(57)【要約】【課題】ハードディスク・ドライブなどの読出しチャネルで同期用信号を検出するための方法および装置が提供される。【解決手段】反復読出しチャネルのセクタで、第１の同期用信号とデータと実質上セクタの末尾にある第２の同期用信号とを備えるセクタ信号を記憶媒体から取得すること、セクタ信号内に第１の同期用信号が検出されるかどうか判断すること、セクタ信号内に第１の同期用信号が検出されない場合は第２の同期用信号を探索すること、および第２の同期用信号の検出に基づいてセクタ信号を検出し復号することによって検出される。第２の同期用信号は、たとえば、セクタ信号内のデータの後に置くことができる。第２の同期用信号は、第１の同期用信号の推定された位置に基づく信号セクタ内のウィンドウ内で探索することができる。【選択図】図３
2014157651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反復読出しチャネルでセクタ内の少なくとも１つの同期用信号を検出するための方法であって、
第１の同期用信号とデータと実質上前記セクタの末尾にある第２の同期用信号とを備えるセクタ信号を記憶媒体から取得すること、
前記セクタ信号内に前記第１の同期用信号が検出されるかどうか判断すること、
前記セクタ信号内に前記第１の同期用信号が検出されない場合は、前記第２の同期用信号を探索すること、および
前記第２の同期用信号の検出に基づいて前記セクタ信号を検出し復号することを備える方法。
【請求項２】
前記第２の同期用信号が前記セクタ信号内のデータの後に続く、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の同期用信号が、１つまたは複数の従来技法に従うならばポストアンブル・パターンが置かれるところに置かれる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の同期用信号の前記検出に基づいて信号インデックスを調整するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記検出し復号するステップが、前記検出し復号することの複数の広域反復を実施するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の同期用信号の前記探索ステップが、前記信号セクタ内のウィンドウで探索する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ウィンドウが、前記第１の同期用信号の推定された位置に基づく、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第１の同期用信号とデータと実質上前記セクタの末尾にある第２の同期用信号とを備えるセクタ信号を記憶媒体から取得するための読出しヘッドと、
メモリと、
前記セクタ信号内に前記第１の同期用信号が検出されるかどうか判断し、
前記セクタ信号内に前記第１の同期用信号が検出されない場合は、前記第２の同期用信号を探索し、
前記第２の同期用信号の検出に基づいて前記セクタ信号を検出し復号する
ように動作する、前記メモリに結合された少なくとも１つのプロセッサと
を備える反復読出しチャネル。
【請求項９】
前記第２の同期用信号が前記セクタ信号内のデータの後に続く、請求項８に記載の反復読出しチャネル。
【請求項１０】
前記第２の同期用信号が、１つまたは複数の従来技法に従うならばポストアンブル・パターンが置かれるところに置かれる、請求項８に記載の反復読出しチャネル。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記第２の同期用信号の前記検出に基づいて信号インデックスを調整するようにさらに構成される、請求項８に記載の反復読出しチャネル。
【請求項１２】
前記検出し復号することが、前記検出し復号することの複数の広域反復を備える、請求項８に記載の反復読出しチャネル。
【請求項１３】
前記第２の同期用信号が、前記信号セクタ内のウィンドウ内で探索される、請求項８に記載の反復読出しチャネル。
【請求項１４】
前記ウィンドウが、前記第１の同期用信号の推定された位置に基づく、請求項１３に記載の反復読出しチャネル。
【請求項１５】
記憶媒体から取得された、第１の同期用信号とデータと実質上前記セクタの末尾にある第２の同期用信号とを備えるセクタ信号を処理するための方法であって、
前記セクタ信号内に前記第１の同期用信号が検出されない場合は、第２の同期用信号を探索すること、および
前記第２の同期用信号の検出に基づいて前記セクタ信号を検出し復号することを備える方法。
【請求項１６】
前記第２の同期用信号が前記セクタ信号内のデータの後に続く、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の同期用信号が、１つまたは複数の従来技法に従うならばポストアンブル・パターンが置かれるところに置かれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の同期用信号の前記検出に基づいて信号インデックスを調整するステップをさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の同期用信号を探索する前記ステップが、前記信号セクタ内のウィンドウで探索する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記ウィンドウが、前記第１の同期用信号の推定された位置に基づく、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
第１の同期用信号とデータと実質上前記セクタの末尾にある第２の同期用信号とを備えるセクタ信号を格納するための記録可能媒体であって、前記セクタ信号内に前記第１の同期用信号が検出されない場合は、前記セクタ信号が、前記第２の同期用信号の検出に基づいて検出され復号される、記録可能媒体
を備える記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク・ドライブ内の同期用信号検出の技法に関し、より詳細には、第１の同期用信号が検出されない場合にハードディスク・ドライブ内で第２の同期用信号を検出するための技法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブなどのストレージ・システムは典型的に、１つまたは複数のディスク、あるいは複数の同心データ・トラックを有する他の記憶媒体を含む。変換器は典型的に、書込みまたは読出し操作の間、宛先トラックの上に置かれる。サーボ・ヘッド位置情報は典型的に、ディスク上に記録される。図１に示されたディスク・ドライブ用の１つの共通の記録フォーマット１００は、次の１組の埋め込まれたサーボ情報の開始を識別するサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ：ｓｅｒｖｏ  ａｄｄｒｅｓｓ  ｍａｒｋ）パターン１１０、ならびに記録されたデータ１４０のそれぞれ前および後の同期用信号パターン１２０およびポストアンブル１３０を含む。
【０００３】
典型的には、サーボ復調器は、最も最近検出されたＳＡＭに基づいて、ＳＡＭパターンの探索をどこで開始すべきか決定する。典型的には、サーボ復調器は、最も最近検出されたＳＡＭのタイミングに基づく時間ウィンドウの間にＳＡＭを探索する。ＳＡＭが検出されると、ＳＡＭと同期用信号の間の間隔は典型的に、高い精度で認識される。したがって、同期用信号の位置検出器は典型的に、比較的小さいウィンドウ内で同期用信号を探索することができる。同期用信号が識別されると、同期用信号の位置検出器は、記録トラック内のどこにデータ・セクションが位置するか決定することができる。
【０００４】
同期用信号検出器は、たとえば、同期用信号内のリードバック信号が破壊され、または同期用信号検出器の許容度を超えて歪められるという信号の欠陥に帰因して、同期用信号を検出し損なうことがある。同期用信号の検出の失敗から回復するための複数の技法が提案または示唆されている。たとえば、図２に示された１つの技法は、２次同期用信号２４０（同期用信号２またはＳＭ２と呼ばれることが多い）をデータ内に挿入する。同期用信号検出器が第１の同期用信号１１０の検出に失敗する場合、ハードディスク・ドライブは、第２の同期用信号２４０を利用して、データを突き止め検出することができる。第１の同期用信号１１０と第２の同期用信号２４０は典型的に、一定の長さだけ分離されている。典型的には、欠落した同期用信号のためにオンザフライでデータを回復するために、第１の同期用信号１１０と第２の同期用信号２４０の間のデータを格納するのに十分なバッファが使用される。しかし、第２の同期用信号２４０は、データ内に挿入する必要があり、したがってフォーマットの効率が損なわれ、図１の技法に比べてデータ容量が減少することになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｅ．Ｙｅｏ他、「ＶＬＳＩ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｅｃｏｄｅｒｓ  ｉｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ.  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、３７巻、２号、２００１年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、ハードディスク・ドライブ内の同期用信号検出の失敗から回復するための改良型の技法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般に、ハードディスク・ドライブなどの読出しチャネルで同期用信号を検出するための方法および装置が提供される。本発明の一態様によれば、反復読出しチャネルで、少なくとも１つの同期用信号が、第１の同期用信号とデータと実質上セクタの末尾にある第２の同期用信号とを備えるセクタ信号を記憶媒体から取得すること、セクタ信号内に第１の同期用信号が検出されるかどうか判断すること、セクタ信号内に第１の同期用信号が検出されない場合は、第２の同期用信号を探索すること、および第２の同期用信号の検出に基づいてセクタ信号を検出し復号することによって、セクタ信号内に検出される。
【０００８】
第２の同期用信号は、たとえば、１つまたは複数の従来技法に従うならばポストアンブル・パターンが置かれるところなど、セクタ信号内のデータの後に置くことができる。第２の同期用信号は、セクタ信号のウィンドウ内で探索することができる。ウィンドウは、たとえば、第１の同期用信号の推定された位置に基づくことができる。
【０００９】
本発明についてのより完全な理解、ならびに本発明のさらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面を参照して得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ディスク・ドライブの例示的な従来型記録フォーマットを示す図である。
【図２】ディスク・ドライブの代替の例示的な従来型記録フォーマットを示す図である。
【図３】本発明の特徴を組み込む、ディスク・ドライブの例示的な記録フォーマットを示す図である。
【図４】例示的な反復ハードディスク・ドライブの概略ブロック図である。
【図５】本発明の特徴を組み込む、反復ハードディスク・ドライブ・プロセスの実装について示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、ハードディスク・ドライブ内の同期用信号の検出の失敗から回復するための改良型の技法を提供する。本発明の一態様によれば、第２の同期用信号が、セクタの末尾で、ポストアンブル１３０の代わりに書き込まれる。図３は、本発明の特徴を組み込む、ディスク・ドライブの例示的な記録フォーマット３００を示している。図３に示されるように、開示された記録フォーマット３００は、図１と同様に、次の１組の埋め込まれたサーボ情報の開始を識別するサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ：ｓｅｒｖｏ  ａｄｄｒｅｓｓ  ｍａｒｋ）パターン１１０、ならびに第１の同期用信号パターン１２０を含む。
【００１２】
さらに、開示された記録フォーマット３００は、図１のフォーマットではポストアンブル・パターン１３０があると通常考えられるセクタの末尾に、第２の同期用信号パターン３３０を含む。このように、開示された記録フォーマット３００は、ハードディスク・ドライブに第１の同期用信号パターン１２０が欠落する場合、第２の同期用信号パターン３３０を検出することを可能にする。したがって、本発明は、図１のフォーマットに比べてデータ容量を減少させずに、オンザフライでデータを回復することを可能にする。本発明の別の態様によれば、２つの同期用信号１２０と３３０の間の分離が最大であると、媒体の欠陥、および同期用信号検出の失敗を引き起こす他の要因に対する保護の信頼性が最も高くなる。
【００１３】
ハードディスク・ドライブ・コーダ／デコーダ（コーデック）は典型的に、複数の復号反復の間、受信された信号の完全なセクタ、および検出されたデータを保持することができる。復号プロセスは典型的に、知られているやり方で検出および復号を行う複数の段階を含む。一般に、図５の例示的な一実施形態に関して下記にさらに論じられるように、同期用信号１２０が同期用信号検出器によって検出されない場合は、同期用信号１２０の推定された位置が、同期用信号１２０が検出されるかのように用いられる。しかし、この場合、同期用信号検出器は、データ長（すなわち第１の同期用信号１２０と第２の同期用信号３３０の間の期待された分離）に基づく「第２の同期用信号の探求」ウィンドウ３４０を使用して、セクタの末尾の第２の同期用信号を見つけようと試みる。
【００１４】
セクタの末尾の第２の同期用信号パターン３３０が、指定されたウィンドウ内で、また第１の同期用信号１２０の位置に一致する位置に見られる場合は、推定された同期用信号位置が確認されており、ハードディスク・ドライブは、推定された同期用信号位置に基づいて通常の検出／復号を行う。
【００１５】
セクタの末尾の第２の同期用信号パターン３３０が、指定されたウィンドウ内で、また第１の同期用信号１２０の位置と一致する位置に見られない場合は、推定された同期用信号位置は、不正確であると確認されており、正確な同期用信号位置またはデータ開始点は、セクタ末尾の第２の同期用信号３３０の位置によって決定することができる。この場合、ハードディスク・ドライブは、受信された信号および検出されたデータを再整列する必要がある。再整列された信号およびデータは、第２および後続の反復でデータを検出し復号するのに使用することができる。データ再整列は典型的に、メモリ・アドレスのポインタ・シフトだけを伴う。
【００１６】
図４は、例示的な反復ハードディスク・ドライブ４００の概略ブロック図である。図４に示されたように、アナログおよびデジタルのフロント・エンド４０５が、等化されたサンプルＹを生成する。たとえば、等化されたサンプルＹは、有限インパルス応答（ＦＩＲ：ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリングの後に得ることができる。従来の反復復号技法の詳細な議論については、たとえば、参照により本明細書に組み込まれる、Ｅ．Ｙｅｏ他、「ＶＬＳＩ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｅｃｏｄｅｒｓ  ｉｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ.  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、３７巻、２号、２００１年３月を参照されたい。
【００１７】
ソフト・チャネル検出器４２０は、等化されたサンプル、Ｙを処理し、対数尤度比（ＬＬＲ：ｌｏｇ  ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  ｒａｔｉｏ）などの軟ビット判定の形で、各Ｙサンプルについて一連の信頼性情報を生成する。ＬＬＲ値は、バッファ４４０に格納される硬判定および軟判定を生成するために、ＬＰＤＣ復号器４３０によって、知られている反復のやり方で処理される。一般に、硬ビット判定は、検出器およびデコーダの軟出力（ＬＬＲ）値に密接に関連する。同様に、検出器およびデコーダ出力ＬＬＲ値の大きさは、判定の信頼性を表すものとなる。
【００１８】
上記に示されたように、復号プロセスは典型的に、知られているやり方で検出および復号を行う複数の段階を含む。ＬＰＤＣ復号器４３０は、局所反復を使用し、ＬＤＰＣ復号器の局所反復の範囲内に復号が収束しない場合は、ＬＤＰＣ復号器と軟チャネル検出器４２０の間で広域反復が使用される。各広域反復について復号器軟出力（ＬＬＲ）４４０が、検出をもう一巡行うために検出器に送り戻される。
【００１９】
図５は、本発明の特徴を組み込む、反復ハードディスク・ドライブ・プロセス５００の実装について示すフローチャートである。図５に示されるように、最初に反復ハードディスク・ドライブ・プロセス５００は、ステップ５１０の間に、ウィンドウ３２０内に第１の同期用信号１２０が見られたかどうか判断するためにテストを実施する。ステップ５１０の間に、ウィンドウ３２０内に第１の同期用信号１２０が見られたと判断される場合は、ステップ５１５の間に、等化されたサンプル（すなわち信号）が、第１の同期用信号１２０の検出された位置に従ってメモリ５２０に保存される。次いで、プログラム制御は、下記に論じられたステップ５４０に進む。
【００２０】
しかし、ステップ５１０の間に、ウィンドウ３２０内に第１の同期用信号１２０が見られなかったと判断される場合は、ステップ５３０の間に、ＳＡＭ距離に基づいた第１の同期用信号１２０の位置の推定に従って、信号がやはりメモリ５２０に保存される。さらに、ステップ５６０の間、ウィンドウ３４０内で第２の同期用信号３３０を求めて探索が開始される。ステップ５７０の間に、ウィンドウ３４０内に第２の同期用信号３３０が見られたかどうか判断するためにさらなるテストが実施される。ステップ５７０の間に、第２の同期用信号３３０がウィンドウ３４０内に見られなかったと判断される場合は、プログラム制御が終了する前、ステップ５８０の間に、任意選択で検出／復号の失敗が宣言される。第１の同期用信号の大まかな推定が誤りであった場合、セクタの末尾の同期用信号位置に従って信号インデックスを再調整した後、検出／復号を任意選択で再開することができる。広域反復を一回逸するが、データは、後続の広域反復において依然として検出され復号され、再読出しを回避することができる。
【００２１】
しかし、ステップ５７０の間に、第２の同期用信号３３０がウィンドウ３４０内に見られたと判断される場合は、プログラム制御は、ステップ５４０に進み、第２の同期用信号３３０の検出された位置に基づいて信号インデックスが再調整される。その後、メモリ５２０からの信号が、プログラム制御が終了する前に、複数の広域反復を使用して検出され復号される。
【００２２】
結論
本発明の例示的な実施形態についてデジタル論理ブロックに関して述べられたが、当業者には明らかなように、様々な機能が、ソフトウェア・プログラムで、回路素子またはステート・マシンによるハードウェアで、またはソフトウェアとハードウェアの両方の組合せで、デジタル領域で処理ステップとして実装され得る。こうしたソフトウェアは、たとえばデジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラまたは汎用コンピュータで使用することができる。こうしたハードウェアおよびソフトウェアは、集積回路内に実装された回路内で具現化され得る。
【００２３】
したがって、本発明の諸機能は、それらの方法を実施するための方法および装置の形で具現化され得る。本発明の１つまたは複数の態様は、たとえば記憶媒体内に格納され、マシンによってロードされかつ／または実行されようが、何らかの伝送媒体を介して送信されようが、プログラム・コードの形で具現化されてよく、プログラム・コードがコンピュータなどのマシンにロードされ、それによって実行されるとき、マシンは、本発明を実施するための装置になる。汎用プロセッサ上で実装されるとき、プログラム・コード・セグメントは、プロセッサと組み合わさって、特定の論理回路に類似して動作する装置を提供する。本発明は、集積回路、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサおよびマイクロコントローラのうちの１つまたは複数で実施することもできる。
【００２４】
複数の同一のダイは典型的に、ウェーハの表面上で反復パターンで形成される。それぞれのダイは、本明細書に述べられた装置を含んでおり、他の構造または回路を含んでよい。個々のダイは、ウェーハから切り取られ、またはさいの目に切られ、次いで、集積回路としてパッケージ化される。集積回路の製作のためにどのようにウェーハをさいの目に切り、ダイをパッケージ化するか当業者には分かるであろう。そのように製造された集積回路は、本発明の一部と見なされる。
【００２５】
本明細書に示され述べられた諸実施形態および変形形態は、本発明の諸原理を示すものにすぎず、本発明の範囲および精神から逸脱せずに、当業者によって様々な修正を実施できることを理解されたい。
【図１】
2014157651.tif 000003
【図２】
2014157651.tif 000004
【図３】
2014157651.tif 000005
【図４】
2014157651.tif 000006
【図５】
2014157651.tif 000007