JP2004362740A - コンピュータシステム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザの選択によって低騷音モードに変換することが可能なハードディスクを有するコンピュータシステムを提供する。
【解決手段】 データを保存及び検索するハードディスクと，ハードディスクを所定の速度で回転させるハードディスク駆動部とを具備するコンピュータ本体を有するコンピュータシステムにおいて，ユーザの操作によって正常モードと低騷音モードのうちのいずれか一つを選択するための低騷音モード選択部と，正常モードが選択された場合，ハードディスクが最大回転速度で回転し，低騷音モードが選択された場合，ハードディスクが最小回転速度で回転するようにハードディスク駆動部を制御する制御部と，を含む。
【選択図】 図３

Description

本発明は，コンピュータシステム及びその制御方法に関し，より詳細には，ユーザの選択によってハードディスク低騷音モードに変換することが可能なコンピュータシステム及びその制御方法に関するものである。

一般に，コンピュータシステムを利用して作業をする場合に，最も主要な騷音発生原因となるのは，コンピュータ本体内の各種機器部品の熱を冷却させるために作動するクーリングファン，データを保存している保存空間であると同時にこれからデータを読取るか書き込むことを担当するハードディスクドライブ（ＨＤＤ），ＣＤに保存されているデータを読み込むＣＤ−ＲＯＭドライバー，その他のスピーカーなどがあげられる。

このようなハードディスクドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドライバー，クーリングファンなどの騷音を低減するための各種方法が提案されている。

その中でも特にコンピュータシステム内部又は外部に装着されるハードディスクの騷音を低減するためには，図１に示す方法が利用されている。図１は，Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）系列Ｏ／Ｓ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）であるウィンドウズＸＰ（登録商標）においてハードディスクの電源を制御して騷音を低減する過程中のユーザインターフェース画面を示す図である。

まず，ユーザは，ハードディスクが使用されない時点から所定時間の後にハードディスク消去という設定のために，ウィンドウズＸＰで提供するコントロールパネルにアクセスする。コントロールパネルで提供する多様な環境設定アイコンのうち，電源オプションを選択し，電源オプション登録情報のうち，電源構成表及び常につけという電源構成表設定を順次に選択すると，本図のようなユーザインターフェース画面がディスプレイされる。

その後，ハードディスク消去の設定をユーザが所望する時間（図１においては，３分）に設定し，適用及び／又は確認ボタンをクリックするようになる。上記操作を通じて設定されたハードディスク消去の設定時間がレジストリ情報に保存されて，設定直後又は再ブーティングの時に適用されるようになる。

しかし，このような過程を経てハードディスクへの電源供給を人為的に遮断して騷音を低減する方法は，不必要にハードディスクに供給される電源を節約する過程で副次的に得られる効果に過ぎないばかりか，多くの段階の設定過程を経なければならずに面倒である。

一方，ハードディスクは，データの保存及び検索時間と密接な関連がある１分当たり回転数（即ち，ＲＰＭ：ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）という点で，回転数が高いほどデータ保存及び検索速度は速い。このようなハードディスクのＲＰＭは，最初は３，６００ｒｐｍであったが，４，５００ｒｐｍ，５，４００ｒｐｍ，７，２００ｒｐｍと徐々に改善されて，近年においては，１０，０００ｒｐｍ以上の回転数のものも開発されている。

しかしながら，このような１分当たり回転数は，ハードディスクの製造時に固定されている値であり，ユーザはこの回転数を調整することができない，という問題がある。さらに，コンピュータシステムが正常に動作している正常モードでは，ハードディスクドライブの使用有無とは無関係に予め設定された１分当たり回転数で継続して回転するので，ハードディスクが使用されていない場合にも騷音が過度に発生するという，問題があった。

したがって，本発明の目的は，ユーザの選択によって低騷音モードに変換することが可能な新規かつ改良されたハードディスクドライブを有するコンピュータシステム及びその制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するため,本発明の第１の観点においては,データを保存及び検索するハードディスクと，前記ハードディスクを所定の速度で回転させるハードディスク駆動部とを具備するコンピュータ本体を有するコンピュータシステムにおいて，ユーザの操作によって正常モードと低騷音モードのうちのいずれか一つを選択するための低騷音モード選択部と，前記正常モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最大回転速度で回転し，かつ前記低騷音モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最小回転速度で回転するように前記ハードディスク駆動部を制御する制御部とを含むことを特徴とするコンピュータシステムが提供される。

また，前記低騷音モードが選択された場合には，前記制御部は，外部のデータ処理信号に基づいて前記最小回転速度より大きく，かつ前記最大回転速度より小さいデータ処理速度でハードディスクの回転速度を調節する，如く構成するのが好ましい。

また，前記ハードディスクはデータが保存される位置情報を保存しており，前記最大回転速度及び前記データ処理速度下で同一の位置情報を利用することが好ましく，前記位置情報は一つのファイル配置表を含む，如く構成するのが効果的である。

また，前記低騷音モード選択部は，別途の応用プログラム又はホットキーを利用する，如く構成することができる。

上記課題を解決するため,本発明の第２の観点においては,データを保存及び検索するハードディスクと，前記ハードディスクに電源を供給するハードディスク駆動部とを具備するコンピュータ本体を有するコンピュータシステムの制御方法において，正常モードと低騷音モードのうちのいずれか一つを選択するようにする段階と，前記正常モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最大回転速度で回転するように前記ハードディスク駆動部を制御し，あるいは前記低騷音モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最小回転速度で回転するように前記ハードディスク駆動部を制御する段階とを含む，ことを特徴とするコンピュータシステムの制御方法が提供される。

また，さらに，前記低騷音モードが選択された場合には，外部のデータ処理信号に基づいて前記最小回転速度より大きく，かつ前記最大回転速度より小さいデータ処理速度でハードディスクの回転速度を調節する段階を含む，如く構成するのが好ましい。

本発明においては，ユーザの選択によって低騷音モードに変換することが可能なハードディスクを有するコンピュータシステムを提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は，本実施形態にかかるコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。

図３に示すように，本実施形態にかかるコンピュータシステムは，データを保存及び検索するハードディスク５と，ハードディスクを所定の速度で回転させるハードディスク駆動部３と，正常モードと低騷音モードのうちのいずれか一つを選択するための低騷音モード選択部１と，正常モードが選択された場合には，ハードディスクが最大回転速度で回転するようにハードディスク駆動部を制御し，あるいは低騷音モードが選択された場合には，ハードディスクが最小回転速度で回転するようにハードディスク駆動部を制御する制御部１０とを有する。なお，ハードディスク５は，データを保存して検索する機能を有する。

一般に，ハードディスクドライブ又はハードディスクは，その表面に磁性物質がコーティングされている金属ディスクであり，データが保存される複数のプラッタを有し，プラッタを回転させる回転軸であるスピンドルと，プラッタにデータを読取るか書き込むヘッドを含む。

ハードディスク駆動部３は，回転するプラッタから同一のデータを読込んでプラッタの回転速度（ｒｐｍ）をチェックし，周辺のハードウェア装置のデータ処理信号によってヘッドを制御するハードディスクコントローラ，及びスピンドルを動作させるハードディスク駆動モータを含む。本実施形態にかかるハードディスク駆動モータは，印加される所定の制御信号によって，後述するブーティング速度，最大回転速度，最大回転速度より低いデータ処理速度及び最小回転速度で動作する。

ハードディスク駆動部３は，ハードディスクコントローラによって一定のパルス信号を生成し，そのパルス信号を利用してハードディスク駆動モータを駆動することによって，モータの回転速度を調節する。

ハードディスクコントローラは，プラッタの回転速度がブーティング速度に到達した場合に，オペレーションシステムの基本駆動ファイルがメモリに積載されたか判断してオペレーションシステムの基本駆動ファイルが積載されると，ハードディスク読取りを遮断し，ハードディスク駆動モータの速度を最大回転速度に到達する時まで増加させる。ハードディスク駆動モータの回転速度が最大回転速度に到達した場合には，その後のハードディスクはコンピュータシステムを利用して作業を正常に進行することができる正常モードに置かれる。

なお，最小回転速度は，低騷音モードである時，最大限に騷音を低減しながら電力消耗を最小化することが可能な好適な回転速度（例えば，１，０００ｒｐｍ程度）を意味する。しかしながら，必ずしも，このことに限定されるのではなく，ハードディスク及び／又はコンピュータシステムの全般的な状況を考慮して決定することが好ましい。

データ処理速度は，低騷音モードでユーザがハードディスクを使用する場合において，データ処理に遅延が生じない好適な回転速度を意味する。なお，本実施形態においては，３，６００ｒｐｍを例に挙げて説明するが，必ずしもこれに限定されるのではなく，正常モードと比較して顕著に処理時間が遅延されなければ，いかなる回転速度も可能である。

一方，プラッタは，複数の同心円に分けられるが，このような同心円各々を一つのトラックとし，各トラックは再び複数のセクタに分割される。

セクタは，コンピュータが住所指定をすることが可能な最小の単位保存空間で，セクタ単位でデータを読取るか書き込む。通常，一つのセクタは，２５６バイト又は５１２バイトの大きさである。したがって，あるデータを探そうとする時，そのデータが保存されているセクタ番号とそのセクタが含まれているトラック番号を認識できれば探すことができる。

ハードディスクの０番セクタには，ファイル配置表（ＦＡＴ；ｆｉｌｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ）という特殊ファイルが保存される。ＦＡＴはディレクトリやファイルがどこにあるか，そしてクラスタがどのように分けられているかなどの情報を含んでいる。

即ち,ファイルを保存する論理的単位は，クラスタであり，ファイルがハードディスクに保存されると少なくとも一つ以上のクラスタを占める。相当の大きさのファイルである場合には，多数個のクラスタにかけて保存されることもある。しかしながら，例え一つのファイルが多数個のクラスタに分けられていても，このクラスタが常に連続していなければならない訳ではなく，ハードディスクの各所に散在することも可能である。このような場合には，一つのファイルに関連した多数個のクラスタの位置はハードディスクのファイル配置表で管理する。

図２（ａ）は，相対的に速い１分当たり回転数（例えば，７，２００ｒｐｍ）を有するハードディスクの保存構造を示す説明図である。図２（ｂ）は，相対的に遅い１分当たり回転数（例えば，３，６００ｒｐｍ）を有するハードディスクの保存構造を示す説明図である。まず，図２（ａ）を参照して従来技術によるハードディスクの保存構造を説明する。

図２（ａ）に示すように,上部の環状帯はトラックを概略的に示したものであり，各々の記号が示す領域は，ファイルデータが保存される一つのクラスタを表示するものである。各データは，必ずプラッタの一つのトラックに順次に保存される訳ではなく，トラック間にも散在して保存可能であることは当然であるが,理解を容易にするために，本図のように示している。

ハードディスクが，図２（ａ）の矢印方向（即ち，時計方向）に回転していると仮定すると，（１）で表示されているＡ領域にデータが保存された後，回転速度及びヘッダの移動速度などを勘案した時，次のデータ保存領域は（２）で表示されているＥ領域になると仮定する。その次にアクセスされる領域は順次に（３）（Ｉ領域），（４）（Ｍ領域）になる。

一方，このようにデータが保存される場合には，特に，一つの連結されたデータであるファイルが一つのクラスタに全て保存されるには，大きさが大きくて一つ以上の他のクラスタをさらに必要とする場合，次のデータがハードディスクのどの位置に保存されているかに対する情報が必要となる。

下部のテーブルは，このようなデータ及び次のデータがハードディスクのどの位置に保存されているかに対する位置情報が保存されているファイル配置表を概念的に示したものである。

同様に，図２（ｂ）は，図２（ａ）より相対的に遅い１分当たり回転数を有するハードディスクを例示したものである。したがって，Ａ領域にデータが保存された後，２番目にアクセスされる領域である（２）は，図２（ａ）のＥ領域に到達しないＤ領域になる。この後の（３），（４）も同様に各々図２（ａ）のＩ及びＭ領域に達しないＧ，Ｊ領域になる。

このように，ファイル配置表に保存されているデータの保存値は，ハードディスクの回転数によって異なる。

図４は，本実施形態にかかるハードディスクの保存構造を示す説明図である。

図４に示すように,本実施形態にかかるハードディスクはデータ処理速度が図２（ｂ）のような速度（例えば，３，６００ｒｐｍ）に設定されている場合には，データにアクセスする速度は図２（ｂ）でと同様である。

しかしながら，ファイル配置表は，ハードディスクの最大回転速度でのファイル配置表をその通り利用する。即ち,本実施形態にかかるハードディスクの最大回転速度が図２（ａ）のような速度（例えば，７，２００ｒｐｍ）に設定されている場合には,図２（ａ）のテーブルと同一である。即ち，ハードディスクが最大回転速度で回転している時やデータ処理速度で回転している時，即ち，相異した回転速度を有していても一つのファイル配置表を利用するようになる。

したがって，最大回転速度ではないデータ処理速度で回転している時，次のデータが保存されている位置までヘッダが移動できずに，データ処理にかかる時間が遅延される場合が生じ得る。しかしながら，このような遅延は，動映像処理などのように処理時間が多大にかかる作業時にも作業に支障がない程度に過ぎないので，無視することができる。

低騷音モード選択部１は，ユーザの操作によって正常モード／低騷音モードを選択する手段である。ここで，正常モードとは，ハードディスクが最適の状態で動作することができるように最大回転速度で回転している状態をいる。また，低騷音モードとは，ハードディスクが最大回転速度で回転している時に比べて相対的に小さい回転速度で回転していて回転による騷音が比較的に少ない状態を言う。

低騷音モード選択部１は，正常モード進入又は低騷音モード解除ボタン及び低騷音モード進入ボタンを具備するユーザインターフェース画面を含む別途のソフトウェアで実現されることができる。あるいは，より簡易なモード選択のために，低騷音モード進入及び低騷音モード解除のための各ホットキーで構成することもできる。また，別途のプログラムソフトウェアで実現される場合，最小回転速度及び／又はデータ処理速度を設定入力する入力ウィンドウをさらに備えることもできる。

ここで，低騷音モード選択部１を利用してユーザが特定ボタン又は特定キーを押すと，これに対応して各々異なるモード選択信号が発生する。

制御部１０は，低騷音モード選択部１を介してユーザが選択したモードに対応するモード選択信号及び外部のデータ処理信号を受信してハードディスク駆動部３を動作させる。ここで，外部のデータ処理信号は，応用プログラム等においてハードディスクに保存されているデータ検索又はハードディスクへのデータ保存などの作業を要求することを意味する。

ここで，正常モードに該当するモード選択信号，外部のデータ処理信号及び低騷音モードに該当するモード選択信号に各々対応するパルス周期は制御部に備えられたメモリ部（図示せず）に予め設定されて保存されている。

ハードディスク駆動部３は，制御部１０からのモード選択信号及びデータ処理信号に各々対応する制御信号に基づいて駆動される。即ち，正常モードに該当するモード選択信号，外部のデータ処理信号及び低騷音モードに該当するモード選択信号に相応するパルス周期に基づいてスピンドルの回転速度が調節される。ここで，パルス周期は説明の通り，正常モードに該当するモード選択信号，外部のデータ処理信号，低騷音モードに該当するモード選択信号に各々対応する最大回転速度，データ処理速度，最小回転速度の順序で長くなる。

図５は，本実施形態にかかるハードディスク制御方法を示すフローチャートである。

図５に示すように，まず，ステップＳ１で，コンピュータシステムがブーティングされてハードディスクが最大回転速度で回転している正常状態に到達した後（ステップＳ１），ステップＳ３で，低騷音モードを選択することが可能な別途のプログラムを実行させる（ステップＳ３）。

次いで，ステップＳ５で，低騷音モードが選択されたか否かが判断される（ステップＳ５）。低騒音モードが選択されたと判断される場合には,ステップＳ７に移行し，低騷音モードに該当するモード選択信号が制御部１０に伝達され，モード選択信号に対応する周期を有するパルス信号がハードディスク駆動部３で発生し，ハードディスクの回転速度は最大回転速度から最小回転速度に変更される（ステップＳ７）。

このとき，最小回転速度では，ハードディスクが最小限の速度で回転しているので，最大回転速度で回転している時に比べてハードディスクの回転による騒音が小さく発生して低騷音状態が実現される。

一方,ステップＳ５で，低騷音モードが選択されないと判断される場合には，ハードディスクは最大回転速度で回転する正常モードを維持するようになる。

また，このような低騷音状態でユーザによって応用プログラム等においてハードディスクと関連したデータ要請があると，データ処理のためにハードディスクの回転速度を高める必要が生じる。

次いで，ステップＳ９で，低騷音モードで外部のデータ処理信号が入力されたか否かが判断される（ステップＳ９）。低騷音モードで外部のデータ処理信号が入力されたと判断された場合には,ステップＳ１１に移行し，データ処理信号が制御部１０に伝達され，データ処理信号に対応する周期を有するパルス信号がハードディスク駆動部３で発生し，ハードディスクの回転速度は最小回転速度からデータ処理速度に変更されるようになる（ステップＳ１１）。

本実施形態においては，最小限の回転速度で回転している状態で回転速度を増加させるので，従来のハードディスク停止状態で最大回転速度まで回転速度を増加させる方法と比較して，ユーザが認識する騷音の程度が顕著に低減され，データ処理を着手するまでの待機時間も少なくて済む。

また，本実施形態においては，ハードディスクの最大回転速度まで回転速度を増加させずに，データ処理速度まで回転速度を増加させる。低騷音モードである場合には，騷音を最小限に留めるために，データ処理可能な速度でハードディスクを動作させる。

一方,ステップＳ９で低騷音モードでデータ処理信号が入力されないと判断される場合には，ハードディスクは最小回転速度で回転する低騷音モードを維持するようになる。

このように，ハードディスクは，正常モードでは最大回転速度で回転し，低騷音モードでは最小回転速度で回転している途中でユーザによってハードディスクへのデータ処理信号が入力されるとデータ処理速度で回転する。

この後，ステップＳ１３でデータ処理作業が終了すると（ステップＳ１３），ステップＳ１５に移行し，再びハードディスクは最小回転速度で回転する（ステップＳ１５）。

さらに，ステップＳ１７で，ユーザによって低騷音モードが解除されたか否かが判断される（ステップＳ１７）。低騷音モードが解除されたと判断された場合には,ステップＳ１９に移行し，ハードディスクは，再び最大回転速度で回転する正常モードへ戻る（ステップＳ１９）。

本実施形態においては，別途のプログラムを利用したユーザの操作によって低騷音モードを選択することができるので，このような低騷音モードの実現によってハードディスクの回転に起因した騷音が比較的に少ないコンピュータシステムが提供される。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

従来におけるハードディスクの電源を制御して騷音を低減する過程中のユーザインターフェース画面を示す説明図である。 図２Ａは，従来技術によるハードディスクの保存構造を示す説明図である。 図２Ｂは，従来技術によるハードディスクの保存構造を示す説明図である。 本実施形態にかかるコンピュータシステムの制御構成を示すブロック図である。 本実施形態にかかるハードディスクの保存構造を示す説明図である。 本実施形態にかかるハードディスク制御方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 低騷音モード選択部
３ ＨＤＤ駆動部
５ ＨＤＤ
１０ 制御部

Claims (7)

1. データを保存及び検索するハードディスクと，前記ハードディスクを所定の速度で回転させるハードディスク駆動部とを具備するコンピュータ本体を有するコンピュータシステムにおいて，
   ユーザの操作によって正常モードと低騷音モードのうちのいずれか一つを選択するための低騷音モード選択部と，
   前記正常モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最大回転速度で回転し，かつ前記低騷音モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最小回転速度で回転するように前記ハードディスク駆動部を制御する制御部と，を含む，
   ことを特徴とするコンピュータシステム。
2. 前記低騷音モードが選択された場合には，前記制御部は，外部のデータ処理信号に基づいて前記最小回転速度より大きく，かつ前記最大回転速度より小さいデータ処理速度でハードディスクの回転速度を調節する，
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンピュータシステム。
3. 前記ハードディスクは，データが保存される位置情報を保存しており，前記最大回転速度及び前記データ処理速度下で同一の位置情報を利用する，
   ことを特徴とする請求項２に記載のコンピュータシステム。
4. 前記位置情報は，一つのファイル配置表を含む，
   ことを特徴とする請求項３に記載のコンピュータシステム。
5. 前記低騷音モード選択部は，別途の応用プログラム又はホットキーを利用する，ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンピュータシステム。
6. データを保存及び検索するハードディスクと，前記ハードディスクを所定の速度で回転させるハードディスク駆動部とを具備するコンピュータ本体を有するコンピュータシステムの制御方法において，
   正常モードと低騷音モードのうちいずれか一つを選択する段階と，
   前記正常モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最大回転速度で回転するように前記ハードディスク駆動部を制御し，あるいは前記低騷音モードが選択された場合には，前記ハードディスクが最小回転速度で回転するように前記ハードディスク駆動部を制御する段階と，を含む，
   ことを特徴とするコンピュータシステムの制御方法。
7. さらに，前記低騷音モードが選択された場合には，外部のデータ処理信号に基づいて前記最小回転速度より大きく，かつ前記最大回転速度より小さいデータ速度でハードディスクの回転速度を調節する段階を含む，
   ことを特徴とする請求項６に記載のコンピュータシステムの制御方法。

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