磁気ディスク・ドライブ及びそのリフレッシュ・ライト方法
【課題】磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐ。
【解決手段】本発明の一実施形態のＨＤＤは、リフレッシュ・ライトの基準となる２つの異なる書き込み回数の閾値を有している。ＨＤＤは、ライト・コマンドに付随するリフレッシュ・ライト処理と、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理とを実行する。書き込み回数が第１の閾値に達すると、ＨＤＤは、リフレッシュ・ライト領域をアイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストに登録する。書き込み回数が第２の閾値に達すると、リフレッシュ・ライト領域は、上記リストからライト・コマンドに付随するリフレッシュ・ライト処理のリストに移される。
【解決手段】本発明の一実施形態のＨＤＤは、リフレッシュ・ライトの基準となる２つの異なる書き込み回数の閾値を有している。ＨＤＤは、ライト・コマンドに付随するリフレッシュ・ライト処理と、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理とを実行する。書き込み回数が第１の閾値に達すると、ＨＤＤは、リフレッシュ・ライト領域をアイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストに登録する。書き込み回数が第２の閾値に達すると、リフレッシュ・ライト領域は、上記リストからライト・コマンドに付随するリフレッシュ・ライト処理のリストに移される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク・ドライブ及びそのリフレッシュ・ライト方法に関し、特に、データ書き込みの繰り返しからの磁気データ保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブとして、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、磁気ディスク・ドライブの一つであるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータ・システムの他、動画像記録再生装置やカーナビゲーション・システムなど、多くの電子機器において使用されている。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと複数のサーボ・トラックとを有している。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・セクタから構成される。また、各データ・トラックは、ユーザ・データを含む複数のデータ・セクタから構成されている。円周方向に離間するサーボ・セクタの間に、データ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータに支持されたヘッド・スライダのヘッド素子部が、サーボ・セクタ内のアドレス情報に従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
ＨＤＤは、磁気ディスクの記録面上において、データの書き込みと読み出しとを繰り返す。近年の磁気記録の高密度化により、選択されたデータ・トラックへのデータ書き込みにおいては、ヘッド・スライダからの漏れ磁界が、そのトラックに隣接するトラックの磁気データに影響を及ぼすことが知られている。また、データ・トラック上の反復的な磁化変化は、隣接データ・トラックの磁化に影響を及ぼすことが知られている。このような隣接データ・トラックへの影響を、ＡＴＩ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ぶ。
【０００５】
あるデータ・トラックへのデータ書き込みが繰り返される場合、ヘッド・スライダからの漏れ磁界やデータ・トラックの磁化変化による隣接データ・トラックへの干渉が繰り返され、隣接データ・トラックのユーザ・データが変化し、データ消失（リード・ハード・エラー）が発生することがある。
【０００６】
このようなリード・ハード・エラーを防止するため、データ・トラックへの書き込み回数をカウントし、書き込み回数が閾値に達すると、隣接データ・トラックのデータを再書込みする技術が、特許文献１において提案されている。この技術は、記録領域をサブ領域に分割し、サブ領域における記録動作の累積回数が制限値を超えると、そのサブ領域のデータを再記録する。このＨＤＤは、ビジー状態にないときに、バックグランド・タスクとしてサブ領域のデータ再記録を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、同一データ・トラックへの継続的な書き込みが、隣接データ・トラックの磁化状態に影響し、そのデータ・トラックのデータが劣化あるいは消失する可能性がある。これを防ぐため、ＨＤＤに、上記先行文献に開示されているように、データ・トラックあるいは複数データ・トラックからなるトラック束に対するデータ書き込み回数をカウントし、規定回数に達するとデータ・トラックを書き直す機能（本明細書においてリフレッシュ・ライト機能と呼ぶ）が実装される。リフレッシュ・ライトは、対象データ・トラックの読み出し及び同一データの対象データ・トラックへの書き込みを行う。
【０００９】
データ記録密度の増加に伴い、上記機能は、ＨＤＤにとって必須となってきている。しかし、同時に、データ・トラックのリフレッシュ・ライトの基準となる書き込み回数も、データ記録密度の増加に伴って減少している。例えば、過去のＨＤＤは１万回の書き込みに対してデータのリフレッシュ・ライトを行っていたが、最近のＨＤＤにおいては、２千回の書き込みに対してデータのリフレッシュ・ライトを行うことが要求されている。
【００１０】
このデータ・トラックのリフレッシュ・ライトは、ＨＤＤのパフォーマンスに影響を及ぼす。データ記録密度の増加による上記機能の発動頻度の増加は、パフォーマンスへの悪影響において無視することができなくなってきている。したがって、ＨＤＤのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の磁気ディスク・ドライブは、複数のデータ・トラックを有する磁気ディスクと、前記磁気ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上において半径方向に移動する移動機構と、前記移動機構及び前記ヘッドを制御するコントローラとを有する。前記コントローラは、リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定する。前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域をアイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。この構成により、磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる。
【００１２】
好ましくは、前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理において、優先度の高いリフレッシュ・ライト領域からリフレッシュ・ライトを実行する。これにより、より確実にデータ消失を防ぐことができる。
【００１３】
好ましくは、前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を、パワー・セーブ・モードにおいて実行する。これにより、リフレッシュ・ライト処理中にコマンドを受信する可能性を小さくすることができる。
【００１４】
好ましい構成において、前記コマンド対応処理はライト・コマンドに対応する処理であり、前記ライト・コマンドに対応するライト・キャッシュ機能がＯＮであり、前記コントローラは、前記ライト・コマンドの完了通知前に、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を実行する。これにより、ホストから見えるパフォーマンスの低下を小さくしつつ、リフレッシュ・ライト処理中に新たなコマンドを受けることを避けることができる。
【００１５】
好ましい構成において、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理は一つのコマンドに対応して前記リフレッシュ・ライト領域の一部領域のみをリフレッシュ・ライトし、前記コントローラは、前記第２の閾値に達している優先度のリフレッシュ・ライト領域の数に応じて、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の頻度を変化させる。これにより、パフォーマンスの低下を小さくしつつ、データ消失をより確実に防ぐことができる。
【００１６】
好ましい構成において、前記リフレッシュ・ライト領域は、前記書き込み領域を含む近接領域と、その近接領域の内周側及び／もしくは外周側の遠方領域とを含み、前記コントローラは、前記近接領域のリフレッシュ・ライト処理において、前記遠方領域の一部の領域のリフレッシュ・ライトを実行する。これにより、遠方領域のリフレッシュ・ライトによるパフォーマンスへの影響を小さくしつつ、効率的にリフレッシュ・ライトを行なうことができる。
【００１７】
好ましい構成において、前記コントローラは、前記書き込み領域への書き込み回数をカウントするカウンタを有し、前記カウンタのカウンタ値が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストである第１リストに登録し、前記カウンタ値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記第１リストからコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理のリストである第２リストに移し、前記第２リストを参照して、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リスト及び前記第１リストを参照して、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リストの領域を、前記第１リストの領域よりも先にフレッシュ・ライトを実行する。これにより、シンプルな方法によりリフレッシュ・ライト処理の実行制御を適切に行うことができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、磁気ディスク・ドライブにおいて、磁気ディスク上のデータのリフレッシュ・ライトを行う方法である。この方法は、リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定する。前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。これにより、磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれは、磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態において、書き込み回数をカウントする対象領域と、その対象領域に対応するリフレッシュ・ライト領域と、の好ましい例を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態において、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストの例を模式的に示している。
【図４】本実施形態において、リフレッシュ・ライト処理の好ましい例の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態において、リフレッシュ・ライト処理の好ましい例の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態において、リフレッシュ・ライト処理の好ましい例の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態において、書き込み回数のカウント単位であるデータ・トラック束と、それに対応するリフレッシュ・ライト領域と、の他の好ましい例を模式的に示す図である。
【図８】本実施形態において、ＦＴＩ領域を分割されたセクションの一部をＡＴＩ領域と共にリフレッシュ・ライトする方法を模式的に示す図である。
【図９】本発明を適用したＨＤＤと適用していないＨＤＤのリフレッシュ・ライト回数及びパフォーマンスのテスト結果を示すデータである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、磁気ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）に本発明を適用した実施形態を説明する。
【００２２】
本実施形態は、データ書き込みの近接データ・トラックへの影響によるデータ消失を防ぐ技術に特徴を有している。本実施形態のＨＤＤは、書き込み回数に応じてデータのリフレッシュ・ライトを行う。リフレッシュ・ライトは、対象とする領域のデータを読み出し、さらに、読み出したデータと同一のデータをその対象領域に書き込む。本形態のＨＤＤは、リフレッシュ・ライトの基準となる少なくとも二つの異なる書き込み回数の閾値を有している。これら閾値により、ＨＤＤは、リフレッシュ・ライトを行う領域に優先度を付与する。
【００２３】
本実施形態のＨＤＤは、さらに、実行タイミングが異なるリフレッシュ・ライト処理を行う。一つのリフレッシュ・ライト処理は、ホストからのコマンドに対応する処理に付随して実行される。もう一つのリフレッシュ・ライト処理は、アイドル時に実行される。コマンド対応処理に付随するリフレッシュ・ライト処理は、高い優先度の領域のみを対象とする。一方、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理は、上記高い優先度の領域に加え、低い優先度の領域も対象とする。
【００２４】
このように高い優先度の領域のリフレッシュ・ライトをコマンド対応処理に付随して行い、高優先度及び低優先度の領域のリフレッシュ・ライトをアイドル時に行うことで、パフォーマンスの低下を抑えつつ、ＡＴＩ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）によるユーザ・データの消失を防ぐことができる。
【００２５】
本実施形態のリフレッシュ処理について詳細な説明を行う前に、まず、ＨＤＤの全体構成を説明する。図１は、ＨＤＤ１の全体構成を模式的に示すブロック図である。エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリのＲＡＭ２４などの各回路が実装されている。各回路は、一つあるいは複数のチップに実装される。
【００２６】
エンクロージャ１０内において、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、所定の角速度で、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を回転する。ヘッドであるヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１上を浮上するスライダと、スライダ上に形成され磁気信号と電気信号との変換（データの読み書き）を行うヘッド素子部とを有する。ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。
【００２７】
アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、揺動軸を中心に揺動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向において移動する。アクチュエータ１６とＶＣＭ１５とはヘッド・スライダ１２の移動機構である。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従ってＳＰＭ１４とＶＣＭ１５とを駆動する。
【００２８】
アーム電子回路（ＡＥ）１３は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１にアクセス（リードもしくはライト）するヘッド・スライダ１２を選択し、リード／ライト信号の増幅を行う。ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、コード変調されたデータをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＨＤＣは様々な機能を有するデジタル回路であり、ＭＰＵはファーム・ウェアに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、制御及びデータ処理に必要とされるデータ（プログラムを含む）が磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。
【００３０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル２１から取得した磁気ディスク１１からのリード・データを、ＲＡＭ２４内のバッファに一時的に格納した後に、ホスト５１に伝送する。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からのライト・データをＲＡＭ２４内のバッファに一時的に格納した後、所定のタイミングでＲＷチャネル２１に転送する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。本実施形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、特に、リフレッシュ・ライト処理を実行する。
【００３１】
上述のように、本形態実施のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトの基準となる少なくとも２つの異なる書き込み回数の閾値を有している。これら閾値により、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトを行う領域に優先度を付与する。以下に具体的に説明する好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理において、２つの異なる優先度を有する。設計によっては、ＨＤＤは３以上の異なる優先度を有していてもよい。また、ＨＤＤは、書き込み回数以外の要素も優先度決定の条件として使用してもよい
【００３２】
処理のシンプリシティの点からは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、書き込み回数で決まる２つの異なる優先度を有することが好ましい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、書き込み回数が小さい閾値（小閾値）をこえる領域に対応するリフレッシュ・ライト領域には、低い優先度を付与する。さらに、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、書き込み回数が大きい閾値（大閾値）をこえる領域に対応するリフレッシュ・ライト領域には、高い優先度を付与する。
【００３３】
また、本実施形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホストからのコマンドに対応する処理に付随してリフレッシュ・ライト処理を実行し、また、アイドル時にリフレッシュ・ライト処理を実行する。コマンド対応処理に付随するリフレッシュ・ライト処理は、高優先度の領域のみを対象とする。一方、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理は、高優先度の領域と低優先度の領域の双方を対象とする。３以上の優先度が設定されている構成においては、その全部あるいは一部についてのみアイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象としてもよい。
【００３４】
好ましい構成のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理（ライト・コマンドに対応する処理）に付随してリフレッシュ・ライト処理を行い、それ以外のコマンド（主にリード・コマンド）に付随してはリフレッシュ・ライト処理を行わない。ライト・キャッシュ機能がイネーブルされているとき、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理の完了をリード処理より早くホストに返すことができる。リード処理に付随するリフレッシュ・ライト処理と比較して、ライト処理に付随するリフレッシュ・ライト処理は、パフォーマンスへの影響を小さくすることができる。なお、設計によっては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライド・コマンド以外のコマンドの対応処理に付随してリフレッシュ・ライト処理を行っても良い。
【００３５】
アイドル・モードは、ホストからのコマンドに対応する処理を完了し、次のコマンドを待っている待機モードである。本実施形態のＨＤＤ１は３つの異なるアイドル・モードを有している。その内の２つは、パワー・セーブ・モードである。一つのパワー・セーブ・モードは、磁気ディスクの回転を維持しつつ、不要回路部分をＯＦＦする。もう一つのパワー・セーブ・モードは、上記回路ＯＦＦに加えＳＰＭ１４の回転を停止し、より大きなパワー・セーブを行う。もう一つのアイドル・モードは、通常待機モードであって、パワー・セーブを行うことなく、ホストからのコマンドにすぐ対応できるように準備している。
【００３６】
以下に説明する好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、２つのパワー・セーブ・モードにおいてリフレッシュ・ライトを実行し、通常待機モードにおいてはリフレッシュ・ライトを行わない。これにより、リフレッシュ・ライト処理中に新たなコマンドを受ける可能性を小さくし、処理の複雑さを避ける。設計によっては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、全てのアイドル・モードにおいてもリフレッシュ・ライトを行ってもよく、あるいは、一つのパワー・セーブ・モードにおいてのみリフレッシュ・ライトを行ってもよい。アイドル・モードの種類や数はＨＤＤ１の設計により変化し、本発明はいずれの構成にも適用することができる。
【００３７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理において、既存データをバックアップする。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２によって書き直し対象のデータを読み出し、そのデータを所定の別のデータ・トラックに書き込む。その後、ヘッド・スライダ１２によって、読み出したデータ・セクタに同一のデータを再度書き込む。リフレッシュ・ライトにおいては、一つのデータ・トラック全体を一回の処理において書き直すことが好ましいが、データ・トラックの一部のデータ・セクタのみを一回の処理で書き直してもよい。これらの点は、以下の他の構成において同様である。
【００３８】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数連続データ・トラックからなるトラック束毎に書き込み回数をカウントし、そのカウント値が閾値に達すると、リフレッシュ・ライト処理を行う。図２は、好ましい構成の一つにおける、書き込み回数をカウントする対象領域と、その対象領域に対応するリフレッシュ・ライト領域と、を模式的に示している。
【００３９】
図２における下側が内周側であり、上側が外周側である。データ・トラックＴｒ＿ｋ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌの領域１１１が、書き込み回数をカウントする単位領域である。領域１１１は複数のデータ・トラックで形成されており、データ・トラックの束である。データ・トラックＴｒ＿ｋ−ｍ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌ＋ｍの領域１１１、１１２ａ、１１２ｂがリフレッシュ・ライト領域である。
【００４０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１内のデータ・トラックへの書き込みがなされる度に、対応づけられたカウンタをカウント・アップ（あるいはカウント・ダウン）する。カウンタ値が規定の閾値に達すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は書き直し領域１１１、１１２ａ、１１２ｂのデータを書き直す。典型的には、カウンタはプログラム内の変数である。
【００４１】
図２に示すように、リフレッシュ・ライト領域は、書き込み回数をカウントするデータ・トラック束１１１に加え、その両側の隣領域１１２ａ、１１２ｂを含む。図２において隣領域１１２ａ、１１２ｂは同一数のデータ・トラックで構成されているが、ＨＤＤ１の構成によって、これらは異なっていてもよい。この点は、以下の他の構成において同様である。
【００４２】
磁気ディスク記録面は、複数のデータ・トラック束に分割されており、各データ・トラック束は連続配置されている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック束の書き込み回数をカウントする。上述のように、カウント値が閾値に達すると、そのデータ・トラック束に対応する領域においてリフレッシュ・ライトを実行する。
【００４３】
データ・トラック毎にデータ書き込み回数をカウントするのではなく、複数データ・トラックの束を一つの単位としてデータ書き込みの回数をカウントすることで、リフレッシュ・ライト処理に必要とされるメモリ領域及び演算処理を低減することができる。また、リフレッシュ・ライト領域が、データ・トラック束に加えてその両側の隣接領域を含むことで、データ書き込みによるデータ消失をより確実に防止することができる。なお、本発明は、データ・トラック毎に書き込み回数をカウントする構成、あるいは、書き込み回数をカウントするデータ・トラック束１１１のみを書き直す構成に適用することもできる。これらの点は、下記他の好ましい構成において同様である。
【００４４】
上述のように、本実施形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンド対応処理に付随するリフレッシュ・ライト処理とアイドル時のリフレッシュ・ライト処理とを実行する。以下において、前者を強制リフレッシュ・ライト処理、後者をアイドル・リフレッシュ・ライト処理と呼ぶ。それぞれのリフレッシュ・ライト処理に対応する条件閾値が異なり、強制リフレッシュ・ライト処理の閾値は、アイドル・リフレッシュ・ライト処理の閾値よりも大きい。例えば、小さい閾値は１千であり、大きい閾値は２千である。
【００４５】
このように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１に対して２つの閾値を与える。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、さらに、強制リフレッシュ・ライト処理のリストと、アイドル・リフレッシュ・ライト処理のリストとを有している。図３は、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストを模式的に示している。
【００４６】
データ・トラック束への書き込み回数が小閾値に達すると、そのデータ・トラック束はアイドル・リフレッシュ・ライト・リストに登録される。データ・トラック束への書き込み回数が大閾値に達すると、そのデータ・トラック束は強制リフレッシュ・ライト・リストに登録される。図３の例においては、データ・トラック束のＩＤ情報として、ヘッド番号と先頭シリンダ番号が登録されている。
【００４７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンドを受信すると、完了通知をホスト５１へ返す前に、強制リフレッシュ・ライト・リストに登録されているデータ・トラック束のリフレッシュ処理を行う。複数のデータ・トラック束が登録されているときは、パフォーマンス低下を防ぐため、選択した一つのデータ・トラック束についてリフレッシュ・ライト処理を行うことが好ましい。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、登録順にデータ・トラック束を選択する。強制リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されていないとき、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理に付随したリフレッシュ・ライト処理は行わない。
【００４８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、パワー・セーブ・モードに入ると、強制リフレッシュ・ライト・リスト及びアイドル・リフレッシュ・ライト・リストを参照する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストに登録されているデータ・トラック束から優先してリフレッシュ・ライト処理を行う。一つのリスト内においては、典型的には、登録順にリフレッシュ・ライト処理を実行する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１から新たなコマンドを受信するまで、登録されているデータ・トラック束のリフレッシュ・ライト処理を順次実行する。
【００４９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束のリフレッシュ・ライト処理を実行すると、そのデータ・トラック束に対する書き込み回数のカウントを、初期値から再開する。典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック束に対応するカウンタを有し、リフレッシュ・ライト処理を実行すると、そのカウンタ値をクリアする。
【００５０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によるリフレッシュ・ライト処理のより具体的な例について、図４〜図６のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートを参照して、リフレッシュ・ライト・リストへの登録方法について説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック束に対応するカウンタを有し、データ・トラック束への書き込みがある度に対応するカウンタのカウンタ値を変化させる（Ｓ１１）。いずれかのカウンタの値が小閾値に達するまでそれを繰り返す（Ｓ１２におけるＮの処理）。いずれかのカウンタの値が小閾値に達すると（Ｓ１２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのカウンタが対応するデータ・トラック束のＩＤ情報をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストに登録する（Ｓ１３）。
【００５１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストに最初のデータ・トラック束を登録すると、リスキ・フラグを立てる（Ｓ１４）。リスキ・フラグは、二つのリフレッシュ・ライト・リストのいずれか一方のデータ・トラック束が登録されている間、維持される。いずれのカウンタのカウンタ値が大閾値に達していないと（Ｓ１５におけるＮ）、工程Ｓ１１に戻る。特定のカウンタのカウンタ値が大閾値に達すると（Ｓ１５におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのカウンタのデータ・トラック束のＩＤ情報を強制リフレッシュ・ライト・リストに登録し、さらに、そのＩＤ情報をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストから削除する（Ｓ１６）。
【００５２】
次に、ホスト５１からライト・コマンドを受信したＨＤＣ／ＭＰＵ２３の処理例を、図５のフローチャートを参照して説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からライト・コマンドを受信（Ｓ２１）すると、ライト・コマンドに対応する処理を開始する前に、リスキ・フラグを参照する（Ｓ２２）。リスキ・フラグがリスト登録データ・トラックなしを示している場合（Ｓ２２におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１にライト・コマンドの完了を通知し（Ｓ２４）、その後、ライト・コマンド対応処理（ライト処理）を開始する（Ｓ２５）。
【００５３】
リスキ・フラグがリスト登録データ・トラック有りを示していると（Ｓ２２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストを参照する（Ｓ２３）。強制リフレッシュ・ライト・リストに登録項目がないと（Ｓ２３におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１にライト・コマンドの完了を通知し（Ｓ２４）、その後、ライト・コマンド対応処理（ライト処理）を開始する（Ｓ２５）。このように、ライト・キャッシュ機能がＯＮであり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト完了通知をホスト５１に返した後、ユーザ・データの磁気ディスク１１への書き込みを開始することが好ましい。
【００５４】
強制リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されている場合（Ｓ２３におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンド対応処理（ライト処理）を行い（Ｓ２６）、その後、登録されているデータ・トラック束に対応する領域のリフレッシュ・ライトを行なう（Ｓ２７）。予期しない電源遮断やリセットなどを考慮し、リフレッシュ・ライトの前にライト処理を実行することが好ましい。
【００５５】
リフレッシュ・ライトの完了後に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１にライト・コマンドの完了を通知する（Ｓ２８）。典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、１データ・トラックずつ、読み出し、バックアップ、そして再書き込みを行う。これは、全てのリフレッシュ・ライト処理において同様である。ライト完了を通知していないので、リフレッシュ・ライト処理の途中で新たなコマンドを受信することはない。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理の前に、リフレッシュ・ライトを行なってもよい。
【００５６】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一つのライト・コマンドに対応してリフレッシュ・ライト領域の一部のリフレッシュ・ライトを行なう。例えば、リフレッシュ・ライト領域が１２データ・トラックで構成されており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一つのライト・コマンドに対応して、３データ・トラックのリフレッシュ・ライトを行なう。設計によっては、一つのライト・コマンドに応答して、リフレッシュ・ライト領域の全てのデータ・トラックを書き直してもよい。
【００５７】
このように、領域を分けて複数のライト・コマンドに対応させ、複数ライト・コマンドに対応して一つのリフレッシュ・ライト領域（データ・トラック束）のリフレッシュ・ライト処理を行うことで、ホスト５１に見えるパフォーマンスの低下を抑制する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト途中のデータ・トラック束に対応するカウンタを有し、一部領域のリフレッシュ・ライトが終了する度にカウンタ値を変化させることで、各一部領域を順に、適切に書き直すことができる。
【００５８】
次に、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理の例を、図６のフローチャートを参照して説明する。アイドル・モードの一つであるパワー・セーブ・モードに入ると（Ｓ３１）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リスキ・フラグを参照する（Ｓ３２）。リスキ・フラグがリスト登録データ・トラックなしを示していると（Ｓ３２におけるＮ）、処理は終了する。リスキ・フラグがリスト登録データ・トラック有りを示していると（Ｓ３２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストを参照する（Ｓ３３）。
【００５９】
強制リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されている場合（Ｓ３３におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、登録されているデータ・トラック束に対応する領域のリフレッシュ・ライトを行なう（Ｓ３４）。強制リフレッシュ・ライト・リストの登録データ・トラック束の全てのリフレッシュ・ライトが終了する、あるいは、初めから登録データ・トラック束が存在しないとき（Ｓ３３におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストを参照する（Ｓ３５）。
【００６０】
アイドル・リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されていると（Ｓ３５におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、登録されているデータ・トラック束に対応する領域のリフレッシュ・ライトを行なう（Ｓ３６）。領域のリフレッシュ・ライトが完了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのデータ・トラック束をリストから消去する。
【００６１】
アイドル・リフレッシュ・ライト・リストの登録データ・トラック束の全てのリフレッシュ・ライトが終了する、あるいは、初めから登録データ・トラック束が存在しないとき（Ｓ３５におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、処理を終了する。また、リフレッシュ・ライト処理の途中で新たなコマンドを受信すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理を中止する。
【００６２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次にパワー・セーブ・モードに入ると、登録されているデータ・トラック束のリフレッシュ・ライト処理を最初から行う。あるいは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトの進行状況を示すカウンタを有し、そのカウンタを参照することで、中断したデータ・トラックからリフレッシュ・ライト処理を再開してもよい。
【００６３】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理において、通常のリード・バッファを使用する。これにより、ＲＡＭ２４の容量を少なくすることができる。リフレッシュ・ライト処理がリード・バッファを使用すると、リード・バッファのデータが変更される。誤ったリード・キャッシュ・ヒットの判定を行うことがないように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトのためにデータ・リードを行なう前に、リード・キャッシュ・テーブルを初期化することが好ましい。
【００６４】
図２を参照して説明した構成において、リフレッシュ・ライト領域は、データ・トラック束１１１と、その近くの隣接領域１１２ａ、１１２ｂとで構成されている。好ましい他の構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック１１１の近くの領域１１２ａ、１１２ｂに加え、より遠いデータ・トラックの書き直しを行う。これにより、データ書き込みの繰り返しによるデータ消失をより確実に防止することができる。より遠いデータ・トラックのリフレッシュ・ライトを行う構成において、好ましくは、リフレッシュ・ライト領域は複数のセクションで構成されている。
【００６５】
図７は、書き込み回数のカウント単位であるデータ・トラック束と、それに対応するリフレッシュ・ライト領域と、を模式的に示している。図７における下側が内周側であり、上側が外周側である。リフレッシュ・ライト領域は、図２において説明した領域（ＡＴＩ）１１１、１１２ａ、１１２ｂに加え、領域１１３ａと領域１１３ｂとを含む。領域１１３ａと領域１１３ｂとを、それぞれ、ＦＴＩ（Ｆａｒ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）領域と呼ぶ。
【００６６】
領域１１３ａはデータ・トラックＴｒ＿ｋ−ｎ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ−ｍまでの領域であり、領域１１３ｂはデータ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌ＋ｍ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌ＋ｎまでの領域である。領域１１３ａは、領域１１２ａの外周側にあって、それに隣接している。領域１１３ｂは、領域１１２ｂの内周側にあって、それに隣接している。領域１１３ａと領域１１３ｂのトラック数は、同一あるいは異なる。
【００６７】
本構成において、リフレッシュ・ライト領域の第１のセクション（ＡＴＩ領域）１１１、１１２ａ、１１２ｂと第２のセクション（ＦＴＩ領域）１１３ａ、１１３ｂとには、異なるカウント数の閾値が割り当てられている。データ書き込みによるＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂへの影響は、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂへの影響よりも小さい。したがって、ＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂのリフレッシュ頻度は、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂよりも少ないことが好ましい。
【００６８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトの条件閾値として、ＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂに大きな値を付与し、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂに小さい値を付与する。好ましい構成において、ＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂのリフレッシュ・ライトの条件閾値は、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂの公倍数である。これにより、処理をよりシンプルにすることができる。例えば、データ・トラック束１１１への２千回の書き込み毎にＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂのリフレッシュ・ライトを行い、２万回の書き込み毎にＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂのリフレッシュ・ライトを行う。
【００６９】
本実施形態の強制リフレッシュ・ライト処理とアイドル・リフレッシュ・ライト処理とは、このリフレッシュ・ライト領域構成に対しても適用することができる。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＴＩ領域とＦＴＩ領域のそれぞれに対して、小閾値と大閾値、さらに、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストを有する。４つの閾値と４つのリストを参照することで、ＡＴＩ領域とＦＴＩ領域のそれぞれの強制リフレッシュ・ライト処理とアイドル・リフレッシュ・ライト処理とを実行することができる。
【００７０】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＦＴＩ領域を複数のセクションに分割し、ＡＴＩ領域の各リフレッシュ・ライト処理の対象に、各セクションを含める。つまり、各セクションをＡＴＩ領域と共にリフレッシュ・ライトする。図８は、このリフレッシュ・ライト方法を説明する模式図である。図８は、強制リフレッシュ・ライト処理の方法を模式的に示している。
【００７１】
図８において、各矩形はデータ・トラックを示している。一段の矩形列は記録面の一部を示しており、全て記録面の同一部分である。各段は、各リフレッシュ・ライト処理において書き直される領域を示す。図８において、データ・トラック束１１１が例示されている。図８は、このデータ・トラック束１１１へのデータ書き込み回数に応じてリフレッシュ・ライトされる領域を示している。書き込み回数をカウントする単位のデータ・トラック束の単位は、８データ・トラックで構成されている。また、ＡＴＩ領域１１５はデータ・トラック束を含む１４データ・トラックである。ＦＴＩ領域は、１１６ａ、１１６ｂで指示する。
【００７２】
図８の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、２千回の書き込み毎に強制リフレッシュ・ライト処理を行う。各リフレッシュ・ライト処理は、ＡＴＩ領域１１５とＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの一部とを対象としている。各リフレッシュ・ライト処理は、それぞれ、ＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの異なる一部を対象としている。１５回のリフレッシュ・ライト処理により、全ＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの書き直しが完了する。
【００７３】
上述のように、強制リフレッシュ・ライト処理の書き込み回数閾値（大閾値）は、２千である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１への書き込み回数が小さい閾値に達すると、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束１１１を登録する。例えば、小閾値は１千である。
【００７４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１への書き込み回数（カウンタ値）が１千に達すると、データ・トラック束１１１をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストに登録する。カウンタ値が２千に達する前にパワー・セーブ・モードに入ると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１段に示す領域をリフレッシュ・ライトする。この領域のリフレッシュ・ライト処理が終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はデータ・トラック束１１１をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストから削除し、さらに、カウンタ値を２千にセットする。これにより、カウンタ値２千における強制リフレッシュ・ライト処理はスキップされる。
【００７５】
リフレッシュ・ライト処理を実行することなく、カウンタ値が２千に達すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１のＩＤ情報を、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストから強制リフレッシュ・ライト・リストに移す。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンドに応答して、データ・トラック束１１１のリフレッシュ・ライト領域のリフレッシュ・ライト処理を行う。リフレッシュ・ライト領域は、ＡＴＩ領域１１５とＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの一部である。上述のように、リフレッシュ・ライト処理は、コマンド分割されていることが好ましい。つまり、ライト・コマンド毎に、一部の領域についてのみリフレッシュ・ライト処理を行うことが好ましい。
【００７６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、カウンタが３万を示すまで、上述の処理を繰り返し実行する。カウンタ値が３万に達し、ＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの全てのデータ・トラックのリフレッシュ・ライト処理を完了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、カウンタ値を初期化（初期値に設定）する。
【００７７】
このように、ＦＴＩ領域を複数セクションに分割し、各セクションのリフレッシュ・ライト処理をＡＴＩ領域と共に行うことで、リフレッシュ・ライト処理が必要とする閾値（カウンタ）数及びテーブル数を少なくすることができる。また、ＦＴＩ領域を複数セクションに分割することで、ＦＴＩ領域のリフレッシュ・ライト処理によるパフォーマンスへの影響を低減することができる。
【００７８】
ＦＴＩ領域の各セクションは、同一のデータ・トラック数であっても、あるいは異なるデータ・トラック数で構成されていてもよい。一回のリフレッシュ・ライト処理が、内周側と外周側の一部の領域を含むことが好ましいが、一方領域の一部のみを有していてもよい。ＡＴＩ領域を複数セクションに分割し、それぞれにリフレッシュ・ライト処理の異なるカウンタ閾値を割り当ててもよい。
【００７９】
上述のように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト処理において、リフレッシュ・ライト領域がコマンド分割されていることが好ましい。つまり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンド毎に、一部の領域のみリフレッシュ・ライトすることが好ましい。パフォーマンスへの影響を小さくするためには、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数ライト・コマンド毎に、一部領域のリフレッシュ・ライトすることが好ましい。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、１００ライト・コマンド毎に、リフレッシュ・ライトを実行する。９９のライト・コマンドの受信時には、リフレッシュ・ライト処理を行うことなく、ライト処理を実行する。
【００８０】
しかし、ライト・コマンド受信数に対するリフレッシュ・ライト処理頻度が少ないと、ユーザ・データ消失の危険性が増す。そこで、好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストの登録数に応じてリフレッシュ・ライト処理頻度を変化させる。例えば、その登録数が規定の閾値に達すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理頻度を多くする。例えば、１００ライト・コマンドに一回のリフレッシュ・ライトを、１０ライト・コマンドに一回のリフレッシュ・ライトに変更する。
【００８１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数の閾値を有し、それぞれの閾値に対応するリフレッシュ・ライト頻度を設定してもよい。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストに加え、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストの登録数も参照してもよい。リフレッシュ・ライト・リスト登録数に応じたリフレッシュ・ライト頻度の設定は、図２、図７及び図８を参照して説明したいずれの構成にも適用することができる。
【００８２】
図９は、本発明を適用したＨＤＤと適用していないＨＤＤのリフレッシュ・ライト回数及びパフォーマンスのテスト結果を示すデータである。棒グラフはリフレッシュ・ライト回数であり、ハッチングされている棒グラフが、本発明を適用したＨＤＤの測定結果、白の棒グラフが適用していない従来のＨＤＤの測定結果である。折れ線グラフは、パフォーマンスの測定結果を示し、黒丸の折れ線グラフが本発明を適用したＨＤＤの測定結果、白丸の折れ線グラフが従来のＨＤＤの測定結果である。本発明を適用したＨＤＤは、アイドル・リフレッシュ・ライトの閾値として４百回を使用し、強制リフレッシュ・ライトの閾値として１千回を使用した。
【００８３】
図９の測定結果から理解されるように、ほとんどのテストにおいて、本発明を適用したＨＤＤのリフレッシュ・ライト回数が、従来のＨＤＤよりも多かった。しかし、パフォーマンスは、本発明を適用したＨＤＤの方が従来のＨＤＤよりも優れていた。また、従来のＨＤＤは、リフレッシュ・ライト回数が増加するとパフォーマンスが低下したが、本発明のＨＤＤは、リフレッシュ・ライト回数によらず、略一定の優れたパフォーマンスを示した。このように、本発明によるデータ保護とパフォーマンス向上の効果を確認することができた。
【００８４】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本形態の制御を、ＨＤＤ以外の磁気ディスク・ドライブに適用することができる。ヘッド・スライダの移動機構は、回動アクチュエータに限らず、直線的にヘッド・スライダを移動する機構などを使用してもよい。本発明は、ヘッド・スライダが磁気ディスクと常に接触しているＨＤＤにも適用することができる。
【００８５】
上記好ましい構成は、リフレッシュ・ライト処理の優先度（いずれのリフレッシュ・ライト処理の対象とするか）を決定するために、データ・トラック束への書き込み回数のみを使用している。ＨＤＤは、そのほかの条件を加えて、優先度を決定してもよい。例えば、書き込み回数に加え、書き込み時の環境温度を使用して優先度を決定してもよい。
【００８６】
上記好ましい構成は、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストの二つのリストを有する。このように異なるリストを有することで、リフレッシュ・ライト処理の対象領域を容易に決定することができる。ＨＤＤは、一つのリストに、全てのデータ・トラック束（リフレッシュ・ライト領域）を登録してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ
１１ 磁気ディスク、１２ ヘッド・スライダ、２０ 回路基板
２１ ＲＷチャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ、５１ ホスト
１１１、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ 領域
１１５ ＡＴＩ領域、１１６ａ、１１６ ＦＴＩ領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク・ドライブ及びそのリフレッシュ・ライト方法に関し、特に、データ書き込みの繰り返しからの磁気データ保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブとして、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、磁気ディスク・ドライブの一つであるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータ・システムの他、動画像記録再生装置やカーナビゲーション・システムなど、多くの電子機器において使用されている。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと複数のサーボ・トラックとを有している。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・セクタから構成される。また、各データ・トラックは、ユーザ・データを含む複数のデータ・セクタから構成されている。円周方向に離間するサーボ・セクタの間に、データ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータに支持されたヘッド・スライダのヘッド素子部が、サーボ・セクタ内のアドレス情報に従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
ＨＤＤは、磁気ディスクの記録面上において、データの書き込みと読み出しとを繰り返す。近年の磁気記録の高密度化により、選択されたデータ・トラックへのデータ書き込みにおいては、ヘッド・スライダからの漏れ磁界が、そのトラックに隣接するトラックの磁気データに影響を及ぼすことが知られている。また、データ・トラック上の反復的な磁化変化は、隣接データ・トラックの磁化に影響を及ぼすことが知られている。このような隣接データ・トラックへの影響を、ＡＴＩ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ぶ。
【０００５】
あるデータ・トラックへのデータ書き込みが繰り返される場合、ヘッド・スライダからの漏れ磁界やデータ・トラックの磁化変化による隣接データ・トラックへの干渉が繰り返され、隣接データ・トラックのユーザ・データが変化し、データ消失（リード・ハード・エラー）が発生することがある。
【０００６】
このようなリード・ハード・エラーを防止するため、データ・トラックへの書き込み回数をカウントし、書き込み回数が閾値に達すると、隣接データ・トラックのデータを再書込みする技術が、特許文献１において提案されている。この技術は、記録領域をサブ領域に分割し、サブ領域における記録動作の累積回数が制限値を超えると、そのサブ領域のデータを再記録する。このＨＤＤは、ビジー状態にないときに、バックグランド・タスクとしてサブ領域のデータ再記録を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、同一データ・トラックへの継続的な書き込みが、隣接データ・トラックの磁化状態に影響し、そのデータ・トラックのデータが劣化あるいは消失する可能性がある。これを防ぐため、ＨＤＤに、上記先行文献に開示されているように、データ・トラックあるいは複数データ・トラックからなるトラック束に対するデータ書き込み回数をカウントし、規定回数に達するとデータ・トラックを書き直す機能（本明細書においてリフレッシュ・ライト機能と呼ぶ）が実装される。リフレッシュ・ライトは、対象データ・トラックの読み出し及び同一データの対象データ・トラックへの書き込みを行う。
【０００９】
データ記録密度の増加に伴い、上記機能は、ＨＤＤにとって必須となってきている。しかし、同時に、データ・トラックのリフレッシュ・ライトの基準となる書き込み回数も、データ記録密度の増加に伴って減少している。例えば、過去のＨＤＤは１万回の書き込みに対してデータのリフレッシュ・ライトを行っていたが、最近のＨＤＤにおいては、２千回の書き込みに対してデータのリフレッシュ・ライトを行うことが要求されている。
【００１０】
このデータ・トラックのリフレッシュ・ライトは、ＨＤＤのパフォーマンスに影響を及ぼす。データ記録密度の増加による上記機能の発動頻度の増加は、パフォーマンスへの悪影響において無視することができなくなってきている。したがって、ＨＤＤのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様の磁気ディスク・ドライブは、複数のデータ・トラックを有する磁気ディスクと、前記磁気ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上において半径方向に移動する移動機構と、前記移動機構及び前記ヘッドを制御するコントローラとを有する。前記コントローラは、リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定する。前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域をアイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。この構成により、磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる。
【００１２】
好ましくは、前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理において、優先度の高いリフレッシュ・ライト領域からリフレッシュ・ライトを実行する。これにより、より確実にデータ消失を防ぐことができる。
【００１３】
好ましくは、前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を、パワー・セーブ・モードにおいて実行する。これにより、リフレッシュ・ライト処理中にコマンドを受信する可能性を小さくすることができる。
【００１４】
好ましい構成において、前記コマンド対応処理はライト・コマンドに対応する処理であり、前記ライト・コマンドに対応するライト・キャッシュ機能がＯＮであり、前記コントローラは、前記ライト・コマンドの完了通知前に、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を実行する。これにより、ホストから見えるパフォーマンスの低下を小さくしつつ、リフレッシュ・ライト処理中に新たなコマンドを受けることを避けることができる。
【００１５】
好ましい構成において、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理は一つのコマンドに対応して前記リフレッシュ・ライト領域の一部領域のみをリフレッシュ・ライトし、前記コントローラは、前記第２の閾値に達している優先度のリフレッシュ・ライト領域の数に応じて、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の頻度を変化させる。これにより、パフォーマンスの低下を小さくしつつ、データ消失をより確実に防ぐことができる。
【００１６】
好ましい構成において、前記リフレッシュ・ライト領域は、前記書き込み領域を含む近接領域と、その近接領域の内周側及び／もしくは外周側の遠方領域とを含み、前記コントローラは、前記近接領域のリフレッシュ・ライト処理において、前記遠方領域の一部の領域のリフレッシュ・ライトを実行する。これにより、遠方領域のリフレッシュ・ライトによるパフォーマンスへの影響を小さくしつつ、効率的にリフレッシュ・ライトを行なうことができる。
【００１７】
好ましい構成において、前記コントローラは、前記書き込み領域への書き込み回数をカウントするカウンタを有し、前記カウンタのカウンタ値が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストである第１リストに登録し、前記カウンタ値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記第１リストからコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理のリストである第２リストに移し、前記第２リストを参照して、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リスト及び前記第１リストを参照して、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リストの領域を、前記第１リストの領域よりも先にフレッシュ・ライトを実行する。これにより、シンプルな方法によりリフレッシュ・ライト処理の実行制御を適切に行うことができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、磁気ディスク・ドライブにおいて、磁気ディスク上のデータのリフレッシュ・ライトを行う方法である。この方法は、リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定する。前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める。これにより、磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれは、磁気ディスク・ドライブのパフォーマンスの低下を抑えつつ、データ・トラックへのデータ書き込みによる他のデータ・トラックのデータ消失を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係るＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態において、書き込み回数をカウントする対象領域と、その対象領域に対応するリフレッシュ・ライト領域と、の好ましい例を模式的に示す図である。
【図３】本実施形態において、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストの例を模式的に示している。
【図４】本実施形態において、リフレッシュ・ライト処理の好ましい例の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態において、リフレッシュ・ライト処理の好ましい例の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態において、リフレッシュ・ライト処理の好ましい例の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態において、書き込み回数のカウント単位であるデータ・トラック束と、それに対応するリフレッシュ・ライト領域と、の他の好ましい例を模式的に示す図である。
【図８】本実施形態において、ＦＴＩ領域を分割されたセクションの一部をＡＴＩ領域と共にリフレッシュ・ライトする方法を模式的に示す図である。
【図９】本発明を適用したＨＤＤと適用していないＨＤＤのリフレッシュ・ライト回数及びパフォーマンスのテスト結果を示すデータである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、磁気ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）に本発明を適用した実施形態を説明する。
【００２２】
本実施形態は、データ書き込みの近接データ・トラックへの影響によるデータ消失を防ぐ技術に特徴を有している。本実施形態のＨＤＤは、書き込み回数に応じてデータのリフレッシュ・ライトを行う。リフレッシュ・ライトは、対象とする領域のデータを読み出し、さらに、読み出したデータと同一のデータをその対象領域に書き込む。本形態のＨＤＤは、リフレッシュ・ライトの基準となる少なくとも二つの異なる書き込み回数の閾値を有している。これら閾値により、ＨＤＤは、リフレッシュ・ライトを行う領域に優先度を付与する。
【００２３】
本実施形態のＨＤＤは、さらに、実行タイミングが異なるリフレッシュ・ライト処理を行う。一つのリフレッシュ・ライト処理は、ホストからのコマンドに対応する処理に付随して実行される。もう一つのリフレッシュ・ライト処理は、アイドル時に実行される。コマンド対応処理に付随するリフレッシュ・ライト処理は、高い優先度の領域のみを対象とする。一方、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理は、上記高い優先度の領域に加え、低い優先度の領域も対象とする。
【００２４】
このように高い優先度の領域のリフレッシュ・ライトをコマンド対応処理に付随して行い、高優先度及び低優先度の領域のリフレッシュ・ライトをアイドル時に行うことで、パフォーマンスの低下を抑えつつ、ＡＴＩ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）によるユーザ・データの消失を防ぐことができる。
【００２５】
本実施形態のリフレッシュ処理について詳細な説明を行う前に、まず、ＨＤＤの全体構成を説明する。図１は、ＨＤＤ１の全体構成を模式的に示すブロック図である。エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリのＲＡＭ２４などの各回路が実装されている。各回路は、一つあるいは複数のチップに実装される。
【００２６】
エンクロージャ１０内において、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、所定の角速度で、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を回転する。ヘッドであるヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１上を浮上するスライダと、スライダ上に形成され磁気信号と電気信号との変換（データの読み書き）を行うヘッド素子部とを有する。ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。
【００２７】
アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、揺動軸を中心に揺動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向において移動する。アクチュエータ１６とＶＣＭ１５とはヘッド・スライダ１２の移動機構である。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従ってＳＰＭ１４とＶＣＭ１５とを駆動する。
【００２８】
アーム電子回路（ＡＥ）１３は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１にアクセス（リードもしくはライト）するヘッド・スライダ１２を選択し、リード／ライト信号の増幅を行う。ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、コード変調されたデータをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＨＤＣは様々な機能を有するデジタル回路であり、ＭＰＵはファーム・ウェアに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、制御及びデータ処理に必要とされるデータ（プログラムを含む）が磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。
【００３０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル２１から取得した磁気ディスク１１からのリード・データを、ＲＡＭ２４内のバッファに一時的に格納した後に、ホスト５１に伝送する。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からのライト・データをＲＡＭ２４内のバッファに一時的に格納した後、所定のタイミングでＲＷチャネル２１に転送する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。本実施形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、特に、リフレッシュ・ライト処理を実行する。
【００３１】
上述のように、本形態実施のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトの基準となる少なくとも２つの異なる書き込み回数の閾値を有している。これら閾値により、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトを行う領域に優先度を付与する。以下に具体的に説明する好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理において、２つの異なる優先度を有する。設計によっては、ＨＤＤは３以上の異なる優先度を有していてもよい。また、ＨＤＤは、書き込み回数以外の要素も優先度決定の条件として使用してもよい
【００３２】
処理のシンプリシティの点からは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、書き込み回数で決まる２つの異なる優先度を有することが好ましい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、書き込み回数が小さい閾値（小閾値）をこえる領域に対応するリフレッシュ・ライト領域には、低い優先度を付与する。さらに、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、書き込み回数が大きい閾値（大閾値）をこえる領域に対応するリフレッシュ・ライト領域には、高い優先度を付与する。
【００３３】
また、本実施形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホストからのコマンドに対応する処理に付随してリフレッシュ・ライト処理を実行し、また、アイドル時にリフレッシュ・ライト処理を実行する。コマンド対応処理に付随するリフレッシュ・ライト処理は、高優先度の領域のみを対象とする。一方、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理は、高優先度の領域と低優先度の領域の双方を対象とする。３以上の優先度が設定されている構成においては、その全部あるいは一部についてのみアイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象としてもよい。
【００３４】
好ましい構成のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理（ライト・コマンドに対応する処理）に付随してリフレッシュ・ライト処理を行い、それ以外のコマンド（主にリード・コマンド）に付随してはリフレッシュ・ライト処理を行わない。ライト・キャッシュ機能がイネーブルされているとき、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理の完了をリード処理より早くホストに返すことができる。リード処理に付随するリフレッシュ・ライト処理と比較して、ライト処理に付随するリフレッシュ・ライト処理は、パフォーマンスへの影響を小さくすることができる。なお、設計によっては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライド・コマンド以外のコマンドの対応処理に付随してリフレッシュ・ライト処理を行っても良い。
【００３５】
アイドル・モードは、ホストからのコマンドに対応する処理を完了し、次のコマンドを待っている待機モードである。本実施形態のＨＤＤ１は３つの異なるアイドル・モードを有している。その内の２つは、パワー・セーブ・モードである。一つのパワー・セーブ・モードは、磁気ディスクの回転を維持しつつ、不要回路部分をＯＦＦする。もう一つのパワー・セーブ・モードは、上記回路ＯＦＦに加えＳＰＭ１４の回転を停止し、より大きなパワー・セーブを行う。もう一つのアイドル・モードは、通常待機モードであって、パワー・セーブを行うことなく、ホストからのコマンドにすぐ対応できるように準備している。
【００３６】
以下に説明する好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、２つのパワー・セーブ・モードにおいてリフレッシュ・ライトを実行し、通常待機モードにおいてはリフレッシュ・ライトを行わない。これにより、リフレッシュ・ライト処理中に新たなコマンドを受ける可能性を小さくし、処理の複雑さを避ける。設計によっては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、全てのアイドル・モードにおいてもリフレッシュ・ライトを行ってもよく、あるいは、一つのパワー・セーブ・モードにおいてのみリフレッシュ・ライトを行ってもよい。アイドル・モードの種類や数はＨＤＤ１の設計により変化し、本発明はいずれの構成にも適用することができる。
【００３７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理において、既存データをバックアップする。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２によって書き直し対象のデータを読み出し、そのデータを所定の別のデータ・トラックに書き込む。その後、ヘッド・スライダ１２によって、読み出したデータ・セクタに同一のデータを再度書き込む。リフレッシュ・ライトにおいては、一つのデータ・トラック全体を一回の処理において書き直すことが好ましいが、データ・トラックの一部のデータ・セクタのみを一回の処理で書き直してもよい。これらの点は、以下の他の構成において同様である。
【００３８】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数連続データ・トラックからなるトラック束毎に書き込み回数をカウントし、そのカウント値が閾値に達すると、リフレッシュ・ライト処理を行う。図２は、好ましい構成の一つにおける、書き込み回数をカウントする対象領域と、その対象領域に対応するリフレッシュ・ライト領域と、を模式的に示している。
【００３９】
図２における下側が内周側であり、上側が外周側である。データ・トラックＴｒ＿ｋ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌの領域１１１が、書き込み回数をカウントする単位領域である。領域１１１は複数のデータ・トラックで形成されており、データ・トラックの束である。データ・トラックＴｒ＿ｋ−ｍ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌ＋ｍの領域１１１、１１２ａ、１１２ｂがリフレッシュ・ライト領域である。
【００４０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１内のデータ・トラックへの書き込みがなされる度に、対応づけられたカウンタをカウント・アップ（あるいはカウント・ダウン）する。カウンタ値が規定の閾値に達すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は書き直し領域１１１、１１２ａ、１１２ｂのデータを書き直す。典型的には、カウンタはプログラム内の変数である。
【００４１】
図２に示すように、リフレッシュ・ライト領域は、書き込み回数をカウントするデータ・トラック束１１１に加え、その両側の隣領域１１２ａ、１１２ｂを含む。図２において隣領域１１２ａ、１１２ｂは同一数のデータ・トラックで構成されているが、ＨＤＤ１の構成によって、これらは異なっていてもよい。この点は、以下の他の構成において同様である。
【００４２】
磁気ディスク記録面は、複数のデータ・トラック束に分割されており、各データ・トラック束は連続配置されている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック束の書き込み回数をカウントする。上述のように、カウント値が閾値に達すると、そのデータ・トラック束に対応する領域においてリフレッシュ・ライトを実行する。
【００４３】
データ・トラック毎にデータ書き込み回数をカウントするのではなく、複数データ・トラックの束を一つの単位としてデータ書き込みの回数をカウントすることで、リフレッシュ・ライト処理に必要とされるメモリ領域及び演算処理を低減することができる。また、リフレッシュ・ライト領域が、データ・トラック束に加えてその両側の隣接領域を含むことで、データ書き込みによるデータ消失をより確実に防止することができる。なお、本発明は、データ・トラック毎に書き込み回数をカウントする構成、あるいは、書き込み回数をカウントするデータ・トラック束１１１のみを書き直す構成に適用することもできる。これらの点は、下記他の好ましい構成において同様である。
【００４４】
上述のように、本実施形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンド対応処理に付随するリフレッシュ・ライト処理とアイドル時のリフレッシュ・ライト処理とを実行する。以下において、前者を強制リフレッシュ・ライト処理、後者をアイドル・リフレッシュ・ライト処理と呼ぶ。それぞれのリフレッシュ・ライト処理に対応する条件閾値が異なり、強制リフレッシュ・ライト処理の閾値は、アイドル・リフレッシュ・ライト処理の閾値よりも大きい。例えば、小さい閾値は１千であり、大きい閾値は２千である。
【００４５】
このように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１に対して２つの閾値を与える。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、さらに、強制リフレッシュ・ライト処理のリストと、アイドル・リフレッシュ・ライト処理のリストとを有している。図３は、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストを模式的に示している。
【００４６】
データ・トラック束への書き込み回数が小閾値に達すると、そのデータ・トラック束はアイドル・リフレッシュ・ライト・リストに登録される。データ・トラック束への書き込み回数が大閾値に達すると、そのデータ・トラック束は強制リフレッシュ・ライト・リストに登録される。図３の例においては、データ・トラック束のＩＤ情報として、ヘッド番号と先頭シリンダ番号が登録されている。
【００４７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンドを受信すると、完了通知をホスト５１へ返す前に、強制リフレッシュ・ライト・リストに登録されているデータ・トラック束のリフレッシュ処理を行う。複数のデータ・トラック束が登録されているときは、パフォーマンス低下を防ぐため、選択した一つのデータ・トラック束についてリフレッシュ・ライト処理を行うことが好ましい。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、登録順にデータ・トラック束を選択する。強制リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されていないとき、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理に付随したリフレッシュ・ライト処理は行わない。
【００４８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、パワー・セーブ・モードに入ると、強制リフレッシュ・ライト・リスト及びアイドル・リフレッシュ・ライト・リストを参照する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストに登録されているデータ・トラック束から優先してリフレッシュ・ライト処理を行う。一つのリスト内においては、典型的には、登録順にリフレッシュ・ライト処理を実行する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１から新たなコマンドを受信するまで、登録されているデータ・トラック束のリフレッシュ・ライト処理を順次実行する。
【００４９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束のリフレッシュ・ライト処理を実行すると、そのデータ・トラック束に対する書き込み回数のカウントを、初期値から再開する。典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック束に対応するカウンタを有し、リフレッシュ・ライト処理を実行すると、そのカウンタ値をクリアする。
【００５０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によるリフレッシュ・ライト処理のより具体的な例について、図４〜図６のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートを参照して、リフレッシュ・ライト・リストへの登録方法について説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各データ・トラック束に対応するカウンタを有し、データ・トラック束への書き込みがある度に対応するカウンタのカウンタ値を変化させる（Ｓ１１）。いずれかのカウンタの値が小閾値に達するまでそれを繰り返す（Ｓ１２におけるＮの処理）。いずれかのカウンタの値が小閾値に達すると（Ｓ１２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのカウンタが対応するデータ・トラック束のＩＤ情報をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストに登録する（Ｓ１３）。
【００５１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストに最初のデータ・トラック束を登録すると、リスキ・フラグを立てる（Ｓ１４）。リスキ・フラグは、二つのリフレッシュ・ライト・リストのいずれか一方のデータ・トラック束が登録されている間、維持される。いずれのカウンタのカウンタ値が大閾値に達していないと（Ｓ１５におけるＮ）、工程Ｓ１１に戻る。特定のカウンタのカウンタ値が大閾値に達すると（Ｓ１５におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのカウンタのデータ・トラック束のＩＤ情報を強制リフレッシュ・ライト・リストに登録し、さらに、そのＩＤ情報をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストから削除する（Ｓ１６）。
【００５２】
次に、ホスト５１からライト・コマンドを受信したＨＤＣ／ＭＰＵ２３の処理例を、図５のフローチャートを参照して説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からライト・コマンドを受信（Ｓ２１）すると、ライト・コマンドに対応する処理を開始する前に、リスキ・フラグを参照する（Ｓ２２）。リスキ・フラグがリスト登録データ・トラックなしを示している場合（Ｓ２２におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１にライト・コマンドの完了を通知し（Ｓ２４）、その後、ライト・コマンド対応処理（ライト処理）を開始する（Ｓ２５）。
【００５３】
リスキ・フラグがリスト登録データ・トラック有りを示していると（Ｓ２２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストを参照する（Ｓ２３）。強制リフレッシュ・ライト・リストに登録項目がないと（Ｓ２３におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１にライト・コマンドの完了を通知し（Ｓ２４）、その後、ライト・コマンド対応処理（ライト処理）を開始する（Ｓ２５）。このように、ライト・キャッシュ機能がＯＮであり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト完了通知をホスト５１に返した後、ユーザ・データの磁気ディスク１１への書き込みを開始することが好ましい。
【００５４】
強制リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されている場合（Ｓ２３におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンド対応処理（ライト処理）を行い（Ｓ２６）、その後、登録されているデータ・トラック束に対応する領域のリフレッシュ・ライトを行なう（Ｓ２７）。予期しない電源遮断やリセットなどを考慮し、リフレッシュ・ライトの前にライト処理を実行することが好ましい。
【００５５】
リフレッシュ・ライトの完了後に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１にライト・コマンドの完了を通知する（Ｓ２８）。典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、１データ・トラックずつ、読み出し、バックアップ、そして再書き込みを行う。これは、全てのリフレッシュ・ライト処理において同様である。ライト完了を通知していないので、リフレッシュ・ライト処理の途中で新たなコマンドを受信することはない。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理の前に、リフレッシュ・ライトを行なってもよい。
【００５６】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一つのライト・コマンドに対応してリフレッシュ・ライト領域の一部のリフレッシュ・ライトを行なう。例えば、リフレッシュ・ライト領域が１２データ・トラックで構成されており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一つのライト・コマンドに対応して、３データ・トラックのリフレッシュ・ライトを行なう。設計によっては、一つのライト・コマンドに応答して、リフレッシュ・ライト領域の全てのデータ・トラックを書き直してもよい。
【００５７】
このように、領域を分けて複数のライト・コマンドに対応させ、複数ライト・コマンドに対応して一つのリフレッシュ・ライト領域（データ・トラック束）のリフレッシュ・ライト処理を行うことで、ホスト５１に見えるパフォーマンスの低下を抑制する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト途中のデータ・トラック束に対応するカウンタを有し、一部領域のリフレッシュ・ライトが終了する度にカウンタ値を変化させることで、各一部領域を順に、適切に書き直すことができる。
【００５８】
次に、アイドル時のリフレッシュ・ライト処理の例を、図６のフローチャートを参照して説明する。アイドル・モードの一つであるパワー・セーブ・モードに入ると（Ｓ３１）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リスキ・フラグを参照する（Ｓ３２）。リスキ・フラグがリスト登録データ・トラックなしを示していると（Ｓ３２におけるＮ）、処理は終了する。リスキ・フラグがリスト登録データ・トラック有りを示していると（Ｓ３２におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストを参照する（Ｓ３３）。
【００５９】
強制リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されている場合（Ｓ３３におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、登録されているデータ・トラック束に対応する領域のリフレッシュ・ライトを行なう（Ｓ３４）。強制リフレッシュ・ライト・リストの登録データ・トラック束の全てのリフレッシュ・ライトが終了する、あるいは、初めから登録データ・トラック束が存在しないとき（Ｓ３３におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストを参照する（Ｓ３５）。
【００６０】
アイドル・リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束が登録されていると（Ｓ３５におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、登録されているデータ・トラック束に対応する領域のリフレッシュ・ライトを行なう（Ｓ３６）。領域のリフレッシュ・ライトが完了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのデータ・トラック束をリストから消去する。
【００６１】
アイドル・リフレッシュ・ライト・リストの登録データ・トラック束の全てのリフレッシュ・ライトが終了する、あるいは、初めから登録データ・トラック束が存在しないとき（Ｓ３５におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、処理を終了する。また、リフレッシュ・ライト処理の途中で新たなコマンドを受信すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理を中止する。
【００６２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次にパワー・セーブ・モードに入ると、登録されているデータ・トラック束のリフレッシュ・ライト処理を最初から行う。あるいは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトの進行状況を示すカウンタを有し、そのカウンタを参照することで、中断したデータ・トラックからリフレッシュ・ライト処理を再開してもよい。
【００６３】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理において、通常のリード・バッファを使用する。これにより、ＲＡＭ２４の容量を少なくすることができる。リフレッシュ・ライト処理がリード・バッファを使用すると、リード・バッファのデータが変更される。誤ったリード・キャッシュ・ヒットの判定を行うことがないように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトのためにデータ・リードを行なう前に、リード・キャッシュ・テーブルを初期化することが好ましい。
【００６４】
図２を参照して説明した構成において、リフレッシュ・ライト領域は、データ・トラック束１１１と、その近くの隣接領域１１２ａ、１１２ｂとで構成されている。好ましい他の構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック１１１の近くの領域１１２ａ、１１２ｂに加え、より遠いデータ・トラックの書き直しを行う。これにより、データ書き込みの繰り返しによるデータ消失をより確実に防止することができる。より遠いデータ・トラックのリフレッシュ・ライトを行う構成において、好ましくは、リフレッシュ・ライト領域は複数のセクションで構成されている。
【００６５】
図７は、書き込み回数のカウント単位であるデータ・トラック束と、それに対応するリフレッシュ・ライト領域と、を模式的に示している。図７における下側が内周側であり、上側が外周側である。リフレッシュ・ライト領域は、図２において説明した領域（ＡＴＩ）１１１、１１２ａ、１１２ｂに加え、領域１１３ａと領域１１３ｂとを含む。領域１１３ａと領域１１３ｂとを、それぞれ、ＦＴＩ（Ｆａｒ Ｔｒａｃｋ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）領域と呼ぶ。
【００６６】
領域１１３ａはデータ・トラックＴｒ＿ｋ−ｎ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ−ｍまでの領域であり、領域１１３ｂはデータ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌ＋ｍ〜データ・トラックＴｒ＿ｋ＋ｌ＋ｎまでの領域である。領域１１３ａは、領域１１２ａの外周側にあって、それに隣接している。領域１１３ｂは、領域１１２ｂの内周側にあって、それに隣接している。領域１１３ａと領域１１３ｂのトラック数は、同一あるいは異なる。
【００６７】
本構成において、リフレッシュ・ライト領域の第１のセクション（ＡＴＩ領域）１１１、１１２ａ、１１２ｂと第２のセクション（ＦＴＩ領域）１１３ａ、１１３ｂとには、異なるカウント数の閾値が割り当てられている。データ書き込みによるＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂへの影響は、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂへの影響よりも小さい。したがって、ＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂのリフレッシュ頻度は、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂよりも少ないことが好ましい。
【００６８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライトの条件閾値として、ＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂに大きな値を付与し、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂに小さい値を付与する。好ましい構成において、ＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂのリフレッシュ・ライトの条件閾値は、ＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂの公倍数である。これにより、処理をよりシンプルにすることができる。例えば、データ・トラック束１１１への２千回の書き込み毎にＡＴＩ領域１１１、１１２ａ、１１２ｂのリフレッシュ・ライトを行い、２万回の書き込み毎にＦＴＩ領域１１３ａ、１１３ｂのリフレッシュ・ライトを行う。
【００６９】
本実施形態の強制リフレッシュ・ライト処理とアイドル・リフレッシュ・ライト処理とは、このリフレッシュ・ライト領域構成に対しても適用することができる。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＴＩ領域とＦＴＩ領域のそれぞれに対して、小閾値と大閾値、さらに、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストを有する。４つの閾値と４つのリストを参照することで、ＡＴＩ領域とＦＴＩ領域のそれぞれの強制リフレッシュ・ライト処理とアイドル・リフレッシュ・ライト処理とを実行することができる。
【００７０】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＦＴＩ領域を複数のセクションに分割し、ＡＴＩ領域の各リフレッシュ・ライト処理の対象に、各セクションを含める。つまり、各セクションをＡＴＩ領域と共にリフレッシュ・ライトする。図８は、このリフレッシュ・ライト方法を説明する模式図である。図８は、強制リフレッシュ・ライト処理の方法を模式的に示している。
【００７１】
図８において、各矩形はデータ・トラックを示している。一段の矩形列は記録面の一部を示しており、全て記録面の同一部分である。各段は、各リフレッシュ・ライト処理において書き直される領域を示す。図８において、データ・トラック束１１１が例示されている。図８は、このデータ・トラック束１１１へのデータ書き込み回数に応じてリフレッシュ・ライトされる領域を示している。書き込み回数をカウントする単位のデータ・トラック束の単位は、８データ・トラックで構成されている。また、ＡＴＩ領域１１５はデータ・トラック束を含む１４データ・トラックである。ＦＴＩ領域は、１１６ａ、１１６ｂで指示する。
【００７２】
図８の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、２千回の書き込み毎に強制リフレッシュ・ライト処理を行う。各リフレッシュ・ライト処理は、ＡＴＩ領域１１５とＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの一部とを対象としている。各リフレッシュ・ライト処理は、それぞれ、ＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの異なる一部を対象としている。１５回のリフレッシュ・ライト処理により、全ＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの書き直しが完了する。
【００７３】
上述のように、強制リフレッシュ・ライト処理の書き込み回数閾値（大閾値）は、２千である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１への書き込み回数が小さい閾値に達すると、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストにデータ・トラック束１１１を登録する。例えば、小閾値は１千である。
【００７４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１への書き込み回数（カウンタ値）が１千に達すると、データ・トラック束１１１をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストに登録する。カウンタ値が２千に達する前にパワー・セーブ・モードに入ると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１段に示す領域をリフレッシュ・ライトする。この領域のリフレッシュ・ライト処理が終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はデータ・トラック束１１１をアイドル・リフレッシュ・ライト・リストから削除し、さらに、カウンタ値を２千にセットする。これにより、カウンタ値２千における強制リフレッシュ・ライト処理はスキップされる。
【００７５】
リフレッシュ・ライト処理を実行することなく、カウンタ値が２千に達すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・トラック束１１１のＩＤ情報を、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストから強制リフレッシュ・ライト・リストに移す。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンドに応答して、データ・トラック束１１１のリフレッシュ・ライト領域のリフレッシュ・ライト処理を行う。リフレッシュ・ライト領域は、ＡＴＩ領域１１５とＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの一部である。上述のように、リフレッシュ・ライト処理は、コマンド分割されていることが好ましい。つまり、ライト・コマンド毎に、一部の領域についてのみリフレッシュ・ライト処理を行うことが好ましい。
【００７６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、カウンタが３万を示すまで、上述の処理を繰り返し実行する。カウンタ値が３万に達し、ＦＴＩ領域１１６ａ、１１６ｂの全てのデータ・トラックのリフレッシュ・ライト処理を完了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、カウンタ値を初期化（初期値に設定）する。
【００７７】
このように、ＦＴＩ領域を複数セクションに分割し、各セクションのリフレッシュ・ライト処理をＡＴＩ領域と共に行うことで、リフレッシュ・ライト処理が必要とする閾値（カウンタ）数及びテーブル数を少なくすることができる。また、ＦＴＩ領域を複数セクションに分割することで、ＦＴＩ領域のリフレッシュ・ライト処理によるパフォーマンスへの影響を低減することができる。
【００７８】
ＦＴＩ領域の各セクションは、同一のデータ・トラック数であっても、あるいは異なるデータ・トラック数で構成されていてもよい。一回のリフレッシュ・ライト処理が、内周側と外周側の一部の領域を含むことが好ましいが、一方領域の一部のみを有していてもよい。ＡＴＩ領域を複数セクションに分割し、それぞれにリフレッシュ・ライト処理の異なるカウンタ閾値を割り当ててもよい。
【００７９】
上述のように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト処理において、リフレッシュ・ライト領域がコマンド分割されていることが好ましい。つまり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト・コマンド毎に、一部の領域のみリフレッシュ・ライトすることが好ましい。パフォーマンスへの影響を小さくするためには、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数ライト・コマンド毎に、一部領域のリフレッシュ・ライトすることが好ましい。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、１００ライト・コマンド毎に、リフレッシュ・ライトを実行する。９９のライト・コマンドの受信時には、リフレッシュ・ライト処理を行うことなく、ライト処理を実行する。
【００８０】
しかし、ライト・コマンド受信数に対するリフレッシュ・ライト処理頻度が少ないと、ユーザ・データ消失の危険性が増す。そこで、好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストの登録数に応じてリフレッシュ・ライト処理頻度を変化させる。例えば、その登録数が規定の閾値に達すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リフレッシュ・ライト処理頻度を多くする。例えば、１００ライト・コマンドに一回のリフレッシュ・ライトを、１０ライト・コマンドに一回のリフレッシュ・ライトに変更する。
【００８１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数の閾値を有し、それぞれの閾値に対応するリフレッシュ・ライト頻度を設定してもよい。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、強制リフレッシュ・ライト・リストに加え、アイドル・リフレッシュ・ライト・リストの登録数も参照してもよい。リフレッシュ・ライト・リスト登録数に応じたリフレッシュ・ライト頻度の設定は、図２、図７及び図８を参照して説明したいずれの構成にも適用することができる。
【００８２】
図９は、本発明を適用したＨＤＤと適用していないＨＤＤのリフレッシュ・ライト回数及びパフォーマンスのテスト結果を示すデータである。棒グラフはリフレッシュ・ライト回数であり、ハッチングされている棒グラフが、本発明を適用したＨＤＤの測定結果、白の棒グラフが適用していない従来のＨＤＤの測定結果である。折れ線グラフは、パフォーマンスの測定結果を示し、黒丸の折れ線グラフが本発明を適用したＨＤＤの測定結果、白丸の折れ線グラフが従来のＨＤＤの測定結果である。本発明を適用したＨＤＤは、アイドル・リフレッシュ・ライトの閾値として４百回を使用し、強制リフレッシュ・ライトの閾値として１千回を使用した。
【００８３】
図９の測定結果から理解されるように、ほとんどのテストにおいて、本発明を適用したＨＤＤのリフレッシュ・ライト回数が、従来のＨＤＤよりも多かった。しかし、パフォーマンスは、本発明を適用したＨＤＤの方が従来のＨＤＤよりも優れていた。また、従来のＨＤＤは、リフレッシュ・ライト回数が増加するとパフォーマンスが低下したが、本発明のＨＤＤは、リフレッシュ・ライト回数によらず、略一定の優れたパフォーマンスを示した。このように、本発明によるデータ保護とパフォーマンス向上の効果を確認することができた。
【００８４】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本形態の制御を、ＨＤＤ以外の磁気ディスク・ドライブに適用することができる。ヘッド・スライダの移動機構は、回動アクチュエータに限らず、直線的にヘッド・スライダを移動する機構などを使用してもよい。本発明は、ヘッド・スライダが磁気ディスクと常に接触しているＨＤＤにも適用することができる。
【００８５】
上記好ましい構成は、リフレッシュ・ライト処理の優先度（いずれのリフレッシュ・ライト処理の対象とするか）を決定するために、データ・トラック束への書き込み回数のみを使用している。ＨＤＤは、そのほかの条件を加えて、優先度を決定してもよい。例えば、書き込み回数に加え、書き込み時の環境温度を使用して優先度を決定してもよい。
【００８６】
上記好ましい構成は、強制リフレッシュ・ライト・リストとアイドル・リフレッシュ・ライト・リストの二つのリストを有する。このように異なるリストを有することで、リフレッシュ・ライト処理の対象領域を容易に決定することができる。ＨＤＤは、一つのリストに、全てのデータ・トラック束（リフレッシュ・ライト領域）を登録してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ
１１ 磁気ディスク、１２ ヘッド・スライダ、２０ 回路基板
２１ ＲＷチャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ、５１ ホスト
１１１、１１２ａ、１１２ｂ、１１３ａ、１１３ｂ 領域
１１５ ＡＴＩ領域、１１６ａ、１１６ ＦＴＩ領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ・トラックを有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクにアクセスするヘッドと、
前記ヘッドを前記磁気ディスク上において半径方向に移動する移動機構と、
前記移動機構及び前記ヘッドを制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定し、
前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域をアイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含め、
前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める、
磁気ディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理において、優先度の高いリフレッシュ・ライト領域からリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を、パワー・セーブ・モードにおいて実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記コマンド対応処理は、ライト・コマンドに対応する処理であり、
前記ライト・コマンドに対応するライト・キャッシュ機能がＯＮであり、
前記コントローラは、前記ライト・コマンドの完了通知前に、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理は、一つのコマンドに対応して前記リフレッシュ・ライト領域の一部領域のみをリフレッシュ・ライトし、
前記コントローラは、前記第２の閾値に達している優先度のリフレッシュ・ライト領域の数に応じて、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の頻度を変化させる、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記リフレッシュ・ライト領域は、前記書き込み領域を含む近接領域と、その近接領域の内周側及び／もしくは外周側の遠方領域と、を含み、
前記コントローラは、前記近接領域のリフレッシュ・ライト処理において、前記遠方領域の一部の領域のリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記書き込み領域への書き込み回数をカウントするカウンタを有し、
前記カウンタのカウンタ値が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストである第１リストに登録し、
前記カウンタ値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記第１リストからコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理のリストである第２リストに移し、
前記第２リストを参照して、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、
前記第２リスト及び前記第１リストを参照して、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リストの領域を、前記第１リストの領域よりも先にフレッシュ・ライトを実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項８】
磁気ディスク・ドライブにおいて、磁気ディスク上のデータのリフレッシュ・ライトを行なう方法であって、
リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定し、
前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含め、
前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める、
方法。
【請求項９】
前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理において、優先度の高いリフレッシュ・ライト領域からリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を、パワー・セーブ・モードにおいて実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記コマンド対応処理は、ライト・コマンドに対応する処理であり、
前記ライト・コマンドに対応するライト・キャッシュ機能がＯＮであり、
前記ライト・コマンドの完了通知前に、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理は、一つのコマンドに対応して前記リフレッシュ・ライト領域の一部領域のみをリフレッシュ・ライトし、
前記第２の閾値に達している優先度のリフレッシュ・ライト領域の数に応じて、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の頻度を変化させる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記リフレッシュ・ライト領域は、前記書き込み領域を含む近接領域と、その近接領域の内周側及び／もしくは外周側の遠方領域と、を含み、
前記近接領域のリフレッシュ・ライト処理において、前記遠方領域の一部の領域のリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記書き込み領域への書き込み回数をカウンタによりカウントし、
前記カウンタ値が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストである第１リストに登録し、
前記カウンタ値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記第１リストからコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理のリストであるに第２リストに移し、
前記第２リストを参照して、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、
前記第２リスト及び前記第１リストを参照して、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リストの領域を、前記第１リストの領域よりも先にリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１】
複数のデータ・トラックを有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクにアクセスするヘッドと、
前記ヘッドを前記磁気ディスク上において半径方向に移動する移動機構と、
前記移動機構及び前記ヘッドを制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定し、
前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域をアイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含め、
前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める、
磁気ディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理において、優先度の高いリフレッシュ・ライト領域からリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記コントローラは、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を、パワー・セーブ・モードにおいて実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記コマンド対応処理は、ライト・コマンドに対応する処理であり、
前記ライト・コマンドに対応するライト・キャッシュ機能がＯＮであり、
前記コントローラは、前記ライト・コマンドの完了通知前に、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理は、一つのコマンドに対応して前記リフレッシュ・ライト領域の一部領域のみをリフレッシュ・ライトし、
前記コントローラは、前記第２の閾値に達している優先度のリフレッシュ・ライト領域の数に応じて、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の頻度を変化させる、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記リフレッシュ・ライト領域は、前記書き込み領域を含む近接領域と、その近接領域の内周側及び／もしくは外周側の遠方領域と、を含み、
前記コントローラは、前記近接領域のリフレッシュ・ライト処理において、前記遠方領域の一部の領域のリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記書き込み領域への書き込み回数をカウントするカウンタを有し、
前記カウンタのカウンタ値が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストである第１リストに登録し、
前記カウンタ値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記第１リストからコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理のリストである第２リストに移し、
前記第２リストを参照して、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、
前記第２リスト及び前記第１リストを参照して、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リストの領域を、前記第１リストの領域よりも先にフレッシュ・ライトを実行する、
請求項１に記載の磁気ディスク・ドライブ。
【請求項８】
磁気ディスク・ドライブにおいて、磁気ディスク上のデータのリフレッシュ・ライトを行なう方法であって、
リフレッシュ・ライト領域に対応する書き込み領域への書き込み回数を使用して、そのリフレッシュ・ライト領域の優先度を決定し、
前記優先度が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理の対象に含め、
前記優先度が前記第１の閾値よりも優先度が高い第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理及びコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の対象に含める、
方法。
【請求項９】
前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理において、優先度の高いリフレッシュ・ライト領域からリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を、パワー・セーブ・モードにおいて実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記コマンド対応処理は、ライト・コマンドに対応する処理であり、
前記ライト・コマンドに対応するライト・キャッシュ機能がＯＮであり、
前記ライト・コマンドの完了通知前に、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理は、一つのコマンドに対応して前記リフレッシュ・ライト領域の一部領域のみをリフレッシュ・ライトし、
前記第２の閾値に達している優先度のリフレッシュ・ライト領域の数に応じて、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理の頻度を変化させる、
請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記リフレッシュ・ライト領域は、前記書き込み領域を含む近接領域と、その近接領域の内周側及び／もしくは外周側の遠方領域と、を含み、
前記近接領域のリフレッシュ・ライト処理において、前記遠方領域の一部の領域のリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記書き込み領域への書き込み回数をカウンタによりカウントし、
前記カウンタ値が第１の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理のリストである第１リストに登録し、
前記カウンタ値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値に達すると、前記リフレッシュ・ライト領域を、前記第１リストからコマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理のリストであるに第２リストに移し、
前記第２リストを参照して、前記コマンド対応処理付随のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、
前記第２リスト及び前記第１リストを参照して、前記アイドル時のリフレッシュ・ライト処理を行う領域を決定し、前記第２リストの領域を、前記第１リストの領域よりも先にリフレッシュ・ライトを実行する、
請求項８に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２９２１３（Ｐ２０１１−１２９２１３Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７８１８（Ｐ２００９−２８７８１８）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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