JP2007219846A - 半導体ディスク装置の異常監視・記録方法、プログラム、半導体ディスク装置、および記憶システム - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ディスク装置内の異常発生による半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる半導体ディスク装置の異常監視・記録方法、プログラム、半導体ディスク装置、および記憶システムを提供する。
【解決手段】この半導体ディスク装置１Ａは、電源ユニット１８や冷却ファンユニット１９の駆動状況を内部モニタ１４Ａで監視し、その監視結果を常時不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２０に記録する。それらの箇所に異常が発生したことによりシステムが停止した場合には、記録された監視結果に基づいて故障原因を把握できるため、修理のために要する半導体ディスク装置１Ａやシステムの停止時間を短縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ディスク装置の異常監視・記録方法、プログラム、半導体ディスク装置、および記憶システムに関し、特に、異常発生の原因究明が容易となる半導体ディスク装置の異常監視・記録方法、プログラム、半導体ディスク装置、および記憶システムに関する。

サーバなどのホストに接続して用いられる半導体ディスク装置においては、システム構成要素として、半導体メモリ、メモリコントローラ、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）の主要機能部の他に、電源ユニット、冷却ファン、バックアップ用ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、無停電電源装置（ＵＰＳ）等が付加されている。

半導体ディスク装置には、データエラーを起こさないという機器への高い信頼性が求められ、電源電圧変動、冷却ファンの停止、機器内部温度上昇、データ転送動作の異常等によって、処理データにエラーを発生させないようにしなければならない。これらのシステム要素において、冷却ファン停止や電源電圧変動の異常や故障が発生した時には、予め設けた内部動作モニタ機能によって検出される。

装置の異常或いは故障時に行われるデータのバックアップは、保存の為に不揮発性メモリに転送される必要があり、半導体ディスクとしてフラッシュＥＥＰＲＯＭを使用している場合には、故障時点での保持或いはその一部に管理データを記録される方法、或いは、ＨＤＤを内蔵している場合には、ＨＤＤに転送されて記録される。

上述のような異常発生時にデータエラーの発生を防止するためには、様々な方法の考案及び実用化がされつつある（例えば、特許文献１参照。）。

上述した特許文献１に記載のデータ保護方法は、電力異常を検出した時点で直ちに予備電源から揮発性メモリ等に電力を供給し、電力が所定時間内に回復しない場合に揮発性メモリから不揮発性メモリへ転送している。
特開平５−２０４７７９号公報（段落［００２５］、図１）

しかし、従来のデータ保護方法では、検出する異常が電力異常に限られているため、装置の温度上昇などを原因とするトラブルには対応していない。また、トラブル発生時におけるログ記録も行っていないため、トラブル発生時の状況を即座に解析することもできない。

したがって、半導体ディスク装置内の異常発生による半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる半導体ディスク装置の異常監視・記録方法、プログラム、および半導体ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法、プログラム、および半導体ディスク装置を提供する。

[１]半導体ディスク装置内の状態を監視する監視ステップと、前記監視結果から半導体ディスク装置内の異常を検出する検出ステップと、前記異常を検出したとき、その異常検出結果を記録する記録ステップとを含むことを特徴とする半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。

上記構成の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法によれば、半導体ディスク装置内で異常が発生した場合に、異常が検出され、その異常検出結果が記録されるので、異常発生の原因究明が容易となり、半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる。

[２]前記記録ステップは、前記監視ステップによる監視結果を連続的に記録し、前記異常を検出したとき、前記監視結果の記録を停止するものである前記[１]に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。この構成によれば、記録停止の直前の監視結果を調べることにより、異常発生の原因を究明することが可能となる。

[３]前記記録ステップは、前記異常検出結果を不揮発性メモリに記録するものである前記[１]に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。この構成によれば、電源が遮断されても、不揮発性メモリの記録内容が保持される。

[４]前記監視ステップは、電源電圧変動、および冷却ファン停止または装置内温度上昇を監視対象とするものである前記[１]に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。この構成によれば、電源異常のみならず、温度異常についても検出することができる。

[５]前記検出ステップは、前記異常を検出したとき、半導体ディスク装置の駆動停止、半導体ディスク装置内の半導体メモリへのデータの書込み動作の中断等の処理を行う処理ステップを含むことを特徴とする前記[１]に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。この構成によれば、データエラーの発生を抑制することができる。

[６]前記[１]乃至[５]のいずれか１に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

上記構成のプログラムによれば、半導体ディスク装置内で異常が発生した場合に、異常が検出され、その異常検出結果が記録されるので、異常発生の原因究明が容易となり、半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる。また、ステップの変更、追加、削除を簡単に行うことができる。

[７] データが書き込まれる半導体メモリと、本装置内の状態を監視するとともに、前記監視結果から本装置内の異常を検出する監視部と、前記監視部が異常を検出したとき、その異常検出結果が記録される異常検出結果記録部とを備えたことを特徴とする半導体ディスク装置。

上記構成の半導体ディスク装置によれば、半導体ディスク装置内で異常が発生した場合に、異常が検出され、その異常検出結果が記録されるので、異常発生の原因究明が容易となり、半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる。

[８]前記異常検出結果記録部は、不揮発性メモリであることを特徴とする前記[７]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、電源が遮断されても、不揮発性メモリの記録内容が保持される。

[９]前記監視部は、電源電圧変動、および冷却ファン停止または装置内温度上昇を監視対象とするものである前記[７]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、電源異常のみならず、温度異常についても検出することができる。

[１０]前記異常検出結果記録部は、前記監視部に接続された不揮発性メモリであることを特徴とする前記[７]に記載の半導体ディスク装置。

[１１]前記監視部は、前記監視部のみの制御を行う監視用ＣＰＵによって制御されることを特徴とする前記[１０]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、異常が発生した場合にそれを直ちに記録することが可能となる。

[１２]前記監視部が異常を検出したとき、本装置の駆動停止、前記半導体メモリへの書込み動作の中断等の処理を行う制御手段を備えたことを特徴とする前記[７]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、データエラーの発生を抑制することができる。

［１３］前記制御手段は、前記半導体メモリを制御する揮発性のＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)を備え、前記異常検出結果記録部は、前記ＦＰＧＡ内に設けられたブロックＲＡＭであることを特徴とする前記[１２]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、半導体ディスク装置がＦＰＧＡを備えていれば、異常検出結果を記録するために、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリを新たに設ける必要がない。

[１４]前記異常検出結果記録部は、前記ＦＰＧＡに接続され、前記ＦＰＧＡ用のプログラムを記憶する不揮発性のプログラムメモリであり、前記制御手段は、前記異常検出結果をブロックＲＡＭに記録した後、前記異常検出結果を所定のタイミングで前記プログラムメモリに転送することを特徴とする前記[１３]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、半導体ディスク装置がＦＰＧＡとプログラムメモリを備えていれば、異常検出結果を記録するために、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリを新たに設ける必要がない。

[１５]前記半導体メモリは、光バスを介してデータが書き込まれることを特徴とする前記[７]に記載の半導体ディスク装置。この構成によれば、耐ノイズ性が向上し、高速データ転送が可能となる。

[１６]ホスト装置に接続された半導体ディスク装置と、前記ホスト装置に直接あるいはネットワークを介して接続された記憶装置とを有する記憶システムにおいて、前記半導体ディスク装置は、本装置内の状態を監視するとともに、前記監視結果から本装置内の異常を検出する監視部と、前記監視部が異常を検出したとき、その異常検出結果を前記記憶装置に記憶させる制御手段とを備えたことを特徴とする記憶システム。

上記構成の記憶システムによれば、半導体ディスク装置内で異常が発生した場合に、異常が検出され、その異常検出結果が半導体ディスク装置以外の記憶装置に記録されるので、異常発生の原因究明が容易となり、半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる。

[１７]前記半導体ディスク装置は、揮発性メモリを備え、前記記憶装置は、不揮発性メモリを備え、前記制御手段は、前記異常検出結果を前記揮発性メモリに記録した後、前記揮発性メモリに記録した前記異常検出結果を所定のタイミングで前記不揮発性メモリに転送することを特徴とする前記[１６]に記載の記憶システム。この構成によれば、半導体ディスク装置が異常検出結果を記録するメモリとして、不揮発性メモリを備えていない場合でも、外部の不揮発性メモリを利用することができる。

本発明によれば、異常検出結果が記録されるので、半導体ディスク装置内の異常発生による半導体ディスク装置やシステムの停止時間を最小限にすることができる。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。この記憶システム１００は、ホスト２を有し、このホスト２に、半導体ディスク装置１Ａおよび外部ストレージ３を直接接続し、ネットワーク５を経由でネットワークストレージ４を接続して構成されている。

ホスト２は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション（ＷＳ）等であり、データ処理やデータの保存を行う。

外部ストレージ３及びネットワークストレージ４は、共にデータを格納するものであるが、外部ストレージ３は、ホスト２にローカルに直接接続されているため、ホスト２専用のストレージであるのに対し、ネットワークストレージ４は、ネットワーク５に接続する機器間で共有されるストレージである。

半導体ディスク装置１Ａは、インターフェース部１１Ａ、メモリコントローラ１６Ａ、半導体メモリ１７、電源ユニット１８、冷却ファンユニット１９及びＥＥＰＲＯＭ２０からなる。

インターフェース部１１Ａは、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２、内部制御回路１３、内部モニタ１４Ａ及びログ書き込み部１５からなる。

外部Ｉ／Ｆ１２は、ホスト２と接続することにより半導体メモリ１７に格納されるデータの入出力を行う。

内部制御回路１３は、内部モニタ１４Ａやメモリコントローラ１６Ａからの異常状態情報を受けて、半導体ディスク装置１Ａや記憶システム１００の停止等の判断を行って実行する。

内部モニタ１４Ａは、電源ユニット１８から供給される電源電圧や冷却ファンユニット１９の停止、各部の温度上昇などに対する異常検出機能を有する。

ログ書き込み部１５は、内部モニタ１４Ａによる監視結果をＥＥＰＲＯＭ２０に対して書き込みを行う。

メモリコントローラ１６Ａは、インターフェース部１１及び半導体メモリ１７と接続しており、半導体メモリ１７に対するリード／ライト制御及び外部Ｉ／Ｆ１２との通信を行う。

半導体メモリ１７は、インターフェース部１１を介してホスト２から受信したデータ等の格納を行う。

電源ユニット１８は、図示しないＡＣ電源と接続し、半導体ディスク装置１Ａの各構成部に電源を供給する。

冷却ファンユニット１９は、半導体ディスク装置１Ａの各構成部のうち、駆動により発熱するものの冷却を行うために空冷を行う。

ＥＥＰＲＯＭ２０は、内部モニタ１４Ａによる各構成部の異常検出の監視結果を常時記録する。

（第１の実施の形態の動作）
次に、第１の実施の形態に係る記憶システム１００の動作について説明する。半導体ディスク装置１Ａのメモリコントローラ１６Ａは、ホスト２からインターフェース部１１Ａの外部Ｉ／Ｆ１２を介してデータを受信すると、そのデータを半導体メモリ１７に格納する。また、メモリコントローラ１６Ａは、ホスト２から外部Ｉ／Ｆ１２を介してデータの送信要求があると、該当するデータを半導体メモリ１７から読み出し、外部Ｉ／Ｆ１２を介してホスト２に送信する。

半導体ディスク装置１Ａの駆動時には、電源ユニット１８から各構成部に電力が供給される。また、各構成部は駆動により発熱するため、これを放置すると機能低下や機能停止等を起こす可能性があるため、冷却ファンユニット１９が各構成部の冷却を行っている。

半導体ディスク装置１Ａは、ホスト２との間でデータの格納および読み出しを行うため、その駆動には高度の信頼性が求められる。従って、データの破損や消滅を回避する必要があり、データの書き込みおよび読み出し、ホスト２との通信時におけるトラブルを避ける必要がある。

トラブルの原因として主として想定されるものは、電圧異常や、装置内温度の変化等である。電源ユニット１８に異常が生ずると、各構成部に供給される電圧が変動したり、電力供給が停止するなどの事態が生じ、データの破損や消滅が生じるおそれがある。また、冷却ファンユニット１９に異常が生ずると、発熱した各構成部の冷却を行うことができず、高熱により各構成部が機能低下又は機能停止を起こし、データの破損や消滅が生じるおそれがある。

そこで、内部モニタ１４Ａにおいて、電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の駆動状況を常時監視しており、ログ書き込み部１５は、内部モニタ１４Ａによる監視結果をログとして、異常の有無にかかわらず、常にＥＥＰＲＯＭ２０に格納している。なお、ＥＥＰＲＯＭ２０は、その記憶容量により、監視結果を連続して一定時間以上記録することができないため、その都度最も古いデータから消去し、新たなデータが書き込まれる。

内部モニタ１４が、上記の如き異常を検出した場合には、その異常検出結果を内部制御回路１３に通知する。内部制御回路１３は、その異常検出結果に応じて、半導体メモリ１７へのデータ書き込みの中止や、半導体メモリ１７内のデータの退避、半導体ディスク装置１Ａ自体の駆動の停止等、適切な処理を行うことにより、データの破壊や消滅を防止する。

半導体ディスク装置１Ａの駆動が停止すると、ＥＥＰＲＯＭ２０への新たな監視結果の書き込みはなされないので、異常発生時の監視結果のデータは消去されることなく保存されている。そのため、ユーザは、半導体ディスク装置１Ａの停止原因となった異常がどの構成部のトラブルによって生じたかについて、ＥＥＰＲＯＭ２０に格納されたデータより知ることができる。

（第１の実施の形態の効果）
上述した第１の実施の形態によれば、内部モニタ１４Ａによる電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の監視結果が常に不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２０に格納され、異常発生時にはその直前の監視結果が保存されるので、トラブルの原因究明が容易となる。また、トラブルの原因究明が容易となることで、修理等による復旧に要する時間が短縮されるので、システム停止時間の短縮が可能となる。

［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。この記憶システム１００は、第１の実施の形態と同様に、ホスト２を有し、このホスト２に、半導体ディスク装置１Ｂおよび外部ストレージ３を直接接続し、ネットワーク５を経由でネットワークストレージ４を接続して構成されている。

図２に示す半導体ディスク装置１Ｂは、図１に示す半導体ディスク装置１Ａと比較して、メモリコントローラとしてＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）１６Ｂを利用している点、ログ書き込み部１５及びＥＥＰＲＯＭ２０を備えていない点、並びにＰＲＯＭ２１を備える点において異なり、その他の点は共通する。

半導体ディスク装置１Ｂは、インターフェース部１１Ｂ、ＦＰＧＡ１６Ｂ、半導体メモリ１７、電源ユニット１８、冷却ファンユニット１９及びＰＲＯＭ２１からなる。インターフェース部１１Ｂは、更に外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２、内部制御回路１３及び内部モニタ１４Ａからなる。

ＦＰＧＡ１６Ｂは、インターフェース部１１Ｂ及び半導体メモリ１７と接続しており、図１におけるメモリコントローラ１６Ａと同様に、半導体メモリ１７に対するリード／ライト制御及び外部Ｉ／Ｆ１２との通信を行う。

また、ＦＰＧＡ１６Ｂは、論理セルブロック１６１、ブロックＲＡＭ１６２及びＩ／Ｏ１６３，１６４より構成されている。論理セルブロック１６１は、ＦＰＧＡ１６Ｂにおけるプログラムを実行するための論理回路部である。ブロックＲＡＭ１６２は、プログラムの実行に際し、変数やデータの一時的な格納を行うためのメモリ回路部である。また、Ｉ／Ｏ１６３，１６４は、それぞれインターフェース部１１Ｂ及び半導体メモリ１７との間におけるデータの送受信を行うものである。

ＰＲＯＭ２１は、ＦＰＧＡ１６と接続されており、ＦＰＧＡ１６の内部回路を構成するためのデータを格納する。

（第２の実施の形態の動作）
次に、第２の実施の形態の記憶システム１００の動作について説明する。半導体ディスク装置１ＢのＦＰＧＡ１６Ｂは、ホスト２からインタフェース１１Ｂの外部Ｉ／Ｆ１２を介してデータを受信すると、そのデータを半導体メモリ１７に格納する。また、ＦＰＧＡ１６Ｂは、ホスト２から外部Ｉ／Ｆ１２を介してデータの送信要求があると、該当するデータを半導体メモリ１７から読み出し、外部Ｉ／Ｆ１２を介してホスト２に送信する。

半導体ディスク装置１Ｂの駆動時には、電源ユニット１８から各構成部に電力が供給される。また、各構成部は駆動により発熱するため、これを放置すると機能低下や機能停止等を起こす可能性があるため、冷却ファンユニット１９が各構成部の冷却を行っている。

半導体ディスク装置１Ｂは、特にデータ書き込み中等のトラブルを避ける必要があり、トラブルの原因として主として想定される電圧異常や、装置内温度の変化等を防止する必要があるので、内部モニタ１４Ａにおいて、電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の駆動状況を常時監視している。

内部モニタ１４による監視結果は、異常の有無にかかわらず、常にＦＰＧＡ１６Ｂに送信され、ブロックＲＡＭ１６２にログとして記録される。なお、ブロックＲＡＭ１６２の記憶容量には制限があり、更にはＦＰＧＡ１６Ｂの駆動のためには一定容量の空き領域を確保する必要があるので、一定時間以上の監視結果を記録することができない。従って、その都度最も古いデータから消去し、新たなデータが書き込まれることになる。

内部モニタ１４Ａが、上記の如き異常を検出した場合には、その異常検出結果を内部制御回路１３に通知する。内部制御回路１３は、その異常検出結果に応じて、半導体メモリ１７へのデータ書き込みの中止や、半導体メモリ１７内のデータの退避、半導体ディスク装置１Ｂ自体の駆動の停止等、適切な処理を行うことにより、データの破壊や消滅を防止する。

半導体ディスク装置１Ｂの駆動が停止すると、ブロックＲＡＭ１６２は揮発性の記憶装置であるので、このままでは書き込まれたログが消去されてしまうことになる。そこで、半導体ディスク装置１Ｂの停止前に、外部Ｉ／Ｆ１１を介して、ホスト２に接続された外部ストレージ３又はネットワークストレージ４に当該ログを転送する。これにより異常発生時の監視結果のデータは消去されることなく保存することができ、ユーザは半導体ディスク装置１Ｂの停止原因となった異常がどの構成部のトラブルによって生じたかについて、外部ストレージ３又はネットワークストレージ４に格納されたログデータより知ることができる。

（第２の実施の形態の効果）
上述した第２の実施の形態によれば、内部モニタ１４Ａによる電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の監視結果が常にブロックＲＡＭ１６２に格納され、異常発生時にはそのログが外部ストレージ３等に保存されるので、トラブルの原因究明が容易となる。また、トラブルの原因究明が容易となることで、修理等による復旧に要する時間が短縮されるので、システム停止時間の短縮が可能となる。さらに、ＥＥＰＲＯＭ等の新たな構成部を必要としないので、ＦＰＧＡを備える半導体ディスク装置であれば、既存の構成のままログを保存することが可能となる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る記憶システムについて説明する。本実施の形態は、半導体ディスク装置１ＢのＦＰＧＡ１６Ｂのみが第２の実施の形態と異なり、他は第２の実施の形態と同様に構成されている。記憶システム１００および半導体ディスク装置１Ｂの構成図は、図２と同様であるので、図示を省略する。

本実施の形態のＦＰＧＡ１６Ｂは、半導体ディスク装置１Ｂの停止前に、ブロックＲＡＭ１６２に書き込まれているログをＰＲＯＭ２１に転送するように構成されている。

（第３の実施の形態の動作）
次に、第３の実施の形態に係る記憶システム１００の動作について説明する。第２の実施の形態と同様に、半導体ディスク装置１Ｂは、内部モニタ１４Ａにおいて、電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の駆動状況の監視を行う。そして、内部モニタ１４Ａによる監視結果については、異常の有無にかかわらず、常にＦＰＧＡ１６Ｂに送信され、ブロックＲＡＭ１６２にログが記録される。

内部モニタ１４Ａが、異常を検出した場合には、その異常検出結果を内部制御回路１３に通知し、内部制御回路１３は、その異常検出結果に応じて、半導体メモリ１７へのデータ書き込みの中止や、半導体メモリ１７内のデータの退避、半導体ディスク装置１Ｂ自体の駆動の停止等、適切な処理を行うことにより、データの破壊や消滅を防止する。

半導体ディスク装置１Ｂの駆動が停止すると、ブロックＲＡＭ１６２は揮発性の記憶装置であるので、このままでは書き込まれたログが消去されてしまうことになる。そこで、半導体ディスク装置１Ｂの停止前に、ＦＰＧＡ１６Ｂに接続されたＰＲＯＭ２１に当該ログを転送する。これにより異常発生時の監視結果のデータは消去されることなく保存することができ、ユーザは半導体ディスク装置１Ｂの停止原因となった異常がどの構成部のトラブルによって生じたかについて、ＰＲＯＭ２１に格納されたログデータより知ることができる。

（第３の実施の形態の効果）
上述した第３の実施の形態によれば、内部モニタ１４Ａによる電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の監視結果が常にブロックＲＡＭ１６２に格納され、異常発生時にはその直前の監視結果が不揮発性のＰＲＯＭ２１に保存されるので、トラブルの原因究明が容易となる。また、トラブルの原因究明が容易となることで、修理等による復旧に要する時間が短縮されるので、システム停止時間の短縮が可能となる。さらに、ＥＥＰＲＯＭ等の新たな構成部を必要としないので、ＦＰＧＡを備える半導体ディスク装置であれば、既存の構成のままログを保存することが可能となる。

［第４の実施の形態］
図３は、本発明の第４の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態の半導体ディスク装置１Ｃは、図１に示す半導体ディスク装置１Ａと比較して、ログ書き込み部１５及びＥＥＰＲＯＭ２０を備えていない点、温度センサ２２を備える点、及びネットワーク５上に他の半導体ディスク装置１Ｄが接続されている点において異なり、その他の点は共通する。

他の半導体ディスク装置１Ｄとして、例えば、図１に示す半導体ディスク装置１Ａと同様にＥＥＰＲＯＭ２０を備えたものを用いることができる。なお、他の半導体ディスク装置として、半導体ディスク装置１Ｂを用い、監視結果をＰＲＯＭ２１に記憶するようにしてもよい。

半導体ディスク装置１Ｃは、第１の実施の形態と同様に、ホスト２と接続されており、ホスト２は、更に外部ストレージ３をローカルに接続し、ネットワークストレージ４をネットワーク５経由で接続している。

半導体ディスク装置１Ｃは、インターフェース部１１Ｂ、メモリコントローラ１６Ａ、半導体メモリ１７、電源ユニット１８、冷却ファンユニット１９及び温度センサ２２からなる。インターフェース部１１Ｂは、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２、内部制御回路１３及び内部モニタ１４Ａからなる。温度センサ２２は半導体ディスク装置１Ｃの各構成部の温度を計測する。

（第４の実施の形態の動作）
次に、第４の実施の形態に係る記憶システム１００の動作について説明する。半導体ディスク装置１Ｄのメモリコントローラ１６Ａは、ホスト２からインターフェース１１Ｂの外部Ｉ／Ｆ１２を介してデータを受信すると、そのデータを半導体メモリ１７に格納する。また、メモリコントローラ１６Ａは、ホスト２から外部Ｉ／Ｆ１２を介してデータの送信要求があると、該当するデータを半導体メモリ１７から読み出し、外部Ｉ／Ｆ１２を介してホスト２に送信する。

半導体ディスク装置１Ｃの駆動時には、電源ユニット１８から各構成部に電力が供給される。また、各構成部は駆動により発熱するため、これを放置すると機能低下や機能停止等を起こす可能性があるため、冷却ファンユニット１９が各構成部の冷却を行っている。更に、各構成部の発熱状況を監視するため、温度センサ２２が、各構成部の温度を測定している。

半導体ディスク装置１Ｃは、特にデータ書き込み中等のトラブルを避ける必要があり、トラブルの原因として主として想定される電圧異常や、機器内温度の変化等を防止する必要があるので、内部モニタ１４Ａにおいて、電源ユニット１８、冷却ファンユニット１９の駆動状況及び温度センサ２２による温度の測定結果の監視を行っている。

内部モニタ１４Ａによる監視結果は、適宜外部Ｉ／Ｆ１２を介してホスト２へ送信され、更にネットワーク５を介して接続された他の半導体ディスク装置１Ｄへ送信され、半導体ディスク装置１Ｄ内のＥＥＰＲＯＭ２０に記憶される。

内部モニタ１４Ａが、上記の如き異常を検出した場合には、異常検出結果を内部制御回路１３に送信する。内部制御回路１３は、その異常検出結果に応じて、半導体メモリ１７へのデータ書き込みの中止や、半導体メモリ１７内のデータの退避、半導体ディスク装置１Ｃ自体の駆動の停止等、適切な処理を行うことにより、データの破壊や消滅を防止する。

半導体ディスク装置１Ｃの駆動が停止すると、新たな監視結果の書き込みはなされないので、異常発生時の監視結果のデータは消去されることなく保存されている。そのため、ユーザは、半導体ディスク装置１Ｃの停止原因となった異常がどの構成部のトラブルによって生じたかについて、半導体ディスク装置１ＤのＥＥＰＲＯＭ２０に格納されたデータより知ることができる。

（第４の実施の形態の効果）
上述した第４の実施の形態によれば、内部モニタ１４Ａによる電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の監視結果が常に半導体ディスク装置１Ｄの不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２０に格納され、異常発生時にはその直前の監視結果が保存されるので、トラブルの原因究明が容易となる。また、トラブルの原因究明が容易となることで、修理等による復旧に要する時間が短縮されるので、システム停止時間の短縮が可能となる。

［第５の実施の形態］
図４は、本発明の第５の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態の半導体ディスク装置１Ｅは、図１に示す半導体ディスク装置１Ａと比較して、異常監視専用のＣＰＵ２３を備え、内部モニタ１４Ｂがインターフェース部１１Ｃから独立してＣＰＵ２３と接続しており、ＥＥＰＲＯＭ２０が内部モニタ１４Ｂと接続されている点において異なり、その他の点は共通する。

半導体ディスク装置１Ｅは、第１の実施の形態と同様に、ホスト２と接続されており、ホスト２は、更に外部ストレージ３をローカルに接続し、ネットワークストレージ４をネットワーク５経由で接続している。

半導体ディスク装置１Ｅは、インターフェース部１１Ｃ、内部モニタ１４Ｂ、メモリコントローラ１６Ａ、半導体メモリ１７、電源ユニット１８、冷却ファンユニット１９、ＥＥＰＲＯＭ２０及びＣＰＵ２３からなる。インターフェース部１１Ｂは、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２及び内部制御回路１３からなる。

ＣＰＵ２３は、内部制御回路１３からは独立して、電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の異常監視のみの制御を行う。監視結果に異常が見られた場合には、インターフェース部１１に対して通信を行うことができる。

内部モニタ１４Ｂは、ＣＰＵ２３の制御により、電源ユニット１８から供給される電源電圧や冷却ファンユニット１９の停止、各部の温度上昇などに対する異常検出を行う。その結果は、ＥＥＰＲＯＭ２０に常時記録すると共に、異常を検出した場合にはその結果がＣＰＵ２３に送信される。

（第５の実施の形態の動作）
次に、第５の実施の形態の記憶システム１００の動作について説明する。外半導体ディスク装置１Ｅのメモリコントローラ１６Ａは、ホスト２からインターフェース部１１ＣのＩ／Ｆ１２を介してデータを受信すると、そのデータを半導体メモリ１７に格納する。また、メモリコントローラ１６Ａは、ホスト２からＩ／Ｆ１２を介してデータの送信要求があると、該当するデータを半導体メモリ１７から読み出し、外部Ｉ／Ｆ１２を介してホスト２に送信する。

半導体ディスク装置１Ｅの駆動時には、電源ユニット１８から各構成部に電力が供給される。また、各構成部は駆動により発熱するため、これを放置すると機能低下や機能停止等を起こす可能性があるため、冷却ファンユニット１９が各構成部の冷却を行っている。

半導体ディスク装置１Ｅは、特にデータ書き込み中等のトラブルを避ける必要があり、トラブルの原因として主として想定される電圧異常や、機器内温度の変化等を防止する必要があるので、内部モニタ１４Ｂにおいて、電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の駆動状況の監視を行っている。

内部モニタ１４Ｂによる監視結果は、異常の有無にかかわらず、常にＥＥＰＲＯＭ２０にログとして記録される。なお、ＥＥＰＲＯＭ２０の記憶容量には制限があるので、一定時間以上の監視結果を記録することができない。従って、その都度最も古いデータから消去し、新たなデータが書き込まれることになる。

内部モニタ１４Ｂが、上記の如き異常を検出した場合には、異常検出結果をＣＰＵ２３に通知する。当該異常検出結果を受信したＣＰＵ２３は、更に内部制御回路１３にそれを通知する。内部制御回路１３は、その異常検出結果に応じて、半導体メモリ１７へのデータ書き込みの中止や、半導体メモリ１７内のデータの退避、半導体ディスク装置１Ｅ自体の駆動の停止等、適切な処理を行うことにより、データの破壊や消滅を防止する。

半導体ディスク装置１Ｅの駆動が停止すると、ＥＥＰＲＯＭ２０への新たな監視結果の書き込みはなされないので、以上発生時の監視結果のデータは消去されることなく保存されている。そのため、ユーザは、半導体ディスク装置１Ｅの停止原因となった異常がどの構成部のトラブルによって生じたかについて、ＥＥＰＲＯＭ２０に格納されたデータより知ることができることになる。

（第５の実施の形態の効果）
上述した第５の実施の形態によれば、内部モニタ１４Ｂによる電源ユニット１８及び冷却ファンユニット１９の監視結果が常に不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２０に格納され、異常発生時にはその直前の監視結果が保存されるので、トラブルの原因究明が容易となる。また、異常監視用のＣＰＵ２３が半導体ディスク装置１Ｅ本体の制御部から独立して設けられているので、本体制御部に異常が生じた際にもログの保存に影響を及びにくくすることができる。また、トラブルの原因究明が容易となることで、修理等による復旧に要する時間が短縮されるので、システム停止時間の短縮が可能となる。

［第６の実施の形態］
図５は、本発明の第６の実施の形態に係る半導体ディスク装置の構成の一部を示すブロック図である。本実施の形態の半導体ディスク装置１Ｆは、図１に示す半導体ディスク装置１Ａと比較して、メモリコントローラ１６Ａと半導体メモリ１７（１７ａ〜１７ｄ）との間が光バスによって接続されている点を除き、同一の構成をしている。図５においてはメモリコントローラ１６Ａと半導体メモリ１７（１７ａ〜１７ｄ）との間の接続部分のみを記載し、その他の部分は省略する。

半導体メモリ１７（１７ａ〜１７ｄ）は、前後に光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）１７１（１７１ａ〜１７１ｄ）、および電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）１７２（１７２ａ〜１７２ｄ）を設けている。メモリコントローラ１６Ａと半導体メモリ１７のＯ／Ｅ１７１との間には、電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）２４および光分岐部２５が設けられ、メモリコントローラ１６Ａと半導体メモリ１７のＥ／Ｏ１７２との間には、光合成部２６及び光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）２７が設けられている。なお、メモリコントローラ１６Ａと半導体メモリ１７との間の接続の光バスは、いずれか一方を電気的に伝送する方法でも可能である。

光分岐部２５は、例えば、入射側に１本の光ファイバを配置し、出射側に４本の光ファイバを配置し、入射側の光ファイバと出射側の光ファイバ間をシート状の光導波路によって光学的に結合し、光分岐を行う構成を用いることができる。

光合波部２６は、例えば、入射側に４本の光ファイバを配置し、出射側に１本の光ファイバを配置し、入射側の光ファイバと出射側の光ファイバ間をシート状の光導波路によって光学的に結合し、光合波を行う構成を用いることができる。

（第６の実施の形態の動作）
上記のように構成された第６の実施の形態において、メモリコントローラ１６Ａから半導体メモリ１７へ送信されるデータは、電気信号としてＥ／Ｏ２４へ送信される。Ｅ／Ｏ２４において当該電気信号が光信号へと変換され、光分岐部２５へ送られる。光分岐部２５では、Ｅ／Ｏ２４からの光信号が半導体メモリ１７の数に対応して分岐され、Ｏ／Ｅ１７１にて電気信号に変換された後、対応する半導体メモリ１７にデータが格納される。

一方、半導体メモリ１７からメモリコントローラ１６Ａへ送信されるデータは、Ｅ／Ｏ１７２にて光信号に変換された後、光合成部２６へ送信される。光合成部２６では、複数の光信号を合成してＯ／Ｅ２７に出力する。Ｏ／Ｅ２７は、出力された光信号を電気信号に変換した後、メモリコントローラ１６Ａに送信する。

（第６の実施の形態の効果）
上述した第６の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様にデータ転送過程の一部に故障が生じた場合にその箇所の特定が容易となり、その結果をログとして記録することができるので、修理に要する時間を短縮し、システム停止時間を削減することが可能となる。また、耐ノイズ性が向上し、高速データ転送が可能となる。

なお、本実施の形態は、図２以降で示すいずれの半導体ディスク装置にも適用可能である。また、図５においては半導体メモリ１７の数は４個とされているが、本発明の実施の形態の一例に過ぎず、半導体メモリ１７の数に制限はない。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々変形実施が可能である。また、上記各実施の形態の構成要素を発明の要旨を変更しない範囲内で任意に組み合わせることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第５の実施の形態に係る記憶システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第６の実施の形態に係る記憶システムの構成の一部を示すブロック図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｆ、半導体ディスク装置 ２、ホスト ３、外部ストレージ
４、ネットワークストレージ ５、ネットワーク １１Ａ〜１１Ｃ、インターフェース部
１２、外部Ｉ／Ｆ １３、内部制御回路 １４Ａ〜１４Ｂ、内部モニタ
１５、ログ書込み部 １６Ａ、メモリコントローラ １６Ｂ、ＦＰＧＡ
１７、１７ａ〜１７ｄ、半導体メモリ １８、電源ユニット １９、冷却ファンユニット
２０、ＥＥＰＲＯＭ ２１、ＰＲＯＭ ２２、温度センサ ２３、ＣＰＵ
２４、Ｅ／Ｏ ２５、光分岐部 ２６、光合成部 ２７、Ｏ／Ｅ １００、記憶システム
１６１、論理セルブロック １６２、ブロックＲＡＭ
１６３、１６４、Ｉ／Ｏ １７１、１７１ａ〜１７１ｄ、光／電気変換部（Ｏ／Ｅ）
１７２、１７２ａ〜１７２ｄ 電気／光変換部（Ｅ／Ｏ）

Claims (17)

1. 半導体ディスク装置内の状態を監視する監視ステップと、
   前記監視結果から半導体ディスク装置内の異常を検出する検出ステップと、
   前記異常を検出したとき、その異常検出結果を記録する記録ステップとを含むことを特徴とする半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。
2. 前記記録ステップは、前記監視ステップによる監視結果を連続的に記録し、前記異常を検出したとき、前記監視結果の記録を停止するものである請求項１に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。
3. 前記記録ステップは、前記異常検出結果を不揮発性メモリに記録するものである請求項１に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。
4. 前記監視ステップは、電源電圧変動、および冷却ファン停止または装置内温度上昇を監視対象とするものである請求項１に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。
5. 前記検出ステップは、前記異常を検出したとき、半導体ディスク装置の駆動停止、半導体ディスク装置内の半導体メモリへのデータの書込み動作の中断等の処理を行う処理ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体ディスク装置の異常監視・記録方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
7. データが書き込まれる半導体メモリと、
   本装置内の状態を監視するとともに、前記監視結果から本装置内の異常を検出する監視部と、
   前記監視部が異常を検出したとき、その異常検出結果が記録される異常検出結果記録部とを備えたことを特徴とする半導体ディスク装置。
8. 前記異常検出結果記録部は、不揮発性メモリであることを特徴とする請求項７に記載の半導体ディスク装置。
9. 前記監視部は、電源電圧変動、および冷却ファン停止または装置内温度上昇を監視対象とするものである請求項７に記載の半導体ディスク装置。
10. 前記異常検出結果記録部は、前記監視部に接続された不揮発性メモリであることを特徴とする請求項７に記載の半導体ディスク装置。
11. 前記監視部は、前記監視部のみの制御を行う監視用ＣＰＵによって制御されることを特徴とする請求項１０に記載の半導体ディスク装置。
12. 前記監視部が異常を検出したとき、本装置の駆動停止、前記半導体メモリへの書込み動作の中断等の処理を行う制御手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の半導体ディスク装置。
13. 前記制御手段は、前記半導体メモリを制御する揮発性のＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)を備え、
    前記異常検出結果記録部は、前記ＦＰＧＡ内に設けられたブロックＲＡＭであることを特徴とする請求項１２に記載の半導体ディスク装置。
14. 前記異常検出結果記録部は、前記ＦＰＧＡに接続され、前記ＦＰＧＡ用のプログラムを記憶する不揮発性のプログラムメモリであり、
    前記制御手段は、前記異常検出結果をブロックＲＡＭに記録した後、前記異常検出結果を所定のタイミングで前記プログラムメモリに転送することを特徴とする請求項１３に記載の半導体ディスク装置。
15. 前記半導体メモリは、光バスを介してデータが書き込まれることを特徴とする請求項７に記載の半導体ディスク装置。
16. ホスト装置に接続された半導体ディスク装置と、前記ホスト装置に直接あるいはネットワークを介して接続された記憶装置とを有する記憶システムにおいて、
    前記半導体ディスク装置は、本装置内の状態を監視するとともに、前記監視結果から本装置内の異常を検出する監視部と、前記監視部が異常を検出したとき、その異常検出結果を前記記憶装置に記憶させる制御手段とを備えたことを特徴とする記憶システム。
17. 前記半導体ディスク装置は、揮発性メモリを備え、
    前記記憶装置は、不揮発性メモリを備え、
    前記制御手段は、前記異常検出結果を前記揮発性メモリに記録した後、前記揮発性メモリに記録した前記異常検出結果を所定のタイミングで前記不揮発性メモリに転送することを特徴とする請求項１６に記載の記憶システム。

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