JPH06236241A - Hard disk device using flash memory - Google Patents
Hard disk device using flash memoryInfo
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- JPH06236241A JPH06236241A JP5045889A JP4588993A JPH06236241A JP H06236241 A JPH06236241 A JP H06236241A JP 5045889 A JP5045889 A JP 5045889A JP 4588993 A JP4588993 A JP 4588993A JP H06236241 A JPH06236241 A JP H06236241A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、キャッシュメモリを用
いたハードディスク装置に関し、より詳細には、キャッ
シュメモリの一部をフラッシュメモリで構成したハード
ディスク装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard disk device using a cache memory, and more particularly to a hard disk device in which a part of the cache memory is a flash memory.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コンピュータの普及に伴い、扱われるデ
ータ量も増大しており２次記憶装置であるハードディス
ク装置も大容量化、高速化が求められるようになってき
ている。ハードディスクの高速化のために、従来よりヘ
ッドの移動速度を高速化すること、或いは、ヘッドの位
置するトラックのデータをキャッシュするためのキャッ
シュメモリを設けること等が提案されている。ハードデ
ィスクのデータアクセスで、第１に問題となるのは、ヘ
ッドの移動時間である。例えば、１トラック分ヘッドを
移動するのにＮｍｓの時間がかかるとすると、１０トラ
ック先のデータをアクセスするためには、１０×Ｎｍｓ
のヘッド移動時間が必要となる。従って、このヘッド移
動時間を小さくすることで、アクセス時間を短くするこ
とができる。2. Description of the Related Art With the widespread use of computers, the amount of data to be handled has been increasing, and hard disk drives, which are secondary storage devices, have also been required to have large capacity and high speed. In order to increase the speed of a hard disk, it has been conventionally proposed to increase the moving speed of the head, or to provide a cache memory for caching the data of the track where the head is located. In the data access of the hard disk, the first problem is the moving time of the head. For example, if it takes Nms to move the head by one track, 10 × Nms is required to access the data 10 tracks ahead.
Head movement time is required. Therefore, the access time can be shortened by reducing the head moving time.
【０００３】キャッシュメモリは、ハードディスク装置
内に設けられており、ホストコンピュータ側からのアク
セス要求に応じたハードディスク上でのヘッド位置付近
のデータを取り込み記憶している。そして、次に同じデ
ータへのアクセス要求があった時には、このキャッシュ
メモリからデータ転送を行なう。通常、ホストコンピュ
ータ側からのデータアクセス要求は、直前にアクセスし
たデータほど多いので、次のデータアクセス要求が、こ
のデータである確率は高い。従って、このキャッシュメ
モリを設けることによって、全体としてハードディスク
へのアクセスを減らすことができ、ハードディスク装置
としてのアクセス時間を短縮することができる。The cache memory is provided in the hard disk device and fetches and stores data in the vicinity of the head position on the hard disk in response to an access request from the host computer side. Then, when an access request for the same data is made next time, the data is transferred from the cache memory. Normally, the data access request from the host computer side is as large as the data accessed immediately before, and therefore the probability that the next data access request is this data is high. Therefore, by providing this cache memory, it is possible to reduce the access to the hard disk as a whole and to shorten the access time of the hard disk device.
【０００４】図４及び図５は、このような従来のハード
ディスク装置の処理フローを示す図である。図４に示す
ように、キャッシュを行わないハードディスクでは、コ
ンピュータからのデータ要求に対して、目的の領域まで
ヘッドを移動し（step１）、そこで磁気メディア（磁気
ディスク）からデータを読んだり書いたりする（step
２）。この場合、目的領域までのヘッド移動速度を高速
化してアクセスを高速にしている。また、図５に示すよ
うに、キャッシュメモリを持ったハードディスク装置で
は、コンピュータからのデータ要求に対してデータがキ
ャッシュメモリ内に存在するか否かを判定し（step
１)、もしキャッシュメモリに必要なデータがあるなら
データをそこから転送し（step２）、ヘッドの移動は行
なわない。もし、必要なデータがキャッシュメモリ内に
無い場合には、図４と同様、ヘッドを移動し（step
３）、そしてヘッドの位置する付近のトラックのデータ
をキャッシュメモリに取り込み（step４）、その後に、
キャッシュメモリのデータをホスト側に転送する（step
２）。キャッシュメモリがすでに満杯の場合には、キャ
ッシュメモリ内の古いデータを消去して、新しいデータ
を書き込み、次のデータ要求に備えることになる。FIGS. 4 and 5 are diagrams showing a processing flow of such a conventional hard disk device. As shown in FIG. 4, in a hard disk that does not perform cache, in response to a data request from a computer, the head is moved to a target area (step 1), and data is read or written from the magnetic medium (magnetic disk) there. (Step
2). In this case, the head moving speed to the target area is increased to speed up the access. Further, as shown in FIG. 5, in a hard disk device having a cache memory, it is determined whether data exists in the cache memory in response to a data request from a computer (step
1) If the cache memory has necessary data, the data is transferred from there (step 2) and the head is not moved. If the required data is not in the cache memory, move the head (step
3), and the data of the track near where the head is located is fetched into the cache memory (step 4),
Transfer cache memory data to host (step
2). If the cache memory is already full, the old data in the cache memory will be erased and new data will be written to prepare for the next data request.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】以上に述べた従来技術
において、ヘッドの移動速度を上げることは、直接的に
アクセス時間を短縮することにはなるが、機構上の制限
から、限度があり、又、大容量化された場合には、アク
セス時間も長くなってしまうという問題点がある。In the prior art described above, increasing the moving speed of the head directly shortens the access time, but there is a limit due to the mechanical limitation. Further, when the capacity is increased, there is a problem that the access time also becomes long.
【０００６】また、キャッシュメモリを設けた場合で
も、従来の技術では、ハードディスクの各領域はすべて
同じ頻度でアクセスされることを前提としているため、
ハードディスクをアクセスするコンピュータ側のソフト
ウェアが、どの領域を頻繁にアクセスされるかを考慮に
入れていない。そのため、アクセス頻度が高い領域のデ
ータがキャッシュメモリに蓄えられても、アクセス頻度
の低い領域をアクセスしたために、キャッシュメモリの
更新が発生し、その後、この部分のデータへのアクセス
要求が発生するとハードディスクのアクセス頻度の高い
領域にもう一度ヘッドを移動してデータを取り込まない
といけなくなってしまうという問題点がある。さらに、
キャッシュメモリの容量を大きくして、できるだけデー
タをキャッシュメモリ内に格納しておく方法も考えられ
るが、データを書き出した場合、その結果を磁気メディ
アに反映しないと、キャッシュメモリはＲＡＭ（Random
Access Memory）で構成されるため、電源が切れた場合
データが消えてしまうという重大な問題が起こる。これ
は、キャッシュメモリの容量が増える毎に危険性が大き
くなっている。Further, even when the cache memory is provided, the conventional technique is based on the premise that all areas of the hard disk are accessed at the same frequency.
The software on the computer side that accesses the hard disk does not take into consideration which area is frequently accessed. Therefore, even if the data in the area with high access frequency is stored in the cache memory, if the area with low access frequency is accessed, the cache memory is updated, and if an access request for this part of the data occurs thereafter, the hard disk There is a problem that the head has to be moved again to the frequently accessed area and the data must be fetched. further,
It is possible to increase the capacity of the cache memory and store the data in the cache memory as much as possible. However, when the data is written out, the result must be reflected in the magnetic medium, and the cache memory will be the RAM (Random
Because it is composed of Access Memory), there is a serious problem that data is lost when the power is turned off. This increases the risk as the capacity of the cache memory increases.
【０００７】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、フラッシュメモリをキャッシュメモリに使用
し、ホスト側からハードディスクにキャッシュ領域を指
定できるようにし、ハードディスクのデータアクセスを
高速にするようにしたハードディスク装置を提供するこ
とを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and uses a flash memory as a cache memory so that a host can specify a cache area in a hard disk to speed up data access to the hard disk. It is an object of the present invention to provide a hard disk device that has
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、コンピュータの外部記憶装置であるハー
ドディスク装置において、通常のキャッシュメモりの外
に、通常のハードディスクへのアクセスによってはデー
タ更新を行なわないフラッシュメモリより成るキャッシ
ュメモリを設け、該フラッシュメモリにはコンピュータ
がもっとも頻繁にアクセスする領域のデータをたくわ
え、ホストコンピュータからハードディスクのキャッシ
ュされた領域のデータへのアクセス要求があった時に、
前記フラッシュメモリからデータを転送することによ
り、ヘッドの移動時間およびデータの読み込み書き出し
時間を短縮し、データの転送効率を上げるようにしてい
る。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a hard disk device, which is an external storage device of a computer, in which data is accessed by accessing a normal hard disk in addition to normal cache memory. A cache memory consisting of a flash memory that does not update is provided, and the flash memory stores the data in the area most frequently accessed by the computer, and when the host computer requests access to the data in the cached area of the hard disk. ,
By transferring the data from the flash memory, the head moving time and the data reading / writing time are shortened to improve the data transfer efficiency.
【０００９】[0009]
【作用】上述のとおり、この発明によれば、ハードディ
スクに使用されているキャッシュメモリ１部をフラッシ
ュメモリで構成すると共に、このフラッシュメモリを一
般のキャッシュメモリとは別に扱い、ハードディスクの
頻繁にアクセスされる領域のデータをいつもこのフラッ
シュメモリに置くようにしているので、コンピュータ側
から、その領域へのアクセスが発生した時にもヘッドを
その領域へ移動してデータを読み込む必要はなく、キャ
ッシュメモリに蓄えられたデータをコンピュータに転送
すれば良いことになる。すなわち、アクセス頻度の高い
領域ヘのヘッドの移動を極力少なくし、これにより、ヘ
ッドを移動させる時間が無くなるためハードディスク装
置全体としてのアクセス効率が高くなる。しかも、この
フラッシュメモリより成るキャッシュメモリの内容は通
常のハードディスクへのアクセスによっては更新されな
いので、常に、使用頻度の高いデータが保持されること
になり、ホストコンピュータからのハードディスクへの
アクセスの如何にかかわらず高いデータ転送効率を維持
できる。また、キャッシュデータを不揮発性メモリの一
種のフラッシュメモリに保持することになるので電源遮
断によるキャッシュデータの消失のおそれもない。As described above, according to the present invention, a part of the cache memory used in the hard disk is composed of the flash memory, and this flash memory is treated separately from the general cache memory so that the hard disk is frequently accessed. Since the data of the area to be stored is always placed in this flash memory, it is not necessary to move the head to that area and read the data when the computer accesses the area, and the data is stored in the cache memory. It is only necessary to transfer the obtained data to the computer. That is, the movement of the head to the frequently accessed area is reduced as much as possible, and the time for moving the head is eliminated, so that the access efficiency of the entire hard disk drive is improved. Moreover, the contents of the cache memory consisting of this flash memory are not updated by normal access to the hard disk, so that frequently-used data is always retained, and the access to the hard disk from the host computer is always maintained. Nevertheless, high data transfer efficiency can be maintained. Further, since the cache data is held in a kind of non-volatile flash memory, there is no risk of the cache data being lost due to power shutdown.
【００１０】[0010]
【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図１は、本発明によるフラッシュメモリを用いた
ハードディスク装置の一実施例を説明するための構成図
で、図中、１はホストコンピュータ、２はハードディス
ク装置であり、ハードディスク装置２は、Ｉ／Ｏインタ
ーフェイス及びコントローラ３、バッファＲＡＭ（Rand
om Access Memory）より成る第１のキャッシュメモリ
４、フラッシュメモリ（Flash Memory）より成る第２の
キャッシュメモリ５、メディア（磁気ディスク）６より
構成されている。Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a hard disk device using a flash memory according to the present invention. In the figure, 1 is a host computer, 2 is a hard disk device, and hard disk device 2 is an I / O device. Interface and controller 3, buffer RAM (Rand
A first cache memory 4 composed of an om access memory, a second cache memory 5 composed of a flash memory, and a medium (magnetic disk) 6.
【００１１】磁気メディア６はデータを物理的に記憶し
ている。コントローラ３はコンピュータ１からのアクセ
ス要求に従って、ハードディスク装置をコントロール
し、磁気メディア６のデータを読んだり書いたり、ある
いはキャッシュメモリのデータをコンピュータ１に送っ
たりするところである。第１のキャッシュメモリ４は、
一般的なキャッシュメモリであり、ヘッドの位置するト
ラックのデータを蓄えると共に、ハードディスクへのア
クセス状態に応じて、データ更新を行ない、次のデータ
要求に備えるメモリである。第２のキャッシュメモリ５
は、コンピュータ１側より指示された領域のデータだけ
を蓄えておく。The magnetic medium 6 physically stores data. The controller 3 controls the hard disk drive in accordance with an access request from the computer 1 to read or write data in the magnetic medium 6 or send data in the cache memory to the computer 1. The first cache memory 4 is
This is a general cache memory that stores the data of the track where the head is located, updates the data according to the access state to the hard disk, and prepares for the next data request. Second cache memory 5
Stores only the data in the area designated by the computer 1.
【００１２】すなわち、このフラッシュメモリより構成
された第２のキャッシュメモリ５では、コンピュータ１
側からあらかじめ指示された領域のキャッシュだけしか
おこなわないように構成し、アクセス頻度の高いハード
ディスクの領域をキャッシュ対象領域指定するように構
成してあり、通常のキャッシュメモリとは異なり、ホス
トコンピュータからのハードディスクへのアクセスに応
じたデータの更新は行なわない。フラッシュメモリは、
データが書き込まれた後、電源を切ってもデータをその
まま保持する特徴を持った不揮発性メモリの一種であ
る。That is, in the second cache memory 5 composed of this flash memory, the computer 1
The cache is configured to only cache the area specified in advance by the side, and the area of the hard disk that is frequently accessed is specified as the cache target area.Unlike normal cache memory, Data is not updated according to access to the hard disk. Flash memory
It is a type of non-volatile memory that retains the data as it is even if the power is turned off after the data is written.
【００１３】次に、動作について説明する。まず、コン
ピュータ１側からキャッシュすべき領域の指示が出さ
れ、ハードディスクはその領域までヘッドを移動し、デ
ータをキャッシュメモリ５に蓄える。これにより、コン
ピュータ１がキャッシュメモリ５に蓄えられた領域のア
クセスをしても、コントローラ３はヘッドを移動するこ
となくキャッシュメモリ５のデータをコンピュータ１に
転送するだけである。もし、キャッシュメモリ５と磁気
メディア６のデータに相違ができたなら、コンピュータ
１の指示、もしくはハードディスクのアクセス空き時間
にデータを更新する。たとえ、データの相違ができた状
態で電源が切れてもフラッシュメモリなのでデータは保
持されている。キャッシュメモリ４は、従来のキャッシ
ュメモリと同様に動作し、コンピュータ１がデータ要求
を出した領域のヘッド位置のデータを蓄え、次のデータ
要求に備える。このメモリは、コンピュータが違う領域
を要求するたびに、データの更新が発生する。Next, the operation will be described. First, the computer 1 gives an instruction for an area to be cached, the hard disk moves the head to that area, and stores data in the cache memory 5. Thereby, even if the computer 1 accesses the area stored in the cache memory 5, the controller 3 merely transfers the data in the cache memory 5 to the computer 1 without moving the head. If there is a difference between the data in the cache memory 5 and the data in the magnetic medium 6, the data is updated at the instruction of the computer 1 or during the free time when the hard disk is accessed. Even if the power is turned off due to the difference in the data, the data is retained because it is the flash memory. The cache memory 4 operates similarly to the conventional cache memory, stores the data of the head position in the area where the computer 1 has issued the data request, and prepares for the next data request. This memory is updated every time the computer requests a different area.
【００１４】図２は、本発明によるハードディスク装置
のデータ読み込みのフローチャートを示す図である。ま
ず、コンピュータからのレコード要求は特別なレコード
であるかどうかを判断し（step１）、特別なレコードで
あれば、特別なキャッシュメモリ５に格納されたデータ
を転送する（step２）。前記 step１において、特別な
レコードでなければ、次に、コンピュータからのレコー
ド要求がキャッシュメモリ４内に存在しているかどうか
を判断する（step３）。レコード要求がキャッシュメモ
リ４内に存在していなければ、ヘッドを移動し（step
４）、ヘッドの位置する付近のトラックのデータをキャ
ッシュメモリに格納し（step５）、更にそのデータを転
送する（step６）。前記 step３において、レコード要
求がキャッシュメモリ内に存在していれば、キャッシュ
メモリ４のデータを転送する（step６）。FIG. 2 is a diagram showing a flow chart of data reading of the hard disk device according to the present invention. First, it is judged whether the record request from the computer is a special record (step 1), and if it is a special record, the data stored in the special cache memory 5 is transferred (step 2). If it is not a special record in step 1, it is then determined whether or not a record request from the computer exists in the cache memory 4 (step 3). If the record request does not exist in the cache memory 4, move the head (step
4) The data of the track near the position of the head is stored in the cache memory (step 5), and the data is further transferred (step 6). If the record request exists in the cache memory in step 3, the data in the cache memory 4 is transferred (step 6).
【００１５】図３は、本発明によるハードディスク装置
のデータ書き出しのフローチャートを示す図である。ま
ず、コンピュータからのレコード要求は特別なレコード
であるかどうかを判断し（step１）、特別なレコードで
あれば、特別なキャッシュメモリ５にデータを格納する
（step２）。前記 step１において、特別なレコードで
なければ、次に、データをキャッシュメモリ４に一時的
に格納し（step３）、ヘッドを目的のレコードに移動す
る（step４）。目的のレコードにキャッシュメモリ４に
格納されたデータを書き出す（step５）。FIG. 3 is a diagram showing a flowchart for writing data in the hard disk device according to the present invention. First, it is judged whether the record request from the computer is a special record (step 1), and if it is a special record, the data is stored in the special cache memory 5 (step 2). If it is not a special record in step 1, then the data is temporarily stored in the cache memory 4 (step 3), and the head is moved to the target record (step 4). The data stored in the cache memory 4 is written into the target record (step 5).
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、キャッシュメモリ５は、たまたまホストコン
ピュータがハードディスクの使用頻度の低い領域をアク
セスしても、この領域のデータによって更新されること
なく、使用頻度の高い領域のデータを保持することにな
るので、従来のキャッシュメモリのような一時的なアク
セス速度の低下も起さず、ハードディスクのアクセス効
率をより向上させることができる。更に、ＲＡＭのよう
に電源が切れるとデータを失うといったことがないの
で、キャッシュメモリの容量を大きくしても停電時のデ
ータクラッシュの確率も０になる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the cache memory 5 is updated by the data in this area even if the host computer happens to access the less frequently used area of the hard disk. Since the data in the frequently used area is retained without being used, the access efficiency of the hard disk can be further improved without causing a temporary decrease in access speed unlike the conventional cache memory. Further, since data will not be lost when the power is cut off like RAM, the probability of data crash at power failure becomes 0 even if the capacity of the cache memory is increased.
【図１】本発明によるフラッシュメモリを用いたハード
ディスク装置の一実施例を説明するための構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a hard disk device using a flash memory according to the present invention.
【図２】本発明によるハードディスク装置のデータ読み
込みのフローチャートを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of data reading of the hard disk device according to the present invention.
【図３】本発明によるハードディスク装置のデータ書き
だしのフローチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a flow chart of data writing of the hard disk device according to the present invention.
【図４】従来のハードディスク装置の処理フローを示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of a conventional hard disk device.
【図５】従来のハードディスク装置の処理フローを示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing a processing flow of a conventional hard disk device.
１…ホストコンピュータ、２…ハードディスク装置、３
…コントローラ、４，５…キャッシュメモリ、６…メデ
ィア（磁気ディスク）。1 ... Host computer, 2 ... Hard disk device, 3
... controller, 4, 5 ... cache memory, 6 ... media (magnetic disk).
Claims (2)
ク装置において、前記キャッシュメモリを複数個の領域
に分けると共に、少なくとも１領域をフラッシュメモリ
で構成したことを特徴とするフラッシュメモリを用いた
ハードディスク装置。1. A hard disk device having a cache memory, wherein the cache memory is divided into a plurality of areas and at least one area is constituted by a flash memory.
ャッシュメモリに対して、ホスト側からハードディスク
のキャッシュ領域を指定可能とすると共に、ハードディ
スクへのアクセス毎のデータ更新を行われないようにし
たことを特徴とする請求項１記載のフラッシュメモリを
用いたハードディスク装置。2. A cache area of a hard disk can be designated from a host side to a cache memory composed of a flash memory, and data is not updated for each access to the hard disk. A hard disk device using the flash memory according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045889A JPH06236241A (en) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | Hard disk device using flash memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045889A JPH06236241A (en) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | Hard disk device using flash memory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236241A true JPH06236241A (en) | 1994-08-23 |
Family
ID=12731818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5045889A Pending JPH06236241A (en) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | Hard disk device using flash memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
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