 대응하는 4개의 헤드(12)를 구비한 하드 디스크 드라이브의 예를 보인 것이다. 도 1을 참조하면, 디스크(10)들은 통상 스택(stack)형태로서 스핀들모터(34) 구동축에 장착되어 회전하며 각각의 디스크면은 하나의 헤드(12)에 대응되어 있다. 통상 디스크(10)는 동심원상으로 배열되어 있는 복수개의 트랙들로 구성되어지며 드라이브 비사용시(전원 '오프'상태) 헤드(12)가 위치할 수 있는 파킹 존(Parking Zone)과 디펙섹터에 대한 대체정보 및 각종 시스템 유지보수를 위한 정보가 기록되는 메인터넌스영역을 포함한다. 헤드(12)는 디스크(10)의 표면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor;VCM)(28) 암 어셈블리(Arm Assembly)로부터 신장된 암(14)에 설치된다. 전치증폭기(16)는 데이타 리드시 헤드들(12)중 하나의 헤드에 의해 픽업된 리드신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(read/write channel circuit)(18)에 인가하며 데이타 라이트시에는 리드/라이트 채널회로(18)로부터 인가되는 부호화된 라이트데이타(Encoded Write Data)를 헤드들(12)중 대응하는 하나의 헤드를 구동시켜 디스크(10)상에 기록되도록 한다. 이때 전치증폭기(16)는 디스크 데이타 콘트롤러(Disk Data Controller:DDC)(36)의 제어에 의해 헤드들(12)중 하나를 선택한다. 리드/라이트 채널회로(18)는 전치증폭기(16)로부터 인가되는 리드신호를 디코딩하여 리드데이타 RDATA를 발생하며 DDC(36)로부터 인가되는 기록데이타 WDATA를 인코딩하여 전치증폭기(16)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(18)는 또한 디스크(10)상에 기록되어 있는 서보정보의 일부인 헤드위치정보를 복조(Demodulation)하여 PES(Position Error Signal)를 발생한다. 리드/라이트 채널회로(18)로부터 발생된 PES는 A/D 컨버터(20)에 인가되고, A/D컨버터(20)는 인가되는 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로 콘트롤러(22)에 제공한다. DDC(36)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 리드/라이트 채널회로(18)와 전치증폭기(16)를 통해 디스크(10)상에 기록하거나 디스크(10)로부터 재생된 데이타를 호스트컴퓨터로 전송한다. 또한 DDC(36)는 호스트컴퓨터와 마이크로 콘트롤러(22)간의 통신을 인터페이싱한다.
한편 마이크로 콘트롤러(22)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타 리드/라이트 명령에 응답하여 DDC(36)를 제어하며 트랙탐색 및 트랙추종을 제어한다. 즉 마이크로 콘트롤러(22)는 A/D컨버터(20)로부터 입력되는 PES값을 이용하여 트랙추종을 제어하며 게이트어레이(Gate Array:도시하지 않았음)로부터 출력되는 각종 서보제어관련 신호에 대응하여 서보제어를 수행한다. 그리고 마이크로 콘트롤러(22)는 메모리(40)에 저장된 제어프로그램에 따라 드라이브의 전반적인 동작을 제어한다. D/A컨버터(24)는 마이크로 콘트롤러(22)로부터 발생되는 헤드들(12)의 위치제어를 위한 제어값을 아나로그신호로 변환하여 출력한다. VCM구동부(26)는 D/A컨버터(24)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 전류 I(t)를 발생하여 VCM(28)에 인가한다. 일측에 헤드들(12)이 부착된 액츄에이터의 타측에 위치하는 VCM(28)은 VCM구동부(26)로부터 입력되는 전류방향 및 전류레벨에 대응하여 헤드들(12)을 디스크(10)상에서 수평이동시킨다. 모터제어부(30)는 마이크로 콘트롤러(22)로부터 발생되는 디스크들(10)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터 구동부(32)를 제어한다. 스핀들모터 구동부(32)는 모터제어부(30)의 제어에 따라 스핀들모터(34)를 구동하여 디스크들(10)을 회전시킨다. DDC(36)에 연결되어 있는 버퍼 메모리(38)는 드라이브와 호스트컴퓨터 사이에 전송되는 데이타를 일시 저장하며, 상기 마이크로 콘트롤러(22)에 연결되어 있는 메모리(40)는 본 발명의 실시예에 따른 제어프로그램이 저장된 롬(ROM)과 드라이브 제어시 발생되는 각종 데이타를 저장하기 위한 램(RAM)으로 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 디펙 예측을 통한 디펙섹터 재할당 처리흐름도를 도시한 것이다.
이하 도 1과 도 2를 참조하여 성장 가능성 있는 소프트 디펙만을 검출하기 위해 ECC정정능력을 변경시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.
우선 마이크로 콘트롤러(22)는 50단계에서 ECC정정능력을 기준치로 설정한다. 본 발명의 실시예에서는 마이크로 콘트롤러(22)가 ECC정정능력을 최대 4(3,2,1,0)까지 변경할 수 있다고 가정하고 초기 기준치는 2인 것으로 가정한다. 상기 가정에 의해 초기 기준치는 최대 ECC정정능력의 50%로 설정된 것이고 마이크로 콘트롤러(22)는 상기 기준치에 근거하여 최초의 데이타 리드동작을 수행한다. 즉, 마이크로 콘트롤러(22)는 호스트컴퓨터로부터 데이타 리드명령이 수신되는 경우 그에 응답하여 52단계에서 목표섹터에 라이트된 데이타를 리드한다. 데이타 리드중 마이크로 콘트롤러(22)는 54단계로 진행하여 ECC 에러가 발생하는가를 검사한다. 검사결과 ECC 에러가 발생하지 않으면 마이크로 콘트롤러(22)는 55단계로 진행하여 에러율을 감소시킨후 62단계로 진행한다. 반면 54단계의 검사결과 ECC에러가 발생하면 마이크로 콘트롤러(22)는 56단계로 진행하여 에러복구루틴을 수행한후 58단계에서 에러가 복구되었는가를 검사한다. 만약 58단계에서 에러가 복구되지 않으면 마이크로 콘트롤러(22)는 66단계로 진행하여 ECC정정능력을 최대(즉, 3으로)로 변경시킨후 68단계로 진행하여 에러복구루틴을 수행한다. 그리고 70단계에서 에러가 복구되었는가를 검사하여 에러가 복구되지 않았으면 74단계로 진행하여 호스트컴퓨터로 에러를 보고한다. 만약 70단계에서 에러가 복구되었다면, 마이크로 콘트롤러(22)는 72단계로 진행하여 공지된 바와 같은 방법을 통해 해당 목표섹터를 디펙섹터로 처리하고 예비섹터를 데이타섹터로 재할당한후 60단계로 진행한다.
만약 58단계에서 에러가 복구되었다면 마이크로 콘트롤러(22)는 60단계로 진행하여 에러율을 증가시킨후 62단계로 진행한다. 그리고 62단계에서 마이크로 콘트롤러(22)는 55단계 및 60단계에서 계산된 에러율에 따라 ECC정정능력을 변경시킨다. 이를 구체적으로 설명하면, 초기에 기준치로 설정된 ECC정정능력 2에서 발생된 에러율이 기준치 보다 낮다면 마이크로 콘트롤러(22)는 성장 가능성 있는 소프트 디펙을 보다 정확히 검출하기 위해 62단계에서 ECC정정능력을 1로 변경시킨다. 이때 소프트 에러율이 증가할 수도 있지만 당분간은 정확한 예측이 가능하다. 반대로 ECC정정능력이 2에서 발생된 에러율이 기준치 보다 높다면 마이크로 콘트롤러(22)는 62단계에서 ECC정정능력을 3으로 변경시킨다. 즉, 마이크로 콘트롤러(22)는 주어진 ECC정정능력에서 계산된 에러율이 기준치 보다 높으면 ECC정정능력을 상향 변경시키고 반대로 기준치 보다 낮으면 ECC정정능력을 하향 변경시키는 과정을 62단계에서 수행한다. 이후 마이크로 콘트롤러(22)는 64단계로 진행하여 다음 목표섹터로 이동한후 52단계로 되돌아가 상술한 52단계 내지 74단계를 반복수행함으로서 최적의 ECC정정능력을 실시간으로 유도해 낸다.
따라서 본 발명은 헤드/디스크의 조합특성에 따라 가변되는 에러율에 따라 ECC정정능력을 변경시킴으로서 성장 가능성 있는 소프트 디펙만을 정확히 검출한후 데이타섹터를 재할당한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 헤드/디스크의 조합특성에 따라 가변되는 에러율(Error Rate)에 따라 ECC정정능력을 가변시킴으로서 성장 가능성 있는 소프트 디펙만을 정확히 검출할 수 있다. 그 결과 드라이브 성능의 최적화를 기대할 수 있다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당 처리흐름도.

Claims (2)

  1. 다수개의 데이타섹터들을 가지며 에러정정능력을 가지는 하드 디스크 드라이브의 소프트 디펙 검출을 통한 데이타섹터 재할당방법에 있어서,
    데이타 리드시 에러율을 산출하고, 산출된 에러율에 따라 에러정정등급을 가변시키면서 소프트 디펙을 검출하는 과정과,
    검출된 소프트 디펙에서 리드에러가 복구되지 않는 경우 상기 발생한 에러에대한 에러복구루틴을 실행하는 과정과,
    상기 에러복구루틴 수행에 따라 상기 발생한 에러가 복구되었는지 확인하는 과정과,
    상기 확인결과 상기 에러가 복구되지 않은 경우 최대치의 에러정정 등급을 설정하여 에러를 복구한후 상기 에러복구 결과에 따라 해당 데이타섹터를 예비섹터로 재할당하거나 상기 에러복구 결과를 보고하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 데이타섹터 재할당방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산출된 에러율이 기준치 보다 낮으면 상기 에러정정등급을 하향 조정하고 기준치 보다 높으면 상향 조정함을 특징으로 하는 데이타섹터 재할당방법.
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