CZ342796A3 - Process and apparatus for saving energy of comput process and apparatus for saving energy of computer optical disk drives er optical disk drives - Google Patents

Process and apparatus for saving energy of comput process and apparatus for saving energy of computer optical disk drives er optical disk drives Download PDF

Info

Publication number
CZ342796A3
CZ342796A3 CZ963427A CZ342796A CZ342796A3 CZ 342796 A3 CZ342796 A3 CZ 342796A3 CZ 963427 A CZ963427 A CZ 963427A CZ 342796 A CZ342796 A CZ 342796A CZ 342796 A3 CZ342796 A3 CZ 342796A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
head
disk
disc
disk drive
data
Prior art date
Application number
CZ963427A
Other languages
English (en)
Inventor
Dwight Quentin Nelson D Nelson
Daniel James Winkars Winkarski
Original Assignee
Ibm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibm filed Critical Ibm
Publication of CZ342796A3 publication Critical patent/CZ342796A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3206Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
    • G06F1/3215Monitoring of peripheral devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/325Power saving in peripheral device
    • G06F1/3268Power saving in hard disk drive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • G11B19/06Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing by counting or timing of machine operations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

Způsob a zařízení pro úsporu energie počítačových optických diskových pohonů
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a zařízení pro úsporu energie počítačových optických diskových zařízení, ve kterých se řídí rychlost otáčení a zejména se uspoří spotřebovaná energie zařízení s vícerychlostní konstantní lineární rychlosti.
DQS.avadni.stay techniky
Je známo, že snižování spotřeby energie počítačů a jejich periferních zařízení podporuje energetické šetření. Dále se zjistilo, že snížení energetické spotřeby počítačových součástí a periferních zařízení zmešuje velikost energetického zdroje potřebného k jejich funkci. Menší zdroj energie usnadňuje používání vhodných přenosných počítačů, například špičkových a záznamníkových počítačů. Tím se stává žádoucím snížení energie pro počítačová periferní zařízeni za účelem uspoření energie a zvýšení výhodnosti počítačů.
Snižování napájecího napětí pro hlavní poháněči motor počítačového disku je známé, jestliže není vytíženo paměťové médium v diskovém pohonu. Uvedené uspořádání se popisuje v americkém patentu 4,783,706 Shoji a &. Nicméně, když záznamové medium je v diskovém pohonu, nelze při použití tohoto způsobu žádnou energii uspořit.
Známé je rovněž „zpomalení velké rychlosti“, což znamená snížení rychle se točícího nosiče záznamu, když v určitém časovém úseku jeho pohon není účinný. Tím se energie uspoří, jelikož disk nepracuje. Tato metoda je znázorněna v americkém patentu 5,197,055 Hartung a & . Vzniká však značné časové zpoždění, jestliže je třeba rychle roztočit disk, aby se docílilo provozní otáčecí rychlosti.
V americkém patentu 4,987,502 Freeze se vysvětluje, že nepravidelnou volbu za sebou následujících diskových stop lze vytížit pro rozdělení opotřebení hlavního kontaktu. Uvedený systém počítá neužitečné periody za účelem stanovení kdy se má magnetická hlava uvést do pohybu. Po uplynutí předem určeného maximálního počtu neužitečných period, systém použije řadiče k zastavení disku. Zastavení rotace disku ovlivní stejným účinkem spotřebu energie jako metoda shora uvedeného „zpomalení velké rychlosti. Kromě toho také se vyskytuje nevýhoda značné časové prodlevynež se dosáhne provozní rychlosti po zastavení, když se použije této metody.
Podobné metody a uspořádání pro přestavení magnetické hlavy ke zmenšení opotřebení popisují americké patenty 5,050,015 a 5,117,315 Nagasaki a &. První patent se týká přesunu hlavy do čekací stopy nebo oblasti vyskytující se mimo užitečnou oblast magnetických stop. Poloha stopy a čekací doba závisí na stopách, které se nejčastěji snímají, ježto předmětem tohoto patentuje zmenšit opotřebení. Řídící obvod se zastaví a startuje za účelem dosažení přesunu. Zastavení a spuštění elektronického řídícího obvodu má bohužel za následek větší spotřebu energie. Tento patent popisuje přesun hlavy, když procesor detekuje výskyt nebo absenci rotace v disku. System je způsobilý ke zmenšení opotřebení pomocí mírného přesunu hlavy o dvě nebo tři stopy a zvednutí hlavy při stáru disku. Energie se uspoří pomocí redukce přesouvacího účinku nepozorným dotykem hlavy při startování disku; avšak zařízení a metoda jsou nepoužitelné, aby se uspořila energie, když se disk již pohybuje.
Americký patent 4,658.308 Sander popisuje metodu a zanzení pro posuv hlavy do úsporné „klidové polohy mikroprocesorovým řízením, když se vyskytne přerušení napájení rotujícího disku. Redukováním jakýchkoliv přesouvacích účinku, které vznikají nepozorností, jestliže hlava rušivě zasáhne rotující disk, se asi uskuteční slabé úspory energie. Nicméně tento způsob a zařízení nejsou efektivní, aby se uspořila energie, zatímco disk rotuje při normálním provozu.
V japonských abstraktech, vol. 15, no. 220, (P-1211) z 5. 6. 1991 se popisuje metoda a zařízení pro redukci energetické spotřeby počítačového pevného magnetického disku.
Provedení vynálezu
Předmětem vynálezu je vytvoření způsobu redukce energetické spotřeby pohonu optického disku paměti počítače, jehož disk se opatří magnetickou hlavou pro snímání dat, vystavovacím mechanismem hlavy, nosičem informací s vnějším okrajem, který při provozu se přimontuje k diskovému pohonu, hodinám, řídícímu procesoru připojenému k hodinám, vřetenovému motoru k otáčení nosiče informací měřitelnou úhlovou rychlostí a řídícím modulem vřetenového motoru pro udržení podstatně konstantní lineární rychlosti nosiče informací podle magnetické hlavy, jehož podstatou je, že obsahuje zaprvé určování zda diskový' pohon je nečinný; zadruhé vyslání vyhledávacího signálu k nosiči informací, aby se přemístila hlava na stopu do nejbližší vzdálenoosti od vnějšího obvodu nosiče informací, je-li diskový pohon v nečinnosti, čímž se sníží úhlová rychlost disku tak, že se udrží lineární rychlost nosiče záznamu vůči hlavě na nejnižší úrovni, při níž hlava může stále snímat data nebo zaznamenávat data na nosiči záznamu, což má za následek redukcí energetické spotřeby vřetenového motoru.
Λ?~’
Předmětem vynálezu je také vytvoření způsobu redukce energetické spotřeby pohonu optického disku paměti počítače, jehož disk se opatří magnetickou hlavou pro snímání dat, vystavovacím mechanismem hlavy, nosičem informací s vnějším okrajem, který při provozu se přimontuje k diskovému pohonu, hodinám, řídícímu procesoru připojenému k hodinám, vřetenovému motoru k otáčení nosiče informací měřitelnou úhlovou rychlostí a řídícím modulem vřetenového motoru pro udržení podstatně konstantní lineární rychlosti nosiče informací podle magnetické hlavy, jehož podstatou je, ž e obsahuje mechanismus k určení zda se vyskytuje diskový pohon v nečinnosti; a mechanismus k vysílání hledacího signálu k hlavnímu vystavovacímu zařízení, aby se přesunula hlava na nejbližší stopu nosiče informací do blízkosti vnějšího obvodu nosiče informací, vyskytuje-li se diskový pohon v nečinnosti, čímž by se zmenšila úhlová rychlost disku za udržení lineární rychlosti nosiče informací vzhledem k hlavě na nejnižší úrovni, na které hlava může ještě snímat data nebo zaznamenat data na nosič informací, čímž se zmenší energie spotřebovaná vřetenovým motorem.
Předmětem předloženého vynálezu je zmenšení spotřeby energie optického zařízení disku bez význačného zmenšení časové odezvy pro příkaz hledání dat.
Jiným předmětem předloženého vynálezu je vytvořit zařízení a způsob zmenšení energetické spotřeby, která by nevyžadovala odebrání disku z optického diskového zařízení.
Předložený vynález spočívá na kritickém pozorování autora, že spotřebu energie lze redukovat v optickém diskovém pohonu tím, že se určuje perioda jeho nečinosti, načež se vydá povel ke snížení rychlosti vřetenového motoru, který otočí diskové medium na nejnižší „provozní úroveň, aniž by úplně zastavil nebo „zpomalil točení“ disku po dobu nečinné periody. „Provozní úroveň“ se vztahuje na takovou úhlovou rychlost, při níž magnetická hlava může ještě snímat nebo zaznamenávat data.
Při konstantní lineární rychlosti diskového pohonu mikroprocesor vyšle signál k vystavovacímu mechanismu, aby dal podnět k záznamu magnetické hlavy, způsobil vyhledání vnější stopy v průběhu předem určené periody nečinnosti. Výhoda spočívá v tom, že úhlová rychlost diskového media je menší na vnějším obvodu při dané konstatní lineární rychlosti, kdy se rychlost měří pod hlavou. V důsledku toho spotřeba energie vřetenového motoru, jenž otáčí diskem, bude menší.
Disk výhodně zůstává v provozu, neboť není nikdy „zpomalené otáčení“ do té míry sníženo, aby se zastavila jeho rotace, vyjma případů kdy disky zůstávají v nečinnosti po velmi dlouhé časové periody. Tím se nezpůsobí žádné významné zpoždění při roztáčení disku po obdržení příkazu k zapnutí nebo vypnutí. Z toho důvodu lze vynálezu využít k redukování energetické spotřeby diskového vřetenového motoru, zatímco disk zůstává v pracovním režimu. Pokud jde o zmíněnou výjimku, kdy disk zůstává v nečinosti po předem určenou dobu, která je dosti dlouhá, lze rotaci disku zastavit. Zastavení disku podle vynálezu může následovat buď v případě přesunu hlavy na vnější stopu pro konstantní lineární rychlost nebo při zmenšení úhlové rychlosti na nej nižší zvolenou rychlost u pohonů s vícenásobným počtem konstantních lineárních rychlostí.
Přehled obrázku na výkresech
Obr. 1 je blokové schéma předloženého vynálezu;
Obr. 2 znázorňuje diskové medium použitelné u pohonů disku s konstantní lineární rychlostí;
Obr. 3 je grafická ilustrace kritického vztahu použitelného podle vynálezu;
Obr. 4 je vývojový diagram jednoho provedení podle vynálezu a
Obr. 5 je diagranatuický časový postup znázorňující sled akcí použitelný pro porozumnění předloženému vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Zásady..postupu
Pro pochopení předloženého vynálezu jsou nápomocny určité principy z elektrotechniky, týkající se diskových pohonů a zejména stejnosměrných motorů použitých pro rotaci diskových medií.
Podle známého Ohmová zákona napětí (V) se rovná součinu proudu (I) a rezistance (R) čth V = I * R.. Dále je známo, že výkon (P) motoru je dán vztahem Ρ = V * I = V“/R. Také je známo, že napětí příslušného motoru ve vztahu k jeho úhlové rychlosti je dáno následující rovnicí:
V = Ke * ω kde Ke je konstantní motorové napětí závislé na charakteristce druhu motoru a oje úhlová tychlost motoru, z čehož plyne následující pomocný vztah :
P = (Ke2 * o2)/ R
Protože energie vynaložená motorem klesá s úhlovou rychlostí při jeho zpomalení, byl autory automaticky tento vztah využit pro způsob a zařízení podle vynálezu.
Provedení
Obr. 1 znázorňuje normální blokové schéma zařízení pro zmenšení spotřebované energie diskovým pohonem 10. Preferované provedení sice obsahuje optický diskový pohon; nicméně lze předložený vynález použít také pro zařízení bez optického disku, například paměťová zařízení s přímým výběrem. Při tomto zařízení se konstantní lineární rychlost řídí podle schéma vynálezu jak dále uvedeno. Mikroprocesor 12 se opatří pamětí s přímým výběrem 13 a permanentní pamětí 15. které se použijí k uložení povelů a k provádění příkazů jako jsou „zapínací zkoušky. Tato paměť se využije pro uložení mikrokódu 14, který tvoří předběžně naprogramované instrukce k provádění mikroprocesorových funkcí. Vynálezci s výhodou převídali realizování instrukcí v mikrokódu uvnitř mikroprocesoru tvořícího dílčí část diskového pohonu, například mikrokód 14 znázorněný jako část mikroprocesoru 12 vyhrazenou pro diskový pohon 12. Bylo zjištěno, že aplikovatelné instrukce lze realizovat jinými způsoby, například v jazyku „C“ se zpracováním v řídící jednotce 2ň. která propojuje diskový pohon 10 pomocí spojovacích obvodu 27. Za mnohem účinější se však považovala implementace instrukcí přímo do mikroprocesoru, protože délka datové cesty se udržovala na minimu. Sada instrukcí závisí na specielním mikroprocesoru. Některé populární mikroprocesory používané v počítačích a periferních zařízeních vyrábí Intel Corporation, ačkoli je vyrábí i jiní výrobci, jako Motorola a jsou k disposici k všeobecnému použití pro podobné cíle. Pro lepší a důkladnější porozumnění programování Intel mikroprocesoru lze uvést dokumetaci : Intel, Mikroprocesor peripheral Handbook, Vol. 1, a J. Crawford a P. Gelsinger, Programming 80386.
Obr. 1 a 2 znázorňují komunikaci mezi mikroprocesoren 12 a řídící jednotkou 2á, kterou může být mikroprocesor osobního počítače, s propojovacími obvody 27, kterou například může být karta (SCSI) rozhraní systémů malého počítače. Mikroprocesor 12 řídí vřetenový ovládací modul 16. jenž řídí vřetenový motor 18. který se napájí z energetického zdroje 12. Vřetenový motor vlastní rotační element 24 a diskovou propojovací desku 22 pro přizpůsobení a otáčení diskovým mediem, například diskem 30 v Obr. 2.Mikroprocesor také řídí vystavovací mechanismus 17, který’ pomocí známých ústrojí ovládá pohyb datové snímací hlavy 22. Hlavou snímaná data procházejí vyrovnávací pamětí 22 a datovými obvody 2Í do ovládací jednotky 26. Vřetenový ovládací modul 16 a vystavovací mechanismus 12 ovládá mikrokód 11 v mikroprocesoru li. podle toho, zda zařízení se naprogramuje na přizpůsobení podle schéma konstantní lieámí rychlosti nebo konstantní úhlové rychlosti. Mikroprocesor 12 obsahující mikrokód 11 včetně paměti s přímým výběrem 13 a permanentní paměti 15 na mikroprocesorovém panelu jakož i hodiny 11 tvoří energetický úsporný modul 21 pro diskový pohon 10.
Pro jedno provedení podle vynálezu lze použít pohonů s konstantní lineární rychlosti disku. V optickém diskovém pohonu s konstantní lineární rychlostí jako je kompaktní disk s permanentní pamětí používá se laserové hlavy jako magnetického zesilovače rychlosti. Kompaktní disk s permanentní pamětí v Obr. 2 používá jedinou dráhu 22 tvořící přibližně soustředné kruhy podobné kruhům 22. a 24. Jediná dráha se odvíjí ze středu 22. disku 22 až k jeho obvodu 36. Sekce 37. obsahující data, je logicky a fysicky stejného rozměru jako všechny ostatní sekce na disku. Ačkoliv existuje ve slutečnosti pouze jedna dráha, každý přibližně koncentrický kruhse vztahuje na stopu. Ze středu 22 se táhne sdružená radiální linie r až k vnějšímu obvodu 22. Vztahové značky q a iq na radiální linii r odpovídají vnitřnímu poloměru, začínajícímu ve středu kruhu, a vnějšímu poloměru, měřenému v blízkosti nebo na příslušném vnějším obvodu. Úhlová rychlost disku, a se rovná úhlové rychlosti 'vřetenového motoru, který· ji pohání. Stopa 33a a 24a odpovídá příslušným kruhům 32 a 34. Stopa 2.3a je tedy stopou nejbližší vnějšímu obvodu disku 30.
Kritický vztah poloměru disku ke spotřebované energii motorem využívajícím pohonu disku s konstantní lineární rychlostí lze lépe pochopit se zřelem k Obr. 2 a 3.
Při použití způsobu s konstantní lineární rychlostí rotuje diskový pohon tak, že hlava snímající data, například hlava 22 se pohybuje přes část disku, přičemž se udržuje konstantní měřená rychlost u hlavy. Rychlost Ypata je skutečná rychlost media snímaného hlavou. Yp)ata se může také měnit pro vícerychlostní zařízení; nicméně, jestliže se zvolí jedna rychlost, udržuje se Vpata konstantní, mění-li se úhlová rychlost. Kinematický nebo rotačně dynamický vztah udává následující rovnice :
^Pala-=r>M kde c je poloměr disku, Ypafa je tangenciální rychlost měřených dat hlavou v kolmém směru k oběma normálním osám i poloměru a ω je úhlová rychlost, měřená v otáčkách za minutu. Pro danou konstantní rychlost Ypata musí úhlová odpovídají rychlost poklesnout, aby se respektoval daný vztah, neboť se zvětšuje poloměr od středu disku k vnějšímu obvodu disku. Obr. 3 znázorňuje grafické průběhy úhlových rychlostí v závislosti na poloměru ve vícerychlostním pohonu s konstantní lieární rychlosti. Horní průběh znázorněný v Obr. 3 představuje inversní vztah úhlové rychlosti ω na zvětšujícím se
poloměru při vyšší rychlosti vícerychlostního pohonu při konstantní lineární rychlosti. Tento vztah se týká úspory energie, jelikož platí
P = (Ke2 * o)21/R, z čehož plyne
P = Ke2 * V2Data/ r2 * R
Jakmile vynálezci si uvědomili, že tento princip lze aplikovat na omezení energetické spotřeby v diskovém pohonu, realizovali vynález automatického způsobu a zařízení, ahy výhodně využili skutečnosti, že zvětšením poloměru r na jeho maximální hodnotu se zmenší úhlová rychlost a tím spotřeba energie vřetenového motoru při konstantní lineami rychlosti diskového pohonu, zatímco diskový pohon zůstává v provozu. Provozní rychlost nebo úroveň je ta rychlost disku, při které hlava může snímat nebo zaznamenávat data na disku.
Preferovaná realizace vynálezu bude blíže vysvětlena podle Obr. 1 a 4. Vývojový diagram v Obr. 4 obsahuje přehled instrukcí. Při každém kroku mikroprocesoru se realizují mikrokódové instrukce za účelem provedení procesu; nicméně, z důvodu jednodochosti, bude se líčení vztahovat jen na mikroprocesor, neboť je to hlavní činitel. Startovací krok 41 mikroprocesoru 12 se shoduje se zapnutím diskového pohonu. Mikroprocesor 12 zahájí zkušebním krokem 42 ..aktivaci pohonu, aby zjistil zda se přenáší nějaká data mezi hlavou 21 a diskem nebo rychlou vyrovnávací pamětí 28 a datovými obvody 25- Řídící jednotka 25 alternativně provede zkušební krok 42. aby se ujistila zda jsou nějaké soubory normálně otevřeny, což znamená pro jejich snímání nebo záznam. Je-li tomu tak, považuje se pohon za „aktivní“ a časovači hodiny 11 k měření priody „nečinnosti“ se nastaví krokem 41 na nulu. Krok 42 se plynule provádí až se všechna aktivita zastaví a jakmile se tato podmínka splní, považuje se pohon za „nečinný.“ Následně procesor zkouší, zda-li uplynul předem nastavený čas na hodinách 11. zatímco pohon zůstává v nečinnosti při kroku 44- V průběhu uvedené doby „nečinnosti“, zkouší se stále činnost pohonu. Sotva předem určená lhůta nečinnosti pohonu skončí, potom lze nastavit „funkční úroveň“ pohonu pod předem stanovenou referenční funkční úroveň. Následkem toho jakmile naměřená lhůta t na hodinách 11 překročí předem určeny čas Ip zatímco pohon je v nefunkčním stavu, uvede mikroprocesor 12 diskový pohon 10 do energetického úsporného režimu přo kroku 45. Vynálezci také zjistili, že lze nastavit úsporný režim v průběhu měřeného času í, který je menší než předem určený čas Ip
Se zřetelem k Obr. 1, 2, 2 4 s diskovým pohonem konstantní rychlostí, mikroprocesor 12 vysílá pokyn vysiavovacímu mechanismu 12, aby nastavil hlavu 21 k sledování stopy 33a s maximálním poloměrem měřeným od středu 25 disku při kroku 45 v Obr. 4.Vřetenový řídící modul 15 automaticky seřízený na udržování konstantní lineární rychlosti V<jata kompensuje úbytek úhlové rychlosti druhého vřetenového motoru 15 na nejnižší provozní úrovni podle Obr. 3 při vodorovné souřadnici jak znázorňuje krok 45. Při daném předem zmíněném vztahu, který předpisuje zmenšení energie, když se zvětšuje poloměr a úhlová rychlost se zmenšuje, jsou v důsledku toho patrny význačné úspory energie. Specielně pozoruhodným se stává důležitý poznatek, že energie je nepřímoúměmá čtverci poloměru. Další úspory energie vzniknou následovným povelem vřetenovému řídícímu modulu 16. aby nastavil nejnižší existující rychlost pro vícerychlostní pohon při kroku 46. Pro pohon konstantní rychlostí při jeho nejnižších otáčkách, což nastává, když se hlava vyskytuje na vnější stopě, například stopě 33a. jednoduchou vyhledávací instrukcí vydanou mikroprocesorem 12 se zpřístupní všechna potřebná data uložená kdekoliv na disku. Ačkoliv vyhledávání při konstantní lineární rychlosti se sdružuje se změnou rychlosti, vyskytuje se zmíněná změnit u všech vyhledávacích implementacích v zařízeních s konstantní lineární rychlostí. Následkem toho pohon zůstává v energetickém úsporném režimu stále v činnosti. Je výhodné, že disk rotuje při snížené rychlosti, když je neaktivní, spíše než, aby se „vypnul/' to je zůstal v klidu, protože po úplném zastavení disku trvá značnou dobu než se roztočí provozní rychlostí.
Podle Obr. 4 a 5, na němž jeznázoměna časová linie 2U, kde se čas měří ve směru 76 vyplývá, že k normálnímu shora popsanému způsobu úsporného režimu lze přidat úplné zpomalovací zařízení, jestliže se vyskytuje v úsporném režimu po předem určenou dobu. Realizaci lze provést například, jestliže diskový pohon počítače zůstává napájen, ale není obsluhován. Zpomalovací zařízení je aktivním mechanismem jak patrno z časového liniového segmentu TL. Jak shora popsáno podle Obr. 4 určuje se aktivní mechanismus při kroku 42. Zařízení nebo pohon, který· se nalézá v nečinnosti na segmentu 24 po sekund (segment 22) se nastaví do energetického úsporného režimu na segmentu 2&, kde zůstane po zmenšenou dobu lzm sekund (segment 82) a potom se rychlost motoru sníží až se motor úplně zastaví (segment £2). Tímto postupem se způsob a zařízení pro spoření energie v normálním provozním režimu kombinuje s přídavnou technikou pro disky nechané v nečinosti po dlouhou dobu. Tato metoda, v preferovaném provedení může se provádět pomocí mikroprocesoru, například mikroprocesorem 12, instrukcemi v mikrokódu, jako mikrokódem 14. Pro realizaci této metody se může také programovat řídící jednotka 2á. Je-li zařízení zapotřebí, může se vrátit zpět do provozní rychlosti.

Claims (8)

  1. PATENTOVÉ N Á ROKY
    1. Způsob snížení spotřeby energie počítačového paměťového optického diskového pohonu (10), jehož diskový pohon se opatří magnetickou hlavou (23) pro čtení dat, vystavovacím mechanismem (17) hlavy, diskovým nosičem informací (30) s vnějším periferním procesorem (12) spojeným s hodinami (11), hřídelovým motorem (18) pro rotaci nosiče záznamu měřitelnou úhlovou rychlostí a řídícím modulem (16) hřídelového motoru, vyznačující se tím, že obsahuje určování (42, 43, 44) zda disk je nečinný a vyslání (45) vyhledávacího signálu k vystavovacímu mechanismu pro přemístění hlavy na stopu diskového nosiče informací do nejbližší vzdálenosti od vnějšího obvodu diskového nosiče, v případě neaktivního disku, čímž se sníží úhlová rychlost disku tak, že se udrží podstatně konstantní rychlost diskového nosiče informací (30) vůči hlavě a tím se zmenší spotřeba energie hřídelového motoru.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že v případě neaktivního diskového pohonu, následuje přestavení hlavy k vnějšímu obvodu diskového nosiče informací, načež se vyšle vyhledávací signál k vystavovacímu mechanismu pro přemístění hlavy z vnějšího obvodu stopy na odpovídající stopu umístěných dat, podle požadavku snímání dat. 3
  3. 3. Způsob podle kteréhokoliv předchozího nároku, vyznačující se t í m, ž e v případě neaktivního diskového pohonu, následuje přestavení hlavy k vnějšímu obvodu diskového nosiče informací, následované zmenšováním úhlové rychlosti až hřídelový motor přestane rotovat, jestliže diskový pophon zůstane neaktivní po předem určenou dobu, čímž se zmenší spotřeba energie hřídelového motoru.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že v případě neaktivního diskového pohonu po předem určenou dobu následuje zmenšování úhlové rychlosti až hřídelový motor přestane rotovat, načež následuje zvyšování úhlové rychlosti hřídelového motoru a vyslání vyhledávacího signálu k vystavovacímu mechanismu pro přemístění hlavy z vnějšího obvodu stopy na odpovídající stopu uložených dat, podle požadavku snímání dat.
  5. 5. Zařízení pro snížení spotřeby energie počítačového paměťového optického diskového pohonu (10), jehož diskový pohon se opatří magnetickou hlavou (23) pro čtení dat, vystavovacím mechanismem (17) hlavy, diskovým nosičem informací (30) s vnějším periferním procesorem (12) spojeným s hodinami (11), hřídelovým motorem (18) pro rotaci nosiče záznamu měřitelnou úhlovou rychlostí a řídícím modulem (16) hřídelového motoru, vyznačující se t í m, ž e obsahuje určovací mechanismus (21) pro zjištění pasivnosti diskového mechanismu a vysílací mechanismus signálu (21) k vyslání vyhledávacího signálu k nosiči informací, aby se přemístila hlava na stopu do nejbiižší vzdálenosti vnějšího obvodu nosiče záznamu, je-li diskový poho v nečinnosti, čímž se zmenší úhlová rychlost disku tak, že se udržuje lineární rychlost nosiče informací (30) vůči hlavě na nejnižší úrovni, při které hlava (23) může stále snímat data nebo zaznamenávat data na nosič informací (30), čímž se zmenší spotřeba energie vřetenového motoru.
  6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že signál vysílající mechanismus (21) obsahuje mechanismus pro vyslání vyhledávacího signálu k hlavnímu nosiči informací (17), aby posunul magnetickou hlavu (23) z vnější obvodové stopy na stopu odpovídající uloženým datům, v závislosti na požadavku snímání dat, následujícím přemístěním hlavy k vnějšímu obvodu diskového media.
    *7 <. -J-,·, »· ;γ
  7. 7. Zařízení podle nároku 5 nebo 6, v y z n a č u j í c í se t í m, ž e signál vysílající mechanismus (21) obsahuje mechanismus pro vyslání vyhledávacího povelu k vřetenovému řídícímu modulu (16) pro redukci úhlové rychosti až se vřetenový motor (18) přestane otáčet, čímž diskový pohon zůstane neaktivní popředem určenou dobu, následkem čehož se dále zmenší spotřeba energie vřetenového motoru..
  8. 8. Zařízení podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se t í m, ž e povel vysílající mechanismus (21) obsahuje ústrojí pro vyslání povelu k vřetenovému řídícímu modulu (16) pro zvýšení úhlové rychlosti vřetenového motoru (18) sledujícího redukci úhlové rychlosti vřetenového motoru jakož i ústrojí pro vyslání vyhledávacího signálu do vystavovacího mechanismu pro přesun hlavy z vnější obvodové stopy na stopu odpovídající paměťovému místu dat, v závislosti na požadavku na snímání dat podle posunu hlavy k vnějšímu obvodu diskového media.
CZ963427A 1994-06-03 1995-06-01 Process and apparatus for saving energy of comput process and apparatus for saving energy of computer optical disk drives er optical disk drives CZ342796A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25365094A 1994-06-03 1994-06-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ342796A3 true CZ342796A3 (en) 1997-02-12

Family

ID=22961147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ963427A CZ342796A3 (en) 1994-06-03 1995-06-01 Process and apparatus for saving energy of comput process and apparatus for saving energy of computer optical disk drives er optical disk drives

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6512652B1 (cs)
EP (1) EP0763237B1 (cs)
JP (1) JP2858542B2 (cs)
KR (1) KR960001960A (cs)
CN (1) CN1117607A (cs)
AT (1) ATE171299T1 (cs)
CA (1) CA2150743C (cs)
CZ (1) CZ342796A3 (cs)
DE (1) DE69504836T2 (cs)
HU (1) HU219935B (cs)
MY (1) MY113472A (cs)
PL (1) PL177399B1 (cs)
RU (1) RU2146395C1 (cs)
SG (1) SG94697A1 (cs)
TW (1) TW265431B (cs)
WO (1) WO1995034070A1 (cs)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3341955B2 (ja) * 1994-09-01 2002-11-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ナビゲーション装置
US5774292A (en) * 1995-04-13 1998-06-30 International Business Machines Corporation Disk drive power management system and method
US5682273A (en) * 1995-06-30 1997-10-28 International Business Machines Corporation Disk drive for portable computer with adaptive demand-driven power management
GB2310513B (en) * 1996-02-20 2000-02-16 Ibm Computer with reduced power consumption
EP0820059B1 (en) * 1996-07-18 2004-01-14 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for controlling a magnetic disk storage device and a disk array system
KR100480415B1 (ko) * 1996-08-14 2005-06-07 삼성전자주식회사 씨디-롬(cd-rom) 드라이브의 동작상태 체크방법
US5805907A (en) * 1996-10-04 1998-09-08 International Business Machines Corporation System and method for reducing power consumption in an electronic circuit
US5870616A (en) * 1996-10-04 1999-02-09 International Business Machines Corporation System and method for reducing power consumption in an electronic circuit
JPH10222918A (ja) * 1997-02-06 1998-08-21 Samsung Electron Co Ltd ディスク形記憶装置の制御方法
JP3663302B2 (ja) * 1998-08-20 2005-06-22 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ 磁気ディスク装置
JP3819166B2 (ja) 1998-11-27 2006-09-06 ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ 消費エネルギー低減方法
WO2000077785A1 (fr) * 1999-06-15 2000-12-21 Hitachi, Ltd. Systeme de reproduction et circuit integre
JP2001134348A (ja) * 1999-11-09 2001-05-18 Fujitsu Ltd 電力制御装置
JP4553429B2 (ja) * 1999-11-25 2010-09-29 パナソニック株式会社 ディスク装置
JP3487341B2 (ja) * 1999-12-24 2004-01-19 ティアック株式会社 データ変換装置
US6214271B1 (en) * 2000-05-26 2001-04-10 Kemet Electronics Corporation Thermal treatment process for valve metal nitride electrolytic capacitors having manganese oxide cathodes
US6693766B1 (en) * 2000-09-21 2004-02-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Disk drive system with hybrid surface-based data mapping and method of operation thereof
JP4234921B2 (ja) * 2001-09-12 2009-03-04 株式会社リコー 情報記録装置
US6961860B2 (en) * 2001-12-07 2005-11-01 Nokia Corporation Method and system for optimizing power consumption during data read/write operation in disk-based memory
US7573715B2 (en) * 2002-03-21 2009-08-11 Tempest Microsystems High density storage system
AU2003220475A1 (en) * 2002-03-21 2003-10-08 Tempest Microsystems A lower power disk array as a replacement for robotic tape storage
US7072637B2 (en) * 2002-07-18 2006-07-04 Nokia Corporation Method and system for arranging frequently accessed data to optimize power consumption
ATE357689T1 (de) * 2002-09-09 2007-04-15 Koninkl Philips Electronics Nv Verfahren und vorrichtung zur verwaltung der stromaufnahme eines plattenlaufwerks
US7002884B2 (en) * 2002-12-30 2006-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Intermediate power down mode for a rotatable media data storage device
JP4433372B2 (ja) * 2003-06-18 2010-03-17 株式会社日立製作所 データアクセスシステム及び方法
JP4486348B2 (ja) * 2003-11-26 2010-06-23 株式会社日立製作所 ドライブの稼働時間を抑止するディスクアレイ
US7752470B2 (en) * 2003-12-03 2010-07-06 International Business Machines Corporation Method and system for power management including device controller-based device use evaluation and power-state control
US20050125701A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-09 International Business Machines Corporation Method and system for energy management via energy-aware process scheduling
US7155623B2 (en) * 2003-12-03 2006-12-26 International Business Machines Corporation Method and system for power management including local bounding of device group power consumption
US7356665B2 (en) * 2003-12-17 2008-04-08 International Business Machines Corporation Method and system for machine memory power and availability management in a processing system supporting multiple virtual machines
US7197652B2 (en) * 2003-12-22 2007-03-27 International Business Machines Corporation Method and system for energy management in a simultaneous multi-threaded (SMT) processing system including per-thread device usage monitoring
JP2005190036A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Hitachi Ltd 記憶制御装置及び記憶制御装置の制御方法
JP4463042B2 (ja) * 2003-12-26 2010-05-12 株式会社日立製作所 ボリュームの動的割り付け機能を有する記憶装置システム
US7185118B2 (en) * 2004-01-21 2007-02-27 International Business Machines Corporation Reliable use of desktop class disk drives in enterprise storage applications
KR20060123773A (ko) * 2004-03-17 2006-12-04 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 디스크 형상 정보 기억 매체를 주사하기 위한 방법 및장치
GB0422570D0 (en) * 2004-10-12 2004-11-10 Koninkl Philips Electronics Nv Device with storage medium and method of operating the device
CN101223593B (zh) * 2005-07-15 2010-10-13 皇家飞利浦电子股份有限公司 从光盘驱动器的转盘马达中回收能量的方法和光学装置
US7681054B2 (en) * 2006-10-03 2010-03-16 International Business Machines Corporation Processing performance improvement using activity factor headroom
US7853809B2 (en) * 2007-01-11 2010-12-14 Seagate Technology Llc System and method of power management
JPWO2008129616A1 (ja) * 2007-04-09 2010-07-22 東芝ストレージデバイス株式会社 記憶装置、記憶装置の制御装置、記憶装置の制御方法
US7986483B1 (en) * 2007-11-07 2011-07-26 Marvell International Ltd. Speed control systems and methods for decreasing power consumption in rotating storage devices
US7966451B2 (en) * 2008-02-05 2011-06-21 International Business Machines Corporation Power conservation in a composite array of data storage devices
US8131991B2 (en) * 2009-02-10 2012-03-06 Sony Corporation System and method for configuring plural software profiles
US8122217B2 (en) * 2009-05-06 2012-02-21 International Business Machines Corporation Method of a full coverage low power mode for storage systems storing replicated data items
US8316182B2 (en) * 2009-08-11 2012-11-20 International Business Machines Corporation Hierarchical storage management for database systems
CN101692184B (zh) * 2009-10-19 2011-08-03 上海汉勤信息技术有限公司 一种节能存储设备及存储设备的节能方法
US8352758B2 (en) * 2010-03-22 2013-01-08 International Business Machines Corporation Power bus current bounding using local current-limiting soft-switches and device requirements information
US8072704B1 (en) 2010-05-20 2011-12-06 International Business Machines Corporation Energy-saving operation of a storage device
US8982488B2 (en) * 2012-12-28 2015-03-17 Intel Corporation Power conservation based on hard disk rotational inertia
WO2015035142A1 (en) 2013-09-09 2015-03-12 Seagate Technology Llc Mobile data storage device with power management
WO2018009212A1 (en) * 2016-07-08 2018-01-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Determining a device wear-rate
CN106297829A (zh) * 2016-08-28 2017-01-04 浙江传媒学院 一种恒线速胶木唱片的播放和/或记录方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689698A (en) * 1983-07-11 1987-08-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Disk drive control for inhibiting operation upon battery voltage drop
US4737867A (en) * 1984-02-03 1988-04-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Power saving arrangement in information recording system
JPS60170078A (ja) 1984-02-10 1985-09-03 Teac Co デイスク装置
JPS60171672A (ja) * 1984-02-15 1985-09-05 Ricoh Co Ltd デイスク記録装置
JPS6196583A (ja) * 1984-10-17 1986-05-15 Sony Corp ディスク記録再生装置
US4717968A (en) * 1985-09-16 1988-01-05 Eastman Kodak Company Video player with power-down capability
JPS62129971A (ja) * 1985-11-30 1987-06-12 Toshiba Corp 磁気記録再生装置のデイスク駆動制御装置
CA1242809A (en) * 1985-12-20 1988-10-04 Mitel Corporation Data storage system
US4658308A (en) 1986-03-05 1987-04-14 Miniscribe Corporation Method and apparatus for retracting head and braking motor of a disc drive device
US4987502A (en) 1986-10-06 1991-01-22 Eastman Kodak Company Anti-wear disk drive system
US4933785A (en) * 1988-03-01 1990-06-12 Prairietek Corporation Disk drive apparatus using dynamic loading/unloading
US4980836A (en) * 1988-10-14 1990-12-25 Compaq Computer Corporation Apparatus for reducing computer system power consumption
DE3836129A1 (de) 1988-10-22 1990-04-26 Basf Ag Verfahren und anordnung zur verschleissminderung in einer magnetspeichereinrichtung
JPH02302975A (ja) 1989-05-17 1990-12-14 Fuji Electric Co Ltd ディスク記憶装置のディスク起動方式
JPH0362374A (ja) * 1989-07-31 1991-03-18 Toshiba Corp ハードディスク制御装置
US5197055A (en) 1990-05-21 1993-03-23 International Business Machines Corporation Idle demount in an automated storage library
US5246479A (en) * 1990-07-20 1993-09-21 Micropolis Corporation Drive motor controller for low power disk drive
JPH04102259A (ja) * 1990-08-21 1992-04-03 Teac Corp ディスク装置
US5345347A (en) * 1992-02-18 1994-09-06 Western Digital Corporation Disk drive with reduced power modes
US5408369A (en) * 1992-04-23 1995-04-18 Teac Corporation Power saving system for rotating disk data storage apparatus
JPH0644680A (ja) * 1992-07-27 1994-02-18 Hitachi Ltd ハードディスク装置
JPH0670550A (ja) * 1992-08-07 1994-03-11 Hitachi Ltd インバータシステム
JPH06124528A (ja) * 1992-10-13 1994-05-06 Sony Corp ディスクドライブ装置
JP2937001B2 (ja) * 1994-03-30 1999-08-23 ティアック株式会社 ディスク装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE69504836D1 (de) 1998-10-22
EP0763237B1 (en) 1998-09-16
HU219935B (hu) 2001-09-28
US6512652B1 (en) 2003-01-28
JP2858542B2 (ja) 1999-02-17
CA2150743A1 (en) 1995-12-04
HU9603143D0 (en) 1997-01-28
HUT76238A (en) 1997-07-28
JPH07334913A (ja) 1995-12-22
WO1995034070A1 (en) 1995-12-14
KR960001960A (ko) 1996-01-26
CN1117607A (zh) 1996-02-28
DE69504836T2 (de) 1999-05-27
PL317468A1 (en) 1997-04-14
MY113472A (en) 2002-03-30
CA2150743C (en) 2002-11-19
TW265431B (cs) 1995-12-11
SG94697A1 (en) 2003-03-18
EP0763237A1 (en) 1997-03-19
RU2146395C1 (ru) 2000-03-10
ATE171299T1 (de) 1998-10-15
PL177399B1 (pl) 1999-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ342796A3 (en) Process and apparatus for saving energy of comput process and apparatus for saving energy of computer optical disk drives er optical disk drives
US5345347A (en) Disk drive with reduced power modes
RU97100127A (ru) Способ и устройство для снижения энергопотребления дисководов вычислительных машин
JP2002300793A5 (cs)
US6819513B2 (en) Low power hard disk drive using multiple, individually controllable actuators
US20030156345A1 (en) Data storage device and method for spindle power control
JPH04205963A (ja) ディスク装置
US7571279B2 (en) Accessing a disk drive at multiple speeds
JP2910186B2 (ja) ディスク装置及びディスク装置のモータ制御方法
US8638519B1 (en) Speed control systems and methods for decreasing power consumption in rotating storage devices
JPH0492254A (ja) ハードディスク記憶装置
JPH0423269A (ja) ディスク装置
JP2001283503A (ja) 磁気記憶装置のヘッドアンロードの制御方法及び磁気記憶装置
CN1251225C (zh) 磁盘驱动装置的节能方法
JPH06309776A (ja) 磁気ディスク装置及びデータ読み出し書き込み方法
JPH06267175A (ja) 記憶装置およびその制御方法
JPH10106116A (ja) ディスク記憶装置
JPH05119923A (ja) デイスク制御装置
JPH0719851U (ja) ディスク装置
JPH0644680A (ja) ハードディスク装置
JPS6240659A (ja) デイスク装置
JPS63155480A (ja) 電子機器
JPH06325524A (ja) ディスク記憶装置
JPH03214461A (ja) フロッピディスクドライブモータ制御装置
JPH10302422A (ja) ヘッド待機制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic