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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum erneuten Schreiben
von Servoinformation auf Platten eines Festplattengeräts, bei
welchem das Verfahren des versetzten und nicht-versetzten Servoschreibens
verwendet wird und ein direktes Gleichstromlöschen nicht erforderlich ist.
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Bei
Festplattengeräten,
die häufig
als Hilfsspeichergeräte
für Computersysteme
verwendet werden, werden Daten in den Spuren gespeichert, die konzentrisch
auf jeder Plattenoberfläche
angeordnet sind, sowie zylindrisch, mit derselben Anzahl an Spuren
bei allen Platten, und sind die Spuren in Sektoren unterteilt, die
aus Datensektoren bestehen, welche Information speichern, sowie
aus Servosektoren, die Servoinformation speichern. Um bestimmte
Sektoren zu lesen und in diese zu schreiben muß der Kopf zur gewünschten
Spur bewegt werden, was als Spursuchen bezeichnet wird, währen die
Spurverfolgungsvorrichtung den Kopf so steuert, daß er der
Spur korrekt folgt. Damit er sich auf eine bestimmte Spur bewegen
kann, muß der
Kopf seine eigene Position in bezug auf die Spuren kennen, oder muß mit anderen
Worten Information in bezug auf die Relativposition des Kopfes erhalten,
nämlich
Servoinformation, die ein eigenes Muster aufweist. Die Servoinformation
wird vorher permanent auf der Platte durch eine Servoschreibvorrichtung
während
der Herstellung des Plattengeräts
gespeichert. Typische Servoschreibverfahren sind das spezielle und
das eingebettete Verfahren.
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Das
spezielle Servoschreibverfahren besteht darin, die Servoinformation
auf die gesamte Oberfläche
der stabilsten Platte zu schreiben, welche unter mehreren Plattenoberflächen ausgewählt wird,
und das eingebettete Servoschreibverfahren besteht darin, eine vorbestimmte
Anzahl an Servosektoren abwechselnd zwischen Datensektoren auf jeder
Oberfläche
sämtlicher
Platten einzufügen,
um so die Servoinformation mit demselben Typ und demselben Format
in die Servosektoren einzuschreiben. Das eingebettete Servoschreibverfahren
wird unterteilt in das nicht-versetzte und in das versetzte eingebettete Servoschreibverfahren
(nachstehend als versetztes Servoschreibverfahren bezeichnet), wobei
das letztgenannte Verfahren häufig
eingesetzt wird, da es eine Verringerung der Schreibzykluszeit für das Servoschreiben
ermöglicht.
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1 zeigt
eine abgewickelte Ansicht einer zylindrischen Oberfläche, wobei
die Spuren entsprechend Köpfen
0–3 vertikal
auf allen vier Plattenoberflächen
angeordnet sind, um einen Zylinder mit derselben Anzahl an Spuren
von der obersten Platte bis zur untersten Platte auszubilden, wobei
die Servosektoren um ein vorgegebenes Zeitintervall gegeneinander verschoben
sind, was dadurch bewirkt werden kann, daß sämtliche Köpfe jeweils in einem vorbestimmten
Zeitintervall während
einer Umdrehung geschaltet werden. Bei dem voranstehend geschilderten
versetzten Servoschreibverfahren gibt es allerdings unvermeidliche
Schwierigkeiten in der Praxis, wenn Festplattengeräte hergestellt
werden. Zunächst
einmal kann defekte Servoinformation, die bei Verwendung des versetzten
Servo schreibverfahrens aufgezeichnet wird, durch eine defekte Servoschreibvorrichtung
selbst hervorgerufen werden, durch ein defektes Bearbeitungsverfahren,
und durch zufällige externe
Stöße, was
zu Fehlern führt.
Zweitens werden Fehler der Servoinformation hervorgerufen, und zwar
dann, wenn zwar die Qualität
der Servoinformation perfekt ist, jedoch eine defekte Magnetschicht der
Plattenoberfläche
zufällig
mit dem Servosektor zusammenfällt.
Wenn derartige Defekte auftreten, sollte daher der defekte Servosektor
gegenüber
der ursprünglichen
Position verschoben werden, so daß die Servoinformation in die
neue Position eingeschrieben wird. Beim erneuten Schreiben der Servoinformation
für das
Festplattengerät
bei Verwendung des Verfahrens mit versetztem Servoschreiben sollte die
Gleichstromlöschung
immer dem Einschreiben der Servoinformation vorgehen, um eine Verwirrung der
Servosteuerung zu vermeiden, die durch das gleichzeitige Vorhandensein
sowohl der vorherigen als auch der neu eingeschriebenen Servoinformation hervorgerufen
wird.
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Konventionelle
Servodatenlöschverfahren für Festplattengeräte, welche
das versetzte Servoschreiben verwenden, sind folgende:
Das
erste ist ein Verfahren zum Löschen
sämtlicher Plattenoberflächen mit
Hilfe einer Servoschreibvorrichtung, bevor die Servoinformation
neu eingeschrieben wird, nach der Montage der Festplattenanordnung
(HDA).
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Das
zweite ist ein Verfahren, bei welchem mit den Platten getrennte
Löschvorgänge durchgeführt werden,
mit Hilfe eines einfachen Löschgeräts, welches ähnlich aufgebaut
ist wie eine Servoschreibvorrichtung, da ein Löschgerät nicht eine derartige Genauigkeit
benötigt
wie eine Servoschreibvorrichtung.
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Das
dritte ist ein Verfahren, bei welchem alle Plattenoberflächen, entweder
mit Öffnen
von Deckeln der HDA oder ohne diesen Vorgang, mit Hilfe einer einfachen
Löschvorrichtung
entmagnetisiert werden, welche einen starken Permanentmagneten verwendet.
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Das
vierte ist ein Verfahren, bei welchem zusammen Festplatten mit Hilfe
eines starken Permanentmagneten entmagnetisiert werden, nachdem Festplattenanordnungen
auseinandergebaut wurden, worauf dann die Festplatten wieder zusammengebaut
werden.
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Bei
diesen konventionellen Verfahren treten allerdings folgende Schwierigkeiten
auf:
Bei dem ersten Verfahren stellt nicht nur die Servoschreibvorrichtung
ein teures Gerät
dar, sondern treten auch Probleme in bezug auf einen Zykluszeitlaufzähler in
bezug auf eine Verringerung der Zykluszeit auf, und wird die Belastung
für die
Servoschreibvorrichtung erhöht,
was die Lebensdauer der Servoschreibvorrichtung verringert, und
die Zykluszeit erhöht.
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Das
zweite Verfahren erfordert zusätzliche Investitionen
zur Herstellung eines Löschgeräts und zur
Durchführung
eines aufwendigen Löschvorgangs.
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Zwar
werden bei dem dritten Verfahren die Platten entmagnetisiert, ohne
die Köpfe
zu entfernen, durch die Kraft eines starken Permanentmagneten, jedoch ändern sich
hierbei die Eigenschaften der Köpfe,
was zu einer Verschlimmerung des Problems führt, und es wird schwieriger,
die Platten mit Hilfe des Permanentmagneten zu entmagnetisieren,
da die magnetische Koerzitivkraft der Platten immer weiter zunimmt.
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Bei
dem vierten Verfahren werden umfangreiche Arbeiten zum Zerlegen
von Festplattengeräten
erforderlich, von denen viele keinen Defekt aufweisen, und nicht
auseinandergebaut werden müßten, was
zu zusätzlichen
Nebenkosten führt.
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Die
Druckschrift
US 5,375,020 bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schreiben und Lesen
von Servoinformation, wobei Servodaten auf einer Vielzahl von Plattenoberflächen platziert
sind, um den Grad einer Überlappung
von geschriebenen Servodaten zu minimieren. Hierfür wird eine
versetzte Anordnung von Servoinformationen auf den Plattenoberflächen vorgesehen.
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Die
Druckschrift
US 5,084,791 bezieht
sich auf ein micro-Winchester Plattenlaufwerk mit einem Positionssteuersystem
mit einem Positionskodierer, einem Temperatursensor und verwendet
eingebettete Feinservoinformation.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Servoschreibverfahren
durch Vermeiden einer Anwendung eines Gleichstromlöschvorgangs
bereitzustellen, um einen Geschwindigkeits- und Robustheitsgewinn
zu erzielen.
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Diese
Aufgabe ist durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines Servoschreibverfahrens, welches eine Verringerung der Bearbeitungszeit
dadurch erzielt, dass der Gleichstromlöschvorgang ausgeschaltet wird,
der zum erneuten Einschreiben von Servoinformation für Festplattengeräte erforderlich
ist, welche das versetzte Servoeinschreibverfahren benutzen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt ein
Verfahren zum versetzten Servoschreiben für ein Festplattengerät die Schritte
der Einstellung mehrerer Zylinder auf Platten in eine Gruppe, Schreiben von
Servoinformation in jeden Zylinder der Gruppe, die wie geschildert
eingestellt wurde, mit Hilfe eines festgelegten Kopfes, und Schreiben
von Servoinformation in die übrigen
Zylinder der Platten durch Verwendung des Verfahrens mit versetztem
Servoschreiben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
abgewickelte Ansicht zur Erläuterung
eines Sektorformats eines bestimmten Zylinders eines Festplattengeräts, welches
zwei Platten aufweist, wobei das Sektorformat eine Servoinformation
enthält,
die durch Verwendung des Verfahrens mit versetztem Servorschreiben
aufgezeichnet wird;
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2 ein
Blockschaltbild zur Erläuterung
einer konventionellen Servoschreibvorrichtung zum Schreiben von
Servoinformation auf Platten nach dem Auseinanderbauen der Festplattengeräte;
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3 ein
Flußdiagramm
der Hauptsteuereinheit 14 zur Erläuterung des Verfahrens zum
versetzten Servoschreiben gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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4 ein
Flußdiagramm
zur Untersuchung des Festplattengeräts ohne Verwirrung, unter Verwendung
der Servoinformation, die durch das Verfahren mit versetztem Servoschreiben
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird.
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In 2 sind
die Schaltungen der Servoschreibvorrichtung und der Festplattenanordnung 2 miteinander über einen
Pogo-Stift verbunden,
und weist die Befestigungseinheit 4 Klemmeinheiten 6a, 6b und 6c zur
Befestigung der Festplattenanordnung 2 auf, sowie eine
Taktkopfeinheit 12 zum Einschreiben des Bezugstaktes auf
die Platte 10 mit Hilfe des Taktkopfes 8. Der
Servobezugstakt ist normalerweise ein Takt zur Einnahme einer Bezugsposition
auf den Platten 10, wenn ein Servoeinschreiben erfolgt,
wobei die Servoinformation gewöhnlich
in eine vorbestimmte Position auf den Platten 10 eingeschrieben wird,
nämlich
in einen Bereich außerhalb
der äußersten
Servospur.
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Die
Servospuren werden auf den Platten 10 durch die Servoschreibvorrichtung
ausgebildet. Der Taktkopf 8 wird normalerweise in die Bezugstaktposition über ein
Loch gebracht, welches auf der Seite der Festplattenanordnung 2 vorgesehen
ist. Das erwähnte
Seitenloch wird normalerweise durch ein Etikett abgedeckt. Die Hauptsteuereinheit 14 stellt
das Hauptsteuergerät
der Servoschreibvorrichtung dar, welches sämtliche Bauteile steuert. Die
Geräteversorgungseinheit 16 liefert
Betriebsenergie an die Servoschreibvorrichtung und Luft an die Festplattenanordnung 2.
Die Betätigungsgliedbetriebssteuereinheit 18 steuert
die Bewegung des Betätigungsgliedes.
Die Benutzerschnittstelleneinheit 20 dient als Schnittstelle
zwischen der Hauptsteuereinheit 14 und einer Benutzerendgeräteinheit
zum Steuern und Überwachen
des Betriebs der Servoschreibvorrichtung.
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Die
Muster Schreib/Lese-Einheit 22 schreibt bzw. liest die
Servoinformation in die bzw. von den Platten 10 mit Hilfe
eines Kopfes (in den Figuren nicht dargestellt) unter Steuerung
durch die Hauptsteuereinheit 14. Die Takt- und Mustererzeugungseinheit 24 erzeugt
den Bezugstakt und das Servoinformationsmuster unter Steuerung durch
die Hauptsteuereinheit 14. Die Spindelantriebseinheit 26 treibt
den Spindelmotor unter Steuerung durch die Hauptsteuereinheit 14 an.
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Unter
Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 werden
das versetzte Servoschreiben und die Testverfahren im einzelnen
auf der Grundlage einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung geschildert. Zuerst bewegt, wie in 2 gezeigt
ist, wenn die Servoschreibvorrichtung mit dem Schreiben der Servoinformation
beginnt, nachdem die Festplattenanordnung 2 auf der Befestigungseinheit 4 der Servoschreibvorrichtung
angebracht und an diese angeschlossen wurde, die Hauptsteuereinheit 14 den Kopf
zu dem Startzylinder im Schritt 30, wie in 3 gezeigt.
Der voranstehend erwähnte
Startzylinder ist der erste Zylinder, wofür normalerweise der äußerste Zylinder
verwendet wird, wodurch die Servoinformation dort aufgezeichnet
wird.
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Wenn
der Kopf auf dem Startzylinder angeordnet ist, geht die Hauptsteuereinheit 14 zum
Schritt 32 über,
um das Servoschreiben durchzuführen,
unter Verwendung des Verfahrens mit versetztem Servoschreiben, und
geht dann zum Schritt 34 über. Im Schritt 34 bewegt
die Hauptsteuereinheit 14 den Kopf zum nächsten Zylinder,
und geht dann zum Schritt 36 über, um zu überprüfen, ob der momentan ausgewählte Zylinder
(nachstehend als ”momentaner
Zylinder” bezeichnet)
für die Änderung
des Servoschreibverfahrens eingestellt ist.
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Ist
der momentane Zylinder hierfür
nicht eingestellt, so kehrt die Hauptsteuereinheit 14 zum Schritt 32 zurück, um das
Servoschreiben auf der nächsten
Servospur unter Verwendung des Verfahrens mit versetztem Servoschreiben
weiter auszuführen.
Anders ausgedrückt
setzt die Hauptsteuereinheit 14 das Servoschreiben mit
dem Verfahren mit versetztem Servoschreiben fort, bis der Kopf auf
dem bestimmten Zylinder innerhalb der vorbestimmten Zylindergruppe
angeordnet ist. Als Ergebnis der Überprüfung im Schritt 36 geht
die Hauptsteuereinheit 14 zum Schritt 38 über, wenn
der momentane Zylinder den vorbestimmten Zylindern entspricht. Die voranstehend
erwähnten
vorbestimmten Zylinder sind Zylinder, die unter Datenbereichen auf
den Platten 10 zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ausgewählt wurden,
wobei angenommen wird, daß 500
Zylinder in der Nähe
des inneren Absturzstopps (ICS) bei der voranstehend geschilderten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung voreingestellt wurden.
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Weiterhin
wählt im
Schritt 38 die Hauptsteuereinheit 14 einen bestimmten
Kopf (normalerweise den Kopf 0) unter sämtlichen Köpfen aus, um ein Servoschreiben
(nachstehend als ”konventionelles
Servoschreibverfahren” bezeichnet)
auf den gesamten Spuren in bestimmten Intervallen ohne Kopfumschaltung
durchzuführen,
und geht dann zum Schritt 40 über. Im Schritt 40 überprüft die Hauptsteuereinheit 14,
ohne die Zylinderposition zu bewegen, ob der momentan ausgewählte Kopf
(nachstehend als der ”momentane
Kopf” bezeichnet)
der letzte Kopf ist.
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Wenn
der momentane Kopf nicht der letzte ist, geht daher die Hauptsteuereinheit 14 zum
Schritt 42 über,
um die nächste
darauffolgende Kopfnummer unmittelbar unter dem vorher ausgewählten Kopf
im Schritt 38 auszuwählen,
wodurch die Schritte 38 und 40 wiederholt werden.
Ist bei der Überprüfung im Schritt 40 der
momentane Kopf der letzte Kopf, so geht die Hauptsteuereinheit 14 zum
Schritt 44 über. Im
Schritt 44 überprüft die Hauptsteuereinheit 14,
ob der momentane Zylinder der letzte Zylinder in der vorbestimmten
Zylindergruppe ist. Im Schritt 44 überprüft hierbei die Hauptsteuereinheit 14,
ob die Servoeinschreibvorgänge
für sämtliche
Zylinder innerhalb der vorbestimmten Zylindergruppe beendet sind. Wenn
nach der Überprüfung im
Schritt 44 der momentane Zylinder nicht der letzte Zylinder
in der vorbestimmten Zylindergruppe ist, so geht die Hauptsteuereinheit 14 zum
Schritt 46 über,
um den ausgewählten
Kopf zum nächsten
Zylinder zu bewegen, und geht dann zum Schritt 38 über, wodurch
die Schritte von 38 bis 44 wiederholt werden.
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Wenn
bei der Überprüfung im
Schritt 44 der momentane Zylinder dem letzten Zylinder
der vorbestimmten Zylindergruppe entspricht, beendet die Hauptsteuereinheit 14 den
konventionellen Servoschreibvorgang. Anders ausgedrückt wird
zum Schreiben der Servoinformation das versetzte Servoschreibverfahren
bei den Zylindern von dem äußersten
Zylinder bis zu dem Zylinder unmittelbar bevor der vorbestimmten
Zylindergruppe eingesetzt, und wird das konventionelle Servoschreibverfahren bei
der vorbestimmten Zylindergruppe eingesetzt. Das Zeitintervall zwischen
Sektoren jedes Kopfes für das
konventionelle Servoschreibverfahren wird so gesteuert, daß es dasselbe
Zeitintervall ist wie jenes für
das versetzte Servoschreibverfahren. Darüber hinaus werden, wenn mit
dem konventionellen Servoschreiben weitergemacht wird, irgendwelche
gewählten
Daten in die Datenabschnitte zwischen Servosektoren eingeschrieben,
um die frühere
Servoinformation zu löschen,
die auf den Platten aufgezeichnet ist.
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Der
Testvorgang für
das Festplattengerät
mit der spezifischen Servoinformation, welche durch das voranstehend
erläuterte
versetzte Servoschreibverfahren aufgezeichnet wird, wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Der Test ist so programmiert, daß die Initialisierung des Geräts innerhalb
des Bereiches der voranstehend erwähnten vorbestimmten Zylindergruppe
durchgeführt
werden kann, damit das Gerät
eine der Servoinformationen in der erwähnten vorbestimmten Zylindergruppe
zu Beginn des Tests des Geräts
finden kann und mit dieser synchronisiert werden kann, da das Gerät immer
mit der letzten Servoinformation synchronisiert sein muß, obwohl
bei dem Gerät
ein mehrfaches Einschreiben der Servospur erfolgen könnte.
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Der
Gerätetest
geht folgendermaßen
vor sich:
Wenn das Gerät
zuerst mit Strom versorgt wird, initialisiert die Mikrosteuerung
(was das übliche
Steuergerät
des Festplattengeräts
betrifft) verschiedene Variablen entsprechend dem Initialisierungsprogramm, und
startet gleichzeitig den Spindelmotor im Schritt 50. Wenn
der Spindelmotor die normale Geschwindigkeit erreicht hat, geht
die Mikrosteuerung zum Schritt 52 über, und entriegelt hierdurch
das Betätigungsglied.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Köpfe zu
einem Zylinder innerhalb der vorbestimmten Zylindergruppe durch
eine spontane mechanische Ausgleichskraft oder eine geringe Vorspannkraft
bewegt, die auf das Betätigungsglied
einwirkt.
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Im
Schritt 54 überprüft die Mikrosteuerung, ob
die Servoinformation bei dem Zylinder festgestellt wird, auf welchem
die Köpfe
angeordnet sind, und geht zum Schritt 56 über, wenn
sie die Servoinformation feststellt. Im Schritt 56 bewegt
die Mikrosteuerung die Köpfe
auf den Zylinderabschnitt, auf welchem die Servoinformation durch
das Verfahren mit versetztem Servoschreiben aufgezeichnet ist. Daraufhin
geht die Mikrosteuerung zum Schritt 58 über, um Abschnitte auszufüllen (Lückenfüllung),
abgesehen von den Servosektoren innerhalb sämtlicher versetzter Servoschreibabschnitte,
mit einem frei wählbaren
Datenmuster, wodurch die gesamte alte Servoinformation gelöscht wird.
Dann geht die Mikrosteuerung zum Schritt 60 über, um
die übrigen
Testabläufe
durchzuführen.
Daher wird die vorher eingeschriebene Servoinformation vollständig durch
den voranstehend geschilderten Lückenfüllvorgang
gelöscht,
wodurch das Festplattengerät
in einen perfekten Zustand versetzt wird.
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Wie
voranstehend erläutert
weist die vorliegende Erfindung die Vorteile auf, daß die Prozeßzeit dadurch
wesentlich verringert werden kann, daß der getrennte Gleichstromlöschvorgang
ausgeschaltet wird, der zum erneuten Einschreiben von Servoinformation
auf Platten erforderlich ist, und daß die alte Servoinformation
gelöscht
werden kann, ohne zusätzliche
Löschgeräte zu erfordern.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine mögliche Änderung der Eigenschaften der
Köpfe während einer
Gleichstromlöschung
verhindert werden kann.