(57)【要約】【課題】回転待ち及びデータ・エラー発生時の再読み取りによる遅延の被害を蒙ることのない、ＡＶ用途に最適化されたディスク・ドライブが求められている。【解決手段】ストリーミング方式のＡＶデータをクラスタ形式に編成し、Ｒ／Ｗヘッド１０２が回転しているディスク１０３上の目的トラックに位置付いた後、最初に遭遇した物理セクタＳ６にクラスタのデータ・ブロックＢ０の書き込みを開始する。１個のクラスタはディスク１０３上の１つのトラック内の物理セクタ数の整数倍に等しい数のデータ・ブロックを有するので、１個のクラスタの書き込みはディスク１０３上の整数個のトラック全体に書き込むことになる。ディスク・ドライブが全トラック内の最初の物理セクタを識別するための物理インデックスを有する場合でも、クラスタ・データの書き込みはインデックスを必要としないで行われる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストからのデータを、データ書き込みのためのヘッド及び複数の物理セクタを有する複数のデータ・トラックを収容するディスクを有するディスク・ドライブに書き込むための方法において、
前記ホストからのデータ・ストリームを受信するステップと、
各々が１トラック内のセクタ数の整数倍に等しい複数のデータ・ブロックを持つ複数のデータ・クラスタに、前記データ・ストリームを編成するステップと、
前記データ・ストリームの書き込みを開始すべきトラックに前記ヘッドを位置付けるステップと、
前記トラックへの前記ヘッドの位置付けが完了した後に、前記ヘッドが最初に遭遇した物理セクタに第１のクラスタの第１ブロックを書き込むステップと、
前記第１クラスタの後続ブロックを前記ヘッドが遭遇した後続物理セクタに書き込むステップと、
を含むことを特徴とするホストからのデータをディスク・ドライブに書き込むための方法。
【請求項２】
前記第１クラスタの書き込み後に、さらに、前記ヘッドを第２のトラックに位置付けするステップと、前記ヘッドが前記第２のトラックへの位置付け完了後に第２のクラスタの第１ブロックを前記ヘッドが最初に遭遇する物理セクタに書き込むステップと、前記第２のクラスタの後続ブロックを前記ヘッドが遭遇する後続物理セクタに書き込むステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、少なくとも１個の前記ブロックについての物理セクタの位置情報を記憶するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記位置情報を記憶するステップは、ブロック番号を前記ブロックが書き込まれる物理セクタに書き込むステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記位置情報を記憶するステップは、クラスタ開始標示子を前記クラスタが書き込まれるトラックに書き込むステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
各クラスタ内の少なくとも１個の前記データ・ブロックはエラー訂正情報を含み、前記データ・ストリームを複数のデータ・クラスタに編成するステップは、前記クラスタ毎のデータ・ブロックのグループから各クラスタのエラー訂正情報を計算するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記エラー訂正情報を計算するステップは、パリティ情報を計算するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記エラー訂正情報を計算するステップは、リード・ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）エラー訂正コードを計算するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記整数倍数は１であり、それによって前記第１クラスタ内の全てのデータ・ブロックは同じトラックの物理セクタに書き込まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記整数倍数は少なくとも２であり、前記後続ブロックの後続物理セクタへの書き込みステップは、前記第１のトラック内の前記物理セクタがいっぱいになるまで書き込み、引き続き、前記ヘッドを隣接するトラックに位置付けし、前記第１クラスタ内の全てのブロックが書き込まれるまで前記隣接トラック内の後続物理セクタに書き込むステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ホストはオーディオ・ビジュアル・システムであり、前記データ・ストリームはオーディオ・ビジュアル・データのストリームであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記オーディオ・ビジュアル・データのストリームは、インターリーブされたデータ・ストリームであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録ディスク・ドライブに関し、特にオーディオ及び、又はビジュアル（Ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ又はＡＶ）データの書き込み及び読み取りを最適化したディスク・ドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータでのデータ処理環境で使用される従来の磁気記録ディスク・ドライブでは、データはＦＢＡ（Ｆｉｘｅｄ　Ｂｌｏｃｋ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ：固定ブロック・アーキテクチャ）と呼ばれるフォーマットでディスク上の固定長（固定バイト数）の物理セクタに記憶される。ＦＢＡ形式のディスク・ドライブでは、ディスク上の同心円状のデータ・トラックは共通のインデックスを持ち、これにより各トラックの開始位置が示され、各トラック内の各セクタは物理セクタ番号又はアドレスを有している。
【０００３】
現在のコンピュータに於けるデータ処理環境におけるディスク・ドライブは、ランダム・アクセス・パターン及び小ブロック・データであるという特徴がある。これに対して、ＡＶ環境におけるデータ処理では、ストリーム方式の大量のシーケンシャル・ブロック・データ、及び複数のストリームが多重に折り返される（インターリーブ）という特徴がある。例えば、ＡＶデータ・ストリームのインターリーブ方式では、１台のＤＶＲ（Ｄｅｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）が、テレビジョン信号を実時間で記録・再生し、２本のテレビジョン・プログラムを同時に記録することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＡＶ環境でのデータ・ストレージのベンチマークは、単位性能あたりのコストがベースになる。ＡＶ用ディスク・ドライブ・データに対する負荷は、膨大な読み出し及び書き込みの支配によって分類され、頻繁ではあるがごくわずかなデータ量である小さな読み取り及び書き込み処理で散在されている。従って、ディスク・ドライブは、かなりの長い時間を回転待ち時間に費やすことになる。すなわち、次の書き込みが始まる前に、インデックスが検出されるまで書き込みヘッドがディスクの回転を待つのに必要な時間の遅れである。
【０００５】
ＡＶ環境におけるもう一つの特徴は、ディスク上のデータ・セクタにアンコレクタブル・エラーが存在する場合に、再びデータを読み取る時間がないということである。これに代わって、ＤＶＲを実施する場合、データは不正確であることを記録し、ＡＶストリームを一時的に凍結してエラーをマスキングするなど、紛失したデータを隠してしまおうとする。
【０００６】
回転待ち及びデータ・エラー発生時の再読み取りによる遅延の被害を蒙ることのない、ＡＶ用途に最適化されたディスク・ドライブが求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ストリーミング方式のＡＶデータをディスク・ドライブに書き込む為の方法であって、本データをクラスタ形式に編成し、読み出し／書き込みヘッドが回転しているディスク上の目的トラックに位置付いた後、最初に遭遇した物理セクタにクラスタの書き込みを開始することにより行う。１個のクラスタはディスク上の１つのトラック内の物理セクタ数の整数倍に等しい数のデータ・ブロックを有するので、１個のクラスタの書き込みはディスク上の整数個のトラック全体に書き込むことになる。ディスク・ドライブが全トラック内の最初の物理セクタを識別するための物理インデックスを有する場合でも、クラスタ・データの書き込みはインデックスを必要としないで行われる。
【０００８】
ＡＶデータがインターリーブされている間に、複数の記録タスクが全てのタスクが終了するまで繰り返されるとき、第１タスクの第１部分のクラスタが最初のインターリーブ・サイクル又はインターリーブ時に書き込まれる。次いで、次のインターリーブ間に、第２タスクの第１部分のクラスタが書き込まれる別のトラックにヘッドが位置付けされる。この場合も、インデックス待ちを行わずに、ヘッドが最初に遭遇した物理セクタより書き込みを開始する。
【０００９】
クラスタ・データの第１ブロックが書き込まれた位置は、当該物理セクタの中にブロック番号を書き込むか、クラスタの開始標示子を当該クラスタが書き込まれるトラックに書き込むことにより確認される。
【００１０】
ＡＶデータはフル・トラックのクラスタ増分で書き込まれるため、性能に大きな影響を与えることなくエラー訂正用のパリティ・セクタをオン・ザ・フライで計算することが出来る。１個又はそれ以上のセクタ内のデータが全て喪失しても全てのクラスタと関連したパリティにより救済される為、各データ・セクタの第２レベルのエラー訂正は省略することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面とともに以下の詳細な説明を参照することにより、本発明の本質と利点をより十分に理解することが可能である。
【００１２】
本発明でのＡＶストリーム・データの基本単位は、ディスク上のフル・トラックの整数倍であり、１個のクラスタと呼ばれる。この整数倍が１の場合には、１フル・トラックが１クラスタとなる。従って、データの書き込みは全て、フル・トラックの書き込みである。データ・クラスタは、従来のＦＢＡフォーマットに基づき、整数個の固定長データ・ブロックに分割される。
【００１３】
１個のクラスタ内のデータ・ブロックはＡＶデータを収容し、クラスタ内の少なくとも１個のデータ・ブロックは、ＡＶデータを収容するデータ・ブロック・グループから計算されたエラー訂正情報を収容することができる。クラスタはフル・トラックの整数倍であるため、１個のクラスタのブロック数はこのクラスタを構成する全トラック内の物理セクタの総数に等しい。
【００１４】
データは、論理ブロック・アドレスとトラック上の物理セクタ番号との間に従来技術が関連することなく、トラック内の物理セクタへ書き込まれる。図１は、それぞれが１個の物理データ・セクタのサイズである８個の固定長論理ブロックＢ０・・・Ｂ７で構成される単一トラック・クラスタの一例を示す。これらのブロックは、図に示す通り、ブロックＢ０がデータ・セクタＳ６に書き込まれ、ブロックＢ１がデータ・セクタＳ７に書き込まれるなどのように、データ・トラックに書き込まれる。セクタＳ０・・・Ｓ７はトラック上の物理セクタである。セクタＳ０はデータ・ブロックＢ２のデータを保持する。従来のＦＢＡフォーマットでは、セクタＳ０がブロックＢ０のデータを保持し、Ｓ１がブロックＢ１を保持し、以下同様に保持する。
【００１５】
図２は、論理ブロックを物理セクタに書き込む為の方法を説明しているブロック・ダイアグラムである。ディスク・ドライブ上のアクチュエータ・アーム１０１は、Ｒ／Ｗ（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ：読み出し／書き込み）ヘッド１０２をディスク１０３上を横切って（ヘッド１０２に隣接する矢印で示すように）半径方向に動かして、当該ヘッドを目的のトラックに位置付ける。
【００１６】
物理セクタＳ０・・・Ｓ７を収容するデータ・トラックがディスク１０３上に示されている。好適な実施例では、各物理セクタの先頭部には、セクタ番号又はアドレスが記録されている。これらのセクタ番号は、位置付け用サーボ情報が記録される時のディスク・フォーマット中に記録される。しかしながら、本発明の重要な特徴は、フォーマットは“インデックスレス”であり、すなわちトラックの先頭を示す物理的インデックス・マークは不要である、ということである。
【００１７】
各トラックに先頭の物理セクタ番号Ｓ０が存在していても、このセクタはトラック上のクラスタの先頭を確認するためには用いられない。論理ブロックＢ０・・・Ｂ７を収容するＡＶデータ・クラスタが未使用トラックに書き込まれる時には、最初のデータ・ブロックＢ０は、Ｒ／Ｗヘッド１０２が最初に遭遇した物理セクタに書き込まれ、従ってＲ／Ｗヘッドがインデックス又は特定の物理セクタを待たなければならない場合に発生する回転待ち時間を最小にすることが出来る。
【００１８】
書き込み動作の開始時には、Ｒ／Ｗヘッド１０２は、制御論理１４２が事前に未使用トラックとして確認しているデータ・トラックに移動する。目的トラックへのこの“シーク”動作は、事前に記録されているサーボ位置付け情報をヘッド１０２がディスクから読み取り、ヘッドＲ／Ｗ処理装置１４０がサーボ制御回路１４１に信号を送り、アクチュエータ・アーム１０１を目的の方向に目的の距離だけ移動させることによって実行される。
【００１９】
このシーク動作の実行中に、ＡＶデータ源１４５（例えば、デイジタル・テレビ、ＤＶＲ）から送信されたデータ・ストリームはインターフェース・制御１４４を経由して送信され、制御論理１４２によってデータ・クラスタに編成されバッファ・メモリ１４３にロードされる。
【００２０】
バッファ・メモリ１４３は、ＡＶデータ源１４５より受領した書き込みデータを保持するために使用される。一般的に、バッファ１４３のサイズは１個のクラスタよりも大きい。ホストからのデータ・ストリームは、通常、開始アドレス及びデータ長を持つ１セットのデータ・ブロックとして転送される。
【００２１】
オブジェクト又はファイル・ベースのストリームの如き、コマンドがオブジェクト標示子、データ・セット、オフセット・アドレス及びデータ長を含むストリーミング・システムでは、開始アドレスは、特定されたオブジェクトのベース・アドレスとオフセット・アドレスの合計である。データ・ブロックを記憶するために用いられるバッファ１４３内での位置は、開始アドレスにより決定される。
【００２２】
データはディスク上の空きクラスタに書き込まれるので、このクラスタは、通常フリー・スペース・テーブルに含まれている空きクラスタとして確認されている複数のクラスタから選択される。複数のストリームが存在する場合は、ホストは、オブジェクト標示子等を用いて、データが属するストリームを特定しなければならない。
【００２３】
１つのストリームをクラスタ境界上で開始し、データを順次に複数のクラスタ（シーケンシャル）に配置するのが好都合である。クラスタ・バッファ内のデータは、１セットのシーケンシャル・ブロックに編成される。
【００２４】
書き込み動作は、クラスタに配置される全てのデータがバッファ１４３内に受信される前に開始することが出来る。ヘッド１０２が位置付けられ書き込みが出来る状態になれば、クラスタの最初のブロックＢ０は、図１及び図２のＳ６に示されるように、最初に遭遇した物理セクタに書き込まれる。この時点で、セクタＳ６はこのクラスタの第１セクタになる。残りのクラスタ・データ・ブロックＢ１・・・Ｂ６は、全てのクラスタ・データがフル・トラックに書き込まれるまで、物理セクタＳ７、Ｓ０・・・Ｓ５に順次書き込まれる（図２では、物理セクタＳ５がヘッド１０２の下を未だ通過していないので、ブロックＢ７は未だ書き込まれていないことを示す）。
【００２５】
図３は、本発明での基本的な書き込み動作を説明する。プロセスの最初のステップでは、ＡＶデータ源からデータを転送するためのディスク・ドライブの設定を行う。２００で示されるように、ｎで示されたクラスタに対するＲ／Ｗコマンドは、０〜ｍ−１（図２で示す例では、ｍ＝８）の番号のデータ・ブロックのクラスタを処理する。制御論理１４２は、ディスク・ドライブ上のクラスタｎに対するトラック（ｃ、ｈ）を計算する（２０２）。（殆どのディスク・ドライブは、指定したディスク面に対応したＲ／Ｗヘッドを備える複数のディスクを有するため、ヘッドは“ｈ”として識別され、そのヘッドに対応したトラックはシリンダ“ｃ”によって識別され、シリンダ“ｃ”は“シリンダ”内に整列したディスクのスタックにある全てのトラックを示す。）ドライブは次いで、このトラックにシーク（位置付け）するよう指示される（２０４）。
【００２６】
サーボ制御回路１４１及び制御論理１４２は、最初に遭遇した物理セクタと、このトラックにクラスタの最初のブロックが記憶される位置とを識別する（２０６）。最初のブロックＢ０は最初に遭遇した物理セクタ（図２の例ではＳ６）に書き込まれ、クラスタ内の後続するデータブロックは、続いて物理セクタに書き込まれる（２０８）。この動作は、クラスタが完全に書き込まれるまで残りのトラックに対して順次行われる（２１０、２１２、２１４）。
【００２７】
後で行うデータ再生及び空きクラスタの識別を可能にするための、クラスタの開始位置である物理セクタの位置を含むドライブの内部テーブルを更新するプロセスについては示さない。１つの実施例では、各データ・ブロック（Ｂ０・・・Ｂ７）の識別情報は、データ・ブロックが存在する物理セクタに書き込まれるため、クラスタの開始セクタを認識することが出来る。
【００２８】
如何なるタイプのファイル・システム又はフリー・スペース・マネジャでも、空きクラスタを追跡するために使用でき、フリー・スペースの位置は制御論理１４２に知らされる。例えば、従来のＦＡＴ（Ｆｉｌｅ　Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ　Ｔａｂｌｅ：ファイル・アロケーション・テーブル）ベースのシステムは、トラック・サイズの倍数のクラスタ・サイズを使用する。
【００２９】
ゾーン記録アーキテクチャを採用するディスク・ドライブでは、トラック容量及びクラスタ・サイズはゾーンによって変化する。この事は、ゾーン記録方式のドライブに於いては、ストレージ・ユニット・サイズの調整が状況に応じて（例えば、１つのゾーンでクラスタあたり２５０データ・ブロック／物理セクタが、他のゾーンではクラスタあたり２４０データ・ブロック／物理セクタとなる）必要になることを意味する。
【００３０】
ＡＶデータ・ストリームが複数クラスタを含む場合は、書き込み処理は、独立した単一クラスタの書き込み系列として扱われるが、これらのストリームは隣接又は接近するトラックに書き込まれることが望ましい。１個のクラスタ長に満たないデータ書き込みは、１個のクラスタの大きさに切り上げて記録される
書き込みヘッドが目的のトラックに位置付けされると、書き込みヘッドの下を最初に通過する物理セクタにクラスタを書き込むことにより、インターリーブを使用している本発明は大きな利益を提供する。インターリーブ中は、複数の記録及び／又は再生のタスクが、全てのタスクが完了するまで繰り返される。データ記録時の各サイクルの開始時において、データの次の部分は、インデックスを待つことなく最初に使用可能になった物理セクタに再度書き込まれる。例えば、ＤＶＲの場合、２つのビデオ・ストリームが同時に記録されている。
【００３１】
効果を図４、図５に示す。図では、一例として１個のクラスタに２５６のデータ・ブロック（Ｂ０・・・Ｂ２５５）を有するトラックに関連した異なったタスクに対応するトラックのグループを示す。２つにインターリーブされたクラスタ書き込みシーケンスが、従来ＦＢＡ技術として図４に、本発明のインデックスレス・フォーマットについては図５に示されている。
【００３２】
最初に図４の２−クラスタ書き込みシーケンスについて調べると、ドライブは、第１クラスタの第１論理データ・ブロックＢ０をトラック２のインデックスの後の第１物理セクタ（Ｓ０）に書き込む前に、インデック・セクタ４１１がヘッドの下に来るのを待たなければならないことがわかる。この利用されない時間（シーク時間と回転待ち時間）が点線４１２で示されている。ドライブが第１クラスタの書き込みを終了して第２クラスタの書き込みのためにトラック２からトラック５にシークした後、再びインデック４１１の待ちの時間が必要になるため、さらに待ち時間が必要になる。この利用されない時間は点線４１３で示されている。
【００３３】
図５の新しいインデックスレスのフォーマットでは、第１データブロックＢ０は、ヘッドがトラック２に位置付け完了次第、新しいセクタに書き込み開始することが出来る。これは物理セクタ２として示されている。加えて、第２のクラスタをトラック５の最初に遭遇する物理セクタ（セクタＳ６）に書き込むことにより、第２の回転待ちを除くことが出来る。第１のインターリーブされたクラスタの書き込み完了と第２のインターリーブ・クラスタの書き込み開始との間に必要な唯一の待ち時間は、シークして新しいトラックに位置付くためにかかる時間であり、点線４１４によって示されている。
【００３４】
図４の従来技術方式では、インターリーブされたタスクを完了するのにディスクを４回転（フル・トラック・クラスタの書き込みに２回転、インデックス待ち時間に２回転）必要なのに対して、図５のインデックスレス方式では、２〜３回転（フル・トラック・クラスタの書き込みに２回転、トラック間のシークのために１回転以下）となった。加えて、トラック２及びトラック５のデータ・クラスタがインターリーブされたものではなく、同じＡＶデータ・ストリームからの場合は、データ・ストリームが再生されるとき、トラック・スキューはすでに最適に配置されている（即ち、ヘッドはトラック２からトラック５にシーク完了後直ちに読み取りが可能である）。これにより読み取り時の遅延時間が短縮される。
【００３５】
上記の好適な実施例では、物理セクタはアドレス番号を有し、ヘッドがシークから位置付けした後、最初に遭遇するセクタのセクタ番号が読み取られ、論理データ・ブロックＢ０と関連付けられる。最初に遭遇したセクタへの書き込みやそのセクタを記録クラスタの開始位置として認定する、別の方法が存在する。これにはいくつかの方法がある。
・ブロック番号（Ｂ０・・・Ｂ２５５）を物理セクタに書き込む。
・トラック上（例えば、１つの物理セクタ内に）にクラスタの開始標示子を書き込む。
・メモリ内にクラスタの開始位置を保持し、この情報をドライブの特別な位置に（例えば、フリー・スペース又はファイル・ロケーション情報の一部として）記憶する。
【００３６】
真の効果は、書き込み動作に対して回転待ちが削除され、ヘッドがトラックに位置付けされた後、すべての書き込みがディスク１回転だけで完了することである。複数のクラスタ・データの記録時に必要とされるトラックからトラックへのシーク及びヘッド切り替えにおいては、新しいトラック上で最初に遭遇したセクタでは書き込みが継続され、インデックス又は事前に設定されたスキューを待つ必要がないため、本発明は最適であると言える。
【００３７】
読み取り動作は影響されず、やはり回転待ちゼロで実行される。読み取り動作時に最初に遭遇した物理セクタは、シーク後にランダムとなる傾向がある。従って、書き込み動作で導入されたランダム化は、特に有効な真の効果をもたらさない。ヘッドがトラック上に到達すると、そのときに遭遇したセクタから読み取りを開始する。順序通りのデータ転送を要求するホスト・システムでは、最初のクラスタのセクタが読み取られた後にデータをホストに送信することが可能となる。
【００３８】
本発明の重要な特徴は、読み取り／修正／書き込みによる性能低下を発生させないでトラック単位のパリティ・セクタを追加できることである。ＩＢＭの米国特許５，７３７，３４４には、データ・セクタの保護の為にデータ・トラック上にパリティ・セクタを使用することが開示されている。本発明では、データはフル・トラック単位でのクラスタ増分で書き込まれる為に、パリティ・セクタは、性能に目立った影響を受けることなくオン・ザ・フライで計算する事が出来る。
【００３９】
更に、１個又はそれ以上のセクタが完全に喪失してもパリティにより救済されるため、データ・セクタ上の第２レベルのエラー訂正コード（ＥＣＣ）及び２重化同期などの各セクタの他のいかなるオーバ・ヘッドをも削除することが出来る。
【００４０】
１トラックには通常２００以上のセクタが存在するため、１トラックあたり２個のパリティ・セクタを追加しても１％の容量低下にしかならず、第２レベルのＥＣＣ（インターリーブ毎のバイトにつき１．２％）及び２重化同期（４〜５％）の削除によって、より多くの補償が得られる。第１レベルのＥＣＣによって訂正されないセクタ、あるいは同期喪失のセクタは、パリティ・セクタによりオン・ザ・フライで訂正される。
【００４１】
図６（ａ）に、従来技術のＦＢＡアーキテクチャでのＥＣＣ方式を示し、図６（ｂ）に本発明によるＡＶクラスタ・アーキテクチャでのＥＣＣ方式を示す。ＦＢＡシステム（図６（ａ））では、各物理セクタ５０１〜５０４は個別にアクセスでき、従ってデータ整合性の確保のために各セクタは第２レベルのＥＣＣ（それぞれに対応して、５１１〜５１４）により保護されなければならない。
【００４２】
本発明のクラスタ・アーキテクチャ（図６（ｂ））の場合は、データは、クラスタが隣接する物理セクタ６０１〜６０４に書き込まれていても、クラスタで処理される。これにより、ＥＣＣセクタ６１１はクラスタ全体に適用され、個々のセクタ６０１〜６０４は第２のＥＣＣによって妨害されない状態になる。ＥＣＣセクタ６１１は、セクタ６０１〜６０４の何れか一つを喪失しても回復することができる。
【００４３】
現在のハード・ディスクでは、通常、１０１３ビットの読み取りに対して１ビット（１０−１３のエラ−率）程度のハード・エラー率があるとされる。本発明のクラスタ・アーキテクチャでは、１０−５の生の不良セクタ率（同期が取れない又は第１レベルＥＣＣエラー）で、２００データ・セクタあたり２個のパリティ・セクタがあると想定すると、１トラックが訂正されないセクタを持つ確率は１０−９となる。これは、１０−１７のホストに伝送されるハード・ビット・エラー率に相当する。従って、本発明は現行のディスク・ドライブに比べて実質的にさらに高信頼である。
【００４４】
１個のデータ・セクタに第１レベルＥＣＣが訂正できないエラーが存在する場合（セクタ巡回冗長検査エラー）又は同期情報を読み取れない場合は、喪失セクタは、データがホストに転送される前に、訂正される。ひとたび、パリティ・グループ内の全てのデータ・セクタが読み出されると、２個の不良セクタまでは、データを再度読み出す必要なしに、再構築される。
【００４５】
更に、エラーの位置はドライブで認識されている（技術的にはｅｒａｓｕｒｅと呼ばれる）ので、再構築手順はトラックの読み取り終了後ほぼ１セクタ時間内に実行される。この事は、再試行およびソフトウエアＥＣＣ訂正などの現行のエラー回復手順より実質的な性能効果がある。このような動作はストリーミング方式データ・フローの実時間処理にとって極めて重要なことである。
【００４６】
パリティ情報の符号化方式としては、幾つかの方式が存在する。２つの好適な方式はＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）コードと偶数−奇数（Ｅｖｅｎ−Ｏｄｄ）コードである。ＲＳコードは実質的には第１レベルのＥＣＣと同様である。パリティ計算に使用されるセクタ数はパリティ・グル−プと呼ばれる。パリティ・グル−プあたりのセクタ数が２５５個以内に限定されるなら、８ビットのシンボルサイズの２つのチェック・シンボル（複数のデータ・セクタ内の１インターリーブの如く）をＥＣＣとして使用し、２つのパリティ・セクタに収容することが出来る。
【００４７】
つまり、１つのパリティ・グループに存在する任意の２個の不良セクタを訂正することになる。偶数−奇数コードでは、行方向と斜め方向のパリティ方式を使用し、１つのパリティ・グル−プに存在する任意の２個の不良セクタを訂正することができる２個のパリティ・セクタを生成する。両方式とも任意のパリティ・グループ・サイズと不良セクタ数に対応できる。
【００４８】
ゾーン方式ドライブでは、トラック当たりの物理セクタ数はゾーン間で変動し、これに伴ってパリティ・グル−プ内のデータ・セクタ数も変動する。更に、１トラック上には１つよりも多いパリティ・グル−プが存在することが可能である。例えば、１トラックに４００個のデータ・セクタが存在する場合は、パリティ・セクタ毎のデータ・セクタ数を制限する為に２つのパリティ・グループを使用するのがベストである。この場合、クラスタ・サイズとパリティ・グループ・サイズは異なる結果となる。更に、欠陥管理（トラック上の欠陥セクタを精確に描き出すこと）により、クラスタ・サイズが変動することも有り得る。
【００４９】
本発明の性能検証の為に、ゼロ回転待ち書き込み方式を使用する外部ファイル・システムを比較のためのベース・ラインとして使用し、これに１００％の性能指数を割り当てる。ベース・ライン・システムでのゼロ回転待ち書き込み方式では、トラック上のインデックス・セクタの位置は変えない為、ブロックＢｎはセクタＳｎに書き込まれるが、セクタは順不同で書き込まれる。データの書き込みは、ヘッドがセクタＳｎの上に位置し、バッファがデータ・ブロックＢｎを収容している時に、開始できる。
【００５０】
ゼロ回転待ち書き込みでは、ヘッド・トラックへの位置付けが完了し、１データ・トラックの全てのブロックがバッファ・メモリに存在する場合には、１回転のみで書き込みが完了するが、ヘッドの位置付け完了までに未受領のブロックが存在する場合は１回転よりも多くかかる場合が有り得る。ＡＶ環境に於いては、最悪の場合の性能が最も重要なので、動作は、フル・データ・バンド又はゾーン・シークにトラック内の全セクタの書き込みを完了するための時間を加えたものとして定義される。
【００５１】
上述の本発明のフォーマットでは、ベース・ライン性能の１１５％から１３５％の性能であり、書き込み動作の実行において１５〜３５％ほど高速であることを意味する。クラスタ・サイズを３つのフル・トラックとして選択した場合には、１７９％〜２１１％の性能まで向上する。クラスタ・サイズを大きくすると、処理能力は劇的に向上するが、比例してより大きなバッファが必要となる。
【００５２】
本発明は、好適な実施例を参照して詳細に説明してきたが、形式及び詳細に関しての各種の変更が、本発明の精神、範囲及び教示内容から離れることなく行われ得るであろうことは、本技術分野に精通する人々には理解されるであろう。従って、本発明の開示は単に説明の為であって、特許請求の範囲に明記の範囲にのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、ディスク上の１データ・トラック内にある８個の物理セクタ（Ｓ６・・・Ｓ５）と関連する８個の固定長論理ブロック（Ｂ０・・・Ｂ７）に編成された１トラック・クラスタを示す。
【図２】本発明の一実施例による、記録された論理ブロック・データを含む物理セクタとともに１トラックを示すディスク・ドライブの概略図である。
【図３】本発明の一実施例による、１個のデータ・クラスタの書き込みプロセスを説明するフローチャートである。
【図４】インターリーブされた２つのデータ・ストリームの論理ブロックを物理セクタに書き込むのに、トラック毎にインデックス待ちが必要な従来技術のプロセスを示す。
【図５】目的トラックへのシーク完了後、インターリーブされた２つのデータ・ストリームの論理ブロックを最初に遭遇した物理セクタに書き込む本発明のプロセスを示す。
【図６】（ａ）は従来技術のＦＢＡによる１トラック上のデータとＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ　Ｃｏｄｅ：エラー訂正コード）の配置を示す。（ｂ）は本発明のクラスタ・アーキテクチュアでの１トラック上のデータとＥＣＣ（エラー訂正コード）の配置を示す。
【符号の説明】
１０１…アクチュエータ・アーム
１０２…Ｒ／Ｗヘッド
１０３…ディスク
１４０…ヘッドＲ／Ｗ処理装置
１４１…サーボ制御回路
１４２…制御論理
１４３…バファ・メモリ
１４４…インタフェース制御
１４５…Ａ／Ｖデータ源
６０１，６０２，６０３，６０４…物理セクタ
６１１…ＥＣＣセクタ。
【図１】
2004095147.tif 000003
【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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