(57)【要約】【課題】  データの信頼性を向上可能な磁気ディスク装置及びリフレッシュ処理方法を提供することである。【解決手段】  本実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、現在リードした第１データの第１エラーレートを検出し、前記第１エラーレートを検出する前にリードした第１データの第２エラーレートに対する前記第１エラーレートの第１変化量が第１閾値以上である場合、前記ディスクの半径方向において第２データがライトされた第１トラックに隣接するトラックにライトした第１ライト回数を第２ライト回数に補正し、前記第２ライト回数が第２閾値以上である場合、前記第１トラックにライトされた前記第２データを書き直すコントローラと、を備える。【選択図】図１
2019117675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクと、
前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
現在リードした第１データの第１エラーレートを検出し、前記第１エラーレートを検出する前にリードした第１データの第２エラーレートに対する前記第１エラーレートの第１変化量が第１閾値以上である場合、前記ディスクの半径方向において第２データがライトされた第１トラックに隣接するトラックにライトした第１ライト回数を第２ライト回数に補正し、前記第２ライト回数が第２閾値以上である場合、前記第１トラックにライトされた前記第２データを書き直すコントローラと、を備える磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記第１変化量が前記第１閾値以上である場合、前記第１変化量を前記第２データのエラーレートの第２変化量に変換し、前記第２変化量に基づいて前記第１ライト回数を前記第２ライト回数に補正する、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記コントローラは、熱揺らぎ現象による前記第１データ及び前記第２データのエラーレートの変化の関係を示す第１情報に基づいて前記第１変化量を前記第２変化量に変換し、前記第２データのエラーレート及びライト回数の関係を示す第２情報と前記第２変化量とに基づいて前記第１ライト回数を前記第２ライト回数に補正する、請求項２に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記コントローラは、起動時に前記第１エラーレートを検出する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記第１データをリードした場合に熱揺らぎ現象による影響に対して感度の高い復号処理を前記第１データに実行して前記第１エラーレートを検出する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第１データをリードした場合にパーシャルレスポンスターゲットを変更した前記復号処理を前記第１データに実行して前記第１エラーレートを検出する、請求項５に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記ディスクは、前記第１データがライトされた第１領域を含む第２領域と、第２領域と異なる第３領域とを含み、
前記コントローラは、前記第１領域から前記第１データをリードする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記第２領域は、システム管理に必要な情報を含む、請求項７に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記第１データは、前記第２データよりも低周波のデータパターンを多く含んでいる、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記第１変化量が前記第１閾値以上である場合、ライト回数を管理するテーブルにおいて前記第１トラックの前記第１ライト回数を前記第２ライト回数に補正する、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１１】
ディスクと、
前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、
リードした第１データの信号品質を検出し、前記第１データの信号品質の第１劣化量が第１閾値以上である場合に前記ディスクの半径方向において第２データがライトされた第１トラックに隣接するトラックにライトした第１ライト回数を第２ライト回数に補正し、前記第２ライト回数が第２閾値以上である場合、前記第１トラックにライトされた前記第２データを書き直すコントローラと、を備える磁気ディスク装置。
【請求項１２】
ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドとを備える磁気ディスク装置に適用されるリフレッシュ処理方法であって、
現在リードした第１データの第１エラーレートを検出し、
前記第１エラーレートを検出する前にリードした第１データの第２エラーレートに対する前記第１エラーレートの第１変化量が第１閾値以上である場合、前記ディスクの半径方向において第２データがライトされた第１トラックに隣接するトラックにライトした第１ライト回数を第２ライト回数に補正し、
前記第２ライト回数が第２閾値以上である場合、前記第１トラックにライトされた前記第２データを書き直す、リフレッシュ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及びリフレッシュ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温環境等の熱揺らぎ現象が生じ易い状況に放置された場合、磁気ディスク装置では、熱揺らぎ現象によりディスクのデータが劣化し得る。磁気ディスク装置が劣化したデータをリードした場合、リードしたデータの信号品質も劣化し得る。劣化したデータを検出した場合、磁気ディスク装置は、劣化したデータを書き直す処理（リフレッシュ処理）を実行する。しかし、電源が突然遮断されて熱揺らぎ現象が生じ易い環境に放置された後に再起動した場合、磁気ディスク装置が熱揺らぎ現象により劣化したデータを検出することは困難である。このような熱揺らぎ現象により劣化したデータを検出するために、磁気ディスク装置では、ディスクの全てのデータをリードし、リードしたデータを評価する必要がある。そのため、ディスクにライトされたデータが多い場合、磁気ディスク装置は、熱揺らぎ現象により劣化したデータを検出するために多くの時間を要する処理をすることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１６６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、データの信頼性を向上可能な磁気ディスク装置及びリフレッシュ処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してデータをライトし、前記ディスクからデータをリードするヘッドと、現在リードした第１データの第１エラーレートを検出し、前記第１エラーレートを検出する前にリードした第１データの第２エラーレートに対する前記第１エラーレートの第１変化量が第１閾値以上である場合、前記ディスクの半径方向において第２データがライトされた第１トラックに隣接するトラックにライトした第１ライト回数を第２ライト回数に補正し、前記第２ライト回数が第２閾値以上である場合、前記第１トラックにライトされた前記第２データを書き直すコントローラと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、通常データのデータパターンの一例を示す模式図である。
【図３】図３は、検出データのデータパターンの一例を示す模式図である。
【図４】図４は、通常データ及び検出データにおける全てのデータパターンに対する各磁化反転間隔のデータパターンの割合の一例を示す図である。
【図５】図５は、低周波パターンの劣化率とエラーレートとの関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、熱揺らぎ現象による検出データ及び通常データのエラーレートの変化の関係の一例を示す図である。
【図７】図７は、ライト回数を管理するテーブルの一例を示す図である。
【図８】図８は、通常データのエラーレート及びライト回数の関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１実施形態に係るリフレッシュ処理方法の一例のフローチャートである。
【図１０】図１０は、変形例１に係るリフレッシュ処理方法の一例をフローチャートである。
【図１１】図１１は、変形例２に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、変形例３に係るライト回数を管理するテーブルの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態に係るリフレッシュ処理方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。  
【０００８】
（第１実施形態）  
図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。  
【０００９】
磁気ディスク装置１は、後述するヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）と、ドライバＩＣ２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ、又はプリアンプ）３０と、揮発性メモリ７０と、バッファメモリ（バッファ）８０と、不揮発性メモリ９０と、１チップの集積回路であるシステムコントローラ１３０とを備える。また、磁気ディスク装置１は、ホストシステム（以下、単に、ホストと称する）１００と接続される。
【００１０】
ＨＤＡは、磁気ディスク（以下、ディスクと称する）１０と、スピンドルモータ（以下、ＳＰＭと称する）１２と、ヘッド１５を搭載しているアーム１３と、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）１４とを有する。ディスク１０は、スピンドルモータ１２に取り付けられ、スピンドルモータ１２の駆動により回転する。アーム１３及びＶＣＭ１４は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、ＶＣＭ１４の駆動により、アーム１３に搭載されているヘッド１５をディスク１０上の目標位置まで移動制御する。ディスク１０およびヘッド１５は、２つ以上の数が設けられてもよい。
【００１１】
ディスク１０は、その記録領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域１０ａと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア１０ｂとが割り当てられている。図１に示した例では、システムエリア１０ｂは、検出領域ＤＡを含む。なお、検出領域ＤＡは、ユーザデータ領域１０ａに設けられていてもよい。
【００１２】
ヘッド１５は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド１５Ｗとリードヘッド１５Ｒとを備える。ライトヘッド１５Ｗは、ディスク１０上にデータをライトする。リードヘッド１５Ｒは、ディスク１０上のデータトラックに記録されているデータをリードする。
【００１３】
ドライバＩＣ２０は、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するＭＰＵ６０）の制御に従って、ＳＰＭ１２およびＶＣＭ１４の駆動を制御する。  
【００１４】
ヘッドアンプＩＣ（プリアンプ）３０は、リードアンプ及びライトドライバを備えている。リードアンプは、ディスク１０からリードされたリード信号を増幅して、システムコントローラ１３０（詳細には、後述するリード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル５０）に出力する。ライトドライバは、Ｒ／Ｗチャネル５０から出力されるライトデータに応じたライト電流をヘッド１５に出力する。
【００１５】
揮発性メモリ７０は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ７０は、磁気ディスク装置１の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ７０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、又はＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）である。
【００１６】
バッファメモリ８０は、磁気ディスク装置１とホスト１００との間で送受信されるデータ等を一時的に記録する半導体メモリである。なお、バッファメモリ８０は、揮発性メモリ７０と一体に構成されていてもよい。バッファメモリ８０は、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＳＤＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access memory）、又はＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等である。
【００１７】
不揮発性メモリ９０は、電力供給が断たれても保存しているデータを記録する半導体メモリである。不揮発性メモリ９０は、例えば、ＮＯＲ型またはＮＡＮＤ型のフラッシュＲＯＭ（Flash Read Only Memory :ＦＲＯＭ）である。
【００１８】
システムコントローラ（コントローラ）１３０は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(ＳｏＣ)と称される大規模集積回路（ＬＳＩ）を用いて実現される。システムコントローラ１３０は、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）４０と、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル５０と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）６０と、を含む。システムコントローラ１３０は、ドライバＩＣ２０、ヘッドアンプＩＣ６０、揮発性メモリ７０、バッファメモリ８０、不揮発性メモリ９０、及びホストシステム１００に電気的に接続されている。
【００１９】
ＨＤＣ４０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、ホスト１００とＲ／Ｗチャネル５０との間のデータ転送を制御する。ＨＤＣ４０は、Ｒ／Ｗチャネル５０、ＭＰＵ６０、揮発性メモリ７０、バッファメモリ８０、及び不揮発性メモリ９０等に電気的に接続されている。  
【００２０】
Ｒ／Ｗチャネル５０は、後述するＭＰＵ６０からの指示に応じて、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。Ｒ／Ｗチャネル５０は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。Ｒ／Ｗチャネル５０は、ヘッドアンプＩＣ３０、ＨＤＣ４０、及びＭＰＵ６０等に電気的に接続されている。
【００２１】
ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部を制御するメインコントローラである。ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５の位置決めを行なうサーボ制御を実行する。ＭＰＵ６０は、ディスク１０へのデータのライト動作を制御すると共に、ホスト１００から転送されるライトデータの保存先を選択する。また、ＭＰＵ６０は、ディスク１０からのデータのリード動作を制御すると共に、ディスク１０からホスト１００に転送されるリードデータの処理を制御する。ＭＰＵ６０は、磁気ディスク装置１の各部に接続されている。例えば、ＭＰＵ６０は、ドライバＩＣ２０、ＨＤＣ４０、及びＲ／Ｗチャネル５０に電気的に接続されている。
【００２２】
ＭＰＵ６０は、リード／ライト制御部６１と、検出部６３と、リフレッシュ制御部６５とを備えている。ＭＰＵ６０は、これら各部、例えば、リード／ライト制御部６１、検出部６３、及びリフレッシュ制御部６５等の処理をファームウェア上で実行する。なお、ＭＰＵ６０は、これら各部を回路として備えていてもよい。
【００２３】
リード／ライト制御部６１は、ホスト１００からのコマンドに従って、データのリード処理及びライト処理を制御する。リード／ライト制御部６１は、ドライバＩＣ２０を介してＶＣＭ１４を制御し、ヘッド１５をディスク１０上の目標位置に位置決めし、データをリード又はライトする。
【００２４】
リード／ライト制御部６１は、検出領域ＤＡに高温環境等の熱揺らぎ現象の発生し易い環境（以下、熱揺らぎ環境と称する）で熱揺らぎ現象により劣化（減衰又は減少）し易いデータ（以下、検出データと称する）をライトする。ここで、熱揺らぎ現象とは、熱エネルギによって磁性体粒子の磁化方向が自由に極性反転する現象である。換言すると、リード／ライト制御部６１は、検出領域ＤＡに高温環境、例えば、数十度の温度環境で熱揺らぎ現象により劣化し易いデータをライトする。検出データは、例えば、種々の磁化反転間隔のデータパターンをランダムに含むデータ（以下、通常データと称する）に比べて磁化反転間隔の大きい低周波のデータパターン（以下、低周波パターンと称する）を多く含むデータである。なお、検出データは、例えば、通常データに含まれるデータパターンの内の最も低い周波数、例えば、１０Ｔのデータパターンを多く含むデータであってもよい。また、検出データは、低周波パターン、例えば、通常データに含まれるデータパターンの内の最も低い周波数の単一周波数のデータパターンのデータであってもよい。リード／ライト制御部６１は、例えば、ディスク１０の検出領域ＤＡ以外の記録領域には通常データをライトする。なお、リード／ライト制御部６１は、所定のタイミングで検出領域ＤＡに検出データを書き直してもよい。また、検出データは、製造時に、検出領域ＤＡにライトされていてもよい。
【００２５】
リード／ライト制御部６１は、検出領域ＤＡにライトされた検出データを所定のタイミングでリードする。例えば、リード／ライト制御部６１は、アイドル時に検出領域ＤＡにライトされた検出データをリードする。また、リード／ライト制御部６１は、磁気ディスク装置１が動作を停止する時（以下、単に停止時と称する場合もある）、磁気ディスク装置１が起動した時（以下、単に、起動時と称する場合もある）、及び検出領域ＤＡに検出データをライトした直後のタイミング等に検出領域ＤＡにライトされた検出データをリードする。なお、リード／ライト制御部６１は、前述したタイミング以外でも定期的に検出データをリードしてもよい。
【００２６】
図２は、通常データのデータパターンの一例を示す模式図であり、図３は、検出データのデータパターンの一例を示す模式図である。図２及び図３において、横軸は、時間である。図２には、通常データのデータパターンＮＤＰを示している。図３には、検出データのデータパターンＤＤＰを示している。
【００２７】
図２に示した例では、データパターンＮＤＰは、低周波パターンに比べて磁化反転間隔の小さい高周波のデータパターン（以下、高周波パターンと称する）、例えば、１Ｔのデータパターンと低周波パターン、例えば、１Ｔよりも磁化反転間隔の大きいデータパターンとをランダムに含んでいる。
【００２８】
図３に示した例では、データパターンＤＤＰは、高周波パターン、例えば、１Ｔのデータパターンに比べて低周波パターン、例えば、１Ｔよりも磁化反転間隔の大きいデータパターンを多く含んでいる。
【００２９】
図４は、通常データ及び検出データにおける全てのデータパターンに対する各磁化反転間隔のデータパターンの割合の一例を示す図である。図４において、縦軸は、全てのデータパターンに対する各磁化反転間隔のデータパターンの割合を示し、横軸は、データパターンの磁化反転間隔を示している。また、図４において、斜線の棒グラフは、通常データに含まれる各磁化反転間隔のデータパターンの一例を示し、網掛けの棒グラフは、検出データに含まれる各磁化反転間隔のデータパターンの一例を示している。
【００３０】
図４に示すように、検出データの全てのデータパターンに対する低周波パターンの割合は、通常データの全てのデータパターンに対する低周波パターンの割合よりも大きい。図４に示した例では、検出データの低周波、例えば、７Ｔ、８Ｔ、及び９Ｔのデータパターンの割合は、通常データの低周波、例えば、７Ｔ、８Ｔ、及び９Ｔのデータパターンの割合よりも大きい。一例では、通常データの低周波、例えば、６Ｔ乃至１０Ｔのデータパターンの割合は、通常データの全てのデータパターンに対して１％以下である。例えば、検出データの低周波、例えば、６Ｔ乃至１０Ｔのデータパターンの割合は、検出データの全てのデータパターンに対して３％以上である。
【００３１】
図５は、低周波パターンの劣化率とエラーレートとの関係の一例を示す図である。図５には、検出データの低周波パターンのデータの劣化率（減衰率又は減少率）に対するリードした検出データのエラーレート（以下、単に、検出データのエラーレートと称する）の変化ＬＤＤ１と、通常データにおける低周波パターンのデータの劣化率に対するリードした通常データのエラーレート（以下、単に、通常データのエラーレートと称する）の変化ＬＮＤ１とを示している。
【００３２】
図５において、検出データのエラーレートの変化ＬＤＤ１と通常データのエラーレートの変化ＬＮＤ１とは、それぞれ、低周波パターンの劣化率が大きくなるに従って、エラーレートが大きくなっている。また、図５において、検出データのエラーレートは、低周波パターンのデータの劣化率に対して通常データのエラーレートよりも大きく変化している。低周波パターンのデータが劣化し易い熱揺らぎ環境、例えば、高温環境において、検出データのエラーレートは、通常データのエラーレートよりも大きく変化するため、通常データのエラーレートよりも容易に検出できる。また、図５に示すように、検出データのエラーレートの変化ＬＤＤ１と通常データのエラーレートの変化ＬＮＤ１との傾向は、ほぼ同じである。そのため、低周波パターンのデータが劣化し易い環境において、検出データのエラーレートを検出することで検出データのエラーレートに基づいて通常データのエラーレートを容易に予測することができる。
【００３３】
検出部６３は、検出データをリードした場合、リードした検出データの信号品質を検出する。検出データの信号品質が大きく劣化している、例えば、信号品質に関連する所定の閾値以上に劣化している場合、検出部６３は、検出データの信号品質の劣化量を熱揺らぎ環境における通常データの信号品質の劣化量に変換する。検出部６３は、変換した通常データの信号品質の劣化量をリフレッシュ制御部６５に出力する。
【００３４】
例えば、検出データをリードした場合、検出部６３は、現在リードした検出データのエラーレートの前に検出した検出データのエラーレートに対する現在リードした検出データのエラーレートの変化量が閾値（以下、エラーレート閾値と称する）以上であると判定した場合、検出データのエラーレートを熱揺らぎ現象による通常データのエラーレートに変換するための情報（以下、変換情報と称する）に基づいて、検出データのエラーレートの変化量を熱揺らぎ現象による（又は、熱揺らぎ環境における）通常データのエラーレートの変化量に変換する。検出部６３は、変換した熱揺らぎ現象による通常データのエラーレートの変化量をリフレッシュ制御部６５に出力する。なお、検出部６３は、変換情報を揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ９０及びシステムエリア１０ｂ等に記録している。また、ヘッド１５が複数個設けられている場合、検出部６３は、複数のヘッド１５にそれぞれ対応する複数の変換情報を保持していてもよい。以下、説明の便宜上、「検出データの信号品質又はエラーレートの変化量（又は劣化量）」を単に「検出データの変化量（又は劣化量）」と称し、「熱揺らぎ現象による（又は、熱揺らぎ環境、例えば、高温環境における）通常データの信号品質又はエラーレートの変化量（又は劣化量）」を単に「通常データの変化量（又は劣化量）」と称する。
【００３５】
図６は、熱揺らぎ現象による検出データ及び通常データのエラーレートの変化の関係の一例を示す図である。図６において、縦軸は、エラーレートを示し、横軸は、熱揺らぎ環境、例えば、高温環境に磁気ディスク装置１が配置されている時間を示している。図６には、時間に対する熱揺らぎ現象による検出データのエラーレートの変化ＬＤＤ２と、時間に対する熱揺らぎ現象による通常データのエラーレートの変化ＬＮＤ２とを示している。図６において、点Ｐ６１１は、磁気ディスク装置１が動作を停止する前のタイミングＴ６１における検出データのエラーレートＥ６１１を示し、点Ｐ６１２は、磁気ディスク装置１が起動したタイミングＴ６２における検出データのエラーレートＥ６１２を示している。図６において、点Ｐ６１１は、点６１２を検出する１つ前に検出されたエラーレートである。また、図６において、点Ｐ６２１は、タイミングＴ６１における通常データのエラーレートＥ６２１を示し、点６２２は、タイミングＴ６２における通常データのエラーレートＥ６２２を示している。検出部６３は、図６に示すような熱揺らぎ現象による検出データ及び通常データのエラーレートの変化の関係を示す情報を変換情報として揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ９０及びシステムエリア１０ｂ等に記録している。図６において、磁気ディスク装置１は、高温環境、例えば、数十度の温度環境に配置されているものとする。
【００３６】
検出部６３は、例えば、所定のタイミング毎に、リードした検出データのエラーレートを検出する。検出部６３、現在リードした検出データのエラーレートの１つ前にリードした検出データのエラーレートと現在リードした検出データのエラーレートと差から検出データの変化量を生成し、生成した検出データの変化量がエラーレート閾値以上であるかエラーレート閾値より小さいかを判定する。図６に示した例では、検出部６３は、タイミングＴ６１で検出データのエラーレートＥ６１１を検出する。検出部６３は、タイミングＴ６２で検出データのエラーレートＥ６１２を検出する。検出部６３は、エラーレートＥ６１１及びエラーレートＥ６１２の差から検出データの変化量ＤＥＲ１を生成し、生成した検出データの変化量ＤＥＲ１がエラーレート閾値以上かエラーレート閾値よりも小さいかを判定する。換言すると、検出部６３は、検出データの変化量ＤＥＲ１がエラーレート閾値以上かエラーレート閾値よりも小さいかを判定することで、熱揺らぎ現象により通常データがこれ以上劣化するとリードできなくなる（リードエラーとなる）程度に劣化しているかリードできる程度に劣化しているかを判定する。
【００３７】
検出データの変化量ＤＥＲ１がエラーレート閾値以上であると判定した場合、すなわち、熱揺らぎ現象より通常のデータがこれ以上劣化するとリードエラーとなる程度に劣化していると判定した場合、検出部６３は、図６に示すような変換情報に基づいて検出データの変化量ＤＥＲ１を通常データの変化量ＤＥＲ２に変換する。例えば、検出部６３は、図６に示すような変換情報に基づいて検出データのエラーレートＥ６１１をタイミングＴ６１における通常データのエラーレートＥ６２１に変換する。検出部６３は、図６に示すような変換情報に基づいて検出データのエラーレートＥ６１２をタイミングＴ６２における通常データのエラーレートＥ６２２に変換する。検出部６３は、エラーレートＥ６２１及びエラーレートＥ６２２の差から通常データの変化量ＤＥＲ２を生成する。検出部６３は、生成した通常データの変化量ＤＥＲ２をリフレッシュ制御部６５に出力する。
【００３８】
一方、検出データの変化量ＤＥＲ１がエラーレート閾値より小さいと判定した場合、すなわち、熱揺らぎ現象により通常データがリードエラーとならない程度に劣化していると判定した場合、検出部６３は、処理を終了する。なお、検出データの変化量ＤＥＲ１がエラーレート閾値より小さいと判定した場合、検出部６３は、検出データの検出領域ＤＡへの書き直し処理を実行する信号をリード／ライト制御部６１に出力してもよい。
【００３９】
リフレッシュ制御部６５は、ディスク１０に所定の記録領域にライトされたデータを一旦リードして、リードしたデータを所定の記録領域に書き直す処理（リフレッシュ処理）を制御する。例えば、リフレッシュ制御部６５は、ディスク１０の半径方向において、通常データがライトされた所定のトラックに隣接するトラック（以下、隣接トラックと称する）にデータ（例えば、通常データや検出データ）をライトした回数（以下、ライト回数と称する）をカウントする。リフレッシュ制御部６５は、通常データがライトされた各トラックのライト回数をテーブル等で管理している。リフレッシュ制御部６５は、検出部６３から入力された通常データの変化量と通常データのエラーレートに応じてライト回数を補正するための情報（以下、補正情報と称する）とに基づいて、テーブルで管理している各トラックのライト回数をそれぞれ補正する。ディスク１０の所定のトラックのライト回数が閾値（以下、リフレッシュ閾値と称する）以上であると判定した場合、リフレッシュ制御部６５は、所定のトラックにリフレッシュ処理を実行する。なお、リフレッシュ制御部６５は、通常データがライトされている各トラックのライト回数を管理するテーブルや補正情報を揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ９０及びシステムエリア１０ｂ等に記録している。また、リフレッシュ制御部６５は、ディスク１０を半径方向に沿って所定の記録領域毎に区分したゾーン毎にライト回数をカウントし、通常データがライトされた各ゾーンのライト回数をテーブルで管理していてもよい。この場合、例えば、リフレッシュ制御部６５は、検出部６３から入力された通常データの変化量と補正情報とに基づいて、テーブルで管理している各ゾーンのライト回数をそれぞれ補正する。リフレッシュ制御部６５は、通常データがライトされている所定のゾーンのライト回数がリフレッシュ閾値以上であると判定した場合、通常データがライトされている所定のゾーンにリフレッシュ処理を実行する。ヘッド１５が複数個設けられている場合、リフレッシュ制御部６５は、複数のヘッド１５にそれぞれ対応する複数の補正情報を保持していてもよい。
【００４０】
図７は、ライト回数を管理するテーブルＣＴＢの一例を示す図である。図７において、テーブルＣＴＢは、通常データがライトされている各トラックのTrack Noと各トラックに対応するライト回数と含む。Track Noは、トラックの番号を示している。Track(N-2)、Track(N-1)、Track N、Track(N+1)、及びTrack(N+1)は、ディスク１０の半径方向に沿って連続して配置されている。Track(N-2)及びTrack(N-1)は、ディスク１０の半径方向において互いに隣接している。Track(N-1)及びTrack Nは、ディスク１０の半径方向において互いに隣接している。Track N及びTrack(N+1)は、ディスク１０の半径方向において互いに隣接している。Track(N+1)及びTrack(N+2)は、ディスク１０の半径方向において互いに隣接している。例えば、リフレッシュ制御部６５は、テーブルＣＴＢを揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ９０及びシステムエリア１０ｂ等に記録している。
【００４１】
例えば、リフレッシュ制御部６５は、Track(N-1)にデータをライトした場合、テーブルＣＴＢのTrack N及びTrack(N-2)のライト回数に１を加算する。また、例えば、Track(N+1)にデータをライトした場合、リフレッシュ制御部６５は、テーブルＣＴＢのTrack N及びTrack(N+2)のライト回数に１を加算する。また、Track Nにデータをライトした場合、リフレッシュ制御部６５、テーブルＣＴＢのTrack(N-1)及びTrack(N+1)のライト回数に１を加算する。例えば、テーブルＣＴＢのTrack Nのライト回数がリフレッシュ閾値以上である場合、リフレッシュ制御部６５は、ディスク１０のTrack Nにリフレッシュ処理を実行し、テーブルＣＴＢのTrack Nのライト回数を０（ゼロ）に変更する。
【００４２】
図８は、通常データのエラーレート及びライト回数の関係の一例を示す図である。図８において、縦軸は、通常データのエラーレートを示し、横軸は、ライト回数を示している。図８には、通常データのライト回数に対する通常データのエラーレートの変化ＬＮＤ３を示している。例えば、リフレッシュ制御部６５は、図８に示すような通常データのエラーレート及びライト回数の関係を示す情報を補正情報として揮発性メモリ７０、不揮発性メモリ９０、やシステムエリア１０ｂ等に記録している。図８において、図７に示したTrack Nを用いて通常データの変化量に応じたライト回数の補正方法について説明をするが、他のトラックでも同様の補正方法が適用できる。
【００４３】
リフレッシュ制御部６５は、検出部６３から入力された通常データの変化量ＤＥＲ２と図８に示すような補正情報とに基づいて図７に示した通常データがライトされたTrack Nのライト回数（１０）をライト回数（１００）に補正する。図８に示した例では、リフレッシュ制御部６５は、通常データのライト回数に対する通常データのエラーレートの変化ＬＮＤ３からライト回数（１０）に対応するエラーレートＥ８１を検出する。リフレッシュ制御部６５は、検出したエラーレートＥ８１に通常データの変化量ＤＥＲ２を加算し、エラーレートＥ８２を生成する。リフレッシュ制御部６５は、通常データのライト回数に対する通常データのエラーレートの変化ＬＮＤ３からエラーレートＥ８２に対応するライト回数（１００）を検出し、図７のテーブルＣＴＢのTrack Nのライト回数（１０）からライト回数（１００）に補正する。リフレッシュ制御部６５は、補正したライト回数（１００）がリフレッシュ閾値以上であるかリフレッシュ閾値より小さいかを判定する。補正したライト回数（１００）がリフレッシュ閾値以上であると判定した場合、リフレッシュ制御部６５は、Track Nにライトされた通常データをTrack Nに書き直し（リフレッシュ処理を実行し）、図７のテーブルＣＴＢのTrack Nのライト回数を０（ゼロ）に変更する。
【００４４】
図９は、本実施形態に係るリフレッシュ処理方法の一例のフローチャートである。  
【００４５】
ＭＰＵ６０は、検出データをリードした場合、リードした検出データの信号品質、例えば、エラーレートを検出する（Ｂ９０１）。ＭＰＵ６０は、検出データの変化量がエラーレート閾値以上かエラーレート閾値より小さいかを判定する（Ｂ９０２）。検出データの変化量がエラーレート閾値よりも小さいと判定した場合、すなわち、熱揺らぎ現象により通常データがリードエラーとならない程度に劣化していると判定した場合（Ｂ９０２のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、検処理を終了する。検出データの変化量がエラーレート閾値以上であると判定した場合、すなわち、熱揺らぎ現象より通常のデータがこれ以上劣化するとリードエラーとなる程度に劣化していると判定した場合（Ｂ９０２のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、変換情報に基づいて検出データの変化量を通常データの変化量に変換する（Ｂ９０３）。ＭＰＵ６０は、通常データの変化量と補正情報とに基づいてテーブルＣＴＢで管理している各トラックのライト回数をそれぞれ補正する（Ｂ９０４）。ＭＰＵ６０は、テーブルＣＴＢで管理している各トラックの内の所定のトラックのライト回数がリフレッシュ閾値以上であるかリフレッシュ閾値より小さいかを判定する（Ｂ９０５）。テーブルＣＴＢで管理している所定のトラックのライト回数がリフレッシュ閾値よりも小さいと判定した場合（Ｂ９０５のＮＯ）、ＭＰＵ６０は、処理を終了する。テーブルＣＴＢで管理している所定のトラックのライト回数がリフレッシュ閾値以上であると判定した場合（Ｂ９０５のＹＥＳ）、ＭＰＵ６０は、所定のトラックにリフレッシュ処理を実行し（Ｂ９０６）、処理を終了する。例えば、テーブルＣＴＢで管理している所定のトラックのライト回数がリフレッシュ閾値以上であると判定した場合、ＭＰＵ６０は、所定のトラックにライトされた通常データを書き直し、テーブルＣＴＢの所定のトラックのライト回数を０にし、処理を終了する。
【００４６】
本実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、検出領域ＤＡにライトされている検出データを所定のタイミングでリードする。磁気ディスク装置１は、検出データをリードした場合、検出データの信号品質を検出し、検出データが大きく変化しているか大きく変化していないかを判定する。磁気ディスク装置１は、検出データの信号品質が大きく変化していると判定した場合、熱揺らぎ現象により通常データがこれ以上劣化するとリードエラーとなる程度に劣化していると判定する。つまり、磁気ディスク装置１は、検出データの信号品質を検出することで、通常データの劣化を検出できる。また、熱揺らぎ現象により通常データがこれ以上劣化するとリードエラーとなる程度に劣化していると判定した場合、磁気ディスク装置１は、変換情報に基づいて検出データの劣化量を通常データの劣化量に変換する。磁気ディスク装置１は、変換した通常データの劣化量と補正情報とに基づいてテーブルＣＴＢで管理している各トラックのライト回数をそれぞれ補正する。磁気ディスク装置１は、テーブルＣＴＢで管理している各トラックのライト回数の内の所定のトラックのライト回数がリフレッシュ閾値以上である場合、所定のトラックにライトされている通常データを書き直す。したがって、磁気ディスク装置１は、所定のトラックにライトされている通常データがリードエラーとなる前に所定のトラックにリフレッシュ処理を実行できる。前述したように、磁気ディスク装置１は、ディスク１０にライトされた全ての通常データの信号品質を検出することなく、検出データの信号品質を検出するのみで熱揺らぎ現象による通常データの劣化を容易に検出することができる。また、磁気ディスク装置１は、リードエラーとなる前に通常データを書き直すことができる。そのため、磁気ディスク装置１は、データの信頼性を向上することができる。
【００４７】
次に、変形例及び他の実施形態に係る磁気ディスク装置について説明する。変形例及び他の実施形態において、前述の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。  
【００４８】
（変形例１）  
変形例１の磁気ディスク装置１は、検出データをリードするタイミングが第１実施形態と異なる。  
【００４９】
図１０は、変形例１に係るリフレッシュ処理方法の一例をフローチャートである。  
【００５０】
ＭＰＵ６０は、検出データをリードした場合、リードした検出データの信号品質、例えば、エラーレートを検出する（Ｂ９０１）。ＭＰＵ６０は、起動時に検出データをリードし、リードした検出データの信号品質を検出し（Ｂ１００１）、Ｂ９０２の処理へ進む。
【００５１】
変形例１によれば、磁気ディスク装置１は、電源が突然遮断された場合等の後の起動時に検出データをリードし、リードした検出データの信号品質を検出する。そのため、磁気ディスク装置１は、電源が遮断されて熱揺らぎ環境に放置された場合においても、熱揺らぎ現象による通常データの劣化を容易に検出でき、リードエラーとなる前に通常データを書き直すことができる。そのため、磁気ディスク装置１は、データの信頼性を向上することができる。
【００５２】
（変形例２）  
変形例２の磁気ディスク装置１は、検出領域ＤＡの構成が前述の実施形態と異なる。  
【００５３】
図１１は、変形例２に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。  
【００５４】
図１１に示した例では、ユーザデータ領域１０ａは、検出領域ＤＡを備えている。また、検出領域ＤＡは、検出領域ＤＡ１及びＤＡ２を備えている。例えば、検出領域ＤＡ１及びＤＡ２は、それぞれ、検出データがライトされている。なお、検出領域ＤＡ１及びＤＡ２は、システムエリア１０ｂに設けられていてもよい。検出領域ＤＡ１及びＤＡ２の内の一方が、ユーザデータ領域１０ａに設けられ、もう一方がシステムエリア１０ｂに設けられていてもよい。また、検出領域ＤＡは、３以上の検出領域を含んでいてもよい。
【００５５】
変形例２によれば、磁気ディスク装置１は、複数の検出領域ＤＡ１及びＤＡ２を含むディスク１０を備えている。磁気ディスク装置１は、ディスク１０の半径方向における熱揺らぎ現象による影響の差異に対応して通常データの劣化を検出することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、データの信頼性を向上することができる。
【００５６】
（変形例３）  
変形例３の磁気ディスク装置１は、ライト回数のカウント方法が前述の実施形態と異なる。  
【００５７】
図１２は、変形例３に係るライト回数を管理するテーブルＣＴＢの一例を示す図である。図１２において、ライト回数は、対応するトラックの外側に位置する隣接トラックにデータ（例えば、通常データ及び検出データ）がライトされたライト回数（以下、外側のライト回数と称する）と対応するトラックの内側に位置する隣接トラックにデータがライトされたライト回数（以下、内側のライト回数と称する）とを含む。図１２において、Track(N-2)、Track(N-1)、Track N、Track(N+1)、及びTrack(N+1)は、ディスク１０の半径方向において内側から外側に連続して配置されている。  
【００５８】
例えば、リフレッシュ制御部６５は、Track(N-1)にデータをライトした場合、テーブルＣＴＢのTrack Nの内側のライト回数及びTrack(N-2)の内側のライト回数に１を加算する。また、リフレッシュ制御部６５は、例えば、Track(N+1)にデータをライトした場合、テーブルＣＴＢのTrack Nの外側のライト回数及びTrack(N+2)の内側のライト回数に１を加算する。また、リフレッシュ制御部６５、Track Nにデータをライトした場合、テーブルＣＴＢのTrack(N-1)の外側のライト回数及びTrack(N+1)の内側のライト回数に１を加算する。リフレッシュ制御部６５は、内側のライト回数と外側のライト回数との内の大きい方を各トラックのライト回数として検出する。
【００５９】
変形例３によれば、磁気ディスク装置１は、テーブルＣＴＢで管理している各トラックの外側のライト回数と内側のライト回数とをそれぞれカウントする。このようにテーブルＣＴＢで管理している各トラックの外側のライト回数と内側のライト回数とをそれぞれカウントすることで、磁気ディスク装置１は、リフレッシュ処理の精度を向上することができる。
【００６０】
（第２実施形態）  
第２実施形態の磁気ディスク装置１は、信号品質を検出する場合の信号処理が前述の実施形態と異なる。  
【００６１】
図１３は、第２実施形態に係るリフレッシュ処理方法の一例のフローチャートである。
【００６２】
ＭＰＵ６０は、検出データをリードした場合、熱揺らぎ現象による影響に対して感度の高い復号処理を実行し、Ｂ９０１の処理に進む。例えば、ＭＰＵ６０は、検出データをリードした場合、パーシャルレスポンス（Partial Response）ターゲットを熱揺らぎによる影響に対して感度が高くなる値に変更した復号処理を実行する。一例として、ＭＰＵ６０は、通常データをリードする場合、パーシャルレスポンスターゲットを［４  ７  ０  −１］や［４  ７  ０  −４］に設定し、検出データをリードする場合、パーシャルレスポンスターゲットを［４  ７  １］や［４  ７  ０］に設定する。  
【００６３】
第２実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、熱揺らぎ現象による影響に対して感度の高い復号処理を実行する。磁気ディスク装置１は、ディスク１０にライトされた全ての通常データの信号品質を検出することなく、検出データの信号品質を検出するのみで熱揺らぎ現象による通常データの劣化を容易に検出することができる。また、磁気ディスク装置１は、リードエラーとなる前に通常データを書き直すことができる。そのため、磁気ディスク装置１は、データの信頼性を向上することができる。
【００６４】
なお、第２実施形態において、検出データは、通常データと同じデータパターンであってもよい。つまり、検出データは、例えば、種々の磁化反転間隔のデータパターンをランダムに含んでいてもよい。また、ディスク１０は、検出領域ＤＡを含んでいなくともよい。ディスク１０が検出領域ＤＡを含まれていない場合、検出データは、ユーザデータ領域１０ａ及びシステムエリア１０ｂの内の少なくとも一方の所定の記録領域にライトされていればよい。このように、熱揺らぎ現象による影響に対して感度の高い復号処理を実行することで、磁気ディスク装置１は、通常データと同じデータパターンを含む検出データであっても熱揺らぎ現象による通常データの劣化を検出できる。
【００６５】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６６】
１…磁気ディスク装置、１０…磁気ディスク、１０ａ…ユーザデータ領域、１０ｂ…システムエリア、１２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１３…アーム、１４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５…ヘッド、１５Ｗ…ライトヘッド、１５Ｒ…リードヘッド、２０…ドライバＩＣ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、５０…リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル、６０…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、７０…揮発性メモリ、８０…バッファメモリ、９０…不揮発性メモリ、１００…ホストシステム（ホスト）、１３０…システムコントローラ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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