(57)【要約】      （修正有）【課題】メディアスキャンに要する消費電力を削減すると共に、欠陥検出精度を向上させる。【解決手段】ディスク装置において、メディア１と、メディア１の記録領域に対してデータのリード、ライト処理を行うヘッド２と、トラック単位で前記メディア１の記録領域におけるセクタの欠陥の有無を検出するスキャン処理を行う第１制御部５１とを備える。第１制御部５１は、トラックに配列される第１セクタ、第２セクタ、第１セクタと第２セクタとの間に配置される第３セクタに対してスキャン処理を実行する際に、第１セクタ及び第２セクタをスキャンして第３セクタをスキャンしないスキップ処理を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクと、
前記ディスクの記録領域に対してデータのリード、ライト処理を行うリード・ライト手段と、
トラック単位で前記ディスクの記録領域におけるセクタの欠陥の有無を検出するスキャン処理を行うスキャン手段と
を具備し、
前記スキャン手段は、前記トラックに配列される第１セクタ、第２セクタ、前記第１セクタと前記第２セクタとの間に配置される第３セクタに対して前記スキャン処理を実行する際に、前記第１セクタ及び前記第２セクタをスキャンして前記第３セクタをスキャンしないスキップ処理を有するディスク装置。
【請求項２】
前記スキャン手段は、前記スキップ処理でスキップする前記第３セクタの個数及び場所の少なくともいずれかを、前記スキャン処理毎に任意に変更し、変更の際に隣接トラックの間でスキップするセクタの物理的な位置が重ならないように選択する請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
さらに、スキャン処理中にエラーのセクタを検出した場合に、エラーが検出されたエラーセクタの場所を記録する第１の記録手段を備え、
前記スキャン手段は、スキャン処理時に前記第１の記録手段を参照して、スキャン範囲に前記エラーセクタの場所が含まれるとき、前記スキップ処理で前記エラーセクタ、当該エラーセクタを含む第１トラックの前記エラーセクタの前後に配置されるセクタ、及び前記第１トラックに隣接する第２トラックの前記エラーセクタに並ぶセクタそれぞれのスキップを停止してスキャン処理を行う請求項１に記載のディスク装置。
【請求項４】
さらに、規定回数以上のリトライを行ったリトライセクタの場所を記録する第２の記録手段を備え、
前記スキャン手段は、スキャン処理時に前記第２の記録手段を参照して、スキャン範囲に前記リトライセクタの場所が含まれるとき、前記スキップ処理で前記リトライセクタ、当該リトライセクタを含む第１トラックの前記リトライセクタの前後に配置されるセクタ、及び前記第１トラックに隣接する第２トラックの前記リトライセクタに並ぶセクタそれぞれのスキップ停止してスキャン処理を行う請求項１に記載のディスク装置。
【請求項５】
前記リード・ライト処理によってライト処理が行われた領域を示すアクセス履歴を記録する第３の記録手段を備え、
前記スキャン手段は、スキャン処理時に前記第３の記録手段を参照して、スキャン範囲にライト処理が行われた領域があるとき、前記ライト処理が行われた範囲について前記スキップ処理を実行する請求項１に記載のディスク装置。
【請求項６】
前記スキャン手段は、前記第３の記録手段を参照して、スキャン範囲にライト処理が行われたアクセス履歴がないとき、前記ライト処理が行われていない範囲については前記スキップ処理の対象とするセクタ数を増加する、またはスキャン処理を停止する請求項５に記載のディスク装置。
【請求項７】
ディスクと、
前記ディスクの記録領域に対してデータのリード、ライト処理を行うリード・ライト手段と、
前記ディスクの記録領域をトラック単位でセクタの欠陥の有無を検出するスキャン処理を行うスキャン手段と
を具備し、
前記スキャン手段は、前記スキャン処理を実行する際に、セクタ単位でスキャン場所をスキップするディスク装置。
【請求項８】
トラック単位でディスクの記録領域におけるセクタの欠陥の有無を検出するスキャン処理を実行する際に、前記トラックに配列される第１セクタ、第２セクタ、前記第１セクタと前記第２セクタとの間に配置される第３セクタに対して、前記第１セクタ及び前記第２セクタをスキャンして前記第３セクタをスキャンしないスキップ処理を行うディスク装置のメディアスキャン方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、ディスク装置およびメディアスキャン方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置にあっては、通常、ユーザ環境でメディアスキャンが行われる。このメディアスキャンとしては、例えばSATA HDD（Serial Advanced Technology Attchiment Hard Disk Drive）ではオート・オフライン・スキャン（Auto offline scan）やドライブ・セルフ・テスト・イクステンディッド（Drive Self Test Extended）があり、ホストコンピューターが何もコマンドを出さないアイドル時間に、ユーザーエリアの全てについて、トラック単位でセクタの欠陥の有無を検出する読み込みテストを行う。
【０００３】
ＨＤＤの容量は年々増加しており、メディアスキャンが完了するまでの時間は民生（consumer）向けで数時間、ニア・ライン（Nearline）向けの大容量ＨＤＤでは今後数十時間まで伸びると考えられる。
【０００４】
ＨＤＤの電力消費量が多い部品の一つとして、チャネルがあげられる。チャネルの消費電力が大きくなるのは読み出し（Read）時が主であり、読み出しが続くメディアスキャン中の消費電力も大きくなっている。
【０００５】
ホストコンピューターとしては、何もしていないアイドル時間において、全面スキャンが終わるまでの数十時間に、消費電力が大きい読み出し処理を全てのセクタに対して行っていることになり、消費電力量の底上げをしてしまう。だからといって、例えば１トラック置きにスキップして全面スキャンを行った場合、スキャンにかかる時間が短くなるため、結果的に電力消費量は低くなるが、スキップされたトラックで発生した欠陥を見逃してしまう問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７６７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の実施形態の課題は、メディアスキャンに要する消費電力を削減すると共に、欠陥検出精度を向上させることのできるディクス装置とメディアスキャン方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクの記録領域に対してデータのリード、ライト処理を行うリード・ライト手段と、トラック単位で前記ディスクの記録領域のセクタの欠陥の有無を検出するスキャン処理を行うスキャン手段とを備える。前記スキャン手段は、前記トラックに配列される第１セクタ、第２セクタ、前記第１セクタと前記第２セクタとの間に配置される第３セクタに対して前記スキャン処理を実行する際に、前記第１セクタ及び第２セクタをスキャンして前記第３セクタをスキャンしないスキップ処理を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図。
【図２】図２は、実施形態に係るメディアスキャンの処理の流れを示すフローチャート。
【図３】図３は、図２に示す処理において、１トラックスキャンの処理の流れを示すフローチャート。
【図４】図４は、通常のリード／ライト動作の処理の流れを示すフローチャート。
【図５】図５は、図２に示す処理において、具体的なスキップの様子を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。  
【００１１】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１２】
図１乃至図５を参照して本実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の構成を説明する。
【００１３】
図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図である。図１に示すＨＤＤ１０は、記録媒体としてのメディア（磁気ディスク）１と、メディア１に対してデータのリード・ライト（読出し・書込み、以下、Ｒ／Ｗ）処理を行うヘッド２と、ヘッド２で読み出したデータのデコード、エラー訂正等を行い、バッファ４に転送して一時保存するチャネル３と、Ｒ／Ｗ制御と共に、メディアスキャンを実行するコントローラ５を備える。
【００１４】
上記コントローラ５は、アイドル中にスキャン処理を実行する第１制御部５１と、通常のＲ／Ｗ処理を実行する第２制御部５２を備える。第１及び第２の制御部５１，５２は、いずれも再生動作中に読み出しのリトライが規定回数あった場合に、読み出し難い場所としてそのアドレスを第１記録部５３に記録し、過去のライトアクセス先を示すアクセス履歴情報を第２記録部５４に記録していく。上記第１制御部５１では、スキャン処理において、チャネル３にスキップ量を指定する。上記スキャン処理は、トラックに配列される第１セクタ、第２セクタ、第１セクタと第２セクタとの間に配置される第３セクタに対してスキャン処理を実行する際に、第１セクタ及び第２セクタをスキャンして第３セクタをスキャンしないスキップ処理機能を有する。
【００１５】
なお、上記第１及び第２の制御部５１，５２は、いずれもファームウェア（ＦＷ）で制御内容を更新可能である。
【００１６】
上記構成において、図２乃至図５を参照して、本実施形態の処理内容について説明する。
図２は、本実施形態に係るコントローラ５のメディアスキャン処理の全体の流れを示し、図３は、図２に示す処理において、１トラックスキャンの処理の流れを示し、図４は、図２に示す処理において、通常のリード／ライト（Ｒ／Ｗ）動作の処理の流れを示している。図５は、図２に示す処理において、具体的なスキップの様子を示す概念図である。
【００１７】
図２に示すメディアスキャン処理では、第１制御部５１において、メディア１のスキャンを行う状況（ユーザー指定、自動によらず）になった場合、ステップS1-1にて処理を開始する。まず、ステップS1-2にて、読み取り難い場所が記録されている第１記録部５３を参照し、ステップS1-3にて、指示を受けたスキャンを行う場所（範囲）の周辺に読み取り難い場所が存在するかどうかを確認する。その場所が記録されていた場合は、欠陥を検出する能力を最大限に発揮するために、ステップS1-4にて、スキップをしないようにチャネル３に設定を行った後に、ステップS1-5にて１トラック分のスキャンを行う。１トラックスキャン処理S1-5については、後程説明する。
【００１８】
ステップS1-5の１トラックスキャンの終了後、第１制御部５１は、ステップS1-6にて、さらにスキャン処理を継続するか判断し、継続しない場合はそのままステップS1-7にて終了する。継続して良い場合は、ステップS1-8にてスキャンを行う場所を次の場所に設定したのち、ステップS1-2の処理へ戻る。以後、スキャン処理の継続が指示される限り、順次１トラックスキャン処理を実施していく。
【００１９】
ステップS1-3で、読み取り難い場所が記録されていないと判断された場合は、ステップS1-9にて、第２記録部５４のアクセス履歴情報を参照し、スキャンする場所が登録されているかを検索する。この検索結果を受けて、ステップS1-10にてアクセス履歴登録の有無を判断し、登録されていない場合、つまりこれまでユーザデータの書き込みが登録されていないと判断された場合は、重要度が低いと判断し、さらに低い電力で欠陥を検出するように、ステップS1-11にてチャネル３に２セクタスキップするように設定する。一方、ステップS1-9でアクセス履歴情報を検索した結果、S1-10にて、ユーザデータの書き込みが登録されていると判断された場合は、従来より低い電力で欠陥を検出するように、ステップS1-12にて、チャネル３に１セクタスキップするように設定する。
【００２０】
その後、ステップS1-13およびS1-14にて、チャネル３の設定通り１トラックのスキャンを行う。１トラックスキャン終了後、第１制御部５１は、ステップS1-15およびS1-16にて、さらにスキャン処理を継続して良いかを判断し、継続しない場合はそのままステップS1-7にて終了する。継続して良い場合は、ステップS1-17またはS1-18にてスキャンを行う場所を、次の場所に設定する。このとき、スキップするセクタを一つずらす。以後、ステップS1-2の処理へ戻って順次スキャン処理を実施していく
上記１トラックスキャン処理は、図３に示すように行われる。図３において、ステップS1-5、S1-13、S1-14にて１トラックスキャン処理を開始した時が、ステップS2-1に示す１トラックスキャン開始である。まず、ステップS2-2にて１トラックをリードし、ステップS2-3にて規定回数以上リトライを行ったかどうかを確認する。これは、リトライを繰り返した結果、エラーになった場合も規定回数以上のリトライを行ったと判断するためである。リトライ回数が規定回数未満と判断された場合には、ステップS2-4にて１トラックスキャンは終了となる。
【００２１】
ステップS2-3にて、規定回数以上のリトライが行われたと判断された場合、スキャン場所の周辺はエラーが起こる可能性が高いと考えられる。このため、ステップS2-5にて、チャネル３にスキップをしないように設定し、スキャン場所をリトライを行った場所の周辺に設定する。ステップS2-6にて、１トラックのスキャンすなわち１トラックのリードを行い、ステップS2-7（周辺を全てスキャンしたかの判断）およびS2-8（スキャン場所を残りの周辺に設定）を繰り返すことにより、スキャン場所の周辺を全てスキャンする。その後、ステップS2-9にて、リトライを行った場所の周辺に設定したスキャン場所を、読み取り難い場所として、第１記録部５３に記録した後、ステップS2-4にて、１トラックスキャン処理は終了となる。
【００２２】
加えて、本実施形態に必要な、通常Ｒ／Ｗ動作における処理について、図４を参照して説明する。
【００２３】
まず、ステップS3-1にて通常Ｒ／Ｗ処理が開始されると、第２制御部５２は、まずステップS3-2にてユーザーに指定されたセクタをＲ／Ｗする。この時に、ステップS3-3にて、規定回数以上のリトライを行ったかどうかを判断する。リトライ回数が規定回数未満であれば、ステップS3-4にて通常Ｒ／Ｗ処理は終了となる。もし、規定回数以上のリトライを行っていた場合、ステップS3-5にてその場所を第１記録部５３に記録して、S3-4にて終了する。
【００２４】
上記の処理によれば、ステップS1-11およびS1-12にてチャネル３にセクタをスキップするように設定して１トラックスキャンを行うため、チャネル３の消費電力を削減しつつスキャンを行うことができる。
【００２５】
図５にスキャン処理の具体的なスキップ処理例を示す。なお、図５において、各マスを１セクタとし、スキャン対象のセクタにハッチングを施している。マス中の数字は、セクタ番号を示している。  
【００２６】
図５（ａ）は、バックグランドの全面スキャンの１回目を示している。ここでは、スキップ機能を用いて、１セクタおきにリードスキャンを実施する。縦方向、横方向の傷による欠陥を検出することができる。
【００２７】
図５（ｂ）は、バックグランドの全面スキャンの２回目を示している。ここでは、１回目のスキャンとはスキップする場所が１セクタずつずれた場所に変更されている。これにより、１回目のスキャンで見過ごされた縦方向、横方向の傷による欠陥を確実に検出することができる。
【００２８】
図５（ｃ）は、スキャン処理でエラーが検出された場合を示している。すなわち、図中のセクタ24でエラーを検出した場合、周囲の01/23/25/44についてはスキップしないでスキャン（読み直し）を実行して、次の欠陥の有無を確認する。
【００２９】
図５（ｄ）は、スキャン中にリトライが発生した場合を示している。このようにリトライが発生した場所は、次回以降スキップしないでスキャンする。すなわち、図中のセクタ24にて規定回数以上のリトライが発生した場合、周囲の04/23/25/44についてはスキップしないでスキャン（読み直し）を実行して欠陥の有無を確認する。また、メディア中の読み取り難い場所として、第１記録部５３に記録しておく。この例では、トラック単位で管理しているため、Track1を記録する。
【００３０】
図５（ｅ）は、読み取り難い場所として記録された領域の周囲は、次回以降のスキャン処理で、スキップをしないでスキャンを実行する様子を示している。ここでは図５（ｄ）で登録されたTrack1とその周囲のTrack0、Track2をスキップしないでスキャンしている。
【００３１】
図５（ｆ）、図５（ｇ）は、スキャン以外のリード／ライト中にリトライが発生した場合、次回以降スキップしないでスキャンする様子を示している。すなわち、図５（ｆ）に示すように、スキャン以外のリード／ライト中にTrack2の47がリトライされ、そのリトライが規定回数以上になった場合、第１記録部５３に読み取り難い場所としてTrack2を記録しておく。次回以降のスキャンでは、図５（ｇ）に示すように、読みにくい場所として記録された領域Track2の周囲Track1、Track3は、スキップをしないでスキャンを実行する。
【００３２】
図５（ｈ）は、ユーザデータがライトされていない領域に対してのスキャン処理例を示している。この場合は、最大限に消費電力を削減するため、２セクタおきに、かつトラック毎に１セクタずつずらしてスキャンを行っている。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係るＨＤＤでは、メディアスキャンをセクタ単位でスキップする。これにより、チャネル３の稼働率が下がり、消費電力を削減することができる。
【００３４】
また、メディアスキャンを行うセクタをトラックごとに物理的にずらす。これにより、円周方向、半径方向、どちら方向に延びるメディア不良でも、消費電力を削減しつつ検出することができる。
【００３５】
また、エラーが検出されたセクタ周辺ではスキップを取りやめてスキャンを行う。これにより、エラーしているセクタとその周辺の欠陥も検出することができる。
【００３６】
また、予め読み取り難いと分かっている場所を登録しておく。これにより、全体では消費電力を削減しつつ、全力で欠陥の検出を行う場所をピンポイントに絞ることができる。
【００３７】
また、メディアスキャンにてセクタ単位のスキップを行う際に、前回のメディアスキャンとスキップする場所を変更する。これにより、前回のメディアスキャンでスキップしたセクタ内に収まる欠陥があったとしても、次回のメディアスキャンで検出できる。
【００３８】
また、ユーザデータが記録されていない領域は、ユーザデータが壊れる心配がないため、比較的大きめの欠陥が検出できるレベルまで、スキップ幅を広げて消費電力を下げることができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、図２のステップS1-11にて、２セクタスキップを行うようにしたが、これは必須ではなく、１セクタスキップでもよい。この場合、一度目のメディアスキャンで検出しきれない障害が起きた場合でも、二回目のメディアスキャンで全セクタを確実にテスト（スキャン）を行うことができる。また、消費電力削減の効果も得られる。
【００４０】
さらに、第１の実施形態では、ステップS1-10にて、アクセス履歴情報に登録されてない領域に関しては、２セクタスキップでスキャンを行うようにしたが、ステップS1-11以降の処理は行わず、スキャン自体を行わないようにしてもよい。この場合は、ユーザデータが存在する場所だけを選択的にテストすることになるため、メディアスキャンの時短と、一回のメディアスキャンに必要な電力を削減できることができる。
【００４１】
その他、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ＨＤＤ、１…メディア（磁気ディスク）、２…ヘッド、３…チャネル、４…バッファ、５…コントローラ、５１…第１制御部（スキャン処理）、５２…第２制御部（Ｒ／Ｗ処理）、５３…第１記録部（読み出し難い場所を記録）、５４…第２記録部（アクセス履歴情報を記録）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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