JP2001296974A - データ記憶システム及びデータ記憶方法 - Google Patents
データ記憶システム及びデータ記憶方法Info
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
- G06F11/2053—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where persistent mass storage functionality or persistent mass storage control functionality is redundant
- G06F11/2056—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where persistent mass storage functionality or persistent mass storage control functionality is redundant by mirroring
- G06F11/2087—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where persistent mass storage functionality or persistent mass storage control functionality is redundant by mirroring with a common controller
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
- G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
- G06F11/1446—Point-in-time backing up or restoration of persistent data
- G06F11/1456—Hardware arrangements for backup
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速の書込み時間を有し、データ記憶システ
ムにおけるシングル・ポイント障害を除去でき、実際の
信頼性が向上されるという利点を有するデータ記憶シス
テム及び方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも１つの回転ディスク・データ
記憶装置（２０１〜２０４）と、複数のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置（２０５，２０６）とをそれぞれ
含み、ソリッド・ステート・データ記憶装置（２０５，
２０６）の各々が、データ・ステージング領域（３０
１，３０３）とユーザ・データ領域（３００，３０２）
とに分割され、複数のソリッド・ステート・データ記憶
装置のうちの少なくとも２つに一組のデータが書き込ま
れるように構成され、ソリッド・ステート・データ記憶
装置のデータ・ステージング領域（３０１，３０３）か
ら回転ディスク・データ記憶装置にデータがコピーされ
る。
ムにおけるシングル・ポイント障害を除去でき、実際の
信頼性が向上されるという利点を有するデータ記憶シス
テム及び方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも１つの回転ディスク・データ
記憶装置（２０１〜２０４）と、複数のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置（２０５，２０６）とをそれぞれ
含み、ソリッド・ステート・データ記憶装置（２０５，
２０６）の各々が、データ・ステージング領域（３０
１，３０３）とユーザ・データ領域（３００，３０２）
とに分割され、複数のソリッド・ステート・データ記憶
装置のうちの少なくとも２つに一組のデータが書き込ま
れるように構成され、ソリッド・ステート・データ記憶
装置のデータ・ステージング領域（３０１，３０３）か
ら回転ディスク・データ記憶装置にデータがコピーされ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子データを記憶
するためのデータ記憶システム及びその方法に関し、特
に限定はされないが、少なくとも１つの回転ディスク・
ドライブ、及び、ディスク・ドライブより実質的に速い
読み取り及び書き込み動作が可能な１つ又は複数のソリ
ッド・ステート・データ記憶装置を用いたデータ記憶シ
ステム及び方法に関する。
するためのデータ記憶システム及びその方法に関し、特
に限定はされないが、少なくとも１つの回転ディスク・
ドライブ、及び、ディスク・ドライブより実質的に速い
読み取り及び書き込み動作が可能な１つ又は複数のソリ
ッド・ステート・データ記憶装置を用いたデータ記憶シ
ステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量データ記憶用の従来のデータ記憶
システムは、当技術分野において周知のような従来の
「ハードドライブ」ディスク・ドライブ装置を含んでい
る。従来のディスク・ドライブは、磁気的に読み書き可
能なコーティングを有し、１分当たり高い回転数で回転
する回転ディスクを含んでいる。そのようなディスク・
ドライブは、それぞれのドライブ毎に４〜３２ギガバイ
ト以上の範囲のデータ容量を記憶することができる。記
憶容量がさらに大きい場合は、例えば当技術分野で既知
のＲＡＩＤ（redundant arrays of inexpensive disk
s）アレイで装置が構成されている。従来のハード・デ
ィスク・ドライブは、ダイナミック・ランダム・アクセ
ス・メモリ（ＤＲＡＭ）等の従来の固体素子と比べてデ
ータにアクセスするアクセス時間が遅い。ハード・ディ
スク・ドライブ内のデータにアクセスするための比較的
長いアクセス時間は、主に、回転ディスクの特定の部分
を読み取るために読取りヘッドを移動させることによる
ものである。
システムは、当技術分野において周知のような従来の
「ハードドライブ」ディスク・ドライブ装置を含んでい
る。従来のディスク・ドライブは、磁気的に読み書き可
能なコーティングを有し、１分当たり高い回転数で回転
する回転ディスクを含んでいる。そのようなディスク・
ドライブは、それぞれのドライブ毎に４〜３２ギガバイ
ト以上の範囲のデータ容量を記憶することができる。記
憶容量がさらに大きい場合は、例えば当技術分野で既知
のＲＡＩＤ（redundant arrays of inexpensive disk
s）アレイで装置が構成されている。従来のハード・デ
ィスク・ドライブは、ダイナミック・ランダム・アクセ
ス・メモリ（ＤＲＡＭ）等の従来の固体素子と比べてデ
ータにアクセスするアクセス時間が遅い。ハード・ディ
スク・ドライブ内のデータにアクセスするための比較的
長いアクセス時間は、主に、回転ディスクの特定の部分
を読み取るために読取りヘッドを移動させることによる
ものである。
【０００３】ハード・ディスク・ドライブは、単位デー
タ記憶容量当たりの価格が比較的低いため、きわめて一
般的に使用されている。しかしながら、従来技術では、
比較的低いデータ記憶密度を有し、アクセス時間がハー
ド・ディスク・ドライブよりも速いがコストがハード・
ディスク・ドライブよりも高いソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置が知られている。そのような装置は、その
コストのため、現在におては隙間産業の装置である。そ
のようなソリッド・ステート・メモリ装置は、ハード・
ディスク・ドライブと従来のＤＲＡＭとの間におけるデ
ータ記憶容量を有する。
タ記憶容量当たりの価格が比較的低いため、きわめて一
般的に使用されている。しかしながら、従来技術では、
比較的低いデータ記憶密度を有し、アクセス時間がハー
ド・ディスク・ドライブよりも速いがコストがハード・
ディスク・ドライブよりも高いソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置が知られている。そのような装置は、その
コストのため、現在におては隙間産業の装置である。そ
のようなソリッド・ステート・メモリ装置は、ハード・
ディスク・ドライブと従来のＤＲＡＭとの間におけるデ
ータ記憶容量を有する。
【０００４】本出願人は、低コストで製造することがで
き、大規模な大衆市場用に適合することができる形のハ
ード・ディスク・ドライブとソリッド・ステート・デー
タ記憶装置の組合せを有するデータ記憶システムを開発
した。そのようなシステムは、大衆市場用の従来のハー
ド・ディスク・ドライブに置き換わる高性能のデータ記
憶装置ソリューションを提供することができる。
き、大規模な大衆市場用に適合することができる形のハ
ード・ディスク・ドライブとソリッド・ステート・デー
タ記憶装置の組合せを有するデータ記憶システムを開発
した。そのようなシステムは、大衆市場用の従来のハー
ド・ディスク・ドライブに置き換わる高性能のデータ記
憶装置ソリューションを提供することができる。
【０００５】本出願人は、ユーザが実際に顧客用途にお
いて高性能なソリッド・ステート・データ記憶装置をど
のように利用したいかを研究し、その研究の結果、その
ような高性能なデータ記憶装置の使用法に関する様々な
問題点を確認した。出願人は、そのような高性能データ
記憶装置の最適な使用法が、１つ又は複数の従来のハー
ド・ディスク・ドライブに関連することになると推測す
る。最適な技術的効用は、出願人が、複数の高性能の不
揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置が、１つ又
は複数の従来のハード・ディスク・ドライブ装置と関連
して使用され、それにより、より頻繁にアクセスされる
データがソリッド・ステート・データ記憶装置に記憶さ
れ、それに対してあまり頻繁にアクセスされないデータ
は、ハード・ディスク・ドライブ上に記憶される。
いて高性能なソリッド・ステート・データ記憶装置をど
のように利用したいかを研究し、その研究の結果、その
ような高性能なデータ記憶装置の使用法に関する様々な
問題点を確認した。出願人は、そのような高性能データ
記憶装置の最適な使用法が、１つ又は複数の従来のハー
ド・ディスク・ドライブに関連することになると推測す
る。最適な技術的効用は、出願人が、複数の高性能の不
揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置が、１つ又
は複数の従来のハード・ディスク・ドライブ装置と関連
して使用され、それにより、より頻繁にアクセスされる
データがソリッド・ステート・データ記憶装置に記憶さ
れ、それに対してあまり頻繁にアクセスされないデータ
は、ハード・ディスク・ドライブ上に記憶される。
【０００６】最も低コストのソリューションは、１つ又
は複数の回転ディスク・ドライブと直列に１つの高性能
ソリッド・ステート・データ記憶装置を備えることであ
り、データが、ソリッド・ステート・データ記憶装置に
よって読み書きされ、その結果、最も頻繁に使用される
データが、ソリッド・ステート・データ記憶装置内にキ
ャッシュされる。
は複数の回転ディスク・ドライブと直列に１つの高性能
ソリッド・ステート・データ記憶装置を備えることであ
り、データが、ソリッド・ステート・データ記憶装置に
よって読み書きされ、その結果、最も頻繁に使用される
データが、ソリッド・ステート・データ記憶装置内にキ
ャッシュされる。
【０００７】従来のＲＡＩＤデバイスは、データがいく
つかのディスク上でエンコード（符号化）されるように
複数の冗長配置されたディスクを使用している。そのた
め、個々のディスクが故障することがあるが、故障して
もデータは他のディスク上に記憶された冗長エンコード
・データから回復可能である。単一の高性能ソリッド・
ステート・データ記憶装置の導入により、データ記憶シ
ステムにシングル・ポイント障害（single point of fa
ilure）が導入される。すなわち、ソリッド・ステート
・データ記憶装置に単独で記憶されたデータは、装置が
故障した場合に失われる危険がある。
つかのディスク上でエンコード（符号化）されるように
複数の冗長配置されたディスクを使用している。そのた
め、個々のディスクが故障することがあるが、故障して
もデータは他のディスク上に記憶された冗長エンコード
・データから回復可能である。単一の高性能ソリッド・
ステート・データ記憶装置の導入により、データ記憶シ
ステムにシングル・ポイント障害（single point of fa
ilure）が導入される。すなわち、ソリッド・ステート
・データ記憶装置に単独で記憶されたデータは、装置が
故障した場合に失われる危険がある。
【０００８】高性能ソリッド・ステート・データ記憶装
置及び１つ又は複数のハード・ディスク・ドライブの組
合せ構成を使用する場合のシングル・ポイント障害の問
題に対して可能な代替の解決策は、各装置が記憶するデ
ータについて互いにコピー（ミラーリング）するために
２つの高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置を使
用することである。データの複製があるため、シングル
・ポイント障害が除去される。しかしながら、この解決
策の欠点は、このシステムのコストが、２つの高性能ソ
リッド・ステート・データ記憶装置を使用することよっ
て実質的に増大することであるが、単一の高性能ソリッ
ド・ステート・データ記憶装置の記憶容量に関する利点
は達成され、第２の高性能データ記憶装置は完全に冗長
装置（２重化装置）である。
置及び１つ又は複数のハード・ディスク・ドライブの組
合せ構成を使用する場合のシングル・ポイント障害の問
題に対して可能な代替の解決策は、各装置が記憶するデ
ータについて互いにコピー（ミラーリング）するために
２つの高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置を使
用することである。データの複製があるため、シングル
・ポイント障害が除去される。しかしながら、この解決
策の欠点は、このシステムのコストが、２つの高性能ソ
リッド・ステート・データ記憶装置を使用することよっ
て実質的に増大することであるが、単一の高性能ソリッ
ド・ステート・データ記憶装置の記憶容量に関する利点
は達成され、第２の高性能データ記憶装置は完全に冗長
装置（２重化装置）である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、コントローラ
装置の制御下で動作する２つの高性能ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置及び少なくとも１つの回転ディスク
・データ記憶装置を使用するようにしたものであり、両
方の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置内の使
用可能なユーザ・データ記憶スペースの利用率を効率的
にする。その結果、高速の書込み時間を有するが、デー
タ記憶システムにおけるシングル・ポイント障害を除去
でき、実際の信頼性が向上されるという利点を有するバ
ルク・データ記憶システムが提供される。組み合わされ
た複数の高性能データ記憶装置における半分以上のデー
タ記憶スペースが、ユーザ・データを記憶するために使
用することができる。
装置の制御下で動作する２つの高性能ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置及び少なくとも１つの回転ディスク
・データ記憶装置を使用するようにしたものであり、両
方の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置内の使
用可能なユーザ・データ記憶スペースの利用率を効率的
にする。その結果、高速の書込み時間を有するが、デー
タ記憶システムにおけるシングル・ポイント障害を除去
でき、実際の信頼性が向上されるという利点を有するバ
ルク・データ記憶システムが提供される。組み合わされ
た複数の高性能データ記憶装置における半分以上のデー
タ記憶スペースが、ユーザ・データを記憶するために使
用することができる。
【００１０】本発明の特定の実施形態による１つの効果
は、複数のディスク・ドライブを含むデータ記憶装置シ
ステム又はサブシステムに記憶されたユーザ・データに
対するアクセス時間を高速化することができることであ
る。
は、複数のディスク・ドライブを含むデータ記憶装置シ
ステム又はサブシステムに記憶されたユーザ・データに
対するアクセス時間を高速化することができることであ
る。
【００１１】従来技術の揮発性キャッシュ・メモリにお
いては、書込み時間と読み込み時間を早くするようにし
ており、普通ならば回転ハード・ディスク上に記憶さ
れ、それによりアクセス時間が長くなるようなデータ
を、高速アクセス・メモリに記憶し、これにより、規則
的にアクセスされる情報のアクセス時間を短縮するよう
にしている。これと対照的に、本発明の特定の実施形態
においては、大量のメモリへの書き込みアクセスを高速
にするようにしており、その結果、書き込み確認信号を
ホスト装置に迅速に戻すことができ、書込み確認応答信
号を待つことによって、データを処理する際にホスト装
置内の処理が遅延されず、それによりプロセッサが、他
のデータ処理タスクをすぐに実行することができる。こ
こに開示されているデータ記憶システムを使用すること
によって、ホスト装置は、大量のメモリに対する高速書
込みプロセスを施行可能となる。
いては、書込み時間と読み込み時間を早くするようにし
ており、普通ならば回転ハード・ディスク上に記憶さ
れ、それによりアクセス時間が長くなるようなデータ
を、高速アクセス・メモリに記憶し、これにより、規則
的にアクセスされる情報のアクセス時間を短縮するよう
にしている。これと対照的に、本発明の特定の実施形態
においては、大量のメモリへの書き込みアクセスを高速
にするようにしており、その結果、書き込み確認信号を
ホスト装置に迅速に戻すことができ、書込み確認応答信
号を待つことによって、データを処理する際にホスト装
置内の処理が遅延されず、それによりプロセッサが、他
のデータ処理タスクをすぐに実行することができる。こ
こに開示されているデータ記憶システムを使用すること
によって、ホスト装置は、大量のメモリに対する高速書
込みプロセスを施行可能となる。
【００１２】２つ又はそれ以上の高性能不揮発性ソリッ
ド・ステート・データ記憶装置は、グループ内の少なく
とも１つのディスク・ドライブ区分によって構成され
る。各高性能データ記憶装置は、２つの区分に論理的に
分割され、各高性能データ記憶装置の大きい方の区分
が、ユーザ・データに割り振られ、各高性能データ記憶
装置の小さい方の区分が、データ・ステージング領域と
して割り振られる。第１の高性能ソリッド・ステート・
データ記憶装置内の第１のデータ・ステージング領域
は、第２の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置
の第２のユーザ・データ領域に及びその逆に論理的に組
み合わされ、第２の高性能ソリッド・ステート・データ
記憶装置の第２のデータ・ステージング領域が、第１の
高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユ
ーザ・データ領域に論理的に組み合わされる。従って、
グループの一部であるディスク・ドライブ区分は、デー
タ・ステージング領域からのデータを捕捉するために使
用される。高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置
とハード・ディスク・ドライブとの間のデータの移動
は、コントローラ装置の制御の下で達成される。
ド・ステート・データ記憶装置は、グループ内の少なく
とも１つのディスク・ドライブ区分によって構成され
る。各高性能データ記憶装置は、２つの区分に論理的に
分割され、各高性能データ記憶装置の大きい方の区分
が、ユーザ・データに割り振られ、各高性能データ記憶
装置の小さい方の区分が、データ・ステージング領域と
して割り振られる。第１の高性能ソリッド・ステート・
データ記憶装置内の第１のデータ・ステージング領域
は、第２の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置
の第２のユーザ・データ領域に及びその逆に論理的に組
み合わされ、第２の高性能ソリッド・ステート・データ
記憶装置の第２のデータ・ステージング領域が、第１の
高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユ
ーザ・データ領域に論理的に組み合わされる。従って、
グループの一部であるディスク・ドライブ区分は、デー
タ・ステージング領域からのデータを捕捉するために使
用される。高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置
とハード・ディスク・ドライブとの間のデータの移動
は、コントローラ装置の制御の下で達成される。
【００１３】本明細書において、不揮発性ソリッド・ス
テート・データ記憶装置という語は、可動部品がなく、
装置から外部電力が除去されたときに何日か何ケ月かの
長い期間にわたりデータのメモリを維持するデータ記憶
装置を意味するために使用される。そのような装置に
は、磁気ランダム・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）装
置、バッテリ電源を有するダイナミック・ランダム・ア
クセス・メモリ（ＤＲＡＭ）装置、強誘電体ランダム・
アクセス・メモリ（ＦＥＲＡＭ）装置、及びフラッシュ
電気的プログラム可能なＲＯＭ装置がある。そのような
装置は、例えば従来の回転ディスク・ハード・ドライブ
を直接置き換えるのに適したサイズ及び形状の個別ユニ
ットとして実装されてもよく、コントローラ装置と同じ
チップ又は構成要素基板上にＲＡＩＤのコントローラ装
置の一部として実装されてもよい。
テート・データ記憶装置という語は、可動部品がなく、
装置から外部電力が除去されたときに何日か何ケ月かの
長い期間にわたりデータのメモリを維持するデータ記憶
装置を意味するために使用される。そのような装置に
は、磁気ランダム・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）装
置、バッテリ電源を有するダイナミック・ランダム・ア
クセス・メモリ（ＤＲＡＭ）装置、強誘電体ランダム・
アクセス・メモリ（ＦＥＲＡＭ）装置、及びフラッシュ
電気的プログラム可能なＲＯＭ装置がある。そのような
装置は、例えば従来の回転ディスク・ハード・ドライブ
を直接置き換えるのに適したサイズ及び形状の個別ユニ
ットとして実装されてもよく、コントローラ装置と同じ
チップ又は構成要素基板上にＲＡＩＤのコントローラ装
置の一部として実装されてもよい。
【００１４】この開示のデータ記憶システムにおいて、
従来技術の不揮発性回転ディスク・データ記憶装置の書
込み時間と確認応答時間の向上に相当する不揮発性メモ
リ装置へのデータの迅速なアクセス書込みをすぐに認め
ることができる。
従来技術の不揮発性回転ディスク・データ記憶装置の書
込み時間と確認応答時間の向上に相当する不揮発性メモ
リ装置へのデータの迅速なアクセス書込みをすぐに認め
ることができる。
【００１５】１つの動作形態において、グループに対す
る書込み動作は、記憶するユーザ・データを第１の高性
能ソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユーザ
・データ領域に送る。さらに、データのコピーが、第２
の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置の第２の
データ・ステージング領域に書き込まれる。これが完了
した後、ホスト・コンピュータは、トランザクションが
完了したとみなし、他の機能を自由に実行することがで
きる。その結果、書込み時間は、従来のハード・ディス
ク・ドライブへの書込み時間よりも実質的に短くなる。
る書込み動作は、記憶するユーザ・データを第１の高性
能ソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユーザ
・データ領域に送る。さらに、データのコピーが、第２
の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置の第２の
データ・ステージング領域に書き込まれる。これが完了
した後、ホスト・コンピュータは、トランザクションが
完了したとみなし、他の機能を自由に実行することがで
きる。その結果、書込み時間は、従来のハード・ディス
ク・ドライブへの書込み時間よりも実質的に短くなる。
【００１６】個別のプロセスとして、第２の高性能ソリ
ッド・ステート・データ記憶装置の第２のデータ・ステ
ージング領域に記憶されたデータは、従来のディスク・
ドライブ・データ記憶装置のディスク・ドライブ区分に
コピーされ、高性能ソリッド・ステート・データ記憶装
置の第２のデータ・ステージング領域から削除される。
これは、第２の高性能ソリッド・ステート・データ記憶
装置の第２のデータ・ステージング領域への次の書込み
動作のステージング・スペースを開放し、第２のデータ
・ステージング領域のサイズが第２の高性能ソリッド・
ステート・データ記憶装置のユーザ・データ・スペース
より実質的に小さくなるようにすることができる。
ッド・ステート・データ記憶装置の第２のデータ・ステ
ージング領域に記憶されたデータは、従来のディスク・
ドライブ・データ記憶装置のディスク・ドライブ区分に
コピーされ、高性能ソリッド・ステート・データ記憶装
置の第２のデータ・ステージング領域から削除される。
これは、第２の高性能ソリッド・ステート・データ記憶
装置の第２のデータ・ステージング領域への次の書込み
動作のステージング・スペースを開放し、第２のデータ
・ステージング領域のサイズが第２の高性能ソリッド・
ステート・データ記憶装置のユーザ・データ・スペース
より実質的に小さくなるようにすることができる。
【００１７】グループからの読取り動作は、第１又は第
２の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置のユー
ザ・データ領域に向けられる。
２の高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置のユー
ザ・データ領域に向けられる。
【００１８】高性能ソリッド・ステート・データ記憶装
置の故障が生じた場合には、元のデータを新しい高性能
ソリッド・ステート・データ記憶装置に回復する必要が
ある。これが行われると、全てのユーザ・データを、デ
ィスク・ドライブ区分に存在する記憶場所から適所にコ
ピーすることができる。
置の故障が生じた場合には、元のデータを新しい高性能
ソリッド・ステート・データ記憶装置に回復する必要が
ある。これが行われると、全てのユーザ・データを、デ
ィスク・ドライブ区分に存在する記憶場所から適所にコ
ピーすることができる。
【００１９】本発明の第１の態様によれば、少なくとも
１つの回転ディスク・データ記憶装置と、前記回転ディ
スク・データ記憶装置のデータ容量よりも少ないデータ
容量をそれぞれ有する複数のソリッド・ステート・デー
タ記憶装置と、をそれぞれ含み、前記ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置の各々が、データ・ステージング領
域とユーザ・データ領域とに分割され、前記複数のソリ
ッド・ステート・データ記憶装置は、前記複数のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置のうちの少なくとも２つ
に一組のデータが書き込まれるように構成され、前記ソ
リッド・ステート・データ記憶装置のデータ・ステージ
ング領域から前記回転ディスク・データ記憶装置にデー
タが移動（若しくはコピー）されるようなデータ記憶シ
ステムが提供される。
１つの回転ディスク・データ記憶装置と、前記回転ディ
スク・データ記憶装置のデータ容量よりも少ないデータ
容量をそれぞれ有する複数のソリッド・ステート・デー
タ記憶装置と、をそれぞれ含み、前記ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置の各々が、データ・ステージング領
域とユーザ・データ領域とに分割され、前記複数のソリ
ッド・ステート・データ記憶装置は、前記複数のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置のうちの少なくとも２つ
に一組のデータが書き込まれるように構成され、前記ソ
リッド・ステート・データ記憶装置のデータ・ステージ
ング領域から前記回転ディスク・データ記憶装置にデー
タが移動（若しくはコピー）されるようなデータ記憶シ
ステムが提供される。
【００２０】好ましくは、前記ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置は、プロセッサと前記プロセッサを制御す
るコンピュータ・プログラムとを有するコントローラ装
置を含み、前記コントローラ装置が、ホスト装置からデ
ータを受け取り、前記ソリッド・ステート・データ記憶
装置の各々に前記データのコピーが記憶されるように、
前記複数のソリッド・ステート・データ記憶装置に前記
データを書き込み、少なくとも１つの前記ソリッド・ス
テート・データ記憶装置のデータ・ステージング領域か
ら前記少なくとも１つの回転ディスク・データ記憶装置
のデータ区分メモリ領域にデータを転送するように動作
する。
ータ記憶装置は、プロセッサと前記プロセッサを制御す
るコンピュータ・プログラムとを有するコントローラ装
置を含み、前記コントローラ装置が、ホスト装置からデ
ータを受け取り、前記ソリッド・ステート・データ記憶
装置の各々に前記データのコピーが記憶されるように、
前記複数のソリッド・ステート・データ記憶装置に前記
データを書き込み、少なくとも１つの前記ソリッド・ス
テート・データ記憶装置のデータ・ステージング領域か
ら前記少なくとも１つの回転ディスク・データ記憶装置
のデータ区分メモリ領域にデータを転送するように動作
する。
【００２１】前記ソリッド・ステート・データ記憶装置
は、磁気ランダム・アクセス・メモリ装置を含むことが
できる。
は、磁気ランダム・アクセス・メモリ装置を含むことが
できる。
【００２２】前記ソリッド・ステート・データ記憶装置
は、少なくとも１つの実質的に揮発性のダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリと、少なくとも１つのバッ
テリ装置とを含み、システムに組み込まれた不揮発性ソ
リッド・ステート・データ記憶装置を提供する。
は、少なくとも１つの実質的に揮発性のダイナミック・
ランダム・アクセス・メモリと、少なくとも１つのバッ
テリ装置とを含み、システムに組み込まれた不揮発性ソ
リッド・ステート・データ記憶装置を提供する。
【００２３】前記ソリッド・ステート・データ記憶装置
は、不揮発性フラッシュ電気式プログラム可能な読取り
専用メモリを含むことができる。
は、不揮発性フラッシュ電気式プログラム可能な読取り
専用メモリを含むことができる。
【００２４】前記ソリッド・ステート・データ記憶装置
は、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ装置を含むこ
とができる。
は、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ装置を含むこ
とができる。
【００２５】前記ソリッド・ステート・データ記憶装置
が、１Ｇバイトを超えるメモリ容量を有することが好ま
しい。
が、１Ｇバイトを超えるメモリ容量を有することが好ま
しい。
【００２６】前記ソリッド・ステート・データ記憶装置
が、不揮発性の装置であることが好ましい。
が、不揮発性の装置であることが好ましい。
【００２７】前記データ・ステージング領域が、対応す
る前記ソリッド・ステート・データ記憶装置のデータ記
憶容量の５０％未満を構成することが好ましい。
る前記ソリッド・ステート・データ記憶装置のデータ記
憶容量の５０％未満を構成することが好ましい。
【００２８】データ記憶システムが、前記プロセッサを
制御するためのプロセッサとコンピュータ・プログラム
とを有するコントローラ装置と、前記コントローラ装置
を前記複数のソリッド・ステート・データ記憶装置に接
続する複数のデータ・バスとを含み、それぞれの前記ソ
リッド・ステート・データ記憶装置が、対応するそれぞ
れの別個の前記データ・バスによって前記コントローラ
装置と通信することが好ましい。
制御するためのプロセッサとコンピュータ・プログラム
とを有するコントローラ装置と、前記コントローラ装置
を前記複数のソリッド・ステート・データ記憶装置に接
続する複数のデータ・バスとを含み、それぞれの前記ソ
リッド・ステート・データ記憶装置が、対応するそれぞ
れの別個の前記データ・バスによって前記コントローラ
装置と通信することが好ましい。
【００２９】本発明の第２の態様によれば、複数の回転
ディスク・ドライブ・データ記憶装置と複数のソリッド
・ステート・データ記憶装置とをそれぞれ含むデータ記
憶システムにデータを記憶する方法であって、第１のソ
リッド・ステート・データ記憶装置の第１のユーザ・デ
ータ領域にデータの第１のブロックを書き込むステップ
と、第２のソリッド・ステート・データ記憶装置の第２
のデータ・ステージング領域に前記データの第１のブロ
ックを書き込むステップと、前記第２のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置の第２のデータ・ステージング領
域に記憶された前記データ・ブロックを、前記複数の回
転ディスク・ドライブの第１のデータ区分メモリ領域に
書き込むステップと、をそれぞれ含むデータ記憶方法が
提供される。
ディスク・ドライブ・データ記憶装置と複数のソリッド
・ステート・データ記憶装置とをそれぞれ含むデータ記
憶システムにデータを記憶する方法であって、第１のソ
リッド・ステート・データ記憶装置の第１のユーザ・デ
ータ領域にデータの第１のブロックを書き込むステップ
と、第２のソリッド・ステート・データ記憶装置の第２
のデータ・ステージング領域に前記データの第１のブロ
ックを書き込むステップと、前記第２のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置の第２のデータ・ステージング領
域に記憶された前記データ・ブロックを、前記複数の回
転ディスク・ドライブの第１のデータ区分メモリ領域に
書き込むステップと、をそれぞれ含むデータ記憶方法が
提供される。
【００３０】本発明のデータ記憶方法は、さらに、前記
第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のデ
ータ・ステージング領域にデータの第２のブロックを書
き込むステップと、前記第２のソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置の第２のユーザ・データ記憶域に前記と同
じデータの第２のブロックを書き込むステップと、前記
第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のデ
ータ・ステージング領域から前記複数の回転ディスク・
ドライブ・データ記憶装置の第２の区分メモリ領域に前
記データの第２のブロックを書き込むステップと、をそ
れぞれ含んでいる。
第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のデ
ータ・ステージング領域にデータの第２のブロックを書
き込むステップと、前記第２のソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置の第２のユーザ・データ記憶域に前記と同
じデータの第２のブロックを書き込むステップと、前記
第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のデ
ータ・ステージング領域から前記複数の回転ディスク・
ドライブ・データ記憶装置の第２の区分メモリ領域に前
記データの第２のブロックを書き込むステップと、をそ
れぞれ含んでいる。
【００３１】前記第２のデータ・ステージング領域と前
記第１のユーザ・データ領域とにデータを書き込む前記
ステップが、（ａ） 前記データの第１のブロックより
も小さい複数のデータ・セグメント内に前記データの第
１のブロックを受け取るステップと、（ｂ） 前記第２
のデータ・ステージング領域に前記データ・セグメント
を書き込み、前記第１のユーザ・データ領域に前記デー
タ・セグメントを実質的に同時に書き込むステップと、
（ｃ） 前記第２のデータ・ステージング領域と前記第
１のユーザ・データ領域に前記データ・セグメントを書
き込んだ後に、新しいデータ・セグメントを選択するス
テップと、（ｄ） 前記第１のデータのブロックの前記
セグメントが全て書き込まれるまで前記ステップ（ｂ）
及び前記ステップ（ｃ）を繰り返すステップと、（ｅ）
前記データの第１のブロックが書き込まれたことを確
認する確認信号を生成するステップと、をそれぞれ含ん
でいる。
記第１のユーザ・データ領域とにデータを書き込む前記
ステップが、（ａ） 前記データの第１のブロックより
も小さい複数のデータ・セグメント内に前記データの第
１のブロックを受け取るステップと、（ｂ） 前記第２
のデータ・ステージング領域に前記データ・セグメント
を書き込み、前記第１のユーザ・データ領域に前記デー
タ・セグメントを実質的に同時に書き込むステップと、
（ｃ） 前記第２のデータ・ステージング領域と前記第
１のユーザ・データ領域に前記データ・セグメントを書
き込んだ後に、新しいデータ・セグメントを選択するス
テップと、（ｄ） 前記第１のデータのブロックの前記
セグメントが全て書き込まれるまで前記ステップ（ｂ）
及び前記ステップ（ｃ）を繰り返すステップと、（ｅ）
前記データの第１のブロックが書き込まれたことを確
認する確認信号を生成するステップと、をそれぞれ含ん
でいる。
【００３２】好ましくは、前記データ記憶方法が、前記
第２のデータ・ステージング領域に新しいデータが書き
込まれた場合に、前記第２のデータ・ステージング領域
のデータを前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の
第１のデータ区分メモリ領域に書き込むステップ、を含
むことが好ましい。
第２のデータ・ステージング領域に新しいデータが書き
込まれた場合に、前記第２のデータ・ステージング領域
のデータを前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の
第１のデータ区分メモリ領域に書き込むステップ、を含
むことが好ましい。
【００３３】前記データ記憶方法が、前記第２のデータ
・ステージング領域を読み取ることができるかどうかを
判定するステップと、前記複数の回転ディスク・データ
記憶装置の第１のデータ区分メモリ領域に対するアクセ
スが妨げられていないかどうかを決定するステップと、
前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第１のデー
タ区分メモリ領域に前記第２のデータ・ステージング領
域内のデータをコピー（若しくは移動）するステップ
と、をそれぞれ含むのが好ましい。
・ステージング領域を読み取ることができるかどうかを
判定するステップと、前記複数の回転ディスク・データ
記憶装置の第１のデータ区分メモリ領域に対するアクセ
スが妨げられていないかどうかを決定するステップと、
前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第１のデー
タ区分メモリ領域に前記第２のデータ・ステージング領
域内のデータをコピー（若しくは移動）するステップ
と、をそれぞれ含むのが好ましい。
【００３４】前記第１のデータ・ステージング領域と前
記第２のユーザ・データ領域とにデータを書き込む前記
ステップが、（ｆ） 前記データの第２のブロックより
も小さい複数のデータ・セグメント内に前記データの第
２のブロックを受け取るステップと、（ｇ） 前記第１
のデータ・ステージング領域に前記データ・セグメント
を書き込み、それと実質的に同時に前記第２のユーザ・
データ領域に前記データ・セグメントを書き込むステッ
プと、（ｈ） 前記第１のデータ・ステージング領域と
前記第２のユーザ・データ領域とに前記データ・セグメ
ントを書き込んだ後に、新しいセグメントを選択するス
テップと、（ｉ） 前記第２のデータ・ブロックのセグ
メントが全て書き込まれるまで前記ステップ（ｇ）及び
前記ステップ（ｈ）を繰り返すステップと、（ｊ） 前
記第２のデータ・ブロックが書き込まれたことを確認す
るための確認信号を生成するステップと、をそれぞれ含
んでいる。
記第２のユーザ・データ領域とにデータを書き込む前記
ステップが、（ｆ） 前記データの第２のブロックより
も小さい複数のデータ・セグメント内に前記データの第
２のブロックを受け取るステップと、（ｇ） 前記第１
のデータ・ステージング領域に前記データ・セグメント
を書き込み、それと実質的に同時に前記第２のユーザ・
データ領域に前記データ・セグメントを書き込むステッ
プと、（ｈ） 前記第１のデータ・ステージング領域と
前記第２のユーザ・データ領域とに前記データ・セグメ
ントを書き込んだ後に、新しいセグメントを選択するス
テップと、（ｉ） 前記第２のデータ・ブロックのセグ
メントが全て書き込まれるまで前記ステップ（ｇ）及び
前記ステップ（ｈ）を繰り返すステップと、（ｊ） 前
記第２のデータ・ブロックが書き込まれたことを確認す
るための確認信号を生成するステップと、をそれぞれ含
んでいる。
【００３５】前記データ記憶方法は、前記第１のデータ
・ステージング領域に新しいデータが書き込まれている
場合に、前記第１のデータ・ステージング領域のデータ
を前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第２のデ
ータ区分メモリ領域に移動（若しくはコピー）するステ
ップ、を含むのが好ましい。
・ステージング領域に新しいデータが書き込まれている
場合に、前記第１のデータ・ステージング領域のデータ
を前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第２のデ
ータ区分メモリ領域に移動（若しくはコピー）するステ
ップ、を含むのが好ましい。
【００３６】前記データ記憶方法が、前記第１のデータ
・ステージング領域に新しいデータが書き込まれている
場合に、前記第１のデータ・ステージング領域のデータ
を前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第２のデ
ータ区分メモリ領域に移動（若しくはコピー）するステ
ップ、を含むのが好ましい。
・ステージング領域に新しいデータが書き込まれている
場合に、前記第１のデータ・ステージング領域のデータ
を前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第２のデ
ータ区分メモリ領域に移動（若しくはコピー）するステ
ップ、を含むのが好ましい。
【００３７】前記データ記憶方法は、第１のデータ・ス
テージング領域に新しいデータが書き込まれたかどうか
を判定するステップと、前記第１のデータ・ステージン
グ領域を読み取ることができるかどうかを判定するステ
ップと、前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第
２のデータ区分メモリ領域へのアクセスが妨げられてい
ないかどうかを判定するステップと、前記複数の回転デ
ィスク・データ記憶装置の第２のデータ区分メモリ領域
に前記第１のデータ・ステージング領域のデータをコピ
ーするステップと、をそれぞれ含むのが好ましい。
テージング領域に新しいデータが書き込まれたかどうか
を判定するステップと、前記第１のデータ・ステージン
グ領域を読み取ることができるかどうかを判定するステ
ップと、前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第
２のデータ区分メモリ領域へのアクセスが妨げられてい
ないかどうかを判定するステップと、前記複数の回転デ
ィスク・データ記憶装置の第２のデータ区分メモリ領域
に前記第１のデータ・ステージング領域のデータをコピ
ーするステップと、をそれぞれ含むのが好ましい。
【００３８】本発明をより良く理解し、本発明をどのよ
うに有効に実施することができるかを示すために、次
に、単なる例として、添付図面を参照して本発明による
特定の実施形態、方法及びプロセスを説明する。
うに有効に実施することができるかを示すために、次
に、単なる例として、添付図面を参照して本発明による
特定の実施形態、方法及びプロセスを説明する。
【００３９】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実行するために発
明者が企図する最良の形態を例として説明する。以下の
説明において、本発明の完全な理解を提供するために、
多数の特定の詳細を説明する。しかしながら、当業者に
は、本発明をそのような特性の詳細に制限することなく
実施できることは明らかであろう。他の例において、本
発明を無駄に不明瞭にしないように、周知の方法及び構
造については詳細に説明しない。
明者が企図する最良の形態を例として説明する。以下の
説明において、本発明の完全な理解を提供するために、
多数の特定の詳細を説明する。しかしながら、当業者に
は、本発明をそのような特性の詳細に制限することなく
実施できることは明らかであろう。他の例において、本
発明を無駄に不明瞭にしないように、周知の方法及び構
造については詳細に説明しない。
【００４０】図１には、本発明の第１の特定の実施態様
に係るデータ記憶システムの論理図が概略的に示されて
いる。コントローラ装置１０３は、ホスト・コンピュー
タ１００からデータを受け取り、ハード・ディスク・ド
ライブの１又は複数の回転によって提供される、アクセ
ス時間の比較的遅いメモリの第１のメモリ領域１０１に
読み書きすることができる。また、コントローラ装置１
０３は、ハード・ディスク・データ記憶装置よりも速い
アクセス時間を有する不揮発性のソリッド・ステート・
データ記憶装置１０２によって提供される１又は複数の
より高速のアクセス・メモリ領域からデータを読み書き
することができる。データは、一般に、コンピュータ・
プログラム及びプロセッサとして実現されるコントロー
ラ装置１０３の制御下で、ハード・ディスク・データ記
憶領域１０１とソリッド・ステート・データ記憶領域１
０２との間で転送される。ソリッド・ステート・データ
記憶装置のメモリ領域から定期的にデータをバックアッ
プし、どちらかのソリッド・ステート・データ記憶装置
が故障した場合にデータの回復を行うために、ハード・
ディスク区分メモリ領域１０４が使用される。
に係るデータ記憶システムの論理図が概略的に示されて
いる。コントローラ装置１０３は、ホスト・コンピュー
タ１００からデータを受け取り、ハード・ディスク・ド
ライブの１又は複数の回転によって提供される、アクセ
ス時間の比較的遅いメモリの第１のメモリ領域１０１に
読み書きすることができる。また、コントローラ装置１
０３は、ハード・ディスク・データ記憶装置よりも速い
アクセス時間を有する不揮発性のソリッド・ステート・
データ記憶装置１０２によって提供される１又は複数の
より高速のアクセス・メモリ領域からデータを読み書き
することができる。データは、一般に、コンピュータ・
プログラム及びプロセッサとして実現されるコントロー
ラ装置１０３の制御下で、ハード・ディスク・データ記
憶領域１０１とソリッド・ステート・データ記憶領域１
０２との間で転送される。ソリッド・ステート・データ
記憶装置のメモリ領域から定期的にデータをバックアッ
プし、どちらかのソリッド・ステート・データ記憶装置
が故障した場合にデータの回復を行うために、ハード・
ディスク区分メモリ領域１０４が使用される。
【００４１】選択されたデータは、回転ディスク・デー
タ記憶装置からソリッド・ステート・データ記憶装置に
移される。選択されたデータは、最も頻繁にアクセスさ
れるデータであるのが適切である。あまり頻繁にアクセ
スされないデータは、アクセス時間が遅い回転ハード・
ディスク・データ記憶装置に記憶することができる。従
って、最も頻繁にアクセスされるデータについて、回転
ディスク・データ記憶装置を使用する従来の事例と比べ
て読取り／書込み時間が改善される。しかしながら、コ
スト効率の高い解決策を達成するために、従来の回転ハ
ード・ディスク・ドライブは、比較的あまり頻繁にアク
セスされないバルク・ユーザ・データを記憶するデータ
記憶システムに備えられる。データ記憶システムを使用
するホスト・コンピュータの場合、単独で回転ハード・
ディスク・ドライブを有する従来技術のデータ記憶シス
テムに比べて、データ記憶システムに読み書きされるデ
ータの多くのデータ記憶アクセス時間が全体的に改善さ
れる。
タ記憶装置からソリッド・ステート・データ記憶装置に
移される。選択されたデータは、最も頻繁にアクセスさ
れるデータであるのが適切である。あまり頻繁にアクセ
スされないデータは、アクセス時間が遅い回転ハード・
ディスク・データ記憶装置に記憶することができる。従
って、最も頻繁にアクセスされるデータについて、回転
ディスク・データ記憶装置を使用する従来の事例と比べ
て読取り／書込み時間が改善される。しかしながら、コ
スト効率の高い解決策を達成するために、従来の回転ハ
ード・ディスク・ドライブは、比較的あまり頻繁にアク
セスされないバルク・ユーザ・データを記憶するデータ
記憶システムに備えられる。データ記憶システムを使用
するホスト・コンピュータの場合、単独で回転ハード・
ディスク・ドライブを有する従来技術のデータ記憶シス
テムに比べて、データ記憶システムに読み書きされるデ
ータの多くのデータ記憶アクセス時間が全体的に改善さ
れる。
【００４２】図２は、１又は複数の回転ディスク・デー
タ記憶装置２０１〜２０４のアレイと、２つ又は２以上
の不揮発性ソリッド・ステート・大容量メモリデータ記
憶装置（ソリッド・ステート・データ記憶装置）２０
５，２０６と、複数の回転ディスク・データ記憶装置及
び複数のソリッド・ステート・データ記憶装置を管理す
るためのコントローラ装置２０７とをそれぞれ有するデ
ータ記憶システム２００の物理的構造を示している。ホ
スト装置２０８は、既知の小型コンピュータ・システム
・インタフェース（ＳＣＳＩ）ケーブル又は既知のファ
イバ・チャネル・アソシエーション（Fiber Channel As
sociation）ケーブル及びインタフェース２１０を介し
て、データ記憶システム２００との間でデータを読み書
きする。
タ記憶装置２０１〜２０４のアレイと、２つ又は２以上
の不揮発性ソリッド・ステート・大容量メモリデータ記
憶装置（ソリッド・ステート・データ記憶装置）２０
５，２０６と、複数の回転ディスク・データ記憶装置及
び複数のソリッド・ステート・データ記憶装置を管理す
るためのコントローラ装置２０７とをそれぞれ有するデ
ータ記憶システム２００の物理的構造を示している。ホ
スト装置２０８は、既知の小型コンピュータ・システム
・インタフェース（ＳＣＳＩ）ケーブル又は既知のファ
イバ・チャネル・アソシエーション（Fiber Channel As
sociation）ケーブル及びインタフェース２１０を介し
て、データ記憶システム２００との間でデータを読み書
きする。
【００４３】図２のデータ記憶システム２００は、回転
ディスク・ドライブとソリッド・ステート・メモリ装置
との間におけるデータの転送を制御するために、複数の
不揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置２０５，
２０６及びそれに関連するコントローラ装置２０７が追
加された従来のＲＡＩＤ（Redundant Array of Inexpen
sive Disks）装置を含むことができる。各ソリッド・ス
テート・データ記憶装置は、類似のサイズ、形状及び重
量の回転ハード・ディスク・データ記憶装置と外観がき
わめて類似している。しかしながら、ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置は、従来の回転ディスク・ハード・
ドライブ・ユニットの約１０００倍高速の読み書き時間
を有することができる。ソリッド・ステート・データ記
憶装置は、一般に、１〜２ギガバイトのデータ記憶容量
を有することができる。
ディスク・ドライブとソリッド・ステート・メモリ装置
との間におけるデータの転送を制御するために、複数の
不揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置２０５，
２０６及びそれに関連するコントローラ装置２０７が追
加された従来のＲＡＩＤ（Redundant Array of Inexpen
sive Disks）装置を含むことができる。各ソリッド・ス
テート・データ記憶装置は、類似のサイズ、形状及び重
量の回転ハード・ディスク・データ記憶装置と外観がき
わめて類似している。しかしながら、ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置は、従来の回転ディスク・ハード・
ドライブ・ユニットの約１０００倍高速の読み書き時間
を有することができる。ソリッド・ステート・データ記
憶装置は、一般に、１〜２ギガバイトのデータ記憶容量
を有することができる。
【００４４】最良の実施形態において、ソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０５，２０６は、磁気ランダム
・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）データ記憶装置を含ん
でいる。そのような装置は、不揮発性であり、従来の回
転ディスク・ハード・ドライブ・ユニットよりも速い読
み出し・書き込みアクセス時間を有する。ＭＲＡＭ装置
は、実質的に不揮発性であり、すなわち、電源が装置か
ら除去されたときに、データがメモリ内に保持されて失
われることがない。
ート・データ記憶装置２０５，２０６は、磁気ランダム
・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）データ記憶装置を含ん
でいる。そのような装置は、不揮発性であり、従来の回
転ディスク・ハード・ドライブ・ユニットよりも速い読
み出し・書き込みアクセス時間を有する。ＭＲＡＭ装置
は、実質的に不揮発性であり、すなわち、電源が装置か
ら除去されたときに、データがメモリ内に保持されて失
われることがない。
【００４５】しかしながら、代替の実装においては、ソ
リッド・ステート・データ記憶装置は、フラッシュＥＰ
ＲＯＭ、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ（ＦＥＲ
ＡＭ）、又はダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ（ＤＲＡＭ）アレイを含むことができる。ＤＲＡＭユ
ニットの場合、ＤＲＡＭデバイスは、実質的に揮発性で
あり、電力が除去されたときにその記憶データが失われ
る。不揮発性のソリッド・ステート・データ記憶装置を
作成するために、ＤＲＡＭデバイスのアレイと、ケーシ
ング内のバッテリ電源との組み合わせが提供される。Ｄ
ＲＡＭは、同等なＭＲＡＭユニットよりも読取り及び書
込みのアクセス時間の点で優れた性能を提供するが、不
揮発性のＤＲＡＭデータ記憶ユニットを提供すべくＤＲ
ＡＭデバイスの本来の揮発性を克服するために、バッテ
リ・バックアップを備えなければならないという欠点が
ある。
リッド・ステート・データ記憶装置は、フラッシュＥＰ
ＲＯＭ、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ（ＦＥＲ
ＡＭ）、又はダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ（ＤＲＡＭ）アレイを含むことができる。ＤＲＡＭユ
ニットの場合、ＤＲＡＭデバイスは、実質的に揮発性で
あり、電力が除去されたときにその記憶データが失われ
る。不揮発性のソリッド・ステート・データ記憶装置を
作成するために、ＤＲＡＭデバイスのアレイと、ケーシ
ング内のバッテリ電源との組み合わせが提供される。Ｄ
ＲＡＭは、同等なＭＲＡＭユニットよりも読取り及び書
込みのアクセス時間の点で優れた性能を提供するが、不
揮発性のＤＲＡＭデータ記憶ユニットを提供すべくＤＲ
ＡＭデバイスの本来の揮発性を克服するために、バッテ
リ・バックアップを備えなければならないという欠点が
ある。
【００４６】一方、フラッシュＥＰＲＯＭは、実質的に
不揮発性であるが、同等のＭＲＡＭ装置よりも読取り及
び書込みアクセス時間が遅い。
不揮発性であるが、同等のＭＲＡＭ装置よりも読取り及
び書込みアクセス時間が遅い。
【００４７】ＦＥＲＡＭデバイスは、実質的に不揮発性
であり、ＭＲＡＭデバイスに匹敵するアクセス時間を有
するが、記憶容量密度は低い。
であり、ＭＲＡＭデバイスに匹敵するアクセス時間を有
するが、記憶容量密度は低い。
【００４８】代替の実施形態は、ＭＲＡＭデータ記憶ユ
ニット、ＤＲＡＭデータ記憶ユニット、及びＥＰＲＯＭ
データ記憶ユニットであるが、最良の形態は、固有の不
揮発性と高速な読取り及び書込みアクセス時間の最適な
組み合わせを提供するＭＲＡＭデータ記憶ユニットが選
択される。
ニット、ＤＲＡＭデータ記憶ユニット、及びＥＰＲＯＭ
データ記憶ユニットであるが、最良の形態は、固有の不
揮発性と高速な読取り及び書込みアクセス時間の最適な
組み合わせを提供するＭＲＡＭデータ記憶ユニットが選
択される。
【００４９】コントローラ装置２０７は、第１及び第２
のソリッド・ステート・データ記憶装置と、１又は複数
のハード・ディスク・ドライブとの間のデータ転送を管
理し、複数のハード・ディスク・ドライブ間のようにデ
ータの記憶を管理する役目を有するローカル・プロセッ
サ２０９を含んでいる。このローカル・プロセッサ２０
９は、データ記憶システム２００における個々のデータ
記憶装置の間でデータ転送を達成するために、複数の管
理アルゴリズムを実行する制御ソフトウェア２１１によ
り動作される。
のソリッド・ステート・データ記憶装置と、１又は複数
のハード・ディスク・ドライブとの間のデータ転送を管
理し、複数のハード・ディスク・ドライブ間のようにデ
ータの記憶を管理する役目を有するローカル・プロセッ
サ２０９を含んでいる。このローカル・プロセッサ２０
９は、データ記憶システム２００における個々のデータ
記憶装置の間でデータ転送を達成するために、複数の管
理アルゴリズムを実行する制御ソフトウェア２１１によ
り動作される。
【００５０】複数の回転ハード・ディスク・ドライブが
使用される場合には、ユーザ・データが、複数の回転ハ
ード・ディスク・ドライブの全体にわたって記憶され、
その結果、ユーザ・データのブロックが、例えばリード
・ソロモン符号化等の既知の誤り訂正符号化を使用して
冗長符号化され、各データ・ブロックは、複数の回転デ
ィスク・ドライブの全体にわたって記憶される。どれか
のディスク・ドライブが故障した場合には、当該ディス
ク・ドライブに帰国されたデータは、他の回転ディスク
・ドライブに記憶されたデータを冗長符号化することに
より回復することができる。どれか１つのディスクが故
障した場合、故障したディスクにおいて失われたデータ
を復元するのに十分なデータが残りのディスクに存在す
る。故障したディスク・ドライブを交換するために新し
い交換ディスク・ドライブを挿入することができ、他の
ディスク・ドライブの冗長符号化データから新しいディ
スク・ドライブの失われたデータを自動的に復元するこ
とができる。従って、複数の回転ディスク・ドライブ内
にシングル・ポイント障害はない。ソリッド・ステート
・データ記憶装置の導入により、シングル・ポイント障
害が導入されないことが重要である。
使用される場合には、ユーザ・データが、複数の回転ハ
ード・ディスク・ドライブの全体にわたって記憶され、
その結果、ユーザ・データのブロックが、例えばリード
・ソロモン符号化等の既知の誤り訂正符号化を使用して
冗長符号化され、各データ・ブロックは、複数の回転デ
ィスク・ドライブの全体にわたって記憶される。どれか
のディスク・ドライブが故障した場合には、当該ディス
ク・ドライブに帰国されたデータは、他の回転ディスク
・ドライブに記憶されたデータを冗長符号化することに
より回復することができる。どれか１つのディスクが故
障した場合、故障したディスクにおいて失われたデータ
を復元するのに十分なデータが残りのディスクに存在す
る。故障したディスク・ドライブを交換するために新し
い交換ディスク・ドライブを挿入することができ、他の
ディスク・ドライブの冗長符号化データから新しいディ
スク・ドライブの失われたデータを自動的に復元するこ
とができる。従って、複数の回転ディスク・ドライブ内
にシングル・ポイント障害はない。ソリッド・ステート
・データ記憶装置の導入により、シングル・ポイント障
害が導入されないことが重要である。
【００５１】複数のソリッド・ステート・データ記憶装
置を提供することにより、ソリッド・ステート・データ
記憶装置のうちの１つが故障した場合におけるシングル
・ポイント障害の危険が克服される。従って、ハードウ
ェアに関するシングル・ポイント障害が回避される。複
数のハード・ディスク・ドライブは、複数のソリッド・
ステート・データ記憶装置の導入によりデータ記憶シス
テム２００にシングル・ポイント障害が導入されないよ
うに、複数のソリッド・ステート・データ記憶装置によ
って強化される。
置を提供することにより、ソリッド・ステート・データ
記憶装置のうちの１つが故障した場合におけるシングル
・ポイント障害の危険が克服される。従って、ハードウ
ェアに関するシングル・ポイント障害が回避される。複
数のハード・ディスク・ドライブは、複数のソリッド・
ステート・データ記憶装置の導入によりデータ記憶シス
テム２００にシングル・ポイント障害が導入されないよ
うに、複数のソリッド・ステート・データ記憶装置によ
って強化される。
【００５２】しかしながら、単一のソリッド・ステート
・データ記憶装置が故障した場合のデータ損失を防ぐた
めに、各ソリッド・ステート・データ記憶装置のデータ
が、データ記憶装置のアレイのどこか他の場所から回復
可能でなければならない。
・データ記憶装置が故障した場合のデータ損失を防ぐた
めに、各ソリッド・ステート・データ記憶装置のデータ
が、データ記憶装置のアレイのどこか他の場所から回復
可能でなければならない。
【００５３】第１のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５に記憶されたデータを第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０６に簡単なミラー複写を行なう
ことにより、信頼性が向上する。しかしながら、これ
は、２つのソリッド・ステート・データ記憶装置のコス
トがかかるが、１つのソリッド・ステート・データ記憶
装置のメモリ容量しか利用できないため、非効率的な解
決策である。
置２０５に記憶されたデータを第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０６に簡単なミラー複写を行なう
ことにより、信頼性が向上する。しかしながら、これ
は、２つのソリッド・ステート・データ記憶装置のコス
トがかかるが、１つのソリッド・ステート・データ記憶
装置のメモリ容量しか利用できないため、非効率的な解
決策である。
【００５４】最良の実施形態において、その実施形態に
係るデータ記憶システムの目的は、ユーザ・データを記
憶するための装置によって提供される比較的高い性能の
データ記憶容量を最適化しながら、複数のソリッド・ス
テート・データ記憶装置の導入によってシングル・ポイ
ント障害を回避することである。第１の構成において
は、データ記憶システムは、ファイルが１又は複数の回
転ディスク・データ記憶装置から取り出されるときに、
そのようなファイルのキャッシュとしてはたらくソリッ
ド・ステート・データ記憶装置２０５，２０６にコピー
される。最適な性能を達成するために、ファイルをソリ
ッド・ステート・データ記憶装置にいつコピーするかを
決定するコントローラ装置２０７に様々な論理規則を内
蔵ことができる。コントローラ装置２０７は、どのデー
タ・ファイルが最も頻繁に使用されているかを決定し、
それらのファイルをソリッド・ステート・（メモリ）デ
ータ記憶装置に記憶すべきか、ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置に上書きすべきかを決定するための１つ又
は複数のアルゴリズムを含むことができる。ソリッド・
ステート・データ記憶装置は、１又は複数の回転ディス
ク・ドライブのキャッシュとして機能する。
係るデータ記憶システムの目的は、ユーザ・データを記
憶するための装置によって提供される比較的高い性能の
データ記憶容量を最適化しながら、複数のソリッド・ス
テート・データ記憶装置の導入によってシングル・ポイ
ント障害を回避することである。第１の構成において
は、データ記憶システムは、ファイルが１又は複数の回
転ディスク・データ記憶装置から取り出されるときに、
そのようなファイルのキャッシュとしてはたらくソリッ
ド・ステート・データ記憶装置２０５，２０６にコピー
される。最適な性能を達成するために、ファイルをソリ
ッド・ステート・データ記憶装置にいつコピーするかを
決定するコントローラ装置２０７に様々な論理規則を内
蔵ことができる。コントローラ装置２０７は、どのデー
タ・ファイルが最も頻繁に使用されているかを決定し、
それらのファイルをソリッド・ステート・（メモリ）デ
ータ記憶装置に記憶すべきか、ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置に上書きすべきかを決定するための１つ又
は複数のアルゴリズムを含むことができる。ソリッド・
ステート・データ記憶装置は、１又は複数の回転ディス
ク・ドライブのキャッシュとして機能する。
【００５５】コントローラ装置（制御装置）２０７は、
データの各ブロックを記憶した場所のエントリを含むテ
ーブル・データを維持する。データが、ソリッド・ステ
ート・データ記憶装置のメモリから回転ディスク・ドラ
イブ領域に移動され、再び回転ディスク・ドライブ領域
からソリッド・ステート・データ記憶装置の領域に戻さ
れるとき、テーブル・データが更新される。どちらかの
ソリッド・ステート・データ記憶装置が故障した場合に
は、コントローラ装置２０７は、失われたデータのブロ
ックを他のソリッド・ステート・データ記憶装置又は複
数の回転ディスク・ドライブのどこにコピーするかを決
定することができる。
データの各ブロックを記憶した場所のエントリを含むテ
ーブル・データを維持する。データが、ソリッド・ステ
ート・データ記憶装置のメモリから回転ディスク・ドラ
イブ領域に移動され、再び回転ディスク・ドライブ領域
からソリッド・ステート・データ記憶装置の領域に戻さ
れるとき、テーブル・データが更新される。どちらかの
ソリッド・ステート・データ記憶装置が故障した場合に
は、コントローラ装置２０７は、失われたデータのブロ
ックを他のソリッド・ステート・データ記憶装置又は複
数の回転ディスク・ドライブのどこにコピーするかを決
定することができる。
【００５６】第２の構成においては、ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置は、１つ又は複数の回転ハード・デ
ィスク・ドライブの記憶領域を増大するために、バルク
・ユーザ・データ永久記憶用のユーザデータ永久記憶領
域として構成される。
ト・データ記憶装置は、１つ又は複数の回転ハード・デ
ィスク・ドライブの記憶領域を増大するために、バルク
・ユーザ・データ永久記憶用のユーザデータ永久記憶領
域として構成される。
【００５７】図３は、第１及び第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０５，２０６内のデータ領域の区
分、並びに、ソリッド・ステート・データ記憶装置のメ
モリ領域とハード・ディスク・ドライブ・データ記憶装
置のメモリ領域との間におけるデータの移動を概略的に
示している。２つのソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６によって、完全な冗長性を達成するこ
とができ、同時に１つのソリッド・ステート・データ記
憶装置のデータ記憶容量よりも多くの容量を利用し、で
きる限り両方のソリッド・ステート・データ記憶装置の
組み合わせデータ記憶容量を達成することができる。
ト・データ記憶装置２０５，２０６内のデータ領域の区
分、並びに、ソリッド・ステート・データ記憶装置のメ
モリ領域とハード・ディスク・ドライブ・データ記憶装
置のメモリ領域との間におけるデータの移動を概略的に
示している。２つのソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６によって、完全な冗長性を達成するこ
とができ、同時に１つのソリッド・ステート・データ記
憶装置のデータ記憶容量よりも多くの容量を利用し、で
きる限り両方のソリッド・ステート・データ記憶装置の
組み合わせデータ記憶容量を達成することができる。
【００５８】第１のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５は、装置の記憶容量の大部分を構成する第１の
主ユーザ・データ領域３００と、第１のデータ・ステー
ジング（data staging）領域３０１が存在するように論
理的に区分される。同様に、第２のソリッド・ステート
・データ記憶装置２０６は、ソリッド・ステート・デー
タ記憶装置のメモリ領域の大部分を占める第２のユーザ
・データ領域３０２と、第２のデータ・ステージング領
域３０３とに区分される。最良の形態においては、各デ
ータ・ステージング領域３０１，３０３は、対応するそ
れぞれのソリッド・ステート・データ記憶装置２０５，
２０６の全メモリ容量の５０％未満となっている。
置２０５は、装置の記憶容量の大部分を構成する第１の
主ユーザ・データ領域３００と、第１のデータ・ステー
ジング（data staging）領域３０１が存在するように論
理的に区分される。同様に、第２のソリッド・ステート
・データ記憶装置２０６は、ソリッド・ステート・デー
タ記憶装置のメモリ領域の大部分を占める第２のユーザ
・データ領域３０２と、第２のデータ・ステージング領
域３０３とに区分される。最良の形態においては、各デ
ータ・ステージング領域３０１，３０３は、対応するそ
れぞれのソリッド・ステート・データ記憶装置２０５，
２０６の全メモリ容量の５０％未満となっている。
【００５９】ここでの最良の実施形態では、コントロー
ラ装置２０７を含む別のプロセッサ２０９を示している
が、原則として、ホスト装置２０８自体のソフトウェア
によってコントローラ（制御装置）としての機能を提供
することができる。しかしながら、これは、ホスト装置
２０８のプロセッサから処理能力を取り上げるという欠
点を有する。ここで説明する最良の実施形態は、ミッド
レンジ・データ記憶ソリューションを対象とする。本発
明は、コントローラ装置２０７において別のプロセッサ
に使用することに制限されず、コントローラ装置２０７
の機能は、ホスト装置２０８内のプロセッサを使用して
実行することができる。
ラ装置２０７を含む別のプロセッサ２０９を示している
が、原則として、ホスト装置２０８自体のソフトウェア
によってコントローラ（制御装置）としての機能を提供
することができる。しかしながら、これは、ホスト装置
２０８のプロセッサから処理能力を取り上げるという欠
点を有する。ここで説明する最良の実施形態は、ミッド
レンジ・データ記憶ソリューションを対象とする。本発
明は、コントローラ装置２０７において別のプロセッサ
に使用することに制限されず、コントローラ装置２０７
の機能は、ホスト装置２０８内のプロセッサを使用して
実行することができる。
【００６０】図３は、データ記憶システムに書き込む際
のホスト・コンピュータの第１の記憶動作を示してい
る。ホスト・コンピュータは、データ記憶システムのコ
ントローラ装置２０７を、例えばドライブＤの１つの論
理ドライブ・ユニットとして見ることができる。コント
ローラ装置２０７は、データ記憶システム内の全てのデ
ータ記憶装置へのデータ記憶を処理する。ホスト・コン
ピュータは、データ記憶システムにデータを書き込むと
き、データを、第１のソリッド・ステート・データ記憶
装置２０５の第１のユーザ・データ領域３００に書き込
むコントローラ装置２０７に書き込み、その同じデータ
のコピーを、第２のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０６の第２のデータ・ステジング領域３０３に書き
込む。そのような書込み操作は同時に行われる。第２の
データ・ステージング領域３０３が第１のユーザ・デー
タ領域３００よりも可成り低いデータ容量を有し、デー
タがデータ記憶システムに書き込まれ続けた場合には、
第２のデータ・ステージング領域３０３は、第１の高性
能データ記憶領域が満杯になることに留意されたい。従
って、コントローラ装置２０７は、第２のデータ・ステ
ージング領域３０３内のデータを、複数のハード・ディ
スク・ドライブに用意された第１の区分メモリ領域３０
４内に移動させる。記憶管理戦略は、データが第２のデ
ータ・ステージング領域３０３に受け取られたならばで
きるだけその直ぐ後に、そのデータ・ステージング領域
３０３に記憶されたデータを複数のディスク・ドライブ
２０１〜２０４内の第１の区分メモリ領域３０４に定期
的に移動させることによって、第２のデータ・ステージ
ング領域３０３をできるだけ空の状態に維持することで
ある。
のホスト・コンピュータの第１の記憶動作を示してい
る。ホスト・コンピュータは、データ記憶システムのコ
ントローラ装置２０７を、例えばドライブＤの１つの論
理ドライブ・ユニットとして見ることができる。コント
ローラ装置２０７は、データ記憶システム内の全てのデ
ータ記憶装置へのデータ記憶を処理する。ホスト・コン
ピュータは、データ記憶システムにデータを書き込むと
き、データを、第１のソリッド・ステート・データ記憶
装置２０５の第１のユーザ・データ領域３００に書き込
むコントローラ装置２０７に書き込み、その同じデータ
のコピーを、第２のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０６の第２のデータ・ステジング領域３０３に書き
込む。そのような書込み操作は同時に行われる。第２の
データ・ステージング領域３０３が第１のユーザ・デー
タ領域３００よりも可成り低いデータ容量を有し、デー
タがデータ記憶システムに書き込まれ続けた場合には、
第２のデータ・ステージング領域３０３は、第１の高性
能データ記憶領域が満杯になることに留意されたい。従
って、コントローラ装置２０７は、第２のデータ・ステ
ージング領域３０３内のデータを、複数のハード・ディ
スク・ドライブに用意された第１の区分メモリ領域３０
４内に移動させる。記憶管理戦略は、データが第２のデ
ータ・ステージング領域３０３に受け取られたならばで
きるだけその直ぐ後に、そのデータ・ステージング領域
３０３に記憶されたデータを複数のディスク・ドライブ
２０１〜２０４内の第１の区分メモリ領域３０４に定期
的に移動させることによって、第２のデータ・ステージ
ング領域３０３をできるだけ空の状態に維持することで
ある。
【００６１】ここでの最良の形態においては、第２のデ
ータ・ステージング領域３０３は、第１のハード・ディ
スク・データ区分に先入れ・先出し式に空にされる。し
かしながら、他の実施態様においては、空にすべきデー
タを選択するための他のアルゴリズムが可能である。第
２のデータ・ステージング領域３０３がオーバーフロー
せず、その結果、データがハード・ディスク・ドライブ
の第１のデータ区分メモリ領域３０４にバックアップさ
れる前に、そのデータが上書きされるようにすることが
重要である。第２のデータ・シテージング領域３０３が
満杯になることが許される場合は、ホスト・コンピュー
タからの全ての書込み操作が抑えられ、ホスト・コンピ
ュータがストールする可能性がある。
ータ・ステージング領域３０３は、第１のハード・ディ
スク・データ区分に先入れ・先出し式に空にされる。し
かしながら、他の実施態様においては、空にすべきデー
タを選択するための他のアルゴリズムが可能である。第
２のデータ・ステージング領域３０３がオーバーフロー
せず、その結果、データがハード・ディスク・ドライブ
の第１のデータ区分メモリ領域３０４にバックアップさ
れる前に、そのデータが上書きされるようにすることが
重要である。第２のデータ・シテージング領域３０３が
満杯になることが許される場合は、ホスト・コンピュー
タからの全ての書込み操作が抑えられ、ホスト・コンピ
ュータがストールする可能性がある。
【００６２】図４は、データ記憶システムに記憶するた
めに、ホスト装置２０８からデータ・ブロックを受け取
る際にコントローラ装置２０７によって実行される第１
の書込みプロセスを概略的に示している。第１のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置２０５に書き込まれたデ
ータは、ソリッド・ステート・データ記憶装置２０５，
２０６のどちらかが故障した場合には、いつでも、第２
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０６に複製さ
れなければならない。ステップ４００において、コント
ローラ装置２０７が、データのブロックをホスト装置２
０８から受け取る。ステップ４０１において、第１のソ
リッド・ステート・データ記憶装置２０５の第１のユー
ザ・データ領域３００にデータのブロックが書き込まれ
る。ステップ４０２において、同じデータ・ブロック
が、第２のソリッド・ステート・データ記憶装置２０６
の第２のデータ・ステジング領域３０３に書き込まれ
る。実際には、データ・ブロックの一部分が第１のソリ
ッド・ステート・データ記憶装置２０５に書き込まれ、
次に同じデータ・セグメントが、第２のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０６に書き込まれ、次に更なる
セグメントが、第１のソリッド・ステート・データ記憶
装置２０５に書き込まれるように、ステップ４０１，４
０２を交互に実行することができる。この場合、この更
なるセグメントは、データ・ブロックの全体がセグメン
ト毎に両方のソリッド・ステート・データ記憶装置２０
５，２０６に書き込まれるまで、第２のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０６等に書き込まれる。従っ
て、この操作は、単一のプロセッサ２０９を使用して、
単一のソリッド・ステート・データ記憶装置にデータ・
ブロックを書き込むより時間が２倍長く（すなわち、約
２０ピコ秒）かかる。しかしながら、ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置への書込み時間が約１０ピコ秒であ
るため、これは、約１０ミリ秒の従来の回転ディスク・
ドライブへの書込み時間より約１０００倍高速である。
従って、ソリッド・ステート・データ記憶装置への書込
み時間が２倍になっても、回転ディスク・ドライブ装置
への書込み時間に比べればきわめて短い時間である。
めに、ホスト装置２０８からデータ・ブロックを受け取
る際にコントローラ装置２０７によって実行される第１
の書込みプロセスを概略的に示している。第１のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置２０５に書き込まれたデ
ータは、ソリッド・ステート・データ記憶装置２０５，
２０６のどちらかが故障した場合には、いつでも、第２
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０６に複製さ
れなければならない。ステップ４００において、コント
ローラ装置２０７が、データのブロックをホスト装置２
０８から受け取る。ステップ４０１において、第１のソ
リッド・ステート・データ記憶装置２０５の第１のユー
ザ・データ領域３００にデータのブロックが書き込まれ
る。ステップ４０２において、同じデータ・ブロック
が、第２のソリッド・ステート・データ記憶装置２０６
の第２のデータ・ステジング領域３０３に書き込まれ
る。実際には、データ・ブロックの一部分が第１のソリ
ッド・ステート・データ記憶装置２０５に書き込まれ、
次に同じデータ・セグメントが、第２のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０６に書き込まれ、次に更なる
セグメントが、第１のソリッド・ステート・データ記憶
装置２０５に書き込まれるように、ステップ４０１，４
０２を交互に実行することができる。この場合、この更
なるセグメントは、データ・ブロックの全体がセグメン
ト毎に両方のソリッド・ステート・データ記憶装置２０
５，２０６に書き込まれるまで、第２のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０６等に書き込まれる。従っ
て、この操作は、単一のプロセッサ２０９を使用して、
単一のソリッド・ステート・データ記憶装置にデータ・
ブロックを書き込むより時間が２倍長く（すなわち、約
２０ピコ秒）かかる。しかしながら、ソリッド・ステー
ト・データ記憶装置への書込み時間が約１０ピコ秒であ
るため、これは、約１０ミリ秒の従来の回転ディスク・
ドライブへの書込み時間より約１０００倍高速である。
従って、ソリッド・ステート・データ記憶装置への書込
み時間が２倍になっても、回転ディスク・ドライブ装置
への書込み時間に比べればきわめて短い時間である。
【００６３】しかしながら、プロセッサを並列に使用し
て第１及び第２のソリッド・ステート記憶装置２０５，
２０６にデータのセグメントを並列に同時に書き込む場
合には、書込み速度を単一のソリッド・ステート・デー
タ記憶装置の書込み時間にまで短縮することができる。
最良の実施形態においては、単一のプロセッサ２０９が
コスト削減のために使用され、ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置への書込み時間の増大についての小さな不
利は受け入れられる。
て第１及び第２のソリッド・ステート記憶装置２０５，
２０６にデータのセグメントを並列に同時に書き込む場
合には、書込み速度を単一のソリッド・ステート・デー
タ記憶装置の書込み時間にまで短縮することができる。
最良の実施形態においては、単一のプロセッサ２０９が
コスト削減のために使用され、ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置への書込み時間の増大についての小さな不
利は受け入れられる。
【００６４】コントローラ装置２０７が、完全なデータ
・ブロックを両方のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６に書き込むと、ステップ４０３におい
て、ホスト装置２０８が確認信号をホスト装置２０８に
返信する。この場合、ホスト装置２０８は、記憶のため
の更なるデータ・ブロックを送信するトリガとして使用
される。
・ブロックを両方のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６に書き込むと、ステップ４０３におい
て、ホスト装置２０８が確認信号をホスト装置２０８に
返信する。この場合、ホスト装置２０８は、記憶のため
の更なるデータ・ブロックを送信するトリガとして使用
される。
【００６５】ホスト・コンピュータから書込みデータを
受け取るために高性能不揮発性ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置を使用することにより、データがメモリに
適切に書き込まれたことを確認するための確認信号をホ
ストのコンピュータに返信するのに要する応答時間を短
くすることができる。
受け取るために高性能不揮発性ソリッド・ステート・デ
ータ記憶装置を使用することにより、データがメモリに
適切に書き込まれたことを確認するための確認信号をホ
ストのコンピュータに返信するのに要する応答時間を短
くすることができる。
【００６６】これと対照的に、従来技術の揮発性キャッ
シュにハード・ディスク・データ記憶装置を付加したも
のは、ライトスルー式に動作し、キャッシュに書き込ま
れたデータが、データを書き込むホスト・コンピュータ
に確認応答信号が戻される前に回転ハード・ディスク・
ドライブに再び書き込まれる。このように、従来のライ
トスルー・キャッシュ・データ記憶装置システムにおい
て、確認応答信号がホスト装置に戻される前にデータが
回転ディスク上の不揮発性メモリに書き込まれることが
保証される。従って、ライトスルー動作中に停電があっ
た場合は、確認応答信号が受け取られず、揮発性メモリ
に記憶されたデータが失われることがある。その場合、
確認応答信号を受け取っていないため、ホスト装置はデ
ータを再送信する。しかしながら、従来のライトスルー
・キャッシュ・データ記憶システムは、回転ハード・デ
ィスク・ドライブへのアクセス時間が遅いという不利益
をこうむる。
シュにハード・ディスク・データ記憶装置を付加したも
のは、ライトスルー式に動作し、キャッシュに書き込ま
れたデータが、データを書き込むホスト・コンピュータ
に確認応答信号が戻される前に回転ハード・ディスク・
ドライブに再び書き込まれる。このように、従来のライ
トスルー・キャッシュ・データ記憶装置システムにおい
て、確認応答信号がホスト装置に戻される前にデータが
回転ディスク上の不揮発性メモリに書き込まれることが
保証される。従って、ライトスルー動作中に停電があっ
た場合は、確認応答信号が受け取られず、揮発性メモリ
に記憶されたデータが失われることがある。その場合、
確認応答信号を受け取っていないため、ホスト装置はデ
ータを再送信する。しかしながら、従来のライトスルー
・キャッシュ・データ記憶システムは、回転ハード・デ
ィスク・ドライブへのアクセス時間が遅いという不利益
をこうむる。
【００６７】これと対照的に、ここで開示されているシ
ステムでは、アクセス時間が短く高性能で大容量の不揮
発性ソリッド・ステート・データ記憶装置にデータが書
き込まれるため、確認応答信号はホスト装置により高速
に受け取られる。
ステムでは、アクセス時間が短く高性能で大容量の不揮
発性ソリッド・ステート・データ記憶装置にデータが書
き込まれるため、確認応答信号はホスト装置により高速
に受け取られる。
【００６８】本明細書における最良の形態においては書
込み時間は約２０ピコ秒であるが、従来技術の５−ディ
スク式ＲＡＩＤアレイの例をとって書込み時間を比較し
てみると、従来技術の場合には約４０ミリ秒の書込み時
間である。従来技術のＲＡＩＤアレイは、データが５つ
のディスク全体に亘って記憶されるために比較的速い書
込み時間を有し、データが適切に書き込まれたことを確
認するために、制御装置（コントローラ装置）によって
５つのディスクの各々からデータを再読出しをしなけれ
ばならない。従って、書込み速度の有効な利点は、従来
技術のアレイについての最良の実施形態によって達成さ
れる。
込み時間は約２０ピコ秒であるが、従来技術の５−ディ
スク式ＲＡＩＤアレイの例をとって書込み時間を比較し
てみると、従来技術の場合には約４０ミリ秒の書込み時
間である。従来技術のＲＡＩＤアレイは、データが５つ
のディスク全体に亘って記憶されるために比較的速い書
込み時間を有し、データが適切に書き込まれたことを確
認するために、制御装置（コントローラ装置）によって
５つのディスクの各々からデータを再読出しをしなけれ
ばならない。従って、書込み速度の有効な利点は、従来
技術のアレイについての最良の実施形態によって達成さ
れる。
【００６９】図５は、データ記憶システムの第１のバッ
クアップ・プロセスを概略的に示している。第１のバッ
クアップ・プロセスにおいて、第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０６の第２のデータ・ステージン
グ領域３０３内のデータは、ソリッド・ステート・デー
タ記憶装置２０６が読み取りできるようになり次第、複
数のディスク２０１〜２０４上の第１の区分メモリ領域
３０４に移動される。第２のデータ・ステージング領域
３０３をできるだけ多くの書込みデータを受け取ること
ができるようにしておくために、第２のデータ・ステー
ジング領域３０３内のデータは、できるだけ直ぐに第１
のデータ区分メモリ領域３０４に再書き込みされる。こ
れは、キャッシュにできるだけ多くのデータを一度にキ
ャッシュするために、できるだけ遅くキャッシュが空に
されるようにした従来技術の揮発性キャッシュと対照的
である。
クアップ・プロセスを概略的に示している。第１のバッ
クアップ・プロセスにおいて、第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０６の第２のデータ・ステージン
グ領域３０３内のデータは、ソリッド・ステート・デー
タ記憶装置２０６が読み取りできるようになり次第、複
数のディスク２０１〜２０４上の第１の区分メモリ領域
３０４に移動される。第２のデータ・ステージング領域
３０３をできるだけ多くの書込みデータを受け取ること
ができるようにしておくために、第２のデータ・ステー
ジング領域３０３内のデータは、できるだけ直ぐに第１
のデータ区分メモリ領域３０４に再書き込みされる。こ
れは、キャッシュにできるだけ多くのデータを一度にキ
ャッシュするために、できるだけ遅くキャッシュが空に
されるようにした従来技術の揮発性キャッシュと対照的
である。
【００７０】第２のデータ・ステージング領域３０３
は、第１の回転ディスク区分メモリ領域３０４まで移動
する途中でデータを過渡的に記憶するために使用され
る。また、同じデータは、第１のユーザ・データ領域３
００に記憶され、それにより、第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０６が故障した場合はいつでも第
１のソリッド・ステート・データ記憶装置２０５からデ
ータ回復が可能である。
は、第１の回転ディスク区分メモリ領域３０４まで移動
する途中でデータを過渡的に記憶するために使用され
る。また、同じデータは、第１のユーザ・データ領域３
００に記憶され、それにより、第２のソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０６が故障した場合はいつでも第
１のソリッド・ステート・データ記憶装置２０５からデ
ータ回復が可能である。
【００７１】ステップ５００において、制御ソフトウェ
ア２１１により制御されているプロセッサ２０９は、第
２のデータ・ステージング領域３０３に最近データが書
き込まれたかどうかを確認する。新しいデータが、最
近、第２のデータ・・ステージング領域３０３に書き込
また場合は、ステップ５０１において、コントローラ装
置２０７は、第２のデータ・ステージング領域３０３が
読み取りに利用可能かどうかを確認し、すなわち、第２
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０６が使用中
でないことを確認する。そして、ステップ５０２におい
て、回転ハード・ディスクへのアクセスが妨げられいな
いことを確認する。ハード・ディスク・ドライブと第２
のデータ・ステージング領域３０３の両方が利用可能な
場合（すなわち、回転ハード・ディスク・ドライブが書
き込み可能であり、かつ、第２のデータ・ステージング
領域３０３が読み取り可能な場合）には、ステップ５０
３において、データが、第２のデータ・ステージング領
域３０３から第１のハード・ディスク区分メモリ領域３
０４に転送される。
ア２１１により制御されているプロセッサ２０９は、第
２のデータ・ステージング領域３０３に最近データが書
き込まれたかどうかを確認する。新しいデータが、最
近、第２のデータ・・ステージング領域３０３に書き込
また場合は、ステップ５０１において、コントローラ装
置２０７は、第２のデータ・ステージング領域３０３が
読み取りに利用可能かどうかを確認し、すなわち、第２
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０６が使用中
でないことを確認する。そして、ステップ５０２におい
て、回転ハード・ディスクへのアクセスが妨げられいな
いことを確認する。ハード・ディスク・ドライブと第２
のデータ・ステージング領域３０３の両方が利用可能な
場合（すなわち、回転ハード・ディスク・ドライブが書
き込み可能であり、かつ、第２のデータ・ステージング
領域３０３が読み取り可能な場合）には、ステップ５０
３において、データが、第２のデータ・ステージング領
域３０３から第１のハード・ディスク区分メモリ領域３
０４に転送される。
【００７２】物理的回転ハード・ディスクが、既に書込
み動作のためにアクセスされている場合は、ソリッド・
ステート・データ記憶装置２０５，２０６から回転ハー
ド・ディスクへの転送を行うことができない。第２のデ
ータ・ステージング領域３０３内のデータを第１のハー
ド・ディスク区分メモリ領域３０４にコピーするステッ
プ５０３を完了するために、回転ハード・ディスクが書
込みに利用できなければならず、またソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０５，２０６が読込みに利用でき
なければならない。
み動作のためにアクセスされている場合は、ソリッド・
ステート・データ記憶装置２０５，２０６から回転ハー
ド・ディスクへの転送を行うことができない。第２のデ
ータ・ステージング領域３０３内のデータを第１のハー
ド・ディスク区分メモリ領域３０４にコピーするステッ
プ５０３を完了するために、回転ハード・ディスクが書
込みに利用できなければならず、またソリッド・ステー
ト・データ記憶装置２０５，２０６が読込みに利用でき
なければならない。
【００７３】図６は、データ記憶システムに第２のデー
タのブロックを書き込むために、本明細書の図３〜図５
を参照して説明したプロセスにより同時に実行されるデ
ータ記憶システムの第２の記憶動作が概略的に示されて
いる。
タのブロックを書き込むために、本明細書の図３〜図５
を参照して説明したプロセスにより同時に実行されるデ
ータ記憶システムの第２の記憶動作が概略的に示されて
いる。
【００７４】図３〜図５を参照して説明したものと同等
のプロセスが、ホスト装置２０８からのデータ・ブロッ
クの書込み動作中に行われ、それにより、第２のデータ
・ブロックが、第２のソリッド・ステート・データ記憶
装置２０６の第２のユーザ・データ領域３０２と、第１
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０５の第１の
データ・ステージング領域３０１に書き込まれる。第１
のデータ・ステージング領域３０１に書き込まれたデー
タは、複数のディスク・ドライブ２０１〜２０４の第２
の区分メモリ領域６００に定期的にバックアップされ
る。
のプロセスが、ホスト装置２０８からのデータ・ブロッ
クの書込み動作中に行われ、それにより、第２のデータ
・ブロックが、第２のソリッド・ステート・データ記憶
装置２０６の第２のユーザ・データ領域３０２と、第１
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０５の第１の
データ・ステージング領域３０１に書き込まれる。第１
のデータ・ステージング領域３０１に書き込まれたデー
タは、複数のディスク・ドライブ２０１〜２０４の第２
の区分メモリ領域６００に定期的にバックアップされ
る。
【００７５】従って、第１のデータ・ステージング領域
３０１は、第２のユーザ・データ領域３０２と同じデー
タが書き込まれ、第２のデータ・ステージング領域３０
３は、第１のユーザ・データ領域３００と同じデータが
書き込まれており、第２のデータ・ステージング領域３
０３は、第１のハード・ディスク区分メモリ領域３０４
にバックアップされ、第１のデータ・ステージング領域
３０１は、第２のハード・ディスク区分メモリ領域６０
０にバックアップされる。
３０１は、第２のユーザ・データ領域３０２と同じデー
タが書き込まれ、第２のデータ・ステージング領域３０
３は、第１のユーザ・データ領域３００と同じデータが
書き込まれており、第２のデータ・ステージング領域３
０３は、第１のハード・ディスク区分メモリ領域３０４
にバックアップされ、第１のデータ・ステージング領域
３０１は、第２のハード・ディスク区分メモリ領域６０
０にバックアップされる。
【００７６】図７は、コントローラ装置２０７によって
行なわれる第２の書き込みプロセスを概略的に示してい
る。ステップ７００において、コントローラ装置２０７
が、ホスト装置２０８から第２のデータ・ブロックを受
け取る。ステップ７０１において、受け取ったデータ・
ブロックが、第２のソリッド・ステート・メモリ装置２
０６の第２のユーザ・データ領域３０２に書き込まれ
る。ステップ７０１と同時に、ステップ７０２におい
て、同じデータ・ブロックが、第１のソリッド・ステー
ト・メモリ装置２０５の第１のデータ・ステージング領
域３０１に書き込まれる。既に本明細書で説明したステ
ップ４０１及び４０２と同様に、第２のユーザ・データ
領域３０２と第１のデータ・ステージング領域３０１へ
のデータ・ブロックの書き込みは、データ・ブロック全
体が書き込まれるまで第２のデータ・ブロックを第２の
ユーザ・データ領域３０２と第１のデータ・ステージン
グ領域３０１とに交互に書き込むデータのセグメントに
区分することによって行われる。ステップ７０３におい
て、データ・ブロックが、第２のユーザ・データ領域３
０２と第１のデータ・ステージング領域３０１に書き込
まれ、確認信号がホスト装置に戻され、ホスト装置２０
８は、その確認信号を受け取ったら、さらに他のデータ
・ブロックを送ることができる。
行なわれる第２の書き込みプロセスを概略的に示してい
る。ステップ７００において、コントローラ装置２０７
が、ホスト装置２０８から第２のデータ・ブロックを受
け取る。ステップ７０１において、受け取ったデータ・
ブロックが、第２のソリッド・ステート・メモリ装置２
０６の第２のユーザ・データ領域３０２に書き込まれ
る。ステップ７０１と同時に、ステップ７０２におい
て、同じデータ・ブロックが、第１のソリッド・ステー
ト・メモリ装置２０５の第１のデータ・ステージング領
域３０１に書き込まれる。既に本明細書で説明したステ
ップ４０１及び４０２と同様に、第２のユーザ・データ
領域３０２と第１のデータ・ステージング領域３０１へ
のデータ・ブロックの書き込みは、データ・ブロック全
体が書き込まれるまで第２のデータ・ブロックを第２の
ユーザ・データ領域３０２と第１のデータ・ステージン
グ領域３０１とに交互に書き込むデータのセグメントに
区分することによって行われる。ステップ７０３におい
て、データ・ブロックが、第２のユーザ・データ領域３
０２と第１のデータ・ステージング領域３０１に書き込
まれ、確認信号がホスト装置に戻され、ホスト装置２０
８は、その確認信号を受け取ったら、さらに他のデータ
・ブロックを送ることができる。
【００７７】図８は、第１のデータ・ステージング領域
３０１の内容を第２のハード・ディスク区分メモリ領域
６００にバックアップするためのバックグラウンド・バ
ックアップ操作を概略的に示している。図８に示すプロ
セスは、本明細書において図５を参照して既に説明した
プロセスと似ており、図５のプロセスと並行して進行す
る。ステップ８００において、プロセッサ２０９は、新
しいデータが第１の・ステージング領域３０１に書き込
まれたかどうかを判定する。
３０１の内容を第２のハード・ディスク区分メモリ領域
６００にバックアップするためのバックグラウンド・バ
ックアップ操作を概略的に示している。図８に示すプロ
セスは、本明細書において図５を参照して既に説明した
プロセスと似ており、図５のプロセスと並行して進行す
る。ステップ８００において、プロセッサ２０９は、新
しいデータが第１の・ステージング領域３０１に書き込
まれたかどうかを判定する。
【００７８】ステップ８０１において、第１のデータ・
ステージング領域３０１が読み取りに利用可能かどうか
が確認される。ステップ８０２において、回転ハード・
ディスク・ドライブの書込みアクセスが妨げられていな
いかどうかを確認する。ステップ８０３において、第１
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０５の第１の
データ・ステージング領域３０１が読み取りに利用で
き、１つ又は複数の回転ディスク・ドライブが書込みに
利用できる場合には、データが、第１のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０５の第１のデータ・ステージ
ング領域３０１から第２のハード・ディスク区分メモリ
領域６００に転送され、それにより、第１のデータ・ス
テージング領域３０１内のデータが回転ハード・ディス
ク・ドライブ上に移動されて第１のデータ・ステージン
グ領域３０１が空にされる。
ステージング領域３０１が読み取りに利用可能かどうか
が確認される。ステップ８０２において、回転ハード・
ディスク・ドライブの書込みアクセスが妨げられていな
いかどうかを確認する。ステップ８０３において、第１
のソリッド・ステート・データ記憶装置２０５の第１の
データ・ステージング領域３０１が読み取りに利用で
き、１つ又は複数の回転ディスク・ドライブが書込みに
利用できる場合には、データが、第１のソリッド・ステ
ート・データ記憶装置２０５の第１のデータ・ステージ
ング領域３０１から第２のハード・ディスク区分メモリ
領域６００に転送され、それにより、第１のデータ・ス
テージング領域３０１内のデータが回転ハード・ディス
ク・ドライブ上に移動されて第１のデータ・ステージン
グ領域３０１が空にされる。
【００７９】最良の形態においては、単一のソリッド・
ステート・データ記憶装置への書込みが、別のソリッド
・ステート・メモリ記憶装置への並行書き込みが行われ
ることなくシングル・ポイント障害を示すことになるた
め、データ・ステージング領域が必要である。全ての段
階において、常にデータの２つのコピーがあることが重
要である。最良の形態においては、第１のデータ・ブロ
ックの各セグメントの２つのコピーは、次の領域内にあ
る。・ ソリッド・ステート・データ記憶装置のユーザ
・データ領域、及び、他のソリッド・ステート・データ
記憶装置のデータ・ステージング領域、又は・ 第１の
ソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユーザ・
データ領域、及び、複数のディスクの第１のデータ区分
メモリ領域。
ステート・データ記憶装置への書込みが、別のソリッド
・ステート・メモリ記憶装置への並行書き込みが行われ
ることなくシングル・ポイント障害を示すことになるた
め、データ・ステージング領域が必要である。全ての段
階において、常にデータの２つのコピーがあることが重
要である。最良の形態においては、第１のデータ・ブロ
ックの各セグメントの２つのコピーは、次の領域内にあ
る。・ ソリッド・ステート・データ記憶装置のユーザ
・データ領域、及び、他のソリッド・ステート・データ
記憶装置のデータ・ステージング領域、又は・ 第１の
ソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユーザ・
データ領域、及び、複数のディスクの第１のデータ区分
メモリ領域。
【００８０】これと平行して、第２のデータ・ブロック
は、第１及び第２のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６に記憶され、ここには常に、次のもの
を含む少なくとも２つのコピーが記憶されている。・
第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のデ
ータ・ステージング領域及び第２のソリッド・ステート
・データ記憶装置の第２のユーザ・データ領域に記憶さ
れた第２のデータ・ブロック。又は、・ 第２のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置の第２のユーザ・データ
領域及び複数のハード・ディスクの第２のディスク区分
領域に記憶された第２のデータ・ブロック。
は、第１及び第２のソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６に記憶され、ここには常に、次のもの
を含む少なくとも２つのコピーが記憶されている。・
第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のデ
ータ・ステージング領域及び第２のソリッド・ステート
・データ記憶装置の第２のユーザ・データ領域に記憶さ
れた第２のデータ・ブロック。又は、・ 第２のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置の第２のユーザ・データ
領域及び複数のハード・ディスクの第２のディスク区分
領域に記憶された第２のデータ・ブロック。
【００８１】２つのソリッド・ステート・データ記憶装
置２０５，２０６の間で、第１のデータ・ブロックがコ
ピー（ミラーリング）され、さらに第２のデータ・ブロ
ックがコピーされる。データ・ステージング領域を空に
することができる速度は、データをハード・ディスクに
転送して書き込むことができる速度によって制限され
る。
置２０５，２０６の間で、第１のデータ・ブロックがコ
ピー（ミラーリング）され、さらに第２のデータ・ブロ
ックがコピーされる。データ・ステージング領域を空に
することができる速度は、データをハード・ディスクに
転送して書き込むことができる速度によって制限され
る。
【００８２】ソリッド・ステート・データ記憶装置のユ
ーザ・データ領域には、大量のデータが構築される。従
って、コントローラ装置２０７が、頻繁に使用されるデ
ータをシングル・バス上の２つのソリッド・ステート・
データ記憶装置２０５，２０６に書き込む実施形態にお
いて、ホスト・コンピュータへのアクセス時間は、各ソ
リッド・ステート・データ記憶装置２０５，２０６のア
クセス時間の２倍、すなわち約１０〜２０ピコ秒であ
り、これは、従来技術のハード・ディスク記憶アレイの
ミリ秒単位のアクセス時間よりも大幅に改善されてい
る。一対のソリッド・ステート・データ記憶装置２０
５，２０６の使用によって、シングル・ポイント障害は
無くなる。
ーザ・データ領域には、大量のデータが構築される。従
って、コントローラ装置２０７が、頻繁に使用されるデ
ータをシングル・バス上の２つのソリッド・ステート・
データ記憶装置２０５，２０６に書き込む実施形態にお
いて、ホスト・コンピュータへのアクセス時間は、各ソ
リッド・ステート・データ記憶装置２０５，２０６のア
クセス時間の２倍、すなわち約１０〜２０ピコ秒であ
り、これは、従来技術のハード・ディスク記憶アレイの
ミリ秒単位のアクセス時間よりも大幅に改善されてい
る。一対のソリッド・ステート・データ記憶装置２０
５，２０６の使用によって、シングル・ポイント障害は
無くなる。
【００８３】コントローラ装置が各ソリッド・ステート
・データ記憶装置に対して別々のバスを有するような最
良の実施形態においては、データが、２つのソリッド・
ステート・データ装置に並列に書き込まれ、アクセス時
間は、１つのソリッド・ステート装置のアクセス時間と
同等となる。
・データ記憶装置に対して別々のバスを有するような最
良の実施形態においては、データが、２つのソリッド・
ステート・データ装置に並列に書き込まれ、アクセス時
間は、１つのソリッド・ステート装置のアクセス時間と
同等となる。
【００８４】あまり頻繁に使用されないデータについて
は、ホスト装置がハード・ディスク・ドライブにアクセ
スしなければならないことがあり、その場合、アクセス
時間は遅くなる。しかしながら、平均的に、データの平
均アクセス時間は、従来技術のＲＡＩＤ（安価なディス
クの冗長アレイ）の事例よりも向上する。第１及び第２
の区分メモリ領域３０４，６００のサイズは、第１及び
第２のユーザ・データ領域３００，３０２内のデータを
全て格納できるだけの大きさであることが好ましい。現
在のソリッド・ステート・データ記憶技術により、各不
揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置は、一般
に、約２ギガバイト程度のデータ容量を有する。
は、ホスト装置がハード・ディスク・ドライブにアクセ
スしなければならないことがあり、その場合、アクセス
時間は遅くなる。しかしながら、平均的に、データの平
均アクセス時間は、従来技術のＲＡＩＤ（安価なディス
クの冗長アレイ）の事例よりも向上する。第１及び第２
の区分メモリ領域３０４，６００のサイズは、第１及び
第２のユーザ・データ領域３００，３０２内のデータを
全て格納できるだけの大きさであることが好ましい。現
在のソリッド・ステート・データ記憶技術により、各不
揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置は、一般
に、約２ギガバイト程度のデータ容量を有する。
【００８５】ソリッド・ステート・データ記憶装置には
可動部品がないため、その信頼性は、可動部品を有する
従来の回転ハード・ディスク・ドライブの信頼性よりも
高いことを期待することができる。しかしながら、ソリ
ッド・ステート・データ記憶装置の故障確率が、回転ハ
ード・ディスク・ドライブの故障確率よりも低い場合で
も、シングル・ポイント障害を回避するために、２つの
ソリッド・ステート・データ記憶装置を提供することに
よって冗長性をもたせるのがより望ましい。
可動部品がないため、その信頼性は、可動部品を有する
従来の回転ハード・ディスク・ドライブの信頼性よりも
高いことを期待することができる。しかしながら、ソリ
ッド・ステート・データ記憶装置の故障確率が、回転ハ
ード・ディスク・ドライブの故障確率よりも低い場合で
も、シングル・ポイント障害を回避するために、２つの
ソリッド・ステート・データ記憶装置を提供することに
よって冗長性をもたせるのがより望ましい。
【００８６】複数のソリッド・ステート・データ記憶装
置及び回転ディスク・ドライブ・メモリの区分領域（区
分メモリ領域）に記憶されたデータは、２つのソリッド
・ステート・データ記憶装置及び／又は１つのソリッド
・ステート・データ記憶装置及びハード・ディスク区分
メモリ領域に存在するデータのコピーによる物理的冗長
性が存在するため、冗長符号化の必要がない。冗長符号
化を不要にすることによって、データ記憶装置へのアク
セス時間が大幅に改善される。誤り訂正符号の計算は、
ソリッド・ステート・データ記憶装置への書込み時間に
比べて大幅に長い時間的な不利益をもたらす。このこと
は、誤り訂正符号化時間が回転ディスク・ドライブへの
書込み時間に比べてより短い場合、回転ディスク・ドラ
イブへの書込み時間には当てはまらない。コントローラ
装置２０７は、当技術分野で既知の従来の指令−確認応
答（command−acknowledgement）プロトコルによって前
記ソリッド・ステート・データ記憶装置の故障に気づ
く。
置及び回転ディスク・ドライブ・メモリの区分領域（区
分メモリ領域）に記憶されたデータは、２つのソリッド
・ステート・データ記憶装置及び／又は１つのソリッド
・ステート・データ記憶装置及びハード・ディスク区分
メモリ領域に存在するデータのコピーによる物理的冗長
性が存在するため、冗長符号化の必要がない。冗長符号
化を不要にすることによって、データ記憶装置へのアク
セス時間が大幅に改善される。誤り訂正符号の計算は、
ソリッド・ステート・データ記憶装置への書込み時間に
比べて大幅に長い時間的な不利益をもたらす。このこと
は、誤り訂正符号化時間が回転ディスク・ドライブへの
書込み時間に比べてより短い場合、回転ディスク・ドラ
イブへの書込み時間には当てはまらない。コントローラ
装置２０７は、当技術分野で既知の従来の指令−確認応
答（command−acknowledgement）プロトコルによって前
記ソリッド・ステート・データ記憶装置の故障に気づ
く。
【００８７】以上述べたように、本発明は、複数の（冗
長）ソリッド・ステート・データ記憶装置を有するデー
タ記憶システム及びデータ記憶方法を提供する。本発明
の一実施形態においては、ＡＲＩＤデバイスは、一対の
不揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置と、１つ
又は複数の回転ディスク・ドライブ・データ記憶装置と
から構成されており、これにより、ＡＲＩＤアレイにア
クセス時間についての改善された性能を付与する。デー
タは、一対の不揮発性ソリッド・ステート・データ記憶
装置に記憶され、そして回転ディスク・ドライブ・デー
タ記憶装置に周期的にバックアップされる。
長）ソリッド・ステート・データ記憶装置を有するデー
タ記憶システム及びデータ記憶方法を提供する。本発明
の一実施形態においては、ＡＲＩＤデバイスは、一対の
不揮発性ソリッド・ステート・データ記憶装置と、１つ
又は複数の回転ディスク・ドライブ・データ記憶装置と
から構成されており、これにより、ＡＲＩＤアレイにア
クセス時間についての改善された性能を付与する。デー
タは、一対の不揮発性ソリッド・ステート・データ記憶
装置に記憶され、そして回転ディスク・ドライブ・デー
タ記憶装置に周期的にバックアップされる。
【図１】ホスト装置と協働してデータを記憶するデータ
記憶システムの論理的構成を概略的に示す図である。
記憶システムの論理的構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の最良の実施形態に係る特定の実装例に
おけるデータ記憶システムの内部ハードウェア・アーキ
テクチャを概略的に示す図である。
おけるデータ記憶システムの内部ハードウェア・アーキ
テクチャを概略的に示す図である。
【図３】本発明の最良の実施形態に係る、複数の高性能
ソリッド・ステート・データ記憶装置及び複数の回転デ
ィスク・ドライブのメモリ領域の第１のデータ記憶動作
と区分を概略的に示す図である。
ソリッド・ステート・データ記憶装置及び複数の回転デ
ィスク・ドライブのメモリ領域の第１のデータ記憶動作
と区分を概略的に示す図である。
【図４】ホスト装置から受け取ったデータを書き込むた
めに第１の書込みプロセスを実行するデータ記憶システ
ムを含む制御装置によって実行されるステップを概略的
に示す図である。
めに第１の書込みプロセスを実行するデータ記憶システ
ムを含む制御装置によって実行されるステップを概略的
に示す図である。
【図５】高性能ソリッド・ステート・データ記憶装置に
記憶されたデータを１つ又は複数の回転ディスク・ドラ
イブにバックアップするためにデータ記憶システムの制
御装置によって制御される第１のバックアップ・プロセ
スを概略的に示す図である。
記憶されたデータを１つ又は複数の回転ディスク・ドラ
イブにバックアップするためにデータ記憶システムの制
御装置によって制御される第１のバックアップ・プロセ
スを概略的に示す図である。
【図６】ホスト・コンピュータが、第１のソリッド・ス
テート・データ記憶装置の第１のデータ・ステージング
領域及び第２のソリッド・ステート記憶装置の第２のユ
ーザ・データ領域にデータを書き込み、前記第１のデー
タ・ステージング領域内のデータを複数の回転ディスク
・ドライブのうちの第１の区分メモリ領域にバックアッ
プする際のデータ記憶システムの第２のデータ記憶動作
を概略的に示す図である。
テート・データ記憶装置の第１のデータ・ステージング
領域及び第２のソリッド・ステート記憶装置の第２のユ
ーザ・データ領域にデータを書き込み、前記第１のデー
タ・ステージング領域内のデータを複数の回転ディスク
・ドライブのうちの第１の区分メモリ領域にバックアッ
プする際のデータ記憶システムの第２のデータ記憶動作
を概略的に示す図である。
【図７】第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の
第１のデータ・ステージング領域及び第２のソリッド・
ステート・データ記憶装置の第２のユーザ・データ領域
にデータ・ブロックを書き込むためにデータ記憶システ
ムのコントローラ装置によって実行される第２の書き込
みプロセスを概略的に示す図である。
第１のデータ・ステージング領域及び第２のソリッド・
ステート・データ記憶装置の第２のユーザ・データ領域
にデータ・ブロックを書き込むためにデータ記憶システ
ムのコントローラ装置によって実行される第２の書き込
みプロセスを概略的に示す図である。
【図８】第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の
第１のデータ・ステージング領域内のデータを複数の回
転ディスク・ドライブの第１のデータ区分メモリ領域に
バックアップするための第２のバックアップ・プロセス
を概略的に示す図である。
第１のデータ・ステージング領域内のデータを複数の回
転ディスク・ドライブの第１のデータ区分メモリ領域に
バックアップするための第２のバックアップ・プロセス
を概略的に示す図である。
２００ データ記憶システム ２０１〜２０４ 回転ディスク・データ記憶装置 ２０５，２０６ ソリッド・ステート・データ記憶装置 ２０７ コントローラ装置 ２０８ ホスト装置 ２０９ プロセッサ ２１１ 制御ソフトウエア ３００ 第１のユーザ・データ領域 ３０１ 第１のデータ・ステージング領域 ３０２ 第２のユーザ・データ領域 ３０３ 第２のデータ・ステージング領域 ３０４ 第１のデータ区分メモリ領域 ６００ 第２のデータ区分メモリ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・リチャード・クラーク イギリス国ノース・サマーセット，ビー・ エス21 ７キュー・エル，クリーブダン, カプス・ロード ２
Claims (19)
- 【請求項１】 少なくとも１つの回転ディスク・データ
記憶装置と、 前記回転ディスク・データ記憶装置のデータ容量よりも
少ないデータ容量をそれぞれ有する複数のソリッド・ス
テート・データ記憶装置と、をそれぞれ含み、 前記ソリッド・ステート・データ記憶装置の各々が、デ
ータ・ステージング領域とユーザ・データ領域とに分割
され、 前記複数のソリッド・ステート・データ記憶装置は、前
記複数のソリッド・ステート・データ記憶装置のうちの
少なくとも２つに一組のデータが書き込まれるように構
成され、 前記ソリッド・ステート・データ記憶装置のデータ・ス
テージング領域から前記回転ディスク・データ記憶装置
にデータがコピーされることを特徴とするデータ記憶シ
ステム。 - 【請求項２】 プロセッサと前記プロセッサを制御する
コンピュータ・プログラムとを有するコントローラ装置
を含み、前記コントローラ装置が、 ホスト装置からデータを受け取り、 前記ソリッド・ステート・データ記憶装置の各々に前記
データのコピーが記憶されるように、前記複数のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置に前記データを書き込
み、 少なくとも１つの前記ソリッド・ステート・データ記憶
装置のデータ・ステージング領域から前記少なくとも１
つの回転ディスク・データ記憶装置のデータ区分メモリ
領域にデータを転送するように動作することを特徴とす
る請求項１に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項３】 前記ソリッド・ステート・データ記憶装
置が、磁気ランダム・アクセス・メモリ装置を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項４】 前記ソリッド・ステート・データ記憶装
置が、少なくとも１つの実質的に揮発性のダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリと、少なくとも１つのバ
ッテリ装置とを含み、システムに組み込まれた不揮発性
ソリッド・ステート・データ記憶装置を提供することを
特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項５】 前記ソリッド・ステート・データ記憶装
置が、不揮発性フラッシュ電気式プログラム可能な読取
り専用メモリを含むことを特徴とする請求項１に記載の
データ記憶システム。 - 【請求項６】 前記ソリッド・ステート・データ記憶装
置が、強誘電体ランダム・アクセス・メモリ装置を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶システ
ム。 - 【請求項７】 前記ソリッド・ステート・データ記憶装
置が、１Ｇバイトを超えるメモリ容量を有することを特
徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項８】 前記ソリッド・ステート・データ記憶装
置が、不揮発性の装置であることを特徴とする請求項１
に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項９】 前記データ・ステージング領域が、対応
する前記ソリッド・ステート・データ記憶装置のデータ
記憶容量の５０％未満であることを特徴とする請求項１
に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項１０】 前記プロセッサを制御するためのプロ
セッサとコンピュータ・プログラムとを有するコントロ
ーラ装置と、前記コントローラ装置を前記複数のソリッ
ド・ステート・データ記憶装置に接続する複数のデータ
・バスとを含み、前記ソリッド・ステート・データ記憶
装置の各々が、対応するそれぞれの別個の前記データ・
バスによって前記コントローラ装置と通信することを特
徴とする請求項１に記載のデータ記憶システム。 - 【請求項１１】 複数の回転ディスク・ドライブ・デー
タ記憶装置と複数のソリッド・ステート・データ記憶装
置とをそれぞれ含むデータ記憶システムにデータを記憶
する方法であって、 第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１のユ
ーザ・データ領域にデータの第１のブロックを書き込む
ステップと、 第２のソリッド・ステート・データ記憶装置の第２のデ
ータ・ステージング領域に前記データの第１のブロック
を書き込むステップと、 前記第２のソリッド・ステート・データ記憶装置の第２
のデータ・ステージング領域に記憶された前記データ・
ブロックを、前記複数の回転ディスク・ドライブの第１
のデータ区分メモリ領域に書き込むステップと、をそれ
ぞれ含むことを特徴とするデータ記憶方法。 - 【請求項１２】 前記第１のソリッド・ステート・デー
タ記憶装置の第１のデータ・ステージング領域にデータ
の第２のブロックを書き込むステップと、 前記第２のソリッド・ステート・データ記憶装置の第２
のユーザ・データ記憶域に前記と同じデータの第２のブ
ロックを書き込むステップと、 前記第１のソリッド・ステート・データ記憶装置の第１
のデータ・ステージング領域から前記複数の回転ディス
ク・ドライブ・データ記憶装置の第２の区分メモリ領域
に前記データの第２のブロックを書き込むステップと、
をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１１に記載のデ
ータ記憶方法。 - 【請求項１３】 前記第２のデータ・ステージング領域
と前記第１のユーザ・データ領域とにデータを書き込む
前記ステップが、（ａ） 前記データの第１のブロック
よりも小さい複数のデータ・セグメント内に前記データ
の第１のブロックを受け取るステップと、（ｂ） 前記
第２のデータ・ステージング領域に前記データ・セグメ
ントを書き込み、前記第１のユーザ・データ領域に前記
データ・セグメントを実質的に同時に書き込むステップ
と、（ｃ） 前記第２のデータ・ステージング領域と前
記第１のユーザ・データ領域に前記データ・セグメント
を書き込んだ後に、新しいデータ・セグメントを選択す
るステップと、（ｄ） 前記第１のデータのブロックの
前記セグメントが全て書き込まれるまで前記ステップ
（ｂ）及び前記ステップ（ｃ）を繰り返すステップと、
（ｅ） 前記データの第１のブロックが書き込まれたこ
とを確認する確認信号を生成するステップと、をそれぞ
れ含むことを特徴とする請求項１１に記載のデータ記憶
方法。 - 【請求項１４】 前記第２のデータ・ステージング領域
に新しいデータが書き込まれたかどうかを判定するステ
ップと、 前記第２のデータ・ステージング領域に新しいデータが
書き込まれた場合に、前記第２のデータ・ステージング
領域のデータを前記複数の回転ディスク・データ記憶装
置の第１のデータ区分メモリ領域に書き込むステップ
と、をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１１に記載
のデータ記憶方法。 - 【請求項１５】 新しいデータが前記第２のデータ・ス
テージング領域に書き込まれたかどうか判定するステッ
プと、 前記第２のデータ・ステージング領域を読み取ることが
できるかどうかを判定するステップと、 前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第１のデー
タ区分メモリ領域に対するアクセスが妨げられていない
かどうかを決定するステップと、 前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第１のデー
タ区分メモリ領域に前記第２のデータ・ステージング領
域内のデータをコピーするステップと、をそれぞれ含む
ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ記憶方法。 - 【請求項１６】 前記第１のデータ・ステージング領域
と前記第２のユーザ・データ領域とにデータを書き込む
前記ステップが、（ｆ） 前記データの第２のブロック
よりも小さい複数のデータ・セグメント内に前記データ
の第２のブロックを受け取るステップと、（ｇ） 前記
第１のデータ・ステージング領域に前記データ・セグメ
ントを書き込み、それと実質的に同時に前記第２のユー
ザ・データ領域に前記データ・セグメントを書き込むス
テップと、（ｈ） 前記第１のデータ・ステージング領
域と前記第２のユーザ・データ領域とに前記データ・セ
グメントを書き込んだ後に、新しいセグメントを選択す
るステップと、（ｉ） 前記第２のデータ・ブロックの
セグメントが全て書き込まれるまで前記ステップ（ｇ）
及び前記ステップ（ｈ）を繰り返すステップと、（ｊ）
前記第２のデータ・ブロックが書き込まれたことを確
認するための確認信号を生成するステップと、をそれぞ
れ含むことを特徴とする請求項１２に記載のデータ記憶
方法。 - 【請求項１７】 新しいデータが前記第１のデータ・ス
テージング領域に書き込まれたかどうかを判定するステ
ップと、前記第１のデータ・ステージング領域に新しい
データが書き込まれている場合に、前記第１のデータ・
ステージング領域のデータを前記複数の回転ディスク・
データ記憶装置の第２のデータ区分メモリ領域にコピー
するステップと、をそれぞれ含むことを特徴とする請求
項１２に記載のデータ記憶方法。 - 【請求項１８】 第１のデータ・ステージング領域に新
しいデータが書き込まれたかどうかを判定するステップ
と、 前記第１のデータ・ステージング領域に新しいデータが
書き込まれている場合に、前記第１のデータ・ステージ
ング領域のデータを前記複数の回転ディスク・データ記
憶装置の第２のデータ区分メモリ領域にコピーするステ
ップと、をそれぞれ含むことを特徴とする請求項１２に
記載のデータ記憶方法。 - 【請求項１９】 第１のデータ・ステージング領域に新
しいデータが書き込まれたかどうかを判定するステップ
と、 前記第１のデータ・ステージング領域を読み取ることが
できるかどうかを判定するステップと、 前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第２のデー
タ区分メモリ領域へのアクセスが妨げられていないかど
うかを判定するステップと、 前記複数の回転ディスク・データ記憶装置の第２のデー
タ区分メモリ領域に前記第１のデータ・ステージング領
域のデータをコピーするステップと、をそれぞれ含むこ
とを特徴とする請求項１２に記載のデータ記憶方法。
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