JP2006099665A - データ記憶装置及びそのシリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ記憶装置の消費電力を低減する。
【解決手段】本形態のハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）はシリアル・インターフェース部２３６を他の回路から選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させる。ＨＤＤは、ホスト５１からコマンドを受信し、そのコマンド実行シーケンスにおいて、ホスト５１との間のシリアル・データ通信によるデータ送受信がない少なくとも一部の期間、シリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードにセットしておく。又、コマンド実行完了に応答して、シリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードに遷移させる。
【選択図】図３

Description

本発明はシリアル・データ通信を行うデータ記憶装置における、シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モード制御に関する。

情報記録再生装置として、光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られている。その中で、ハード・ディスク・ドライブ（以下、ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。

ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のトラックを有しており、各トラックは複数のセクタに区分されている。各セクタにはセクタのアドレス情報と、ユーザ・データが記憶される。ヘッド素子部がセクタのアドレス情報に従って所望のセクタにアクセスすることによって、セクタへのデータ書き込みあるいはセクタからのデータ読み出しを行うことができる。データ読み出し処理において、ヘッド素子部が磁気ディスクから読み出した信号は、信号処理回路によって波形整形や復号処理などの所定の信号処理が施され、ホスト５１に送信される。ホスト５１からの転送データは、信号処理回路によって同様に所定処理された後に、磁気ディスクに書き込まれる。

ホストとＨＤＤとの間のデータ伝送のためのインターフェースは、ＳＣＳＩインターフェースやＡＴＡインターフェースなどのプロトコルが一般に使用されている。特に、ＡＴＡインターフェースは、インターフェース機能の向上と低コストの点から、多くのコンピュータにおいて利用され、また、光ディスク記憶装置などの他のタイプに記憶装置のインターフェースとしても広く利用されている。記憶媒体の記録密度の向上及びパフォーマンス向上への要求から、ＡＴＡインターフェースのデータ転送速度に対する要求は、益々厳しいものになっている。

このため、従来のパラレル伝送による伝送方式に代えて、シリアル転送によるＡＴＡインターフェースが提案されている。シリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）の規格は、Serial ATA Working Groupによって策定が進められており、例えばSerial ATA Working Groupによる仕様文書（非特許文献１）に詳しく記載されている。

一方、ＨＤＤにおける消費電力を低減するため、様々なパワー・マネージメントの手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。典型的には、ＨＤＤは複数のパワー・セーブ・モードを備え、一定時間内におけるホストからのコマンド数に応じて、所定のパワー・セーブ・モードに遷移する。又、ＳＡＴＡにおいては、シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードが提案されている。パワー・セーブ・モードとして、復帰に必要とされる時間によって２つのモードが提案されており、復帰時間の短いPartialと、復帰時間の長いSlumberが提案されている。

"Serial ATA: High Speed Serialized ATA Attachment Revision 1.0a" [平成１６年９月２３日検索] インターネット＜URL: http://www.sata-io.org/specifications.asp＞ 特開２０００−１７３１５２号公報

ＳＡＴＡにおいては、上記のように、シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードが規定されているが、その規定内容はパワー・セーブ・モードからの復帰時間を指定するもので、具体的な停止回路あるいはパワー・セーブ・モードへの遷移タイミングなどについては規定していない。このため、シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードを効果的に制御し、より効率的に消費電力を低減することが必要とされる。

本発明は上記のような事情を背景としてなされたものであって、本発明の目的は、ＨＤＤや光ディスク・プレーヤなどのデータ記憶装置のシリアル・インターフェース部のパワー・マネージメントを改善することである。

本発明の第１の態様は、シリアル・インターフェース部を選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させるデータ記憶装置における、前記シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードの制御方法であって、ホストからコマンドを受信し、前記受信したコマンドを実行し、前記コマンドの実行完了に応答して、シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させる。コマンドの実行完了に応答してシリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させることで、スループットへの影響を抑制しつつ、より大きな消費電力を低減することができる。

前記パワー・セーブ・モードへの遷移から次のコマンドを受信することなく基準時間経過した場合、前記パワー・セーブ・モードよりも復帰に時間がかかる第２のパワー・セーブ・モードに前記シリアル・インターフェース部を遷移させることが好ましい。これによって、さらに消費電力を低減することができる。ここで、前記基準時間は予め登録された一定時間であることができる

本発明の第２の態様は、シリアル・インターフェース部を選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させるデータ記憶装置における、前記シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードの制御方法であって、ホストからコマンドを受信し、前記コマンドの内容を特定し、前記コマンドの内容に従った実行シーケンスにおいてシリアル・データ通信による前記ホストとの間のデータ送受信がない少なくとも一部の期間、シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておく。コマンド実行シーケンスにおいてシリアル・データ通信がない期間にシリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておくことで、スループットへの影響を抑制しつつ効果的に消費電力を低減することができる。

前記コマンドは、前記ホストとの間においてユーザ・データの送受信が伴わないコマンドであり、前記コマンドの受信に応答して、前記シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させることは、好ましい例の一つである。

前記コマンドは、リード・データを前記データ記憶装置から読み出すリード・コマンドであり、前記リード・コマンドを受信してから前記リード・データを記録する記録媒体のターゲット・アドレスにヘッドを移動するまでの間の少なくとも一部の期間、前記シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておくことは、好ましい例の一つである。さらに、前記リード・コマンドを受信した後に前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードに遷移させ、前記ヘッドが前記ターゲット・アドレスのトラックに到達した後に、前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードからアクティブ・モードに遷移させることは、消費電力低減の点から好ましい。

前記コマンドは、ライト・データを前記データ記憶装置の記録媒体に書き込むライト・コマンドであり、前記受信したライト・コマンドに従って、前記ホストからライト・データを受信し、前記ライト・データの受信完了後から記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、前記シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておくことは、好ましい例の一つである。さらに、前記ライト・データの受信完了後に前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードに遷移させ、前記記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了後に、前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードからアクティブ・モードに遷移させることが、消費電力低減の点から好ましい。

前記ライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオフである場合に、前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードに遷移させる。あるいは、前記ライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオンであり、前記ライト・データを一時的に記憶するバッファ、もしくはライト・キャッシュに割り当てたキューの少なくともいずれか一方に空きがない状態である場合に、前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードに遷移させる。

本発明の第３の態様は、ホストとの間においてシリアル・データ通信によってデータの送受信を行うデータ記憶装置であって、ホストとの間におけるシリアル・データ通信をインターフェースし、選択的にパワー・セーブ・モードに遷移するシリアル・インターフェース部と、前記ホストから受信したコマンドの内容を特定し、コマンド実行シーケンスを制御する制御部と、を備え、前記シリアル・インターフェース部は、前記コマンドの内容に従った実行シーケンスにおいて、シリアル・データ通信による前記ホストとの間のデータ送受信がない少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされている。コマンドの実行完了に応答してシリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させることで、スループットへの影響を抑制しつつ、より大きな消費電力を低減することができる。

前記シリアル・インターフェース部は、ホストとの間においてユーザ・データの送受信が伴わないコマンドの受信に応答して、前記パワー・セーブ・モードに遷移することは、好ましい一例である。

前記シリアル・インターフェース部は、リード・データを前記データ記憶装置から読み出すリード・コマンドを受信してから、前記リード・データを記録する記録媒体のターゲット・アドレスにヘッドを移動するまでの間の少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされていることは、好ましい一例である。さらに、受信したリード・コマンドに対応するリード・データがキャッシュに記憶されている場合、前記シリアル・インターフェース部はアクティブ・モードに維持され、前記キャッシュから転送されたデータを前記ホストに送信することが好ましい。これによって、スループットの低下を抑えることができる。

データを書き込むライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、前記シリアル・インターフェース部は、ライト・データの受信完了後から記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされていることは好ましい一例である。

ライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオフである場合、前記シリアル・インターフェース部は、ライト・データの受信完了後から記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされライト・キャッシュがオンであって、書き込みデータを一時的に記憶するバッファに空きがあり、さらにライト・キャッシュのキューに空きがある場合、前記シリアル・インターフェース部はライト・コマンド実行シーケンスにおいてアクティブ・モードに維持されることが好ましい。これによって、スループットと消費電力低減のバランスを図ることができる。

本発明の第４の態様は、ホストとの間においてシリアル・データ通信によってデータの送受信を行うデータ記憶装置であって、ホストとの間におけるシリアル・データ通信をインターフェースし、他の回路から独立してパワー・セーブ・モードに遷移するシリアル・インターフェース部と、前記ホストから受信したコマンドの内容を特定し、コマンド実行シーケンスを制御する制御部と、を備え、前記シリアル・インターフェース部は、前記コマンドの実行完了に応答して、パワー・セーブ・モードに遷移する。コマンドの実行完了に応答してシリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させることで、スループットへの影響を抑制しつつ、より大きな消費電力を低減することができる。

前記シリアル・インターフェース部は、前記パワー・セーブ・モードへの遷移から次のコマンドを受信することなく基準時間経過した場合、前記パワー・セーブ・モードよりも復帰に時間がかかる第２のパワー・セーブ・モードに遷移することが好ましい。これにより、さらに消費電力を低減することができる。

本発明によれば、データ記憶装置のシリアル・インターフェース部のパワー・マネージメントを改善することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。尚、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の理解の容易のため、最初に、データ記憶装置の一例であるハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の全体構成の概略を説明する。図１は、本実施の形態にかかるＨＤＤ１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＨＤＤ１は、密閉されたエンクロージャ１０内に、記録メディアの一例である磁気ディスク１１、ヘッドの一例であるヘッド素子部１２、アーム電子回路（アームエレクトロニクス：ＡＥ）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５を備えている。

又、ＨＤＤ１００は、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を備えている。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（Ｒ／Ｗチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）／ＭＰＵ集積回路（以下ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３、及びメモリの一例としてのＲＡＭ２４などの各ＩＣを備えている。尚、各回路構成は一つのＩＣに集積すること、あるいは、複数のＩＣに分けて実装することができる。

外部ホスト５１からの書き込みデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によって受信され、Ｒ／Ｗチャネル２１、ＡＥ１３を介して、ヘッド素子部１２によって磁気ディスク１１に書き込まれる。また、磁気ディスク１１に記憶されているデータは、ヘッド素子部１２によって読み出され、読み出しデータは、ＡＥ１３、Ｒ／Ｗチャネル２１を介して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から外部ホスト５１に出力される。

次に、ＨＤＤ１００の各構成要素について説明する。まず、図２を参照して、磁気ディスク１１及びヘッド素子部１２の駆動機構の概略を説明する。磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４のハブに固定されている。ＳＰＭ１４は所定の速度で磁気ディスク１１を回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。本例の磁気ディスク１１は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッド素子部１２（図２において不図示）が設けられている。

各ヘッド素子部１２はスライダ１６に固定されている。また、スライダ１６は、キャリッジ１７に固定されている。キャリッジ１７はＶＣＭ１１５に固定され、ＶＣＭ１１５が揺動することによって、スライダ１６及びヘッド素子部１２を移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＶＣＭ１５を駆動する。

磁気ディスク１１からのデータの読み取り／書き込みのため、キャリッジ１７は回転している磁気ディスク１１表面のデータ領域上にスライダ１６及ヘッド素子部１２を移動する。キャリッジ１７が揺動することによって、スライダ１６及ヘッド素子部１２が磁気ディスク１１の表面の半径方向に沿って移動する。これによって、ヘッド素子部１２が所望の領域にアクセスすることができる。

磁気ディスク１１に対向するスライダ１６のＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１１との間の空気の粘性による圧力が、キャリッジ１７によって磁気ディスク１１方向に加えられる力とバランスすることによって、スライダ１６及びそれに固定されたヘッド素子部１２は、磁気ディスク１１上を一定のギャップを置いて浮上する。ヘッド素子部１２には、典型的には、磁気ディスク１１への記憶データに応じて電気信号を磁界に変換する記録ヘッド、及び磁気ディスク１１からの磁界を電気信号に変換する再生ヘッドが一体的に形成されている。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面は、磁気ディスク１１の片面あるいは両面に形成することができる。

続いて、図１に戻って、各回路部の説明を行う。ＡＥ１３は、複数のヘッド素子部１２の中からデータ・アクセスが行われる１つのヘッド素子部１２を選択し、選択されたヘッド素子部１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、Ｒ／Ｗチャネル２１に送る。また、Ｒ／Ｗチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド素子部１２に送る。

Ｒ／Ｗチャネル２１は、ホスト５１から転送されたデータについて、ライト処理を実行する。ライト処理において、Ｒ／Ｗチャネル２１はＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号（電流）に変換してＡＥ１３に供給する。また、ホスト５１にデータを供給する際にはリード処理を行う。リード処理において、Ｒ／Ｗチャネル２１はＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたリード・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＭＰＵ２３０とＨＤＣが一つのチップに集積された回路である。ＭＰＵ２３０は、ＲＡＭ２４にロードされたマイクロ・コードに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、ＭＰＵ２３０上で動作するマイクロ・コードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド素子部１２のポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は所定のシーケンスに従って、消費電力を低減するパワー・セーブ・モード及び、パワー・セーブ・モードと通常モードとの間の遷移を制御する。この点については後に詳述する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１との間のインターフェース機能を備えており。ホスト５１から伝送されたユーザ・データ及びリード・コマンドやライト・コマンドといったコマンドなどを受信する。受信したユーザ・データは、Ｒ／Ｗチャネル２１に転送される。また、Ｒ／Ｗチャネル２１から取得した磁気ディスクからの読み出しデータを、ホスト５１に伝送する。更に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３０１２３は、ホスト５１から取得した、あるいは、磁気ディスク１１から読み出したユーザ・データについて、誤り訂正（ＥＣＣ）のための処理を実行する。本形態のＨＤＤ１は、ホスト５１との間において、シリアル通信によってデータ（コマンド、ユーザ・データ及び制御データを含む）の送受信を行う。このため、パワー・セーブ・モードの制御において特徴的なシーケンスが実行される。この点については後に詳述する。

Ｒ／Ｗチャネル２１によって読み出されるデータは、ユーザ・データの他に、サーボ・データを含んでいる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・データを使用したヘッド素子部１２の位置決め制御を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データはモータ・ドライバ・ユニット２２に出力される。モータ・ドライバ・ユニット２２は制御信号に応じて駆動電流をＶＣＭ１５に供給する。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・データを使用して、データのリード／ライト処理の制御を行う。

次に、本形態のＨＤＤ１におけるパワー・セーブ・モード制御及びそれに伴うホスト５１との間のデータ通信について説明する。本形態のＨＤＤ１は、ホスト５１との間において、シリアル・データ通信によって、コマンド、ユーザ・データあるいは通信プロトコルにおける制御データなどのデータ送受信を行う。又、本形態のＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードを他の回路から独立的に制御することができ、シリアル・インターフェース部を選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させることができる。

本形態のＨＤＤ１は、さらに、シリアル・インターフェース部の回路を停止する異なる２つのパワー・セーブ・モードを備える。シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードは、一部の回路を停止する一部停止モードと、一部停止モードにおいて停止された回路に加えて他の回路が停止する休止モードを含む。本形態の休止モードにおいては、シリアル・インターフェース部の一部の回路はアクティブ状態にある。休止モードは、停止モードよりも多くの消費電力低減が可能であり、又、復帰までにより長い時間が必要とされる。尚、休止モードにおいて、一部停止モードで停止していた回路が停止状態からアクティブ状態に復帰し、他の回路が停止状態に遷移することができる。

本形態のシリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モード制御は、特に、データ記憶装置とホストとの間のデータ転送方法を規定するSerial ATA（ＳＡＴＡ）仕様に好適である。ＳＡＴＡを例として説明すれば、Partialはシリアル・インターフェースの一部停止モードの一例であり、Slumberは休止モードの一例である。尚、ＳＡＴＡにおいては、これらのパワー・サーブ・モードについて復帰までの時間を規定し、その停止される回路構成については規定してない。尚、以下においては、必要に応じてＳＡＴＡに言及して本実施形態が説明されるが、本発明の適用範囲がＳＡＴＡに限定されるものではない。

図３は、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３内部の一部回路構成の概略を模式的に示すブロック図である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＭＰＵ２３０、メモリ（ＲＡＭ２４）との間のデータ転送を制御するメモリ・コントローラ２３１、オシレータ２３２、オシレータの信号からシステム・クロックを生成するシステム・クロック・ジェネレータ２３３、ホスト５１との間の通信の制御を行うＩ／Ｏコントローラ２３４、ホスト５１からのクロックに拠らない制御信号（本明細書では帯域外制御信号と呼ぶ）を検出する制御信号検出部２３５、ホスト５１との間のシリアル・データ通信をインターフェースするシリアル・インターフェース部２３６、を備えている。

シリアル・インターフェース部２３６は、アナログ・フロント・エンド３６１、シリアライザ／ディシリアライザ３６２、ＰＬＬ３６３を備えている。アナログ・フロント・エンド３６１は、トランスミッタ３６４とレシーバ３６５を含んでいる。シリアライザ／ディシリアライザ３６２は、パラレル・データをシリアル・データに変換してアナログ・フロント・エンド３６１に出力するシリアライザ３６６、アナログ・フロント・エンド３６１からのシリアル・データをパラレル・データに変換するディシリアライザ３６７を備えている。

ＰＬＬ３６３は、オシレータ２３２からの信号からシリアル・データ通信のためのクロック信号を生成し、シリアライザ３６６とディシリアライザ３６７にそれぞれ供給する。ディシリアライザ３６７は、受信したシリアル・データに埋め込まれているクロック信号に同期した内部クロック信号に従って、シリアル−パラレル変換を実行する。

シリアル・インターフェース部２３６の一部停止モードにおいて、シリアライザ／ディシリアライザ３６２が停止し、ＰＬＬ３６３、アナログ・フロント・エンド３６１は動作状態にある。休止モードにおいては、シリアライザ／ディシリアライザ３６２に加えてＰＬＬ３６３が停止する。アナログ・フロント・エンド３６１は動作状態にある。一部停止モードに比較して、休止モードはより消費電力が少ない一方、アクティブ・モードへの復帰により多くの時間が必要とされる。

このように、シリアル・インターフェース部２３６は２つのパワー・セーブ・モードを備えているが、シリアル・インターフェース部２３６がパワー・セーブ・モードに遷移すると、クロックに従ったシリアル・データ通信によって、データを送受信することができない。このため、シリアル・インターフェース部２３６がパワー・セーブ・モードにある場合、ホスト５１は、クロックによらない帯域外制御信号を送信することによって、ＨＤＤ１にパワー・セーブ・モードからの復帰を要求する。帯域外制御信号は、例えば、所定インターバルを備える複数のバースト信号で構成することができる。

制御信号検出部２３５は、ホスト５１からの帯域外制御信号を検出し、それに応答して内部回路を復帰させる処理を行う。本形態においては、ＨＤＤ１のシリアル・インターフェース部２３６がパワー・セーブ・モードにある場合、ホスト５１のシリアル・インターフェース部もパワー・セーブ・モードに遷移している。このため、ＨＤＤ１からホスト５１に要求を行う場合も、帯域外制御信号を利用する。ＳＡＴＡを例として説明すれば、COMWAKEはパワー・セーブ・モードからの復帰を要求する帯域外制御信号の一例である。

以下に本形態のＨＤＤ１における、シリアル・インターフェース部２３６のパワー・マネージメントについて説明する。上記のように、ＨＤＤ１はシリアル・インターフェース部２３６を他の回路から選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させることができる。本形態のＨＤＤ１は、ホスト５１からコマンドを受信し、そのコマンド実行シーケンスにおいて、ホスト５１との間のシリアル・データ通信によるデータ送受信がない少なくとも一部の期間、シリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モード、好ましくは、一部停止モードにセットしておく。

シリアル・インターフェース部２３６のパワー・セーブ・モードは、復帰までに多くの時間を要しないため、コマンド実行シーケンス中においてパワー・セーブ・モードに遷移させることが可能であり、これにより、ＨＤＤ１の消費電力の低減を図ることができる。パワー・セーブ・モードへの遷移タイミング及びパワー・セーブ・モードからアクティブ・モードへの遷移（復帰）のタイミングは、受信したコマンドの内容によって変化させる。

例えば、コマンドの内容（種類）とコマンド実行シーケンスにおけるパワー・セーブ・モードへの遷移タイミング及びアクティブ・モードへの復帰タイミングを、予め、ＲＯＭや磁気ディスク１１に記憶しておく。ＭＰＵ２３０は、この予め登録されたデータに従って、受信したコマンドを特定し、コマンド毎にシリアル・インターフェース部２３６のパワー・セーブ・モードへの遷移を制御する。

以下においては、ユーザ・データの送受信を伴わないNon-data command、ＨＤＤ１からデータを読み出すData-in command（リード・コマンド）及びＨＤＤ１にデータを書き込むData-out command（ライト・コマンド）のそれぞれについて、具体的に説明を行う。尚、以下において詳細な説明は行わないが、スリープ・モードへの遷移コマンドなど、復帰に相応の時間を必要とするもの、具体的には、休止モードからの復帰以上に時間を必要とするコマンドについては、シリアル・インターフェース部２３６は、一部停止モードではなく、休止モードに遷移する。

さらに、本形態のＨＤＤ１は、コマンド実行完了に応答してシリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードに遷移させる。コマンド実行完了後すぐには、基本的にシリアル・データの送受信がないため、このタイミングでシリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードに遷移させ、消費電力の低減を図る。

又、最初にシリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移させ、次のコマンドを受信することなく基準時間が経過した場合、シリアル・インターフェース部２３６を休止モードに遷移させる。これによって、より効果的な消費電力の低減を図ると共に、コマンド実行開始の遅れ（スループットへの影響）を抑制することができる。基準時間は、予め登録された一定時間であること、あるいは、コマンドの内容（種類）、あるいはこれまでの受信コマンド履歴に応じて変化させることができる。

まず、図４のフローチャートを参照して、コマンド実行完了後におけるシリアル・インターフェース部のパワー・マネージメントの基本シーケンスを説明する。尚、このシーケンスにおける詳細工程については、後に説明される。説明の明確化のため、フローチャートに従って各工程が順次実行さるように説明するが、各工程は、必要に応じて、その実行順序が前後すること、あるいは、複数の工程が並行して実行されることが可能である。この点は、他のパワー・マネージメント・シーケンスにおいても同様である。

図４を参照して、コマンド実行が完了すると、ＨＤＤ１は、ホスト５１１に、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移することの承認を要求する（Ｓ１１０）。ホスト５１から、要求に対する承認を受信すると（Ｓ１１１）、ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移する（Ｓ１１２）。ＨＤＤ１は、予め定められた一定時間の次のコマンド受信を監視し（Ｓ１１３）、一定時間内に次のコマンドを受信したかを判定する（Ｓ１１４）。次のコマンドを受信した場合、そのコマンド実行を行う（Ｓ１１５）。

次のコマンドを受信しなかった場合、ＨＤＤ１はシリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに復帰させ、ホスト５１との間のシリアル・データ通信リンクを確立する（Ｓ１１６）。ＨＤＤ１は、ホスト５１に対して、シリアル・インターフェース部２３６を休止モードに遷移することの承認を要求する（Ｓ１１７）。ホスト５１から、要求に対する承認を受信すると（Ｓ１１８）、ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を休止モードに遷移する（Ｓ１１９）。尚、本例においては予め登録されている一定時間を基準時間として、次のコマンド受信を監視するが、上記のように、コマンド受信履歴などによって変化する基準時間を使用することも可能である。

Non-data command
図５を参照して、Seek、Recal、Verifyなど、ホスト５１・ＨＤＤ１間においてユーザ・データの送受信が行われないNon-data commandが、ホスト５１からＨＤＤ１に送信された場合における、シリアル・インターフェース部２３６のパワー・マネージメント・シーケンスの概略を説明する。詳細については、この概略説明の後に説明する。ここで、Seekは、ヘッド素子部１２をコマンドで指定されたLBAセクタが存在するトラックに移動させるコマンド、Recalはヘッド素子部をトラック０へ移動させるコマンド。Verifはヘッド素子部１２をコマンドで指定されたLBAセクタへ移動させ、指定されたブロック数をメディアから読み込み、エラーが無いかチェックする（データ転送は伴わない）コマンドである。

まず、ＨＤＤ１は、ホスト５１からNon-data commandを受信する（Ｓ１２０）。ＨＤＤ１は受信したコマンドを解釈しNon-data commandであると判断すると（Ｓ１２１）、Non-data commandの実行を開始する（Ｓ１２２）。ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移することの承認をホスト５１に要求し、その承認をホスト５１から取得する（Ｓ１２３）。承認を取得したことに応答して、ＨＤＤ１はシリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードにセットする（Ｓ１２４）。又、ホスト５１においても、シリアル・インターフェース部がパワー・セーブ・モードに遷移する。

Non-data commandの実行が完了（Ｓ１２５）すると、ＨＤＤ１は、パワー・セーブ・モードにセットされているシリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに復帰させる（Ｓ１２６）。さらに、ホスト５１に、帯域外制御信号を送信してアクティブ・モードに遷移することを要求し、ホスト５１との間においてシリアル・データ通信リンクを確立する（Ｓ１２７）。ＨＤＤ１はNon-data commandの実行終了をホスト５１へ通知し、コマンド実行が完了する（Ｓ１２８）。コマンド実行完了後には、ＨＤＤ１は、上記のコマンド完了後のパワー・マネージメント・シーケンスを実行する（Ｓ１２９）。

続いてＨＤＤ１がNon-data commandを受信した場合における、パワー・マネージメント・シーケンスをより詳細、具体的に説明する。適宜、図５のフローチャートを参照する。ホスト５１からNon-data commandをアナログ・フロント・エンド３６１が受信すると（Ｓ１２０）、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後に、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４が、ＭＰＵ２３０にコマンド受信を通知すると、ＭＰＵ２３０がコマンド受信通知に応答して、コマンドを解釈しNon-data commandであることを判定する（Ｓ１２１）。

Non-data commandあると判定したＭＰＵ２３０は、一部停止モードへ遷移することの承認要求を生成し、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に出力する。Ｉ／Ｏコントローラ２３４から転送された要求は、シリアライザ３６６によってパラレル−シリアル変換された後、アナログ・フロント・エンド３６１を介してホスト５１に転送される（Ｓ１２３）。

遷移承認要求生成後、ＭＰＵ２３０はNon-data commandの実行を開始する（Ｓ１２４）。ホスト５１から要求への承認を受信すると（Ｓ１２３）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４はシリアル・インターフェース部を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１２５）。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、一部停止モードへの遷移が完了すると、ＭＰＵ２３０へ遷移完了通知を行う。

ＭＰＵ２３０がNon-data commandの実行を完了すると（Ｓ１２５）、ＭＰＵ２３０はシリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに遷移することの要求を生成し、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部をアクティブ・モードに遷移（復帰）させる（Ｓ１２６）。

Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、アナログ・フロント・エンド３６１を介して、帯域外制御信号をホスト５１に出力して、遷移要求を行う。ホスト５１のシリアル・インターフェース部がアクティブ・モードに遷移すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４がホスト５１５１とのシリアル・データ通信リンクを確立し（Ｓ１２７）、ＭＰＵ２３０にアクティブ・モードへの遷移の完了を通知する。この通知に応答して、ＭＰＵ２３０はNon-data commandの実行終了通知を生成し、Ｉ／Ｏコントローラ２３４、シリアライザ３６６、アナログ・フロント・エンド３６１を介して、ホスト５１へ通知する（Ｓ１２８）。

続いて、Non-data commandコマンド実行完了後におけるパワー・マネージメントのシーケンスを詳細に説明する。適宜、図４のフローチャートを参照する。上記のように、Non-data commandの実行が完了すると、シリアル・インターフェース部の一部停止モードへ遷移することの承認要求を生成する。遷移承認要求はＩ／Ｏコントローラ２３４に転送され、シリアライザ３６６によってパラレル−シリアル変換された後に、フロントエンドを介してホスト５１に送信される（Ｓ１１０）。ホスト５１がＨＤＤ１に要求への承認応答を行うと（Ｓ１１１）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１１２）。遷移が完了すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４からＭＰＵ２３０へ、一部停止モード遷移完了通知が送られる。

ＭＰＵ２３０は、次のコマンド受信を監視し（Ｓ１１３）、予め定められた一定時間内に次のコマンドを受信したかを判定する（Ｓ１１４）。受信した場合は、ＨＤＤ１は、そのコマンドを実行する（Ｓ１１５）。ＭＰＵ２３０が、一定時間内に次のコマンドを受信しなかったと判定した場合、ＭＰＵ２３０は、シリアル・インターフェース部のアクティブ・モード遷移要求を生成する。アクティブ・モード遷移要求を転送れたＩ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部をアクティブ・モードにセットする（Ｓ１１６）。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、アナログ・フロント・エンド３６１を介して、ホスト５１に帯域外制御信号によってアクティブ・モードへの遷移を要求する。

ホスト５１からアクティブ・モードへの遷移承認（あるいは、アクティブ・モードに遷移したことの通知）を受信すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４はホスト５１とシリアル・データ通信リンクを確立し（Ｓ１１６）、ＭＰＵ２３０にアクティブ・モード遷移完了通知を行う。

アクティブ・モード遷移完了通知を取得したＭＰＵ２３０は、停止モードへ遷移することの承認を求める要求を生成する。要求はＩ／Ｏコントローラ２３４に転送され、シリアライザ３６６、アナログ・フロント・エンド３６１を介してホスト５１に送信される（Ｓ１１７）。ホスト５１が停止モードへの遷移を承認する応答を行うと（Ｓ１１８）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部を停止モードに遷移させる（Ｓ１１９）。遷移完了に伴い、Ｉ／Ｏコントローラ２３４はＭＰＵ２３０へ停止モード遷移完了通知を行う。

Data-in command
図６のフローチャートを使用して、Read、Read multiple、Read DMAなど、ＨＤＤ１からのデータの読み出しコマンド（リード・コマンド）であるData-in commandがホスト５１からＨＤＤ１に送信された場合における、シリアル・インターフェース部２３６のパワー・マネージメントのシーケンスの概略を説明する。リード・コマンドの実行シーケンスにおいては、リード・コマンドを受信した後、ヘッド素子部１２がターゲット・アドレスに到着するまでの間の少なくとも一部の期間、シリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードにセットしておく。この間にはホスト５１との間のシリアル・データ通信におけるデータ送受信がないため、効果的に消費電力を低減することができる。

消費電力低減のため、好ましくは、ヘッド素子部１２がターゲット・アドレスのトラックに到着した後（到着タイミングよりも後のタイミング）に、シリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに復帰させる。あるいは、磁気ディスク１１から読み出したデータを、ホストに送信する直前のタイミングで、シリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに復帰させることで、さらに消費電力を低減することができる。尚、キャッシュ・ヒットの場合は、すぐにリード・データをホスト５１に送信することができるため、シリアル・インターフェース部２３６がパワー・セーブ・モードに遷移することなく、アクティブ・モードに維持される。

図６を参照して、まず、ホスト５１からData-in commandを受信すると（Ｓ１３０）、ＨＤＤ１はコマンドを解釈しData-in commandであること判定する（Ｓ１３１）。ＨＤＤ１はキャシュ・サーチを実行し、転送するデータがキャッシュ上に存在するか否かを判定する（Ｓ１３２）。転送するデータがキャッシュ上に存在しない場合、Data-in commandの実行を開始する。具体的には、まず、シーク動作を開始する（Ｓ１３３）。

ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移することの承認をホスト５１に要求し、その承認をホスト５１から取得（Ｓ１３４）する。その後、ＨＤＤ1はシリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１３５）。本例においては、シーク動作が完了（ここでのシーク完了とは、ターゲット・トラックへの到着を意味）すると（Ｓ１３６）、ＨＤＤ１は一部停止モードにセットされていたシリアル・インターフェース部２３６を、アクティブ・モードに復帰させる（Ｓ１３７）。ＨＤＤ１は、ホスト５１に帯域外制御信号を送信してアクティブ・モードに遷移することを要求し、ホスト５１との間においてシリアル・データ通信リンクを確立する（Ｓ１３８）。

ヘッド素子部１２が磁気ディスク１１のターゲット・セクタに到達すると、ＨＤＤ１は磁気ディスク１１からのデータ読み取り開始するとともに、読み取ったデータをホスト５１に送信し、コマンド実行が完了する（Ｓ１３９）。尚、この例では、シーク完了後にシリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに遷移させているが、上記のようにデータをホスト５１に送信する直前に遷移させてもよい。

Ｓ１３２において、転送するデータがキャッシュ上に存在する場合、シリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードに遷移させずにアクティブ・モードに維持し（Ｓ１４０）、ヒット・データをキャシュからホスト５１に転送し、コマンド実行が完了する（Ｓ１４１）。コマンド実行完了後には、ＨＤＤ１は、データがキャッシュ上に存在する及び存在しない両方の場合において、上記のコマンド完了後のパワー・マネージメント・シーケンスを実行する（Ｓ１４２）。

続いてＨＤＤ１がData-in commandを受信した場合における、パワー・マネージメント・シーケンスをより詳細、具体的に説明する。適宜、図６のフローチャートを参照する。ここでは、転送するリード・データがキャッシュ上に存在しなかった場合（Cache No Hit）の場合と、存在した場合（Cache Hit）に分けて説明する。まず、転送するリード・データがキャッシュ上に存在しなかった場合におけるシーケンスの各工程を説明する。

ホスト５１からData-in commandをアナログ・フロント・エンド３６１が受信すると（Ｓ１３０）、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後に、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４が、ＭＰＵ２３０にコマンド受信を通知すると、ＭＰＵ２３０がコマンド受信通知に応答して、コマンドを解釈しData-in commandであることを判定する（Ｓ１３１）。

ＭＰＵ２３０はキャシュ・サーチを実行する。リード・データがキャッシュ上に存在せず、ＭＰＵ２３０はCache No Hitと判定する（Ｓ１３２）。ＭＰＵ２３０は、一部停止モードへの遷移承認要求を生成し、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に出力する。Ｉ／Ｏコントローラ２３４から転送された遷移承認要求は、シリアライザ３６６によってパラレル−シリアル変換された後、アナログ・フロント・エンド３６１を介してホスト５１に転送される（Ｓ１３４）。さらに、ＭＰＵ２３０は、Data-in commandを実行開始する。具体的には、まず、シーク動作を開始する（Ｓ１３３）。

ホスト５１が一部停止モードへの遷移要求に対して承認の応答を行うと（Ｓ１３４）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１３５）。遷移が完了すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４からＭＰＵ２３０へ、一部停止モード遷移完了通知が送られる。

その後、シーク動作が完了すると（Ｓ１３６）、ＭＰＵ２３０はシリアル・インターフェース部をアクティブ・モードへの遷移を承認することの要求を生成し、要求はＩ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部をアクティブ・モードに遷移させる（Ｓ１３７）。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、アナログ・フロント・エンド３６１を介して、帯域外制御信号をホスト５１に出力して、遷移要求を行う（Ｓ１３８）。ホスト５１のシリアル・インターフェース部がアクティブ・モードに遷移すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４がホスト５１とのシリアル・データ通信リンクを確立し（Ｓ１３８）、ＭＰＵ２３０にアクティブ・モードへの遷移の完了を通知する。

ヘッド素子部１２がターゲット・セクタに到達すると、ＭＰＵ２３０がＲ／Ｗチャネル２１を介して磁気ディスク１１からのリード・データ読み取りを開始するとともに、リード・データはＩ／Ｏコントローラ２３４を介して、シリアライザ３６６に転送され、シリアル・データに変換された後、アナログ・フロント・エンド３６１によってホスト５１に送出される（Ｓ１３９）。ホスト５１へのデータ転送が終了すると、ＭＰＵ２３０はステータスをホスト５１に送出し、Data-in commandの実行が完了する。Data-in command実行完了後のパワー・マネージメント・シーケンスは上記に説明した通りである。

続いて、転送するデータがキャッシュ上に存在する（CACHE HIT）場合について説明する。尚、本例においてはALL HITの場合をCACHE HITとし、HALF HITはCACHE NO HITとして扱う。ホスト５１からData-in commandをアナログ・フロント・エンド３６１が受信すると（Ｓ１３０）、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後に、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４が、ＭＰＵ２３０にコマンド受信を通知すると、ＭＰＵ２３０がコマンド受信通知に応答して、コマンドを解釈しData-in commandであることを判定する（Ｓ１３１）。

ＭＰＵ２３０はキャシュ・サーチを実行し、結果がＡＬＬ ＨＩＴである。シリアル・インターフェース部２３６は、アクティブ・モードに維持される（Ｓ１４０）。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、キャッシュに記憶されているデータをシリアライザ３６６に転送する。データは、シリアライザ３６６によってパラレル−シリアル変換され、アナログ・フロント・エンド３６１を介してホスト５１に転送される（Ｓ１４１）。ＭＰＵ２３０はステータスをホスト５１に送出し、Data-in commandの実行が完了する（Ｓ１４１）。Data-in command実行完了後のパワー・マネージメント・シーケンスは上記に説明した通りである。

Data-out command
図７、８及び９のフローチャートを参照して、Write、Write multiple、Write DMAなど、ＨＤＤ１へのデータの書き込みコマンド（ライト・コマンド）であるData-out commandがホスト５１からＨＤＤ１に送信された場合における、シリアル・インターフェース部２３６のパワー・マネージメントのシーケンスの概略を説明する。ライト・コマンド（Data-out command）の実行シーケンスにおいては、ライト・データの転送完了後から磁気ディスク１１へのライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、シリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードにセットしておく。これによって、消費電力を低減することができる。

例えば、シーク動作が完了し、ヘッド素子部１２がターゲット・セクタのあるトラックに到着した後のタイミングに、パワー・セーブ・モードからアクティブ・モードにシリアル・インターフェース部２３６を復帰させることができる。シーク完了後のタイミングとして、消費電力低減のため、好ましくは、磁気ディスク１１へのライト・データの書き込み完了後に、パワー・セーブ・モードからアクティブ・モードにシリアル・インターフェース部２３６を復帰させる。この他、シーク完了後、磁気ディスク１１へのデータ書き込み前もしくは書き込み中に復帰させることがきる。尚、パワー・セーブ・モードへの遷移は、ライト・キャッシュがオンであって、バッファに次のデータを転送開始するだけの空きがある場合、もしくは、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きがある場合は、スループットへの影響を避けるため、実行されない。尚、バッファ及びキューは、例えば、ＲＡＭ２４に確保することができる。

図７を参照して、まず。ホスト５１からData-out commandを受信すると（Ｓ１５０）、ＨＤＤ１はコマンドを解釈しData-out commandであること判定する（Ｓ１５１）。ここで、Write cache offの場合（Ｓ１５２）におけるシーケンスを図８のフローチャートを参照して説明する。ホスト５１からＨＤＤ１にライト・データが転送される（Ｓ１５３）。ＨＤＤ１は、Data-out commandの実行を開始する。具体的には、まず、シーク動作を開始する（Ｓ１５４）。ホスト５１からのデータ転送が終了すると（Ｓ１５５）、ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移することの承認を求める要求をホスト５１に行い、その承認を取得する（Ｓ１５６）。その後、ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１５７）。

シーク動作が完了すると、ＨＤＤ１は転送されてデータを磁気ディスク１１に書き込む（Ｓ１５８）。書き込みが完了すると（Ｓ１５９）、ＨＤＤ１はシリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに復帰させる（Ｓ１６０）。ＨＤＤ１は、ホスト５１に帯域外制御信号を送信してアクティブ・モードに遷移することを要求し、ホスト５１との間においてシリアル・データ通信リンクを確立する（Ｓ１６１）。

ＨＤＤ１はステータスをホスト５１へ通知して、Data-out commandの実行を完了する（Ｓ１６２）。コマンド完了後には、ＨＤＤ１は、上記のコマンド完了後のパワー・マネージメント・シーケンスを実行する（Ｓ１６３）。尚、シリアル・インターフェース部２３６のアクティブ・モードへの復帰は、磁気ディスク１１への書き込みが完了前に行うこともできる。

続いて、Write cache oｎの場合（Ｓ１５２）について、図７のフローチャートに戻って説明する。ホスト５１から５１からＨＤＤ１にデータが転送される（Ｓ１６４）。ＨＤＤ１は、Data-out commandの実行を開始する。具体的には、まず、シーク動作を開始する（Ｓ１６５）。データ転送が終了すると（Ｓ１６６）、バッファに次のライト・データ転送を開始するだけの空き、または、ライト・キャッシュに割り当てたキューの空きの有無を判定する（Ｓ１６７）。

バッファに次のデータ転送を開始するだけの空きがあった場合、かつ、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きがあった場合は、コマンド実行中にシリアル・インターフェース部２３６をパワー・セーブ・モードに遷移せずにアクティブ・モードに維持して（Ｓ１６８）、Data-out commandを続行、完了する（Ｓ１６９）。コマンド完了後には、ＨＤＤ１は、上記のコマンド完了後のパワー・マネージメント・シーケンスを実行する（Ｓ１７０）。

一方、データ転送終了時点で、バッファに次のライト・データ転送を開始するだけの空きが無い場合、または、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きが無い場合（Ｓ１６７）について、図９のフローチャートを参照して説明する。まず、ＨＤＤ１は、シリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードに遷移することの承認をホスト５１に要求し、その承認をホスト５１から取得する（Ｓ１７１）。承認を取得したことに応答して、ＨＤＤ１はシリアル・インターフェース部２３６を一部停止モードにセットする（Ｓ１７２）。シーク動作が完了すると、ＨＤＤ１は磁気ディスク１１へのデータ書き込みを開始する（Ｓ１７３）。

磁気ディスク１１への書き込みが完了すると（Ｓ１７４）、ＨＤＤ１はシリアル・インターフェース部２３６をアクティブ・モードに復帰させる（Ｓ１７５）。ＨＤＤ１は、ホスト５１に帯域外制御信号を送信してアクティブ・モードに遷移することを要求し、ホスト５１との間においてシリアル・データ通信リンクを確立する（Ｓ１７６）。次のライト・データ転送を開始するだけの空きがバッファに発生し、また、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きが発生する。

磁気ディスク１１への書き込み完了後、ＨＤＤ１はステータスをホスト５１へコマンドの完了を通知し、Data-out commandの実行が完了する（Ｓ１７７）。コマンド実行完了後には、ＨＤＤ１は、上記のコマンド完了後のパワー・マネージメント・シーケンスを実行する（Ｓ１７８）。

続いてＨＤＤ１がData-out commandを受信した場合における、パワー・マネージメント・シーケンスをより詳細、具体的に説明する。ここでは、ライト・キャッシュがオフの場合（Write cache off）の場合と、ライト・キャッシュがオンの場合（Write cache on）に分けて説明する。まず、ライト・キャッシュがオフの場合におけるシーケンスの詳細から説明する。尚、適宜、図７及び８のフローチャートを参照する。

ホスト５１からData- out commandをアナログ・フロント・エンド３６１が受信すると（Ｓ１５０）、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後に、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４が、ＭＰＵ２３０にコマンド受信を通知すると、ＭＰＵ２３０がコマンド受信通知に応答して、コマンドを解釈しData- out commandであることを判定する（Ｓ１５１）。Data- out commandであることを判定すると、ＭＰＵ２３０はData- out commandの実行を開始する。具体的には、まず、シーク動作を開始する（Ｓ１５４）。

ＭＰＵ２３０のコマンド実行と並行して、ホスト５１からのライト・データの転送が開始され、アナログ・フロント・エンド３６１が受信する（Ｓ１５３）。受信されたライト・データは、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後、Ｉ／Ｏコントローラ２３４を介して、バッファに一時的に記憶される。データ転送が終了すると（Ｓ１５４）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４が転送終了をＭＰＵ２３０に通知する。

転送終了通知に応答して、ＭＰＵ２３０は一部停止モードへの遷移承認要求を生成し、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に出力する。Ｉ／Ｏコントローラ２３４から転送された遷移承認要求は、シリアライザ３６６によってパラレル−シリアル変換された後、アナログ・フロント・エンド３６１を介してホスト５１に転送される（Ｓ１５６）。ホスト５１が要求に対して承認の応答を行うと（Ｓ１５６）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１５７）。遷移が完了すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４からＭＰＵ２３０へ、一部停止モード遷移完了通知が送られる。

シーク動作が完了し（Ｓ１５８）、ヘッド素子部１２がターゲット・セクタに到達すると、ＭＰＵ２３０が、ライト・データの磁気ディスク１１への書き込みを開始する。バッファに記憶されているライト・データは、Ｒ／Ｗチャネルを介して磁気ディスク１１へ書き込まれる（Ｓ１５８）。

書き込み完了すると（Ｓ１５９）、ＭＰＵ２３０はシリアル・インターフェース部をアクティブ・モードに遷移することの要求を生成し、要求はＩ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部をアクティブ・モードに遷移させる（Ｓ１６０）。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、アナログ・フロント・エンド３６１を介して、帯域外制御信号をホスト５１に出力して、遷移要求を行う（Ｓ１６１）。ホスト５１のシリアル・インターフェース部がアクティブ・モードに遷移すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４がホスト５１とのシリアル・データ通信リンクを確立し（Ｓ１６１）、ＭＰＵ２３０にアクティブ・モードへの遷移の完了を通知する。ＭＰＵ２３０は、シリアル・データ通信によって、ステータスをホスト５１に送出し、Data- out commandの実行が完了する（Ｓ１６２）。コマンド実行完了後のシーケンスは、上記と同様である。

次に、ライト・キャッシュがオン（Write cache on）の場合について説明する。既に説明したように、ライト・データ転送終了後、バッファに次のライト・データ転送を開始するだけの空きがバッファにあった場合、かつ、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きがあった場合は、コマンド実行中にパワー・セーブ・モードには遷移しない。そのため、以下では、データ転送終了時点で、次のライト・データ転送を開始するだけの空きがバッファに無い場合、または、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空き無い場合におけるシーケンスを詳細に説明する。適宜、図７及び９のフローチャートを参照する。

ホスト５１からData- out commandをアナログ・フロント・エンド３６１が受信する（Ｓ１５０）と、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後に、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４が、ＭＰＵ２３０にコマンド受信を通知すると、ＭＰＵ２３０がコマンド受信通知に応答して、コマンドを解釈しData- out commandであることを判定する（Ｓ１５１）。Data- out commandであることを判定すると、ＭＰＵ２３０はData- out commandの実行を開始する。具体的には、まず、シーク動作を開始する（Ｓ１６５）。

ＭＰＵ２３０のコマンド実行と並行して、ホスト５１からのライト・データの転送が開始され、アナログ・フロント・エンド３６１が受信する（Ｓ１６４）。受信されたライト・データは、ディシリアライザ３６７によってシリアル−パラレル変換された後、Ｉ／Ｏコントローラ２３４を介して、バッファに一時的に記憶される。データ転送が完了すると（Ｓ１６６）、Ｉ／Ｏコントローラが転送終了をＭＰＵ２３０に通知する。

ＭＰＵ２３０が次のライト・データの転送を開始するだけの空きがバッファに無い、又は、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きが無いと判定する（Ｓ１６７）。ＭＰＵ２３０は一部停止モードへの遷移承認要求を生成し、Ｉ／Ｏコントローラ２３４に出力する。Ｉ／Ｏコントローラ２３４から転送された遷移承認要求は、シリアライザ３６６によってパラレル−シリアル変換された後、アナログ・フロント・エンド３６１を介してホスト５１に転送される（Ｓ１７１）。ホスト５１が要求に対して承認の応答を行うと（Ｓ１７１）、Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部を一部停止モードに遷移させる（Ｓ１７２）。遷移が完了すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４からＭＰＵ２３０へ、一部停止モード遷移完了通知が送られる。

シーク動作が完了し、ヘッド素子部１２がターゲット・セクタに到達すると、ＭＰＵ２３０が、ライト・データの磁気ディスク１１への書き込みを開始する。バッファに記憶されているライト・データは、Ｒ／Ｗチャネルを介して磁気ディスク１１へ書き込まれる（Ｓ１７３）。書き込みが完了すると（Ｓ１７４）、次のライト・データ転送を開始するだけの空きがバッファに発生し、又、ライト・キャッシュに割り当てたキューに空きが発生する。

その後、ＭＰＵ２３０はシリアル・インターフェース部をアクティブ・モードに遷移することの要求を生成し、要求はＩ／Ｏコントローラ２３４に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、シリアル・インターフェース部をアクティブ・モードに遷移させる（Ｓ１７５）。

Ｉ／Ｏコントローラ２３４は、アナログ・フロント・エンド３６１を介して、帯域外制御信号をホスト５１に出力して、遷移要求を行う（Ｓ１７６）。ホスト５１のシリアル・インターフェース部がアクティブ・モードに遷移すると、Ｉ／Ｏコントローラ２３４がホスト５１とのシリアル・データ通信リンクを確立し、ＭＰＵ２３０にアクティブ・モードへの遷移の完了を通知する（Ｓ１７６）。ＭＰＵ２３０は、シリアル・データ通信によって、ステータスをホスト５１に送出し、Data- out commandの実行が完了する（Ｓ１７７）。この後、上記のコマンド実行完了後のシーケンスが実行される（Ｓ１７８）。

以上、実施形態を例として本発明を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明はＳＡＴＡプロトコルに限定されるものではない。また、各処理と論理構成との関係は上記例に限定されるものではない。設計者は、効率的な機能及び回路構成によって、データ記憶装置を設計することができる。本実施形態において、ヘッド素子部１２は、書き込み及び読み出し処理を行うことができる記録再生ヘッドであるが、例えば、記録媒体を取り外し可能であり、再生のみを行う再生専用装置に本発明を適用することも可能である。尚、本発明は磁気ディスク記憶装置に特に有用であるが、光ディスク記憶装置や半導体の記録媒体使用した記憶装置など、記録媒体を駆動する他の態様のデータ記憶装置に適用することが可能である。

本実施の形態に係るＨＤＤの概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るＨＤＤの概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るＨＤＣ／ＭＰＵの回路構成の一部を模式的に示すブロック図である 本実施形態に係る、コマンド実行完了後における、シリアル・インターフェース部のパワー・マネージメント・シーケンスを示すフローチャートである。 本実施形態に係る、Non-data command実行シーケンスにおける、シリアル・インターフェース部のパワー・マネージメント・シーケンスを示すフローチャートである。 本実施形態に係る、Data-in command実行シーケンスにおける、シリアル・インターフェース部のパワー・マネージメント・シーケンスを示すフローチャートである。 本実施形態に係る、Data-out command実行シーケンスにおける、シリアル・インターフェース部のパワー・マネージメント・シーケンスを示すフローチャートである。 本実施形態に係る、Data-out command実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオフの場合のシリアル・インターフェース部のパワー・マネージメント・シーケンスを示すフローチャートである。 本実施形態に係る、Data-out command実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオンであり、バッファ及びキャッシュに空きがない場合のシリアル・インターフェース部のパワー・マネージメント・シーケンスを示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＨＤＤ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク、１２ ヘッド素子部、
１６ スライダ、１７ キャリッジ、２０ 回路基板、２１ Ｒ／Ｗチャネル、
２２ モータ・ドライバ・ユニット、５１ ホスト５１、２３１ メモリ・コントローラ、
２３２ オシレータ、２３３ システム・クロック・ジェネレータ、
２３４ Ｉ／Ｏコントローラ２３４、２３５ 制御信号検出部、
２３６ シリアル・インターフェース部、３６１ アナログ・フロント・エンド３６１、
３６２ シリアライザ／ディシリアライザ、３６３ ＰＬＬ、３６４ トランスミッタ、
３６５ レシーバ、３６６ シリアライザ、３６７ ディシリアライザ

Claims (19)

1. シリアル・インターフェース部を選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させるデータ記憶装置における、前記シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードの制御方法であって、
   ホストからコマンドを受信し、
   前記受信したコマンドを実行し、
   前記コマンドの実行完了に応答して、シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させる、
   方法。
2. 前記パワー・セーブ・モードへの遷移から次のコマンドを受信することなく基準時間経過した場合、前記パワー・セーブ・モードよりも復帰に時間がかかる第２のパワー・セーブ・モードに前記シリアル・インターフェース部を遷移させる、請求項１に記載の方法。
3. 前記基準時間は予め登録された一定時間である、請求項２に記載の方法。
4. シリアル・インターフェース部を選択的にパワー・セーブ・モードに遷移させるデータ記憶装置における、前記シリアル・インターフェース部のパワー・セーブ・モードの制御方法であって、
   ホストからコマンドを受信し、
   前記コマンドの内容を特定し、
   前記コマンドの内容に従った実行シーケンスにおいてシリアル・データ通信による前記ホストとの間のデータ送受信がない少なくとも一部の期間、シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておく、
   方法。
5. 前記コマンドは、前記ホストとの間においてユーザ・データの送受信が伴わないコマンドであり、
   前記コマンドの受信に応答して、前記シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードに遷移させる、
   請求項４に記載の方法。
6. 前記コマンドは、リード・データを前記データ記憶装置から読み出すリード・コマンドであり、
   前記リード・コマンドを受信してから前記リード・データを記録する記録媒体のターゲット・アドレスにヘッドを移動するまでの間の少なくとも一部の期間、前記シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておく、
   請求項４に記載の方法。
7. 前記リード・コマンドを受信した後に前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードに遷移させ、
   前記ヘッドが前記ターゲット・アドレスのトラックに到達した後に、前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードからアクティブ・モードに遷移させる、
   請求項６記載の方法。
8. 前記コマンドは、ライト・データを前記データ記憶装置の記録媒体に書き込むライト・コマンドであり、
   前記受信したライト・コマンドに従って、前記ホストからライト・データを受信し、
   前記ライト・データの受信完了後から記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、前記シリアル・インターフェース部をパワー・セーブ・モードにセットしておく、
   請求項４に記載の方法。
9. 前記ライト・データの受信完了後に前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードに遷移させ、
   前記記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了後に、前記シリアル・インターフェース部を前記パワー・セーブ・モードからアクティブ・モードに遷移させる、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記ライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオフである、請求項８に記載の方法。
11. 前記ライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオンであり、前記ライト・データを一時的に記憶するバッファ、もしくはライト・キャッシュに割り当てたキューの少なくともいずれか一方に空きがない状態である、請求項８に記載の方法。
12. ホストとの間においてシリアル・データ通信によってデータの送受信を行うデータ記憶装置であって、
    ホストとの間におけるシリアル・データ通信をインターフェースし、選択的にパワー・セーブ・モードに遷移するシリアル・インターフェース部と、
    前記ホストから受信したコマンドの内容を特定し、コマンド実行シーケンスを制御する制御部と、を備え、
    前記シリアル・インターフェース部は、前記コマンドの内容に従った実行シーケンスにおいて、シリアル・データ通信による前記ホストとの間のデータ送受信がない少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされている、
    データ記憶装置。
13. 前記シリアル・インターフェース部は、ホストとの間においてユーザ・データの送受信が伴わないコマンドの受信に応答して、前記パワー・セーブ・モードに遷移する、請求項１２に記載のデータ記憶装置。
14. 前記シリアル・インターフェース部は、リード・データを前記データ記憶装置から読み出すリード・コマンドを受信してから、前記リード・データを記録する記録媒体のターゲット・アドレスにヘッドを移動するまでの間の少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされている、請求項１２に記載のデータ記憶装置。
15. 受信したリード・コマンドに対応するリード・データがキャッシュに記憶されている場合、前記シリアル・インターフェース部はアクティブ・モードに維持され、前記キャッシュから転送されたデータを前記ホストに送信する、請求項１２に記載のデータ記憶装置。
16. データを書き込むライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、前記シリアル・インターフェース部は、ライト・データの受信完了後から記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされている、請求項１４に記載のデータ記憶装置。
17. ライト・コマンドの実行シーケンスにおいて、ライト・キャッシュがオフである場合、前記シリアル・インターフェース部は、ライト・データの受信完了後から記録媒体への前記ライト・データの書き込み完了までの間の少なくとも一部の期間、パワー・セーブ・モードにセットされ
    ライト・キャッシュがオンであって、書き込みデータを一時的に記憶するバッファに空きがあり、さらにライト・キャッシュのキューに空きがある場合、前記シリアル・インターフェース部はライト・コマンド実行シーケンスにおいてアクティブ・モードに維持される、
    請求項１４に記載のデータ記憶装置。
18. ホストとの間においてシリアル・データ通信によってデータの送受信を行うデータ記憶装置であって、
    ホストとの間におけるシリアル・データ通信をインターフェースし、他の回路から独立してパワー・セーブ・モードに遷移するシリアル・インターフェース部と、
    前記ホストから受信したコマンドの内容を特定し、コマンド実行シーケンスを制御する制御部と、を備え、
    前記シリアル・インターフェース部は、前記コマンドの実行完了に応答して、パワー・セーブ・モードに遷移する、データ記憶装置。
19. 前記シリアル・インターフェース部は、前記パワー・セーブ・モードへの遷移から次のコマンドを受信することなく基準時間経過した場合、前記パワー・セーブ・モードよりも復帰に時間がかかる第２のパワー・セーブ・モードに遷移する、請求項１８に記載のデータ記憶装置。
    

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