磁盘装置的数据管理方法及磁盘装置与流程

磁盘装置的数据管理方法及磁盘装置
1.本技术享有以日本特许申请2020-149961号(申请日：2020年9月7日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。
技术领域
2.实施方式涉及磁盘装置的数据管理方法及磁盘装置。


背景技术：

3.在磁盘装置中，从提高读/写特性的观点出发，已知有通过减小磁盘的晶粒尺寸(grain size)而使噪声降低、进行高面密度化的技术。
4.可是，随着晶粒尺寸的减小，磁盘装置的热松弛恶化。因此，需要在通过晶粒尺寸的微细化而使得读/写特性提高的同时采取针对热松弛的对策。
5.另外，在用于磁盘装置的磁盘的制造工序中，需要在溅射成膜时物理地支承磁盘。此时的磁盘的支承，一般通过被称为溅射爪的多个爪进行。由于该各溅射爪的遮蔽的影响，溅射爪周边的磁盘的膜厚变薄而发生薄膜化。因此，各溅射爪的周边部分的热松弛的耐力在数据区域内小，换言之，存在热松弛恶化的倾向。
6.这样，在热松弛恶化了的情况下，存在产生磁盘所存储的数据的数据损失的可能性。


技术实现要素：

7.本发明的实施方式提供能够降低因热松弛引起的数据损失风险的磁盘装置的数据管理方法及磁盘装置。
8.一个实施方式涉及的磁盘装置的数据管理方法包括：测定磁盘的错误率，基于所述测定出的错误率，设定在制造所述磁盘时产生的受到溅射爪的影响的区域，对所述设定的区域，写入用于错误率的测定的基准数据，基于读取到在所述设定的区域已写入的基准数据时的错误率，对已写入到所述磁盘的数据进行管理。
附图说明
9.图1是表示第1实施方式的磁盘装置的结构的一例的图。
10.图2是表示该实施方式的由多个溅射爪支承的磁盘的一例的图。
11.图3是表示该实施方式的从磁盘读取了数据时的错误率的一例的图。
12.图4是表示该实施方式的错误率的历时变化的一例的图。
13.图5是表示该实施方式的基准数据的设定处理的一例的流程图。
14.图6是表示该实施方式的测定错误率的处理的一例的流程图。
15.图7是表示第2实施方式的写入时的处理的一例的流程图。
具体实施方式
16.以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，公开只不过是一例，并不通过以下的实施方式所记载的内容来限定发明。本领域技术人员容易想到的变形当然包含在公开的范围内。为了使说明更加明确，在附图中，有时也对于实际的实施方式变更各部分的尺寸、形状等而示意性地进行表示。在多个附图中，也有时对对应的要素标注相同参照数字，省略详细的说明。
17.(第1实施方式)
18.图1是表示第1的实施方式的磁盘装置的结构的一例的图。
19.如图1所示，磁盘装置1例如构成为硬盘驱动器(hdd)，具备磁盘2、主轴马达(spm)3、致动器4、音圈马达(vcm)5、磁头10、头放大器ic11、r/w通道12、硬盘控制器(hdc)13、微处理器(mpu)14、驱动器ic15以及存储器16。另外，磁盘装置1能够与主计算机(主机)17连接。磁头10具备写入头10w、读取头10r以及自旋转矩振荡器(spin-torque-oscillator：sto)100。此外，r/w通道12、hdc13及mpu14也可以组装于单芯片集成电路。
20.磁盘2例如具有形成为圆板状且由非磁性体形成的基板。在基板的各表面，按照如下记载的顺序层叠有作为基底层的由显现软磁特性的材料形成的软磁性层、该软磁性层的上层部的在与盘面垂直的方向上具有磁各向异性的磁记录层、以及该磁记录层的上层部的保护膜层。
21.磁盘2固定于主轴马达(spm)3，通过该spm3而以预定的速度旋转。此外，不限于1张，也可以在spm3设置多张磁盘2。spm3通过从驱动器ic15供给的驱动电流(或者驱动电压)被驱动。通过磁头10对磁盘2的数据图案(pattern)进行记录再现。另外，磁盘2具有管理区域201～203。关于各管理区域201～203的详细情况，在下文进行描述。
22.致动器4被设置为转动自如并且在其前端部支承有磁头10。通过利用音圈马达(vcm)5使致动器4转动，磁头10被移动而被定位到磁盘2的所希望的磁道上。vcm5通过从驱动器ic15供给的驱动电流(或者驱动电压)被驱动。
23.磁头10具有滑块(图示省略)、在滑块形成的写入头10w、读取头10r以及sto100。磁头10根据盘2的张数而设置有多个。
24.头放大器ic11包括与sto100的驱动和/或振荡特性的检测等有关的电路。头放大器ic11执行sto100的驱动和/或驱动信号检测等。进而，头放大器ic11将与从r/w通道12供给的写数据相应的写信号(写电流)供给至写入头10w。另外，头放大器ic11将从读取头10r输出的读取信号放大，传送给r/w通道12。
25.r/w通道12是对与读出(读)/写入(写)关联的信号进行处理的信号处理电路。r/w通道12包括执行读数据的信号处理的读通道和执行写数据的信号处理的写通道。r/w通道12将读信号转换为数字数据，从数字数据解调读数据。r/w通道12对从hdc13传送的写数据进行编码，并将编码后的写数据传送至头放大器ic11。
26.hdc13对经由磁头10、头放大器ic11、r/w通道12及mpu14向盘2的数据写入和从盘2的数据读出进行控制。hdc13构成磁盘装置1与主机17的接口，执行读数据以及写数据的传送控制。另外，hdc13接收从主机17传送的命令(写命令、读命令等)，并将所接收的命令向mpu14发送。
27.mpu14是磁盘装置1的主控制器，执行读/写工作的控制以及磁头10的定位所需的
伺服控制。驱动器ic15按照mpu14的控制，来控制spm3和vcm5的驱动。通过vcm5进行驱动，磁头10的位置向盘2上的目标磁道抵达。
28.存储器16包括易失性存储器以及非易失性存储器。例如，存储器16包括由dram构成的缓冲存储器及闪速存储器。存储器16保存mpu14的处理所需的程序以及参数。另外，存储器16包括管理部161。管理部161管理用于将起因于在制造磁盘2时由溅射爪进行支承而变为薄的膜的磁盘2的区域作为管理区域进行管理的程序及数据。此外，管理部161存储基准数据161a及阈值161b。关于基准数据161a及阈值161b的详细情况，在下文进行说明。
29.在此，对在制造磁盘2时通过溅射爪支承磁盘2的状态进行说明。图2是表示通过溅射爪支承的磁盘2的一例的图。在图2中，在基座150的两侧分别设置有开口部(opening)152，在各开口部152分别设置有溅射爪c1。另外，在基座150的下侧设置有螺杆153，从该螺杆153通过瓶颈部154而在磁盘2侧设置有溅射爪c2。磁盘2在溅射爪c1、各溅射爪c2这3个部位被支承。通过溅射爪c1而薄膜化的区域为区域p2、p3，通过各溅射爪c2而薄膜化的区域为区域p1。此外，图2所示的溅射爪的位置、数量仅是一例，不限定于此。
30.图3是表示在使用图2所示的基座150制造了磁盘2的情况下从该磁盘2读取了数据时的错误率的一例的图。此外，在图3中，横轴表示角度，纵轴表示错误率。另外，图3的数据表示磁盘2的半径方向的外侧的3个部位的位错误率，从图示的下侧起，越向上侧，成为磁盘2的越靠外侧的区域。
31.错误率越低，则读/写的品质越良好。如图3所示，在与溅射爪c1、各c2的位置对应的区域p1～p3中，错误率降低。这样，测定错误率，基于其测定结果，将与错误率降低的区域p1、p2、p3相应的区域作为管理区域201～203而设定在管理部161中。该处理例如在组装有磁盘2的磁盘装置1出厂前的检查时进行设定。
32.另外，在该检查时，在磁盘装置1出厂后，执行将管理区域201～203的管理中使用的基准数据写入到管理区域201～203的处理。该基准数据作为基准数据161a存储于管理部161，并且记录于磁盘2的管理区域201～203。进而，在本实施方式中，进行如下设定：禁止管理区域201～203在用户的控制下作为数据的存储区域使用。
33.另外，在存储器16的管理部161设定下述阈值，该阈值表示将基准数据从管理区域201～203读取并算出的错误率是不可恢复错误极限(unrecovered error limit)。
34.图4是表示错误率的历时变化的一例的图。在图4中，横轴是时间的对数(log)，纵轴是错误率。分别示出了溅射爪部(管理区域201～203)和不是爪部的部分(数据区域)。表示了在经过某时间的定时，与数据区域相比，管理区域201～203的错误率变大。也即是，表示了与数据区域相比，管理区域201～203的热松弛快速地恶化。另外，由图示虚线表示的值是不可恢复错误极限，该阈值在管理部161中作为阈值161b被存储。
35.接着，关于在磁盘装置1出厂前设定基准数据161a的处理进行说明。图5是表示基准数据161a的设定处理的一例的流程图。在本实施方式中，基于连接于磁盘装置1的主机的命令，mpu14执行该处理。
36.如图5所示，首先，mpu14测定磁盘2的错误率(st101)。更具体而言，mpu14向磁盘2写数据，基于该数据是否被正确地写入来测定错误率。
37.接着，mpu14基于测定出的错误率，设定管理区域201～203(st102)。更具体而言，mpu14通过错误率的测定来取得已说明的图3所示的数据。在该图3的情况下，将与错误率变
低的区域p1、p2、p3对应的磁盘2上的区域作为管理区域201～203设定在存储器16的管理部161中。
38.接着，mpu14在由管理部161管理的区域写入基准数据161a(st103)。此外，如上所述，管理区域201～203被薄膜化，因此，会容易进行数据的写入。因此，mpu14在写入基准数据161a时，可以使写入头10w相对于磁盘2的记录面的上浮量比通常的设定上升、或者使向写入头10w的写电流比通常的设定减小。
39.通过执行以上的处理，成为在管理区域201～203中写入了基准数据161a的状态，制造该基准数据161a已被存储于管理区域201～203的磁盘装置1。此外，基准数据161a也存储于管理部161。
40.接着，关于磁盘装置1出厂而在用户的控制下使用的磁盘装置1的处理，进行说明。
41.图6是表示测定错误率的处理的一例的流程图。
42.如图6所示，mpu14判定是否经过了一定时间(st201)。在mpu14判定为没有经过一定时间的情况下(st201：否)，处理返回步骤st201。也即是，经过了一定时间后，执行步骤st202以下的处理。此外，一定时间能够任意地设定。
43.在判定为经过了一定时间的情况下(st202：是)，mpu14测定错误率(st202)。mpu14读取管理区域201～203中存储的基准数据161a，对该读取出的基准数据161a和管理部161中存储的基准数据161a进行比较，算出错误率。
44.接着，mpu14判定是否超过了阈值(st203)。更具体而言，mpu14判定通过步骤st202的处理算出的错误率是否超过了管理部161中存储的阈值161b。在mpu14判定为没有超过阈值161b的情况下(st203：否)，处理结束。
45.另一方面，在判定为超过了阈值161b的情况下(st203：是)，mpu14执行数据重新写入(st204)。具体而言，mpu14执行重新写入磁盘2的全部数据的处理，并结束处理。
46.根据如上构成的磁盘装置1，能够基于已写入到管理区域201～203的基准数据161a的错误率，对已写入到磁盘2的数据进行管理。具体而言，磁盘装置1在错误率超过了阈值161b的情况下，进行磁盘2的数据的重新写入。因此，磁盘装置1能够减小因热松弛导致的数据损失风险。
47.(第2实施方式)
48.在上述第1实施方式中，成为管理区域201～203不作为数据区域使用的设定，但在本实施方式中，不同点在于，能够将管理区域201～203作为数据区域使用。因此，关于该结构的区别，详细地进行说明。此外，对与上述第1实施方式相同的结构标注同一标号，关于这些结构，省略详细的说明。
49.如上所述，在本实施方式中，磁盘装置1构成为能够将管理区域201～203作为数据区域使用。因此，与上述第1实施方式的情况相比较，用户能够增加能作为磁盘装置1的数据区域使用的区域。由此，用户能够将更多的数据存储在磁盘装置1中。
50.另外，在如本实施方式那样将管理区域201～203作为数据区域使用的情况下，该数据区域被薄膜化，因而，在写入时如以下那样进行控制。
51.图7是表示本实施方式的写入时的处理的一例的流程图。
52.如图7所示，mpu14判定在写入时写入数据的区域是否为管理区域(st301)。也即是，mpu14判定写入数据的区域是否为管理区域201～203中的某一个。在mpu14判定为不是
管理区域的情况下(st301：否)，该处理返回。也即是，执行通常的写处理。
53.另一方面，在判定为是管理区域的情况下(st301：是)，mpu14使磁头10的写入头10r相对于磁盘2的记录面的上浮量比通常的设定上升、或者使向写入头10w的写电流比通常的设定小，该处理返回。
54.根据如上构成的磁盘装置1，除了在上述实施方式中所起到的效果以外，磁盘装置1能够使能作为数据区域使用的区域增加并且对被薄膜化的管理部161执行适当的写处理。
55.此外，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，并不旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

技术特征：
1.一种数据管理方法，是具有磁盘的磁盘装置的数据管理方法，测定所述磁盘的错误率，基于所述测定出的错误率，设定在制造所述磁盘时产生的受到溅射爪的影响的区域，对所述设定的区域，写入用于错误率的所述测定的基准数据，基于读取到在所述设定的区域已写入的基准数据时的错误率，对已写入到所述磁盘的数据进行管理。2.根据权利要求1所述的数据管理方法，所述数据的管理包括：以预定的定时读取在所述设定的区域已写入的基准数据，测定所述读取到的所述基准数据的错误率，在所述检测出的错误率超过阈值的情况下，将写入于所述磁盘的数据重新写入。3.根据权利要求1或2所述的数据管理方法，不将所述设定的区域的、除已写入所述基准数据的区域以外的区域用作数据区域。4.根据权利要求1或2所述的数据管理方法，将所述设定的区域的、除已写入所述基准数据的区域以外的区域用作数据区域。5.根据权利要求4所述的数据管理方法，对于所述设定的区域，在对除已写入所述基准数据的区域以外的数据区域写入数据的情况下，使写入头的从所述磁盘的盘面的上浮量比除所述设定的区域的数据区域以外的数据区域的该上浮量大。6.根据权利要求4所述的数据管理方法，对于所述设定的区域，在对除已写入所述基准数据的区域以外的数据区域写入数据的情况下，使写入头的写电流比除所述设定的区域的数据区域以外的数据区域的该写电流小。7.一种磁盘装置，具备：磁盘，基于从所述磁盘测定出的错误率，对在制造所述磁盘时产生的受到溅射爪的影响的区域，写入了用于错误率的测定的基准数据；和控制部，基于读取到所述已写入的所述基准数据时的错误率，对已写入到所述磁盘的数据进行管理。

技术总结
实施方式提供能够减小因热松弛导致的数据损失风险的磁盘装置的数据管理方法及磁盘装置。实施方式的磁盘装置中，测定磁盘的错误率，基于该测定出的错误率，设定在磁盘制造时产生的受到溅射爪的影响的区域，对该设定的区域，写入在错误率的测定中使用的基准数据。并且，磁盘装置基于读取到在所述设定的区域已写入的基准数据时的错误率，对已写入到磁盘的数据进行管理。据进行管理。据进行管理。


技术研发人员：铃木政也
受保护的技术使用者：东芝电子元件及存储装置株式会社
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2022/3/8