(57)【要約】　　　（修正有）【課題】サーマルプロトリュージョンによるデータ破壊を防止し、磁気ディスク装置に記録されているデータを保証する。【解決手段】ＭＲヘッドに電流を流して、読込み／書込みを行う際には、ＭＲヘッドが膨張する。この膨張により、磁気ディスク媒体との衝突が発生する確立が増加する。そこで、ＭＲヘッドに流れる電流の大きさ、時間、ＭＲヘッド自体の膨張率、の３つのパラメータから、ＭＲヘッドの膨張量を計算する。ＭＲヘッド毎に、算出した膨張量が予め設定した閾値を超えている場合には、当該ＭＲヘッドは使用せず、閾値を超えていない別のＭＲヘッドを使用してシーク動作を行う。このシーク動作中の時間を利用して、閾値を超えたＭＲヘッドを収縮させる。シーク動作後、収縮したＭＲヘッドへ切り替えて、読込み／書込みを実施する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッド（ＭＲヘッド）に流れる総電流（センス電流、ライト電流）、ＭＲヘッドに電流が流れた時間、ＭＲヘッドの素材による膨張率の３つから算出した膨張量が、あらかじめ設定してある閾値を超えた場合、そのＭＲヘッドの使用をやめることを特徴とする磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項２】
前記膨張量が閾値をこえたＭＲヘッドを使用するシーク動作は行わず、閾値を超えていない別のＭＲヘッドを使用して、シーク動作を行うことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
エラー回復動作中における再シーク後、当該ＭＲヘッドへ切り替えて、読込み／書込みを実施することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【請求項４】
キューイングされている読込み／書込み処理を実施する場合には、閾値を超えているＭＲヘッドを使用する読込み／書込み処理よりも、閾値を超えていないＭＲヘッドを使用する読込み／書込みを優先するように、キューイングされている処理を並べ替えて実施することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッド（ＭＲヘッド）を搭載した磁気ディスク装置の制御方法に係り、特に、磁気デイスク媒体との衝突を回避する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲヘッドを搭載した磁気ディスク装置において、特開平２０００−３４８４５０にて提案されているように、上位装置からのデータアクセス指令の無い動作待ちの状態のときには、ＭＲヘッドにセンス電流を流している時間を可能な限り少なくすることにより、ＭＲヘッドの寿命を向上させている。
【０００３】
さらに、特開平７−８５４０３にて提案されているように、ＭＲヘッドに流すセンス電流に起因する寿命を複数のＭＲヘッド間で平均化するために、ＭＲヘッドにセンス電流が流れた時間を元にヘッド切り替えを行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ディスク装置において、読込み又は書込みの際に、ＭＲヘッドに流れる電流によって熱が発生し、ＭＲヘッドが膨張することにより、見かけ上の磁気ヘッドの浮上量が下がる（以下、サーマルプロトリュージョン　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎと称する）現象がある。
【０００５】
この様な状態で、シーク動作を行うとＭＲヘッドと磁気ディスク媒体が接触し、媒体が損傷することによって、データが破壊される。
【０００６】
本発明を適用した実施例に関し、サーマルプロトリュージョンによるデータ破壊を防止し、磁気ディスク装置に記録されているデータの信頼性を保証する技術が開示されている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
２以上のＭＲヘッドを有する磁気ディスク装置において、同一のＭＲヘッドを連続して使用するのではなく、ＭＲヘッドに流れる電流、ＭＲヘッドに電流が流れた時間、ＭＲヘッドの素材による膨張率の３つから算出した膨張量が、予め設定しておいた閾値を超えた場合に、そのＭＲヘッドの使用を停止し、他のＭＲヘッドを用いる手段により達成できる。
【０００８】
より具体的には、使用中のＭＲヘッドが閾値を越えた場合には、そのＭＲヘッドの使用を中止し、閾値を超えていない別のＭＲヘッドを使用してシーク動作を行う。このシーク動作中の時間を利用して、閾値を超えたＭＲヘッドが冷却され、収縮するのを待つ。
【０００９】
そのシーク動作が終了後、収縮したＭＲヘッドへ切り替えて、読込み／書込みを実施する。エラー回復動作（リトライ動作）における、再シーク後の読込み／書込み処理を利用して、この方法を使用することが出来る。
【００１０】
読込み／書込み処理がキューイングされているときは、閾値を超えているＭＲヘッドを使用する読込み／書込み処理よりも、閾値を超えていないＭＲヘッドを使用する読込み／書込みを優先するよう、キューイングを再度、並べ替える。
【００１１】
アイドルシーク動作を行う磁気ディスク装置において、アイドルシーク動作を閾値を超えていないＭＲヘッドで行う。さらにアイドルシークは、浮上量が高いＭＲヘッドを選択して行なうように設定する。尚、アイドルシーク動作とは、ＭＲヘッドが特定トラックに位置決めしつづけた場合、ＭＲヘッドのスライダ部分に汚れが付着し成長することを予防する目的で、磁気ディスク装置が単独で行うシーク動作を言う。これ以外の目的で行う場合もある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
第１の実施例について簡単に説明する。図１は、本発明を適用した磁気ディスク装置の一実施例の概略構成図を示したものである。磁気ディスク装置２は、コントローラ４、内部メモリ５、１枚あるいは複数の磁気ディスク７、磁気ディスク枚数に対応した磁気抵抗効果素子（ＭＲ）ヘッド８を有している。ホスト１と磁気ディスク装置２は、ホストインタフェース３によって接続され、コントローラ４とＨＤＡ６はドライブインタフェース９によって接続されている。
【００１３】
ＭＲヘッド８に、ＨＤｎ（ｎ＝１、２、３、・・・、ｍ）と通し番号を付ける。ここでｍはＭＲヘッドの総搭載数に対応する。図５は、ＭＲヘッド毎の膨張量の閾値を格納するテーブルである。磁気ディスク装置２の電源投入時に、内部メモリ５には図５に示す閾値テーブルを、不揮発性メモリ（図中記載無し）又は、磁気ディスク７からロードしておく。
【００１４】
ホスト１から磁気ディスク装置２に対し、ホストインタフェース３を介して、読込み／書込み命令が発行されると、コントローラ４は、読込み／書込み命令の論理アドレスから磁気ディスク７内の物理アドレス、すなわちシリンダ番号、ヘッド番号、セクタ番号を算出する。
【００１５】
算出したヘッド番号をＭＲヘッドＨＤｉ（０≦ｉ≦ｍ）として、ＨＤｉに流れる総電流（センス電流、ライト電流）、ＨＤｉに電流が流れている時間、ＨＤｉの素材による膨張率より、ＨＤｉの膨張量ｉを算出する。内部メモリ５にロードしておいた、図５に示す閾値テーブル内のＨＤｉの閾値ｉと膨張量ｉを比較する。
【００１６】
膨張量ｉ≧閾値ｉの場合、ＨＤｉを用いてシーク動作を行うと、ＨＤｉと磁気ディスクが接触し、データ破壊を起こす確立が高いので、閾値を超えていない別のＭＲヘッドＨＤｊ（０≦ｊ≦ｍ、ｊ≠ｉ）を使用する。コントローラ４は、ドライブインタフェース９を介して、ＨＤｊを用いた物理アドレスへのシーク命令を発行する。このシーク動作中の時間を利用して、閾値を超えたＭＲヘッドＨＤｉを収縮させる。これにより、ＨＤｉを用いたシーク動作で、ＨＤｉと磁気ディスクの接触による、データ破壊を防ぐことが出来る。
ＨＤｊでのシーク動作が完了した後、コントローラ４はドライブインタフェース９を介して、ＨＤｉへのヘッド切り替えを指示する。
【００１７】
膨張量ｉ＜閾値ｉの場合、ＨＤｉと磁気ディスクが接触し、データ破壊を起こす可能性は従来通りなので、ＨＤｉを使用してシーク動作を行う。コントローラ４はドライブインタフェース９を介して、ＨＤｉを用いて物理アドレスへのシーク命令を発行する。シーク動作完了後、コントローラ４は、ドライブインタフェース９を介して、ホスト１から要求された長さ分の読込み／書込みを指示する。尚、第１の実施例は読込み／書込み命令実行中にエラーが発生した場合にエラー回復動作を行う磁気ディスク装置において、エラー発生後の再シーク時にも、適用することができる。これにより更なる効果が期待できる。
【００１８】
図２に、本発明の第２の実施例を示す。第１の実施例と同じ図１に示した構成の磁気ディスク装置２において、ホスト１からの読込み／書込み命令が、複数あり、キューイングされている場合の実施例である。ホストからの読込み／書込み命令のキューの状態を示す。
【００１９】
読込み／書込み命令の並べ替えを行う前のキューの状態が図２（ａ）であった場合、コントローラ４は、読込み／書込み命令を、通常、命令ア、命令イ、命令ウ、命令エの順に実行するものとする。読込み／書込み命令アで使用するＭＲヘッドを、ＭＲヘッドｉ（０≦ｉ≦ｍ）として、ＨＤｉに流れる総電流（センス電流、ライト電流）、ＨＤｉに電流が流れている時間、ＨＤｉの素材による膨張率より、ＨＤｉの膨張量ｉを算出する。
【００２０】
内部メモリ５にロードしておいた、図５に示す閾値テーブル内のＨＤｉの閾値ｉと膨張量ｉを比較して、膨張量ｉ≧閾値ｉの場合には、ＨＤｉを用いてシーク動作を行うと、ＨＤｉと磁気ディスクが接触し、データ破壊を起こす可能性が高い。
【００２１】
別途、読込み／書込み命令イで使用するＭＲヘッドを、ＭＲヘッドｊ（０≦ｊ≦ｍ）として、ＨＤｊに流れる総電流（センス電流、ライト電流）、ＨＤｊに電流が流れている時間、ＨＤｊの素材による膨張率より、ＨＤｊの膨張量ｊを算出しておく。内部メモリ５にロードしておいた、図５に示す閾値テーブル内のＨＤｊの閾値ｊと膨張量ｊを比較して、膨張量ｊ＜閾値ｊであれば、読込み／書込み命令イと読込み／書込み命令アの順序を入替えて、図２（ｂ）で示すように命令イ、命令ア、命令ウ、命令エの順に実行するように変更する。
【００２２】
読込み／書込み命令イの処理時間を利用して、閾値を超えた読込み／書込み命令アで使用するＭＲヘッドｉを収縮させることで、読込み／書込み命令アのシーク動作で、ＨＤｉと磁気ディスクの接触によるデータ破壊を防ぐことができる。読込み／書込み命令イで使用するＭＲヘッドＨＤｊの膨張量ｊも閾値ｊを超えていた場合、キューイングされている全ての読込み／書込み命令に対して、膨張量の算出、膨張量と閾値の比較を行い、膨張量＜閾値の読込み／書込み命令と読込み／書込み命令アの実行順序を入れ替える。
【００２３】
本発明の第３の実施例を示す。第１の実施例と同じ図１に示した構成の磁気ディスク装置２における、アイドルシーク動作の実施例を説明する。
【００２４】
アイドルシーク動作を行なう際に使用するＭＲヘッドの選択方法を図３を用いて説明する。ＭＲヘッドａ３０とＭＲヘッドｂ３１それぞれの膨張量が図５に示す閾値を超えていて、ＭＲヘッドｃ３２の膨張量が閾値を超えていない場合、ＭＲヘッドａ３０もしくはＭＲヘッドｂ３１を使用して、アイドルシーク動作を行うと、ＭＲヘッドａ３０（ＭＲヘッドｂ３１）と磁気ディスク３３が接触し、データ破壊を行う可能性が高い。そこで、ＭＲヘッドｃ３２を使用してアイドルシーク動作を実施する。これにより、ＭＲヘッドと磁気ディスクの接触によるデータ破壊を抑止できる。
【００２５】
アイドルシーク動作を行なう際のシーク先のシリンダの選択方法を図４及び図６を用いて説明する。図４において、シリンダＡ４０はアイドルシーク動作のシーク先、シリンダＢ４１はアイドルシーク動作のシーク先、シリンダＣ４２はアイドルシーク動作のシーク先、ＭＲヘッドＡ４３はシリンダａへシークしたときＭＲヘッド、ＭＲヘッドＢ４４はシリンダＢへシークしたときのＭＲヘッド、ＭＲヘッドＣ４５はシリンダＣへシークしたときのＭＲヘッド、浮上量Ａ４６はシリンダＡへシークした時のＭＲヘッドＡの浮上量、浮上量Ｂ４７はシリンダＢへシークした時のＭＲヘッドＢの浮上量、浮上量Ｃ４８はシリンダＣへシークした時のＭＲヘッドＣの浮上量である。また、浮上量Ａ４６＝浮上量Ｃ４８、浮上量Ａ４６＜浮上量Ｂ４７とする。
【００２６】
図６は、シリンダ毎のＭＲヘッドの浮上量を格納したテーブルである。磁気ディスク装置２の電源投入時に内部メモリ５には図６に示す浮上量テーブルを、不揮発性メモリ（図１中記載無し）又は磁気ディスク７からロードしておく。現在位置付いているシリンダをシリンダＡ４０とした場合、アイドルシーク動作のシーク先のシリンダを浮上量テーブルから検索する。検索する条件はシリンダＡ４０以外の浮上量が大きいシリンダとする。シリンダＢ４１へシークした時のＭＲヘッドＢ４４の浮上量Ｂ４７は、シリンダＣ４２へシークした時のＭＲヘッドＣ４５の浮上量Ｃ４８よりも大きいので、アイドルシーク動作のシーク先のシリンダをシリンダＣに設定して、アイドルシーク動作を行う。
【００２７】
上記３つの実施例を組み合わせることは可能であり、これにより一層の効果が期待できる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明により、サーマルプロトリュージョンが原因となるＭＲヘッドとディスク媒体の接触によるデータ破壊を抑止できる。従って磁気ディスク装置のデータを保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した磁気ディスク装置の一実施例の概略構成を示した図である。
【図２】実施例２における読込み／書込み命令の並べ替えの様子を説明するための図である。
【図３】実施例３におけるアイドルシーク動作に使用するＭＲヘッドを決定する方法を示す図である。
【図４】実施例３におけるアイドルシーク動作のシーク先を決定する方法を示す図である。
【図５】本発明におけるヘッド番号毎の膨張量の閾値を格納するテーブル構成の一例を示した図である。
【図６】実施例３におけるシリンダ毎のＭＲヘッドの浮上量を格納したテーブル構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１…ホスト、　　　　　　　　　　２…磁気ディスク装置、
３…ホストインタフェース、　　　４…コントローラ、
５…内部メモリ、　　　　　　　　６…ＨＤＡ、
７…磁気ディスク、　　　　　　　８…磁気抵抗効果素子（ＭＲ）ヘッド、
９…ドライブインタフェース、
３０…ＭＲヘッドａ、　　　　　　３１…ＭＲヘッドｂ、
３２…ＭＲヘッドｃ、　　　　　　３３…磁気ディスクａ、
３４…磁気ディスクｂ、　　　　　４０…シリンダａ、
４１…シリンダｂ、　　　　　　　４２…シリンダｃ、
４３…ＭＲヘッドＡ、　　　　　　４４…ＭＲヘッドＢ、
４５…ＭＲヘッドＣ、　　　　　　４６…浮上量Ａ、
４７…浮上量Ｂ、　　　　　　　　４８…浮上量Ｃ。
【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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