DE10037479A1

DE10037479A1 - Schaltungsanordnung und Verfahren zum Auffrischen von Daten, die mit einer Dichte aufgezeichnet sind, die ausreichend hoch ist, eine thermische Verschlechterung durchzumachen

Info

Publication number: DE10037479A1
Application number: DE10037479A
Authority: DE
Inventors: Michael Alex
Original assignee: Komag Inc
Current assignee: WD Media LLC
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2001-03-01
Also published as: US6429984B1; JP2001110004A; US7196860B2; US20020080508A1; GB0019260D0; GB2355106B; US6628466B2; US20040047062A1; US20030007269A1; GB2355106A

Abstract

Ein Gerät und Verfahren schreiben Daten auf einen Speicherträger und frischen anschließend automatisch die Daten auf, um einen Verlust der Daten aufgrund einer spontanen thermischen Verschlechterung zu vermeiden. Das Gerät und das Verfahren können prüfen, ob ein Indikator (auch als "Wiederauffrischungsindikator" bezeichnet), wenn dieser gleichzeitig mit dem Schreiben der Daten gespeichert ist, einen vorherbestimmten Zustand erfüllt, der zeigt, daß die Daten wiederaufgefrischt werden müssen. Wenn dies so ist, wird ein "Wiederauffrischungsbetrieb" durchgeführt, wo die wiederaufzufrischenden Daten vom Speicherträger gelesen und auf den gleichen zurückgeschrieben werden. Der Wiederauffrischungsindikator kann irgendein Parameter sein, der eine Notwendigkeit anzeigt, die Daten vor dem Auftreten von einem oder mehreren geringen Fehlern aufzufrischen. Bei einem Beispiel lesen das Gerät und das Verfahren die Daten gleichzeitig mit dem Schreiben der Daten und messen eine Amplitude eines Rücklesesignals und speichern - als Wiederauffrischungsindikator - einen vorherbestimmten Teil (beispielsweise die Hälfte) eines Meßwertes (d. h. eines Schwellenwertes). Wenn ein laufender Wert der Amplitude unterhalb der gespeicherten Werts fällt, werden die Daten wieder aufgefrischt. Bei einem anderen Beispiel wird eine Zeitdauer (oder ein Bruchteil davon), für welche die Daten ohne Fehler gelesen werden können, dem laufenden Datum hinzugefügt, um ein zukünftiges Datum zu berechnen, wenn die ...

Description

Ein typisches Datenspeichersystem umfaßt einen Magnetträger, beispielsweise eine Platte oder ein Band, um Daten zu speichern, und einen Umformer, der dazu verwendet wird, Daten auf den Träger zu schreiben und diese daraus zu lesen. Das Schreiben von Daten auf eine Platte erfordert im allgemeinen das Durchschicken eines Stroms durch ein Schreib element des Umformers, um magnetische Kraftlinien zu erzeugen, die einen speziellen Be reich der Plattenfläche magnetisieren. Jeder magnetisierte Bereich überdeckt normalerweise eine Anzahl von Körnern (beispielsweise 100-1000). Das Lesen von Daten aus einem spezi ellen Plattenbereich wird üblicherweise durch ein Leseelement des Umformers durchgeführt, der die magnetischen Kraftlinien abtastet, die aus den magnetisierten Bereichen der Platte austreten. Wenn das Leseelement (welches einen induktiven Sensor, einen magneto-resistiven Sensor (MR-Sensor) oder einen IMR-Sensor umfaßt) über eine Plattenfläche läuft, erzeugt die Wechselbeziehung zwischen dem Leseelement und den magnetisierten Bereichen der Platten fläche elektrische Signale, die im allgemeinen als Lesesignale (readback signals) bezeichnet werden.

Diese Lesesignale können Fehler enthalten, die beispielsweise durch thermische Erhebungen oder Nullinienwanderungen des Lesesignals entstehen, und sie können durch eine Schaltungsanordnung korrigiert werden, die in der US-PS 5 818 565 beschrieben ist. Au ßerdem wird in der US-PS 5 530 705 ein Verfahren beschrieben, um Fehler in Daten zu be stimmen, die von einem Umformer in einem Plattenlaufwerk gelesen werden, um die Fehler in den Daten zu korrigieren, wobei eine Fehlerkorrekturschaltung verwendet wird, um ein Maß an Fehlern beizubehalten, und, wenn das Maß einen Schwellenwert erreicht, eine Kipprozedur an den Umformer für einen Versuch anzulegen, die Leistung des Übertragers zu verbessern. Wenn der Kopf außerdem den Status einer niedrigen Amplitude zeigt, kann da nach der Status auf einen normalen Status (hohe Amplitude) geändert werden, wobei der Ru hestrom umgekehrt wird, wie in der US-PS 5 661 614 beschrieben ist.

Laufwerke von Western Digital Corporation (beispielsweise WD Caviar AC310100 10.1 GB hard drive) besitzen eine Zusatzeinrichtung mit der Bezeichnung "Data Lifeguard", die Sektoren automatisch identifiziert und diese repariert, bevor ein Datenverlust auftritt, wie beispielsweise in "Failure Prevention and Data Protection Through Data Life gruard" beschrieben wurde, die durch http://www.wde.com erhältlich ist. Wie dort beschrie ben führt die Zusatzeinrichtung Off-Line-Abtastungen der Platte durch, während das Fest plattenlaufwerk im Leerlauf ist, und frischt schwache Daten wieder auf. Die Zusatzeinrich tung arbeitet alle acht Betriebsstunden zum täglichen Schutz automatisch, mit dem Zweck, eine Abtastung pro Tag durchzuführen. Die Data Lifeguards-Off-Line-Abtastung identifiziert und repariert Grenzsektoren. Wenn die Off-Line-Abtastung einen ECC-Firmware-Correc table-Fehler antrifft, führt Data Lifeguard einen Sektortest durch, um festzustellen, ob ein Datenträgerfehler existiert.

Wenn ein Trägerfehler existiert, schreibt Date Lifeguard die korrigierten Daten in den ursprünglichen Sektor zurück, liest diese wieder, um sicherzustellen, daß der Sektor spei cher-resident ist. Wenn der Fehler beim Zurücklesen zurückkehrt, verschiebt Data Lifeguard den Sektor auf einen Reserveregisterspeicher und schreibt die korrigierten Daten in den Re servesektor. Wenn die Off-Line-Abtastung Sektoren antrifft, die außerordentliche Wiederho lungen zur Fehlerentdeckung erforderlichen, führt Data Lifeguard nochmals den Sektortest durch. Wenn der Fehler beim Zurücklesen noch zurückkehrt, verschiebt Data Lifeguard den Sektor auf den Reserveregisterspeicher und schreibt die korrigierten Daten in den Reserve sektor. Data Lifeguard schützt außerdem zukünftige Daten, die in verdächtige Sektoren ge schrieben werden. Wenn die Off-Line-Abtastung einen nicht-korrigierbaren Fehler aufgrund von ECC antrifft, aktualisiert der Data Lifeguard die interne Fehlerliste des Laufwerks für den verdächtigten Sektor. Der nächste Host-Schreibbefehl für den verdächtigten Sektor wird einen Sektortest nach dem Schreiben durchführen, um sicherzustellen, daß die geschriebenen Be nutzerdaten lesbar sind. Wenn ein Fehler während des Zurücklesens auftritt, verschiebt Data Lifeguard den Sektor in den Reserveregisterspeicher und schreibt die Benutzerdaten in den Reservesektor.

Mit einem Gerät und einem Verfahren gemäß der Erfindung werden Daten auf ei nen Speicherträger, beispielsweise einen Magnetträger (beispielsweise eine Festplatte, Dis kette oder ein Band) geschrieben, wobei die Daten vor dem Auftreten eines nicht-behebbaren Fehlers (auch als "schwerer" Fehler bezeichnet) bezüglich der Daten aufgefrischt werden. Insbesondere werden die Daten bei einer Ausführungsform mit einer Flächendichte gespei chert, die ausreichend hoch ist, eine spontane Verschlechterung (beispielsweise einen Verlust der Amplitude des Lesesignals) der Daten mit der Zeit zu bewirken. Wenn notwendig, werden die geschriebenen Daten gelesen und in der normalen Art und Weise verwendet (obwohl die Amplitude des Lesesignals sich mit der Zeit vermindert).

Im Anschluß an das Datenschreiben und bevor ein schwerer Fehler aufgrund der spontanen Verschlechterung auftritt, führen das Gerät und das Verfahren einen "Wiederauffri schungs"-Betrieb (Refresh-Betrieb) durch. Beim Wiederauffrischungsbetrieb werden die wie deraufzufrischenden Daten aus den Speicherträger gelesen und umgeschrieben (entweder auf den gleichen oder einen anderen Speicherträger in Abhängigkeit von der Ausführungsform). Die wiederholte Arbeit des Wiederauffrischungsbetriebs erlaubt es, daß Daten für eine unbe stimmte Zeitdauer gespeichert werden können, und mit einer Dichte, die ausreichend hoch ist, daß diese eine Verschlechterung vor jedem Auffrischungsbetrieb zur Folge hat, wobei ein schwerer Fehler vermieden wird.

Bei einer Ausführungsform werden durch das Gerät und das Verfahren der Wie derauffrischungsbetrieb nur beim Auftreten eines vorherbestimmten Ereignisses durchgeführt, beispielsweise, wenn ein Indikator (auch als "Wiederauffrischungsindikator" bezeichnet), einen vorherbestimmten Zustand erfüllt, der anzeigt, daß die Daten wiederaufgefrischt werden sollen (beispielsweise die Daten sind dabei, einen oder mehrere behebbare Fehler zu enthal ten, die auch als "weiche" Fehler (soft errors) genannt werden). In Abhängigkeit von der Aus führungsform können das Gerät und das Verfahren den Wiederauffrischungsindikator gleich zeitig mit dem Schreiben der Daten speichern. Alternativ kann der Wiederauffrischungsindi kator in das Gerät oder Verfahren (beispielsweise in der Software fest codiert) eingebaut sein. Die Verwendung des Wiederauffrischungsindikators beseitigt die Notwendigkeit, die Fest platte abzutasten (wie dies beispielsweise durch Data Lifeguard erforderlich ist), um die wie deraufzufrischenden Daten zu identifizieren. Anstelle davon identifiziert die Verwendung des Wiederauffrischungsindikators automatisch die wiederaufzufrischenden Daten, sogar dann, bevor ein schwerer Fehler auftritt, um einen Datenverlust zu verhindern.

Bei einem Beispiel werden durch das Gerät und das Verfahren die Daten gleich zeitig mit dem Schreiben der Daten zurückgelesen und eine Amplitude oder eine weitere Ei genschaft eines rückgelesenen Signals gespeichert, wobei als Auffrischungsindikator ein vor herbestimmter Teil (beispielsweise die Hälfte) des gemessenen Wertes gespeichert wird. Bei diesem Beispiel reduziert sich die Amplitude des rückgelesenen Signals mit der Zeit, wenn die Magnetisierung im Speicherträger in Unordnung kommt (beispielsweise aufgrund der thermischen Energie). Wenn der laufende Wert der Amplitude unterhalb des gespeicherten Werts fällt, werden die Daten wieder aufgefrischt. Der vorherbestimmte Teil wird durch Te sten des Speicherträgers unter realistischen Zuständen festgelegt, bis ein oder mehrere kleine Fehler (oder ein schwerer Fehler bei einer anderen Anordnung) vorkommen, die durch die Unterteilung des Wertes der Amplitude (im Fehlerzeitpunkt) durch den Wert der Amplitude im Schreibzeitpunkt folgen.

Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Zeitdauer (oder ein Bruchteil da von), bei der die Daten ohne Fehler gelesen werden können (auch als fehlerfreie Zeitdauer bezeichnet), dem laufenden Datum hinzugefügt, um ein zukünftiges Datum zu berechnen (auch als "nächstes Wiederauffrischungsdatum" oder einfach als "Auffrischungsdatum" be zeichnet), wenn die Daten wiederaufgefrischt werden müssen. Durch das Gerät und das Ver fahren werden das nächste Wiederaufgefrischungsdatum als Wiederauffrischungsindikator gespeichert. Nach der fehlerfreien Zeitdauer wird das Wiederauffrischungsdatum älter als das laufende Datum, und das Gerät und das Verfahren führen einen Wiederauffrischungsbetrieb durch und setzen das Wiederauffrischungsdatum zurück.

Anstelle einen Wiederauffrischungsindikator zu verwenden, können andere Ver fahren bei anderen Ausführungsformen verwendet werden. So können beispielsweise die Da ten periodisch (beispielsweise einmal am Tag) unabhängig vom Grad der Verschlechterung der Daten wiederaufgefrischt werden (beispielsweise, ohne eine Off-Line-Abtastung durchzu führen). Als weiteres Beispiel kann ein Wiederauffrischungsbetrieb als Antwort auf ein vor herbestimmtes Ereignis durchgeführt werden, beispielsweise der Ermittlung eines geringen Fehlers. Alternativ können zwei Amplituden verglichen werden, wobei eine erste Amplitude die wiederaufzufrischenden Daten sind, und eine zweite Amplitude ein Testsignal ist, das gerade geschrieben wurde, um dadurch zu bestimmen, ob es einen Amplitudenverlust durch eine vorherbestimmte Höhe gibt (und, wenn dies so ist, wird ein Wiederauffrischungsbetrieb durchgeführt).

Der Wiederauffrischungsbetrieb kann beliebig oft durchgeführt werden, um die Daten ohne nicht mehr zu behebbaren Verlust eine unbestimmte Zeitdauer lang zu halten, um dadurch das Speichern von Daten bei Dichten zu erlauben, die ansonsten einen spontanen Datenverlust mit der Zeit zur Folge hätte. Insbesondere können Daten vorsätzlich in Körnern gespeichert werden, die eine Magnetisierungsenergie haben (K_UV, wobei K_U eine Korn anisotropy ist und V das Kornvolumen ist), d. h., weniger als die Energie, die normalerweise verwendet wird, das Vermeiden der spontanen Demagnetisierung durch thermische Energie sicherzustellen. Diese Verwendung erlaubt es, daß die Flächendichte (durch die Anzahl von Bits in einem Einheitsbereich festgelegt) der gespeicherten Daten sich signifikant vergrößert (beispielsweise um eine Größenordnung), verglichen mit der Flächendichte beim Stand der Technik. Die Flächendichte kann dadurch vergrößert werden, daß der Durchmesser eines je den Korns vermindert wird, oder daß die Anzahl von Körnern, die verwendet werden, ein Signaldatenbit zu halten, vermindert wird, oder durch beides. Die Flächendichte kann außer dem vergrößert werden, indem benachbarte Bits enger aneinander gespeichert werden. Jede solche Vergrößerung der Flächendichte erlaubt es, daß der Speicherträger (die Festplatte oder die Bänder) eine vergrößerte Datenspeicherkapazität verglichen zum Stand der Technik ha ben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt die graphischen Darstellungen 3-5 den Amplitudenabfall von Lesesi gnalen (längs der y-Achse) von Daten, die mit unterschiedlicher linearer Dichte aufgezeichnet sind (wobei bei der graphischen Darstellung 3 eine höhere lineare Dicht als bei der graphi schen Darstellung 5 vorhanden ist) als Funktion der Zeit (längs der x-Achse), die in Zehner- Logarithmuswerten dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt in einer graphischen Darstellung die Amplitude eines Lesesignals im Zeitpunkt des Schreibens der Daten nach dem Betrieb eine signifikante Zeitdauer lang, und außerdem, nachdem Daten gemäß der Erfindung wieder aufgefrischt wurden.

Fig. 3 zeigt in einem Prinzip-Blockdiagramm verschiedene Komponenten, die in einem Computer enthalten sind, bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 zeigt in einem Flußdiagramm Schritte, die durch den Computer von Fig. 3 durchgeführt werden, um Daten vor dem Verlust von Daten wieder aufzufrischen.

Fig. 5 und 6 zeigen die Speicherung eines Wiederauffrischungsindikators in je weils zwei unterschiedlichen Dateisystemen.

Fig. 7 und 9 zeigen in Prinzip-Blockdiagrammen die Verwendung eines Amplitu dendetektors, um eine Amplitude zu messen, die als Wiederauffrischindikator verwendet wird, bei einer speziellen Ausführungsform.

Fig. 8 zeigt in einem Blockdiagramm eine PRML-Schaltung nach dem Stand der Technik, die als Rücklesekanal 44 bei einer Speichereinrichtung 11 von Fig. 7 verwendet wird.

Fig. 10 zeigt eine Schaltungsanordnung, die beim Erzeugen der graphischen Dar stellungen 2-5 verwendet wird, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren schreiben gemäß der Erfindung Daten auf ei nen magnetischen Speicherträger in einer ausreichend hohen Dichte, bei der eine Ver schlechterung in einem Lesesignal der Daten spontan auftritt, und vor einem dauernden Ver lust von Daten führen sie einen Auffrischungsbetrieb durch (beispielsweise das Zurücklesen von Daten und das Umschreiben von Daten). Wenn insbesondere Daten auf eine Spur auf einer beispielsweise Platte geschrieben sind, haben die Korngruppen in der Spur eine abwech selnde Magnetisierungspolarität (beispielsweise eine Magnetisierung, die nach rechts oder nach links zeigt) in Abhängigkeit von den Daten, die gerade aufgezeichnet werden (die nor malerweise in Form von "Übergängen" in der Polarität aufgezeichnet sind, wobei jeder Über gang ein oder mehrere Bits der Daten zeigt). Bei einer Platte ist der niedrigste Energiezustand ein willkürlicher Zustand, wo die Kornpolaritäten in alle Richtungen zeigen (oder in anti-pa rallelen Richtungen), wobei der Durchschnitt Null ist. Mit dem Zeitablauf bewirkt die thermi sche Energie, daß die Kornpolarität willkürlich wird, wenn die Aufzeichnungsdichte ausrei chend hoch ist (beispielsweise größer als die vorherbestimmte Dichte), so daß die Körner, die vorher magnetisiert sind, um nach "links" (oder nach "rechts") zu zeigen, nicht länger nach "links" (oder nach "rechts") zeigen.

Wenn eine signifikante Anzahl von Körnern in einer Gruppe (beispielsweise 50%) willkürlich wird, zeigt der Wert des Lesesignals, welches während des Lesens der Daten er halten wird, nicht mehr die vorher geschriebenen Daten (d. h., ein Fehler tritt auf). Eine kleine Anzahl dieser Fehler (auch als "geringe" Fehler bezeichnet) kann korrigiert werden, wobei ein Fehlerkorrekturcode verwendet wird, der bei der Datenspeicherung und Datenrückgewinnung bekannt ist. Nach Ablauf einer zusätzlichen Zeitdauer jedoch werden die zu korrigierenden Fehler zu zahlreich, wobei der Fehlerkorrekturcode verwendet wird, was einen dauernden Datenverlust zur Folge hat (auch als "schwerer" Fehler bezeichnet). Vor einem solchen per manenten Datenverlust führen die Vorrichtung und das Verfahren automatisch einen Auffri schungsbetrieb durch (vorzugsweise, ohne den gesamten Speicherträger abzutasten, wie dies beispielsweise durch Data Lifeguard erforderlich ist).

Wenn Daten wiederholt wie hier beschrieben aufgefrischt werden, können sie auf unbestimmte Zeitdauer beibehalten werden (ohne schwerwiegende Fehler, die durch spontane Verschlechterung aufgrund der thermischen Energie verursacht werden), obwohl sie mit einer Dichte gespeichert sind, die größer als die vorherbestimmte Dichte ist. Damit erlaubt es die Vorrichtung und das Verfahren, daß die Größe (Höhe und Durchmesser) jedes Korns, die An zahl von Körnern, und/oder der Abstand zwischen zwei benachbarten magnetisierten Berei chen (jeder Bereich, der eine Gruppe von Körnern enthält) so klein wie gewünscht ausgeführt wird, unabhängig von der Verschlechterung aufgrund der thermischen Energie (k_BT, wobei k_B die Boltzmann-Konstante und T die absolute Temperatur ist), obwohl diese durch die Häufig keit des Auffrischungsbetriebs begrenzt ist. Beispielsweise braucht bei einem Magnetträger der oben beschriebenen Art jeder magnetisierte Bereich nur mehrere 10 Körner haben (an stelle von mehreren hundert Körnern), der Durchmesser jeden Korns kann auf 100 Å reduziert werden (oder sogar auf wenige mehrere 10 Å, beispielsweise 50 Å), und der nächste benach barte Übergang kann kleiner als wenige Korndurchmesser davon weg sein (beispielsweise 250 Å davon weg), solange die Daten in einer Weise wieder aufgefrischt werden, die ausrei chend ist, schwerwiegende Fehler zu verhindern, wie hier beschrieben wurde.

Daher kann die Flächendichte von Daten, die auf dem Magnetträger gespeichert werden, gegenüber der bekannten Dichte beträchtlich vergrößert werden, beispielsweise um eine Größenordnung, während die Amplitude des Lesesignals sich mit der Zeit verschlechtert. Bei einem Beispiel werden die Daten mit einer Dichte gespeichert, wo die Verschlechterung asymtotisch auftritt, beispielsweise mit dem Energieverhältnis (K_UV/k_BT) unter 50 (Raum temperatur angenommen). Bei diesen Beispiel wird angenommen, daß die Körnergröße einen Durchmesser zwischen 100 und 150 Å und eine Höhe von 100 bis 150 Å haben. Eine spontane Verschlechterung des Rücklesesignals und ein eventueller Datenverlust tritt, wie hier be schrieben, beispielsweise auf, wenn der Korndurchmesser unterhalb von 100 Å liegt.

Fig. 1 zeigt die Verschlechterung der Amplitude beim Lesesignal als Funktion der Zeit (beispielsweise, wie für die graphische Darstellung 3 gezeigt ist, fällt die Amplitude des Lesesignals unter 88% der Ursprungs-Amplitude vor einem Jahr). In Fig. 1 ist die graphische Darstellung 3, 4 bzw. 5 für die lineare Dichte 400, 300 bzw. 200 kFCI (tausend Fluxänderun gen pro Inch) für den Betrieb bei Raumtemperatur, beispielsweise von 22°C. Die jeweiligen Frequenzen für die graphischen Darstellungen 3-5 sind 100, 75 und 50 MHz. Es sei ange merkt, daß in diesem Beispiel die Körner in der Ebene des Films magnetisiert sind, d. h., sie können in Form einer Platte oder Band verwendet werden, was auch als "Longitudinal-Träger bekannt ist. In Abhängigkeit von der Ausführung kann das oben beschriebene Energieverhält nis so gewählt werden, daß es weniger als 50 ist (beispielsweise kann dieses sogar 40 sein in Abhängigkeit von dem Meßverfahren).

Das Energieverhältnis ist eine Funktion der Anzahl von Parametern, beispiels weise der magnetischen Anisotropie, der Filmdicke und der Betriebstemperatur. Insbesondere wird, wenn die Filmdicke reduziert wird, das Volumen jeden Korns ebenfalls reduziert, und die Polarität von magnetischen Signalen, die in den Körnern aufgezeichnet ist, wird auf die Verschlechterung aufgrund der thermischen Energie bei Raumtemperatur anfällig. Außerdem erleben, sogar wenn die Korngröße die gleiche bleibt, die aufgezeichneten Signale eine sich vergrößernde thermische Verschlechterung, wenn die Aufzeichnungsdichte ansteigt (bei spielsweise durch Schreiben von Übergängen, die enger beieinander sind, durch Aufzeichnen bei hohen Frequenzen als normal, oder durch Drehen der Platte langsamer als normal). Mit der Zeit werden die Magnetisierungen eines oder mehrerer Körner, die in einem Magnetbe reich vorhanden sind, zu Fehlstellen, was eine Verschlechterung der Amplitude des Lesesi gnals zur Folge hat, wenn Daten, die vorher in den Körnern gespeichert wurden, gelesen wer den. Das Testen des Speicherträgers unter realistischen Bedingungen, beispielsweise bei nor malen Betriebstemperaturen, beispielsweise im Bereich von 22-80°C und einem normalen Abstand zwischen benachbarten Magnetisierungen, beispielsweise 100 nm, bis ein geringer Fehler auftritt, liefert die Amplitude des Lesesignals im Zeitpunkt des Fehlers. Ein solcher Testvorgang kann verwendet werden, um als Wiederauffrischungsindikator einen Wert der Amplitude des Lesesignals auszuwählen, bei dem ein Wiederauffrischungsbetrieb durchzu führen ist.

So wird bei einer Ausführungsform der Abstand zwischen benachbarten magneti sierten Stellen des Magnetträgers klein genug gehalten, um sicherzustellen, daß die Ampli tude des Lesesignals spontan mit der Zeit abnimmt. So kann beispielsweise der Abstand klei ner als 50 nm gemacht werden, um mit einer Aufzeichnungsdichte von 500 kFCI aufzuzeich nen, so daß Zwischenwirkungen zwischen Feldern in benachbarten Magnetisierungsstellen die Verschlechterung der Amplitude beschleunigen, wie in Fig. 1 durch die Linien 3-5 gezeigt ist, wo die normierte Signalamplitude längs y-Achse und die Zeit in Logarithmuseinheiten längs y-Achse dargestellt ist.

Bei einer Ausführungsform wird ein Wiederauffrischungsindikator ausgewählt, um sicherzustellen, daß die Daten wiederaufgefrischt werden, wenn eine Amplitude Si des Lesesignals im Schreibzeitpunkt, beispielsweise im Zeitpunkt t1, wie in Fig. 2 gezeigt ist, auf einen Wert Sd abfällt, beispielsweise im Zeitpunkt t3, der ein vorherbestimmter Bruchteil, beispielsweise eine Hälfte der Originalamplitude ist. Nach einem Wiederauffrischungsbetrieb kehrt die Amplitude des Lesesignals zurück zum Ursprungswert Si (beispielsweise im Zeit punkt t5 und t6 in Fig. 2).

Bei einem Beispiel wird ein Wiederauffrischungsindikator mit dem Wert von 0,5 Si mit den Daten gespeichert. Danach wird der Wiederauffrischungsbetrieb durchgeführt, wenn die Vorrichtung und das Verfahren herausfindet, daß Sd ≦ 0,5 Si ist. Bei einem anderen Beispiel wird der Wiederauffrischungsindikator auf der Basis einer Zeitdauer (t3-t1) be rechnet, während der die Amplitudenverschlechterung ohne einen schwerwiegenden Fehler auftreten kann. Eine derartige fehlerfreie Dauer (oder ein Bruchteil davon, beispielsweise 50% der Dauer) wird dem Datum zum Schreiben der Daten hinzugefügt, um den Wiederauf frischungsindikator festzulegen. Danach wird der Wiederauffrischungsbetrieb automatisch durchgeführt, sobald herausgefunden wird, daß das als Wiederauffrischungsindikator gespei cherten Datum älter als das laufende Datum sind.

Eine solche Vorrichtung und ein solches Verfahren beseitigen die Notwendigkeit, eine Festplatte insgesamt abzutasten, um das Auftreten eines Fehlers während des Lesens der Daten zu ermitteln. Anstelle davon wird ein Wiederauffrischungsindikator gleichzeitig mit dem Schreiben der Daten gespeichert. Danach verwenden die Vorrichtung und das Verfahren den Wiederauffrischungsindikator, um zu bestimmen, ob eine Datenwiederauffrischung wie der durchgeführt werden muß. Der Wiederauffrischungsindikator kann irgend ein Parameter sein, der eine Notwendigkeit signalisiert, die Daten in einem Zeitpunkt vor dem Auftreten eines schwerwiegenden Fehlers wiederaufzufrischen.

Bei einer Ausführungsform schreibt ein Computer 8 (Fig. 3), wie beispielsweise durch den Schritt 10 in Fig. 4 gezeigt ist, Daten auf eine Datei, beispielsweise die Datei 91 in Fig. 3, d. h., in eine der Dateinummern 9A-N, A ≦ I ≦ N, wobei N die Gesamtzahl von Dateien ist, in einem Speicherträger, beispielsweise eine Festplatte 1 in einer Festplatteneinheit 12. Gleichzeitig mit, d. h., gerade vorher, während oder gleich danach mit dem Schreiben der Da ten, beispielsweise innerhalb des gleichen Tages, speichert der Computer 8 außerdem optio nal, beispielsweise wie in dem Schritt 14 in Fig. 4 gezeigt ist, einen Wiederauffrischungsindi kator, beispielsweise den Indikator 13I in Fig. 3, zur späteren Verwendung bei der Bestim mung des Zugriffsverhaltens des Wiederauffrischungsbetriebs. Danach liest, wenn notwendig, der Computer 8 die geschriebenen Daten, wie beispielsweise durch den Schritt 15 in Fig. 4 gezeigt ist, und verwendet diese in einer normalen Art und Weise.

Der Computer 8 ist außerdem mittels Software so programmiert, daß er automa tisch einen Wiederauffrischungsbetrieb durchführt, wie durch die Schritte 16-19 gezeigt ist. Insbesondere wartet der Computer 8, wie durch den Schritt 16 in Fig. 4 gezeigt ist, auf ein Ereignis, was anschließend als "Wiederauffrischungsprüfereignis" bezeichnet wird, daß bei spielsweise die Ermittlung eines geringen Fehlers entweder periodisch oder in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Ereignis auftreten kann. Im Fall des vorbestimmten Ereignisses prüft der Computer 8, wie durch den Schritt 17 gezeigt ist, ob ein vorher gespeicherter Indi kator 13I, der auch als "Wiederauffrischungsindikator" bezeichnet wird, (siehe Fig. 3) einen vorherbestimmten Zustand erfüllt, der zeigt, daß Daten wiederaufgefrischt werden müssen. Wenn nicht, kehrt der Computer 8 zum Schritt 16 (oben beschrieben) zurück.

Wenn dies so ist (und außerdem im Fall eines periodischen Ereignisses), führt der Computer 8 einen "Wiederauffrischungs"-Betrieb durch, wo die wiederaufzufrischenden Da ten von der gleichen Datei (wie durch den Schritt 18 gezeigt ist) und in diese (wie durch den Schritt 19 gezeigt ist) zurückgeschrieben werden (bei dieser Ausführungsform; bei einer al ternativen Ausführungsform werden die Daten in eine neue Datei auf der Festplatte 12 ge schrieben, die auf die Löschung der Originaldatei folgt). Danach aktualisiert der Computer 8, wie durch den Schritt 20 gezeigt ist, den Wiederauffrischungsindikator für die Daten, die im Schritt 19 geschrieben wurden. Danach kehrt der Computer 8 zum Schritt 16 zurück, um auf ein weiteres Wiederauffrischungsprüfereignis zu warten. Der Computer 8 kehrt unmittelbar vom Schritt 19 zum Schritt 16 im Fall eines periodischen Ereignisses zurück.

Auf diese Weise kann der Wiederauffrischungsbetrieb (Schritt 18 und 19) beliebig oft wiederholt werden, um die Daten ohne Verlust für eine unbestimmte Periode zu halten, um dadurch die Verwendung eines Speicherträgers in einer Weise zu erlauben, die bewirkt, daß das Lesesignal die Amplitude über eine Zeitdauer verliert. Eine solche Verwendung er laubt es, daß die Flächendichte der gespeicherten Daten signifikant vergrößert werden kann, beispielsweise durch eine Größenordnung, verglichen zu Flächendichten beim Stand der Technik. Die Vergrößerung der Flächendichte erlaubt es, daß Plattenlaufwerke eine vergrö ßerte Kapazität im Vergleich zum Stand der Technik haben.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei den oben mit Hilfe von Fig. 4 beschriebenen Schritten anstelle der Festplatte 11 (Fig. 3) ein anderer Speicher, beispielsweise eine Diskette 21 oder ein Band 22 verwendet werden kann, um eine Datendatei oder einen Wiederauffri schungsindikator oder beide zu speichern. Es außerdem angemerkt, daß diese. Schritte entwe der durch einen Prozessor (in Firmware), der in der Speichereinheit angeordnet ist, durchge führt werden können, oder durch einen Mikroprozessor 23 (in Software), der als Zentralverar beitungseinheit des Computers 8 arbeitet.

Bei einem Beispiel liest der Computer 8 Daten gleichzeitig mit dem Schreiben der Daten und mißt eine Amplitude (oder eine weitere Eigenschaft) des Lesesignals im Schreib zeitpunkt. Der Computer 8 speichert ein vorherbestimmtes Bruchteil, beispielsweise die Hälfte des gemessenen Wertes als Wiederauffrischungsindikator, beispielsweise im Feld 31J (Fig. 5), welches eine der Feldnummern 31A-31P, A ≦ J ≧ P, wobei P eine Gesamtzahl von Feldern ist, in eine Verzeichnisadresse 32 eines FAT-Dateisystems 33. Danach prüft im Schritt 17 (Fig. 4) der Computer 8, ob der gespeicherte Wert der Eigenschaft des Lesesignals größer ist als ein laufender Wert, und wenn dies so ist, führt er den Wiederauffrischungsbe trieb durch (siehe Schritte 18 und 19 in Fig. 4).

Es sei angemerkt, daß andere Felder der Verzeichnisadresse 32 andere Datei merkmale halten, beispielsweise den Dateinamen im Feld 31A und die Dateigröße im Feld 31P (wie in der US-PS 5 363 487 beschrieben ist, mit dem Titel "Method and System for Dy namic Volume Tracking in an Installable File System" ausgestellt auf William et al., 8. No vember 1994, auf die hier insgesamt bezuggenommen wird). Anstelle des FAT-Dateisystems 33 und der Verzeichnisadresse 32 von Fig. 5 können ein anderes Dateisystem 36 und die Ver zeichnisadresse 34, wie in Fig. 6 gezeigt ist, den Wiederauffrischungsindikator halten (bei spielsweise ist ein Datum der nächsten Wiederauffrischung im Feld 35M gespeichert).

Wie oben kurz beschrieben fügt in einem anderen Beispiel gleichzeitig mit dem Datenschreiben der Computer 8 eine fehlerfreie Zeitdauer (oder ein Bruchteil davon) zum laufenden Datum hinzu, um ein zukünftiges Datum zu berechnen (auch als "Wiederauffri schungsdatum" bezeichnet), wann die Daten wieder aufgefrischt werden müssen, und spei chert das Wiederauffrischungsdatum (wie durch den Schritt 14 in Fig. 4 gezeigt) als Wieder auffrischungsindikator. In diesem Beispiel bestimmt der Computer 8 (siehe Schritt 17 in Fig. 4), ob das Wiederauffrischungsdatum älter als ein laufenden Datum ist, und wenn dies so ist, führt er den Wiederauffrischungsbetrieb durch und setzt das Wiederauffrischungsdatum zu rück.

Bei einer Ausführungsform wird die Zeitdauer zwischen zwei Wiederauffri schungsoperationen auf die Verlustrate der Amplitude des Lesesignals bezogen (d. h., die wie derum von der Flächendichte der aufgezeichneten Daten abhängt). Bei dieser Ausführungs form nimmt das Zugriffsverhalten der Wiederauffrischungsoperation weniger Zeit in An spruch als die Zeitdauer, für welche der Speicherträger nicht für Normaloperationen verwen det wird (Operationen, die keine Wiederauffrischungsoperation sind). Wenn daher eine Fest platte nicht für eine Zeitdauer von 50% einer vorgegebenen Zeitdauer (beispielsweise Stunde oder Tag) verwendet wird, nimmt der Wiederauffrischungsbetrieb weniger als 50% in An spruch, so daß der Wiederauffrischungsbetrieb erfolgreich abgeschlossen wird.

Es sei anmerkt, daß, wenn der Wiederauffrischungsbetrieb länger braucht als die Zeit, die zwischen Normaloperationen verfügbar ist, entweder (a) die Normaloperationen auf geschoben oder mit einer niedrigen Priorität durchgeführt werden, oder (b) der Wiederauffri schungsbetrieb nicht abgeschlossen wird (was möglicherweise nicht-behebbare Fehler zur Folge hat). Nicht-behebbare Fehler können vermieden werden, wenn die Flächendichte so beschränkt wird, daß sie geringer ist als eine vorgegebene Größe (beispielsweise 600 kFCI), von der man herausgefunden hat, daß sie ausreichend ist, damit der Wiederauffrischungsbe trieb abgeschlossen werden kann, während ebenfalls Normaloperationen durchgeführt werden (während der vorgegebenen Zeitdauer).

Bei einer oben beschriebenen Ausführungsform wird ein einziger Wiederauffri schungsindikator für alle Daten, die in einer einzigen Datei gespeichert sind, gespeichert. Bei anderen Ausführungsformen kann jedoch anstelle des Speicherns eines Wiederauffri schungsindikators für jede Datei ein Wiederauffrischungsindikator für jede Spur gespeichert sein. Es sei angemerkt, daß anstelle eines Wiederauffrischungsdatums ein "zuletzt-modifi ziertes" Datum, welches normalerweise durch das Betriebssystem für jede Datei gehalten wird, dazu verwendet werden kann, die Notwendigkeit für einen Wiederauffrischungsbetrieb zu bestimmen.

Bei einer Ausführungsform umfaßt die Speichereinheit 11 (Fig. 7) eine Lese- Schreib-Schaltung 41, die Daten, die von einem Sektor 48 der Platte 12 gelesen werden, über einen Lese-Schreib-Verstärker 42 und einen Lesekanal 44 empfängt. Der Verstärker 42 ver stärkt das Signal vom Kopf 43 um das zehnfache (oder das hundertfache in Abhängigkeit von der Ausführung). Der Lesekanal 44 kann durch irgendeine bekannte Schaltung, beispielsweise einen Spitzenwertdetektor, eine Schaltung, die das Partial Response Maximum Likelihood- Verfahren verwendet, auch als "PRML-Schaltung" bezeichnet, oder eine Schaltung, die das Decision Feedback Equalization-Verfahren verwendet, auch als "DFE-Schaltung" bezeichnet, ausgeführt werden. PRML-Schaltungen sind beispielsweise im Buch mit dem Titel beschrie ben "PRML: A Practical Approach, Introduction to PRML Concepts and Measurements" von Alexander Taratorin, veröffentlicht 1995 durch Guzik Technical Enterprises, 4620 Fortan Drive, San Jose, CA 95134, auf welches hier in voller Länge bezuggenommen wird.

Ein bekanntes PRML-System 60 umfaßt einen Verstärker 61 mit einem variablen Verstärkungsfaktor, der einen Ausgangsanschluß besitzt, der mit einem Entzerrer 62 gekop pelt ist, der wiederum einen Ausgangsanschluß hat, der mit einem A/D-Umsetzer 63 gekop pelt hat, dessen Ausgangsanschluß über einen adaptiven Entzerrer 64 mit einem Detektor 65 für die maximale Wahrscheinlichkeit (auch als Sequenzdetektor bezeichnet) verbunden ist. Der Detektor 65 decodiert das Eingangsdatenmuster, wobei er das Muster auswählt, welches am wahrscheinlichsten das beobachtete Ausgangssignals des A/D-Umsetzers 63 bilden könnte. Das Ausgangssignal des A/D-Umsetzers 63 wird außerdem als Rückführungssignal für den Zeittakt und die Verstärkungsfaktor-Regenerierungsschaltung 66 verwendet, welche die Systemverstärkung einstellt und die Taktphase bei der genauen Position hält.

Das Ausgangssignal des Detektors 65 wird über einen Ausgangsbus 440 zu einer Lese-Schreib-Schaltung 41 geliefert, die einen Pufferspeicher 41M aufweist, der mit einer Schnittstellensteuerung 41C gekoppelt ist. Die Schnittstellensteuerung 41C speichert vor übergehend das Ausgangssignal des Detektors 65 im Pufferspeicher 41M. Die Steuerung 41C setzt außerdem das Ausgangssignal vom Bus 440 in ein Format um, welches durch einen Per sonalcomputer erforderlich ist, d. h., eines der Formate ATA, IDE, SCSI und DMA. Daher liefert die Steuerung 41C das umgesetzte Signal auf einem Systembus 47 des Personalcom puters (nicht gezeigt).

Die Steuerung 41C umfaßt außerdem eine Fehlerlogik, die nach Fehlern in den Daten vom Bus 440 sucht, und, wenn ein Fehler gefunden wird, den Fehler korrigiert, wenn notwendig durch Zurücklesen der Daten über den Kopf 43. Es sei angemerkt, daß jedes der Details 41 bis 44 ein bekanntes Detail ist und in herkömmlicher Weise arbeitet. Die Spei chereinheit 11 umfaßt außerdem eine Mikrosteuerung 50, die auf Fehler antwortet, die durch die Steuerung 41C ermittelt wurden, indem beispielsweise die Steuerung 41C angewiesen wird, die fehler-korrigierten Daten vom Pufferspeicher 41M auf die Platte 12 umzuschreiben. Außerdem besitzt zusätzlich zur Mikrosteuerung 50 die Speichereinheit 11 einen Digitalsi gnalprozessor 51 (DSP), der die Amplitude des Lesesignals mit einem vorherbestimmten Auf frischungsindikator vergleicht (gehalten im nicht-flüchtigen Speicher 52, wenn das Laufwerk zusammengebaut wird, oder als Indikator 49 auf der Platte 12). Es sei angemerkt, daß der Auffrischungsindikator in der Herstellungsfabrik gespeichert werden kann, wenn das Lauf werk zusammengebaut wird, oder alternativ in dem Zeitpunkt, wo Daten zuerst auf einen Sektor 48 geschrieben werden.

Der DSP 51 zeigt der Mikrosteuerung 50 die Notwendigkeit an, einen Wiederauf frischungsbetrieb durchzuführen (durch Umschreiben der Daten auf der Platte 12), wenn der vorherbestimmte Zustand erfüllt ist (wie hier beschrieben). Der DSP 51 empfängt die Ampli tude des Umschreibsignals von einem A/D-Umsetzer 46, der wiederum ein Analogsignal von einem Verstärkungsdetektor 45 empfängt, der wiederum das Rücklesesignal vom Lese- Schreib-Verstärker 42 (oben beschrieben) empfängt. Es sei angemerkt, daß der Verstärkungs detektor 45 gegenüber einem Spitzenwertdetektor verschieden ist, der lediglich die Lage eines zeitlichen Spitzenwerts herausfindet und der nicht die Amplitude aufzeichnet. Anstelle davon kann der Amplitudendetektor 45 eine herkömmliche Schaltung sein, die die Maximalampli tude ermittelt und aufzeichnet, wenn das Signal fällt, beispielsweise ein Norton-Detektor, wie auf Seite 543 von Kapitel 11 (hier als Referenz eingeführt) des Buches beschrieben, mit dem Titel "McGraw-Hill Circuit Encyclopedia and Troubleshooting Guide", Band 2, von John D. Lenk, veröffentlicht durch McGraw Hill, Inc. 1994.

Amplitudendetektoren können außerdem durch eine Diode und einen Kondensator oder durch eine Rückführungsschleife gebildet werden, wobei Verstärker zusätzlich zur Dioden-Kondensator-Kombination verwendet werden, wie beispielsweise auf der Seite 217- 219 (hier eingeführt) des Buches mit dem Titel beschrieben ist "The Art of Electronics" zweite Auflage, durch Paul Horowitz und Winfield Hill, veröffentlicht 1989 durch Cambridge University Press. Der A/D-Umsetzer 46 kann irgendein bekanntes Gerät sein, beispielsweise ein Parallel-Codierer und eine nachfolgende Näherungsschaltung, wie beispielsweise auf Seite 621-626 (hier durch bezug eingeführt) des gerade genannten Buches von Paul Horowitz et al beschrieben wurde.

Es sei angemerkt, daß anstelle des Amplitudendetektors 45 irgendein Amplitu dendetektor (beispielsweise ein Gerät, welches die mittlere Verzeichnis-Quadratamplitude (RMS) herausfindet, oder ein Gerät, welches einen prozentualen Anteil der Spitzenwertam plitude herausfindet) bei anderen Ausführungsformen verwendet werden kann. Bei einer Aus führungsform werden die Komponenten, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind, ver wendet, um die in Fig. 7 und 8 gezeigte Schaltungsanordnung zu bilden.

Alle Teile in der obigen Tabelle sind von Silicon Systems, Inc. of Tustin, CA (siehe Webseite http://www.ssil.com) erhältlich. Es sei angemerkt, daß die Schnittstellen steuerung 41C einen Anschluß hat, der mit der Mikrosteuerung 50 in Verbindung steht, um zu erlauben, daß die Mikrosteuerung 50 Signale mit der Schnittstellensteuerung 41C austauscht (beispielsweise um zu veranlassen, daß die Steuerung 41C das Signal, welches durch Fehler korrektur eines Rückführungssignals erhalten wird, in den Sektor 48 schreibt).

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Speichereinheit 70 (Fig. 9) ähnlich der Speichereinheit 11 (oben mit Hilfe von Fig. 7 beschrieben), mit der Ausnahme, daß anstelle des Amplitudendetektors 45 und des A/D-Umsetzers 46 die Speichereinheit 70 einen Zeit- Frequenz-Umsetzer 71, beispielsweise eine Schnelle Fourier-Transformationsschaltung 71 (FFT) und ein programmierbares Filter 72 aufweist. Der Umsetzer 71 kann durch einen belie bigen DSP gebildet sein, um das Analogsignal vom Zeitbereich in den Frequenzbereich um zusetzen. Danach beseitigt das Filter 72 alle Signale mit Ausnahme des Signals mit einer vor herbestimmten Frequenz. Das Filter 72 kann als Bandpaßfilter gebildet sein, welches lediglich eine spezielle Frequenzkomponente (beispielsweise bei 100 MHz) des Lesesignals zum DSP 51 durchläßt. Die vorherbestimmte Frequenz, die durch das Filter 72 verwendet wird, kann programmierbar sein und beispielsweise durch die Mikrosteuerung 50 geliefert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß der DSP 51 nach dieser Ausführungsform einen Amplitudendetektor verwendet, um die Amplitude der Hochfrequenzkomponente zu ermitteln. Außerdem ver gleicht der DSP 51 außerdem einen vorherbestimmten Wiederauffrischungsindikator mit der Amplitude der Komponente des Rückführungssignals bei der vorherbestimmten Frequenz (anstelle der Amplitude des gesamten Rückführungssignals). Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer größeren Auflösung, die durch schnellere Abnahme bezüglich der Amplitude einer Hochfrequenzkomponente erhalten wird, verglichen mit der Abnahme der Amplitude des Lesesignals (als eine Gesamtheit über alle Frequenzen).

Ein Vorteil der Ausführung auf Basis der Amplitude (die in Fig. 7 und 9 gezeigt ist) ist der, daß die Speichereinrichtung 11 automatisch und unabhängig sicherstellt, daß die Integrität der Daten aufrechterhalten wird, ohne daß eine externe Schaltungsanordnung erfor derlich ist (beispielsweise ohne Verwendung des Mikroprozessors 23 des Computers, wie in Fig. 3 gezeigt ist), um dadurch die Rückwärtskompatibilität mit dem Rest des Computers 8 aufrechtzuerhalten.

Auf der anderen Seite kann eine Ausführung auf der Basis der Verwendung einer auffrischungsdatums- und lesefreien Zeitdauer (beispielsweise in Fig. 6 gezeigt) vollständig innerhalb des Mikroprozessors 23 durchgeführt werden, und zwar ohne irgendwelche Ände rungen der Speichereinrichtung 11. Bei einer solchen Ausführung lädt ein Benutzer, der einen Computer 8 besitzt, lediglich (beispielsweise über ein Netzwerk, welches mit dem Internet verbunden ist) eine Benutzer-Software (für die Schritte, die in Fig. 4 gezeigt sind) und veran laßt die Ausführung der Benutzer-Software durch Mikroprozessor 23 (d. h., daß keine Hard ware-Änderungen bei dieser Ausführung erforderlich sind). Diese Benutzer-Software erlaubt die Verwendung eines vorher-existierenden Plattenlaufwerks bei einer Betriebstemperatur, die ansonsten hoch genug ist, die Verschlechterung von vorher gespeicherten Daten mit der Zeit zu bewirken. Beispielsweise kann der Computer des oben beschriebenen Typus (ohne eine Software-Benutzung zu verwenden) bei erhöhten Temperaturen betrieben werden, die bei spielsweise bei in einem Stahlbetrieb oder einem Panzer vorgefunden werden, ohne einen Datenverlust (von einem Festplattenlaufwerk) aufgrund der thermischen Energie.

Fig. 10 zeigt eine Testschaltung 80, die dazu verwendet wird, die Daten, die in Fig. 1 gezeigt sind, zu erhalten. Insbesondere umfaßt die Testschaltung 80 einen Lese- Schreib-Analysator 81, der ein Signal zum Kopf 43 liefert und ein Lesesignal vom Kopf 43 empfängt. Der Analysator 81 liefert das Lesesignal (welches einer Abnahme unterliegt) zu einem Spektrumsanalysator 82 und zu einem Oszilloskop 83. Der Spektrumsanalysator 82 und das Oszilloskop 83 werden durch einen Benutzer verwendet, um die Änderung des Lese signals bezüglich der Frequenz und der Zeitbereiche manuell zu ermitteln. Ein PC 85 ist in geeigneter Weise mit einer Software programmiert, die als "Wite" (Abkürzung von Windows Integrated Test Environment") bezeichnet wird, die von Guzik erhältlich ist, um es dem Be nutzer zu ermöglichen, die Lage auf der Platte 12, wo die Daten geschrieben sind, die Am plitude der Lese- und Schreibsignal, die Frequenz des Schreibsignals, die Aufzeichnungs dichte, den Radius der Spur, die zu testen ist, die Umdrehung pro Minute der Platte, ob die Spur vor dem Schreiben des Signals von Interesse gelöscht wurde oder nicht, und ob das Rücklesesignal der Spur während des Lesens elektronisch gefiltert wurde, zu steuern.

Die Testschaltungsanordnung, die in Fig. 10 gezeigt ist, kann durch Komponen ten, die in der folgenden Tabelle aufgelistet sind, gebildet werden.

Der Fachmann wird im Hinblick auf die Offenbarung zahlreiche Modifikationen und Anpassungen der hier beschriebenen Ausführungsformen durchführen können. Bei spielsweise kann der Wiederauffrischungsindikator in einer Datei gespeichert sein, die den gleichen Namen wie die Datei besitzt, die die Daten hält, jedoch eine unterschiedliche Datei größe hat (beispielsweise ".DEC" für den Abfall). Eine solche Datei kann auf der gleichen Platte oder auf einer anderen Platte gespeichert sein. Außerdem kann ein erster Bereich des Speicherträgers dazu verwendet werden, Daten mit einer geringeren Dichte als auf einen zweiten Bereich des Speicherträgers aufzuzeichnen, wobei die kritische Information (bei spielsweise ein Wiederauffrischungsindikator) im ersten Bereich gespeichert wird (so daß die kritische Information mit der Zeit sich nie verschlechtert).

Außerdem können die Wiederauffrischungsindikatoren für alle Dateien auf einer Platte 12 in einer einzigen Datei gehalten sein (beispielsweise einer Datei mit dem Namen "ALLFILES.DEC") auf der gleichen Platte 12, beispielsweise in einer Liste von Paaren, wo jedes Paar einen Dateinamen und einen entsprechenden Wiederauffrischungsindikator umfaßt. Alternativ dazu kann eine ähnliche Liste in einem programmierbaren Nur-Lese-Speicher 24 sein (Fig. 3), die nicht mit der Platte 12 in Bezug steht, und in dieser Liste jeder Dateiname außerdem einen Laufwerksbuchstaben enthält, um die entsprechende Platte zu identifizieren.

Weiter ist es beispielsweise nicht notwendig, den Wiederauffrischungsindikator als die Größe (des Lesesignals) zu speichern, bei der der Wiederauffrischungsbetrieb durchge führt werden sollte. Anstelle davon kann der Computer 8 lediglich Testdaten im laufenden Zeitpunkt auf einen nicht verwendeten Bereich des Speicherträgers schreiben und die Ampli tude des Lesesignals der Testdaten messen. Der Computer 8 kann den Unterschied zwischen dem gemessenen Wert (der Testdatenamplitude) und der Amplitude des Lesesignals der vor her gespeicherten Daten bestimmen, und, wenn der Unterschied größer als ein bestimmter Betrag (oder bestimmter Prozentsatz) ist, der in der Software fest-codiert ist, kann der Wie derauffrischungsbetrieb durchgeführt werden. Der Vorteil dieses Beispiels besteht darin, daß ein Speicher (beispielsweise in einer Verzeichnisadresse) zur Speicherung des Wiederauffri schungsindikators nicht erforderlich ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß anstelle ein Wiederauffrischungsdatum zu spei chern das Datum, bei dem Daten geschrieben werden, gespeichert werden kann, und ein Un terschied zwischen dem gespeicherten Datum und dem laufenden Datum ein "Alter" der ge speicherten Daten anzeigt, und das Alter mit einer vorherbestimmten fehlerfreien Zeitdauer verglichen werden kann, um zu bestimmen, ob ein Wiederauffrischungsbetrieb durchzuführen ist.

Bei einer Ausführungsform kann das Auftreten eines Software-Fehlers (während des Testens) dazu verwendet werden, um einen vorherbestimmten Zustand auszuwählen (bei spielsweise eine Amplitudendifferenz oder eine fehlerfreie Zeitdauer), um den Wiederauffri schungsbetrieb auszulösen. Bei anderen Ausführungsformen kann das Auftreten einer vorher bestimmten Anzahl von geringen Fehlern (während des Testens) dazu verwendet werden, einen vorherbestimmten Zustand auszuwählen. Die vorherbestimmte Anzahl von geringen Fehlern kann so ausgewählt werden, daß sie niedriger ist oder daß sie gleich der Anzahl ist, die durch einen Fehlerkorrekturcode, der normalerweise während des Schreibens der Daten verwendet wird, korrigiert werden können.

Außerdem kann ein oder mehrere Verfahren und eine Schaltungsanordnung, die hier beschrieben wurden, in Kombination miteinander verwendet werden oder in Kombina tion oder Schritten gegenüber dem Stand der Technik. Beispielsweise werden bei einer ande ren Ausführungsform zwei Wiederauffrischungsindikatoren verwendet. Wenn ein vorherbe stimmter Zustand auf der Basis des Wiederauffrischungsdatums erfüllt ist, wird ein vorherbe stimmter Zustand auf der Basis der Amplitude geprüft, und nur, wenn beide Zustände erfüllt sind, wird der Wiederauffrischungsbetrieb durchgeführt. Alternativ kann ein Wiederauffri schungsbetrieb durchgeführt werden, wenn einer der gerade-beschriebenen beiden vorherbe stimmten Zustände erfüllt ist. Außerdem wird bei einer anderen Ausführungsform, wenn einer der beiden vorherbestimmten Zustände erfüllt ist, eine Off-Line-Abtastung durchgeführt und der Wiederauffrischungsbetrieb wird nur durchgeführt, wenn eine vorherbestimmte Anzahl von geringen Fehlern während der Abtastung gefunden wird.

Bei einer noch weiteren Ausführungsform wird in Fig. 4 der Schritt 17 übersprun gen, und es wird ein Wiederauffrischungsbetrieb automatisch für ein Verzeichnis durchge führt, beispielsweise periodisch für alle Daten auf einer Festplatte, wo die Periode von Tests hergeleitet wird, die eine vorherbestimmte Verschlechterung des Lesesignals zeigen (bei spielsweise fällt die Amplitude um mehr als 10%, oder es tritt ein geringer Fehler auf). Bei einem Beispiel bei dieser Ausführungsform werden alle Daten auf der Festplatte (unabhängig von deren Verschlechterung) jeden Tag aufgefrischt (beispielsweise um 2 Uhr nachts) oder jede Woche (beispielsweise Sonntags), um dadurch sicherzustellen, daß das Lesesignal um nicht mehr als ein vorherbestimmter Prozentsatz (beispielsweise 10%) vor dem nächsten Wiederauffrischungsbetrieb sich abschwächt. Es sei angemerkt, daß anstelle des Durchfüh rens eines Wiederauffrischungsbetriebs im festen Zeitpunkt der Wiederauffrischungsbetrieb in einer Zufallsintervalldauer innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs (beispielsweise zwi schen 1 bis 2 Tagen) durchgeführt werden kann.

Bei einer noch weiteren Ausführungsform wird anstelle der Verwendung von ge ringen Fehlern, um einen vorherbestimmten Zustand festzulegen, ein anderer Parameter, bei spielsweise das Auftreten von einem oder mehreren schweren Fehlern (oder dem Verlust ei nes vorherbestimmten Prozentsatzes der Signalamplitude) dazu verwendet, den vorherbe stimmten Zustand festzulegen. Außerdem können in Abhängigkeit von der Ausführungsform die Magnetträger entweder "Längs"-Träger oder "Senkrecht-Träger sein.

Es werden zahlreiche Veränderungen und Anpassungen der Ausführungsformen, die hier beschrieben, durch die beigefügten Patentansprüche umfaßt.

Claims

1. Verfahren zum Speichern von Daten auf einem Speicherträger, wobei das Ver fahren umfaßt:
Schreiben der Daten auf den Speicherträger mit einer Dichte, die ausreichend hoch ist, um eine spontane Verschlechterung der Daten mit der Zeit zu bewirken;
automatisches Lesen der Daten vor dem Auftreten eines schweren Fehlers; und
Schreiben der Daten ein zweites Mal.

2. Verfahren nach Anspruch 1, welches außerdem umfaßt:
Überprüfen, ob ein Auffrischungsindikator einen vorherbestimmten Zustand in bezug auf die Verschlechterung der Daten mit der Zeit erfüllt; und
Durchführen des "Schreibens der Daten ein zweites Mal", wenn der vorherbe stimmte Zustand erfüllt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, welches außerdem umfaßt:
Schreiben des Auffrischungsindikators an eine Stelle auf den Speicherträger, die von einer anderen Stelle, die verwendet wird, die Daten zu schreiben, verschieden ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, welches außerdem umfaßt:
Verwendung eines Durchführungsdatums des "Schreibens der Daten auf dem Speicherträger", um den Wiederauffrischungsindikator zu bestimmen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei:
diese Verwendung das Setzen des Wiederauffrischungsindikators umfaßt, dieses Datum zu sein; und
der vorherbestimmte Zustand erfüllt wird, wenn der Wiederauffrischungsindikator um eine vorherbestimmte Zeitdauer älter ist als ein laufendes Datum.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei:
diese Bestimmung umfaßt, daß das Wählen des Wiederauffrischungsindikators ein Wiederauffrischungsdatum ist, welches durch Hinzufügen einer vorherbestimmten Zeit dauer zu diesem Datum erhalten wird; und
der vorherbestimmte Zustand erfüllt wird, wenn das Wiederauffrischungsdatum älter ist als ein laufendes Datum.

7. Verfahren nach Anspruch 2, welches außerdem umfaßt:
Bestimmen - im Anschluß an das Schreiben - eines Unterschieds zwischen einem ersten Wert des Wiederauffrischungsindikators, der gleichzeitig mit dem Schreiben festgelegt wird, und einem zweiten Wert des Wiederauffrischungsindikators, der in einem laufenden Zeitpunkt bestimmt wird;
wobei der vorherbestimmte Zustand erfüllt wird, wenn der Unterschied größer ist als ein vorherbestimmter Grenzwert.

8. Verfahren nach Anspruch 2, welches außerdem umfaßt:
Verwenden einer Amplitude eines Lesesignals der Daten als Wiederauffri schungsindikator.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Amplitude anschließend die "erste Am plitude" ist, und das Verfahren außerdem umfaßt:
Schreiben der ersten Amplitude auf eine Stelle im Speicherträger, der von einer anderen Stelle, die dazu verwendet wird, die Daten zu schreiben, verschieden ist;
Messen einer zweiten Amplitude des Lesesignals zeitgleich mit der Prüfung; und
die Prüfung die Bestimmung eines Unterschieds zwischen der zweiten Amplitude und der ersten Amplitude umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Prüfen außerdem das Vergleichen des Unterschieds mit einem vorherbestimmten Grenzwert umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei:
das Prüfen außerdem das Vergleichen eines Prozentwertes des Unterschieds mit einem vorherbestimmten Prozentwert umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Prüfen periodisch durchgeführt wird, ohne den gesamten Speicherträger abzutasten.

13. Verfahren nach Anspruch 2, wobei:
der Wiederauffrischungsindikator zeitgleich mit dem Schreiben gespeichert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:
sowohl das "automatische Lesen der Daten" als auch das "Schreiben der Daten ein zweites Mal" vor dem Auftreten eines geringen Fehlers durchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, wobei:
sowohl das "automatische Lesen der Daten" als auch das "Schreiben der Daten ein zweites Mal" auf einem Verzeichnis für alle Daten durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei:
das Verzeichnis periodisch ist.

17. Speicherträger, der trägt:
Daten, die mit einer Dichte geschrieben sind, die ausreichend hoch ist, eine spon tane Verschlechterung mit der Zeit zu bewirken; und
einen Wiederauffrischungsindikator, der eine vorherbestimmte Verschlechterung der Daten zeigt.

18. Speicherträger nach Anspruch 17, wobei:
die Daten in einer Datei gehalten sind; und
der Wiederauffrischungsindikator als ein Attribut der Datei gespeichert ist.

19. Speicherträger nach Anspruch 18, wobei:
das Attribut in einer Verzeichnisadresse eines Dateisystems gespeichert ist.

20. Speicherträger nach Anspruch 17, wobei:
der Wiederauffrischungsindikator auf einer Zeit basiert, wann die Daten das letzte Mal geschrieben wurden.

21. Speicherträger nach Anspruch 17, wobei:
der Wiederauffrischungsindikator auf einer Amplitude eines Lesesignals der Da ten im Schreibzeitpunkt der Daten basiert.

22. Speicherträger nach Anspruch 17, wobei:
die Daten als Polarität eines Magnetisierungsbereichs des Speicherträgers gehal ten sind.

23. Trägersignal, welches eingebettet ist mit:
Daten; und
einem Wiederauffrischungsindikator, der eine vorherbestimmte Verschlechterung der Daten anzeigt.

24. Trägersignal nach Anspruch 23, wobei:
der Wiederauffrischungsindikator auf einer Zeit basiert, wann die Daten das letzte Mal geschrieben wurden.

25. Trägersignal nach Anspruch 23, wobei:
der Wiederauffrischungsindikator auf einer Amplitude des Lesesignals der Daten im Schreibzeitpunkt der Daten basiert.

26. Gerät, welches umfaßt:
einen Speicherträger, der mit Daten mit einer Dichte eingebettet ist, die ausrei chend hoch ist, spontan die thermische Verschlechterung mit Zeitablauf durchzumachen; und
eine elektronische Einrichtung, die mit dem Speicherträger gekoppelt ist, um ei nen Wiederauffrischungsbetrieb in bezug auf die Daten durchzuführen, wenn die Daten einen vorherbestimmten Zustand in bezug auf die thermische Verschlechterung erfüllen.

27. Gerät nach Anspruch 26, wobei:
der vorherbestimmte Zustand auf einer Zeit basiert, wann die Daten das letzte Mal geschrieben wurden.

28. Gerät nach Anspruch 26, wobei:
der vorherbestimmte Zustand auf der Basis einer Amplitude eines Lesesignals der Daten im Schreibzeitpunkt der Daten basiert.

29. Speicherträger, in den Computerinstruktionen eingebettet sind, um:
Daten auf einen Speicherträger zu schreiben; und
die Daten automatisch zu lesen und die Daten zurück auf den Speicherträger zu schreiben, ohne den Speicherträger abzutasten.

30. Speicherträger nach Anspruch 30, wobei:
während jeden Schreibens die Daten mit einer Dichte aufgezeichnet werden, die ausreichend hoch ist, die thermische Verschlechterung mit dem Zeitablauf durchzumachen; und
die Computerinstruktionen das Prüfen umfassen, ob ein Wiederauffrischungsindi kator einen vorherbestimmten Zustand in bezug auf die Verschlechterung der Daten mit der Zeit erfüllt.

31. Trägersignal, in welches Computerinstruktionen eingebettet sind, um:
Daten auf einen Magnetträger zu schreiben; und
die Daten automatisch zu lesen und die Daten zurück auf den Magnetträger zu schreiben, ohne den Magnetträger abzutasten.

32. Trägersignal nach Anspruch 31, wobei:
während jedes Lesens die Daten mit einer Dichte aufgezeichnet werden, die aus reichend hoch ist, spontan die thermische Verschlechterung mit Ablauf der Zeit durchzuma chen; und
die Computerinstruktionen das Prüfen umfassen, ob ein Wiederauffrischungsindi kator einen vorherbestimmten Zustand in bezug auf die Verschlechterung der Daten mit der Zeit erfüllt.