JP2008250719A - 情報処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ユーザの任意により安価にかる容易にメモリ容量を増大することが可能な情報処理装置を提供する。
【解決手段】情報処理装置は、ディスク状の記録媒体12a、12bと、記録媒体を回転する駆動部13と、記録媒体に対して情報の記録再生を行うヘッド33と、記録媒体に格納されているデータを記憶する主不揮発性メモリ45と、不揮発性の増設メモリを外部から脱着自在に装着可能に設けられたメモリ装着部52と、増設メモリがメモリ装着部に装填された際、記録媒体から増設メモリのメモリ容量に相当するデータを読み出して増設メモリに書き込む制御部と、を備えている。
【選択図】図3

Description

この発明は、磁気ディスク装置、半導体ドライブ等の情報処理装置に関する。
近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置等の情報処理装置が広く用いられている。また、他の情報処理装置として、フラッシュメモリドライブ等の半導体ドライブ(ソリッド・ステート・ドライブ)(SSD)の開発が進めされている。
例えば、ハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)は、一般に、ケース内に配設された磁気ディスク、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータ、磁気ヘッドを支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを駆動するボイスコイルモータ(以下、VCMと称する)、回路基板ユニット等を備えている。ケースの裏面側には、CPU等の種々の電子部品を実装したプリント回路基板が設けられている。また、不揮発性メモリを備え、この不揮発性メモリにデータ入力回数と誤り訂正回数等を記憶させておき、データのバックアップ、ディスク装置の交換時の判断等に利用するHDDが提供されている(例えば、特許文献1)。
また、近年、HDDと不揮発性の半導体メモリであるフラッシュメモリとを組み合わせた、いわゆるハイブリッドHDDが注目されている。このハイブリッドHDDによれば、フラッシュメモリをキャッシュメモリとして利用することにより、システムの起動時間や休止状態からの復帰時間の短縮、バッテリでの動作モードの最適化による消費電力の低減、HDDの長寿命化を図ることができ、信頼性、耐久性を向上することができる。
特開平10−307686号公報
しかしながら、上述したハイブリッドHDDやSSDにおいても、不揮発性メモリの記憶容量には限りがあり、より一層の高速化、メモリ容量の増大が望まれている。
そこで、この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ユーザの任意により安価にかつ容易にメモリ容量を増大することが可能な情報処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、この発明の態様に係る情報処理装置は、ディスク状の記録媒体と、前記記録媒体を回転する駆動部と、上記記録媒体に対して情報の記録再生を行うヘッドと、前記記録媒体に格納されているデータを記憶する主不揮発性メモリと、不揮発性の増設メモリを外部から脱着自在に装着可能に設けられたメモリ装着部と、前記増設メモリが前記メモリ装着部に装填された際、前記記録媒体から前記増設メモリのメモリ容量に相当するデータを読み出して前記増設メモリに書き込む制御部と、を備えている。
この発明の他の態様に係る情報処理装置は、筐体と、前記筐体内に設けられたディスク状の記録媒体と、前記筐体内に設けられ、前記記録媒体を支持しているとともに回転させるスピンドルモータと、上記記録媒体に対して情報の記録再生を行うヘッドと、前記筐体内に設けられ、前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、前記筐体の外面と対向して設けられた回路基板と、前記回路基板上に設けられ、不揮発性の増設メモリを外部から脱着自在なメモリ装着部と、を備えている。
この発明の態様によれば、ユーザの任意により安価にかる容易にメモリ容量を増大することが可能な情報処理装置を提供することができる。
以下図面を参照しながら、この発明を情報処理装置としてのハイブリッド型のハードディスクドライブ(以下、HDDと称する)に適用した第1の実施形態について詳細に説明する。
図1および図3に示すように、HDDは、偏平な矩形箱状の筐体10を備えている。この筐体10は、上面の開口した矩形箱状のベース11と、複数のねじによりケースにねじ止めされてケースの上端開口を閉塞したトップカバー15と、を有している。
筐体10内において、ベース11上は、記録媒体としての2枚の磁気ディスク12a、12b、これらの磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ13、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド33、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク12a、12bに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ14、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下VCMと称する)16が設けられている。また、ベース11上には、磁気ヘッド33が磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構18、ヘッドクチュエータ14を退避位置に保持するイナーシャラッチ機構20、およびプリアンプ等の回路部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット(以下、FPCユニットと称する)17が設けられている。図4に示すように、ベース11は底壁を有し、この底壁の外面ほぼ中央部からは、円柱形状に形成されたスピンドルモータ13のステータ部19が突出している。
図3に示すように、各磁気ディスク12a、12bは、例えば、直径65mm(2.5インチ)に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。2枚の磁気ディスク12a、12bは、スピンドルモータ13の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね21によりクランプされ、ハブの軸方向に沿って所定の間隔をおいて積層されている。そして、磁気ディスク12a、12bは、駆動部としてのスピンドルモータ13により所定の速度で回転される。
ヘッドアクチュエータ14は、ベース11の底壁上に固定された軸受組立体24と、この軸受組立体に取り付けられた4本のアーム27と、各アームに支持された4つの磁気ヘッド組立体30と、を備えている。各磁気ヘッド組立体30は、板ばねによって形成された細長いサスペンション32と、サスペンションに固定された磁気ヘッド33と、を備えている。
VCM16は、ヘッドアクチュエータ14に設けられた図示しないボイスコイルと、ベース11の底壁上に固定されボイスコイルと対向したヨーク38、およびこのヨークに固定された図示しない磁石とを有している。
FPCユニット17は、ベース11の底壁上に固定された矩形状の基板本体34を有し、この基板本体上には、複数の電子部品およびコネクタ等が実装されている。FPCユニット17は、基板本体34とヘッドアクチュエータ14とを電気的に接続した帯状のメインフレキシブルプリント回路基板36を有している。ヘッドアクチュエータ14に支持された各磁気ヘッド33は、アーム27上に設けられた図示しない中継FPCおよびメインフレキシブルプリント回路基板36を介してFPCユニット17に電気的に接続されている。
図2および図4に示すように、ベース11の底壁外面には、プリント回路基板(以下、PCBと称する)40がねじ止めされ、ベースの底壁と対向している。PCB40は、FPCユニット17を介してスピンドルモータ13、VCM16、および磁気ヘッドの動作を制御する。
PCB40はベース11に対応したほぼ矩形状に形成されている。PCB40のほぼ中央部には、スピンドルモータ13のステータ部19を挿通するための円形の開口41が形成されている。PCB40上には多数の電子部品が実装されている。これらの電子部品は、制御部70として機能するシステムLSI(SOC)44、例えば、メモリ容量が数100MBの主不揮発性メモリ45、ドライバ46等のLSI、ショックセンサ47、その他、多くのディスクリート部品、チップ部品を含んでいる。また、PCB40には、FPCユニット17側のコネクタと接続可能なコネクタ49、およびHDDをパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ(上位機)に接続するための主コネクタ52が実装されている。
図2、図3および図4に示すように、PCB40上には、後述する増設メモリ50を脱着自在に装填可能なメモリ装着部としてメモリスロット52が設けられている。メモリスロット52は、筐体10の外部に開口した挿入口54、PCB40上に設けられ挿入口54から延びた一対のガイド56、およびガイドの終端部に設けられたコネクタ57を有している。
増設メモリ50は、例えば、メモリ容量が数100MBの不揮発性メモリにより、SDカードとして形成されている。この増設メモリ50は、筐体10の外部から、挿入口54を通して、メモリスロット52に装填および取出し可能に形成されている。
PCB40を筐体10の外面に取り付けた状態において、スピンドルモータ13のステータ部19はPCBの開口41内に位置し、また、PCB全体は、VCM16の下部ヨークが埋め込まれた底壁部分を避けて配置されている。メモリスロット52は、PCB40とベース11の底壁外面との間に位置している。また、メモリスロット52は、PCB40上で、スピンドルモータ13のステータ部19の側方、かつ、磁気ディスク12a、12bと向かい合う位置に設けられている。更に、メモリスロット52は、PCB40上でVCM16、およびランプロード機構18から外れた位置に設けられている。
筐体10を構成するベース11の側壁下縁には、細長い矩形状の切欠き66が形成されている。そして、メモリスロット52の挿入口54は切欠き66と対向して位置している。
PCB40上には、メモリスロット52からの増設メモリ50の抜けを規制するロック機構60が設けられている。ロック機構60は、挿入口54に突出する突出位置へ移動可能に設けられたフック62と、このフックを突出位置に付勢したばね64とを備えている。フック62は、ベース11の切欠き66内に位置し、筐体10の外側からロック解除操作可能となっている。
図2に示すように、増設メモリ50がメモリスロット52に装填されると、この増設メモリ50はコネクタ57に接続され、PCB40に電気的に接続される。また、ロック機構60のフック62が突出位置に弾性的に保持され、メモリスロット52からの増設メモリ50の抜けを規制する。なお、増設メモリ50をメモリスロット52から取外す場合には、フック62を挿入口54から退避した位置に移動させた状態で、増設メモリを引く抜くことにより、取外すことができる。
図5は、コネクタ52を介してHDDをホストコンピュータ72に接続した状態を概略的に示している。メモリスロット52に装填された増設メモリ50は、制御部70に接続され、この制御部は、入出力バスを通してホストコンピュータ72に接続されている。
図6は、HDDにおける全記憶容量を模式的に示している。全記憶容量は、磁気ディスク12a、12bの記憶容量(メモリ空間)および主不揮発性メモリ45の記憶容量(フラッシュメモリ空間、初期実装分)を含んでいる。また、増設メモリ50が装着された場合は、増設分の記憶容量が追加される。磁気ディスク12a、12bの記憶データの内、主不揮発性メモリ45の記憶容量(フラッシュメモリ空間、初期実装分)に相当するデータ量は、この主不揮発性メモリ45にコピーされている。また、後述するように、増設メモリ50が装着された場合、磁気ディスク12a、12bの記憶データの内、増設メモリ50の記憶容量(フラッシュメモリ空間、増設分)に相当するデータ量が、増設メモリにコピーされる。図6において、LBAは、論理記憶アドレス(ロジカルブロックアドレス)を示している。
上記構成のHDDによれば、磁気ディスク12a、12bの記録領域(メモリ空間)には、オペレーションシステム(OS)等を含む種々のデータが記録されている。また、主不揮発性メモリ45には、磁気ディスク12a、12bに記憶されているデータの一部、例えば、OSデータおよびよく使われるデータが格納されている。ホストコンピュータ72のシステム起動時において、HDDの制御部70は、主不揮発性メモリ45からデータを読み出して起動シーケンスを開始する。ホストコンピュータ72が休止状態に入る際、制御部70は、良く使われるデータなどを主不揮発性メモリ45に格納し、休止状態から復帰する際、主不揮発性メモリ45からデータを読み出してシーケンスを開始する。これにより、ホストコンピュータ72の起動時あるいは休止状態からの復帰時、HDDの磁気ディスク12a、12bを回転させる必要がなく、起動時間および復帰時間を短縮することができる。すなわち、ファーストブート(fast boot)(スピンドルモータの停止状態から起動完了までの時間におけるデータアクセス)が得られる。また、磁気ディスクの回転起動を省略するため、消費電力を低減することができる。更に、磁気ディスクを回転させることなく、HDDに搭載された主不揮発性メモリ45からデータのやり取りを行うことにより、応答速度の向上を図ることができるとともに、耐衝撃性の向上を図ることができる。
また、増設メモリ50がメモリスロット52に装着された場合、制御部70はこれを検知しキャッシュメモリの容量増加を認識する。すなわち、図7に示すように、ホストコンピュータ72を介してHDDの電源がオンされると(S1)、制御部70は、HDDの初期化ルーチンを実行する(S2)。続いて、制御部70は、メモリ容量の増減を検知し(S3)、メモリ容量が増減されている場合、識別(identify) データを更新する(S4)。なお、増設される増設メモリ50には、予め、自身のメモリ容量を示す情報が格納されているものとする。そして、増設メモリ50は、HDDの制御部70からのメモリ容量通知要求に対して、自身のメモリ容量を返送する。また、HDDでは、磁気ディスク12a、12bの記憶容量に加えて、増設されたメモリ容量を識別情報としてホストコンピュータ72に通知する。そのため、不揮発性メモリが増設された際には、制御部70は、HDDに内蔵されている不揮発性メモリの容量情報を更新する。
続いて、制御部70は、メモリ容量が増加しているか否か、すなわち、増設メモリ50が装着されているか否かを検出する(S5)。増加している場合、制御部70は、磁気ディスク12a、12bに記録されているデータの内、増設メモリ50のメモリ容量にほぼ相当する量のデータを増設メモリ50にコピーし(S6)、レディー(ready)状態となる(S7)。図6に示すように、上記自動コピーにおいて、制御部70は、増設されたメモリ容量に相当するデータ容量を磁気ディスク上の該当先頭アドレスより読み出し、増設メモリ50にコピーする。
以後、HDDは、ホストコンピュータ72からの該当データの読み出しにおいて、増設メモリ50からデータを読み出す。また、データ書き込みについては、増設メモリ50と、磁気ディスク12a、12bとに並列処理にてデータ記録する。
前述したファーストブートを最大化するためには、増設メモリ50を増設する前に、一度、磁気ディスク12a、12bのデフラグプログラムを実行し、使用頻度の高いデータをHDD先頭側のLBAに配置しておくことが望ましい。
上記のように構成されたHDDによれば、ユーザの任意により安価にかつ容易にメモリ容量を増大することができる。不揮発性メモリを増設することにより、磁気ディスクから不揮発性メモリに格納するデータ容量が増加し、ファーストブートを促進することができる。同様に、消費電力を低減、応答速度の向上、耐衝撃性の向上を促進することができる。
次に、この発明の第2の実施形態に係るSSDについて説明する。図8に示すように、SSD80は、偏平な矩形箱状の筐体82を備え、この筐体内には回路基板87が配設されている。回路基板87上には、例えば、メモリ容量が数GBの不揮発性メモリ84、88が複数実装されている。また、回路基板87上には、制御部86として機能するシステムLSI、およびパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータと接続するための図示しないコネクタ等が実装されている。
筐体82内において、回路基板87上には、増設メモリ50を脱着自在に装填可能なメモリ装着部としてメモリスロット52が設けられている。メモリスロット52は、筐体82の側面に開口した挿入口54、回路基板上に設けられ挿入口54から延びた図示しない一対のガイド、およびガイドの終端部に設けられたコネクタを有している。増設メモリ50は、例えば、メモリ容量が数100MBの不揮発性メモリにより、SDカードとして形成されている。この増設メモリ50は、筐体82の外部から、挿入口54を通して、メモリスロット52に装填および取出し可能に形成されている。
上記SSD80において、増設メモリ50がメモリスロット52に装着された場合、制御部86はこれを検知しキャッシュメモリの容量増加を認識する。すなわち、図9に示すように、ホストコンピュータを介してSSDの電源がオンされると(S1)、制御部86は、SSDの初期化ルーチンを実行する(S2)。続いて、制御部86は、メモリ容量が増加しているか否か、すなわち、増設メモリ50が装着されているか否かを検出する(S3)。なお、増設される増設メモリ50には、予め、自身のメモリ容量を示す情報が格納されているものとする。そして、増設メモリ50は、制御部86からのメモリ容量通知要求に対して、自身のメモリ容量を返送する。
メモリ容量が増加している場合、制御部86は、識別(identify)データを更新する(S4)。SSD80では、増設されたメモリ容量を識別情報としてホストコンピュータに通知する。そのため、不揮発性メモリが増設された際には、制御部86は、SSDに内蔵されている不揮発性メモリの容量情報を更新する。その後、SSD80は、レディー(ready)状態となる(S5)。
以後、SSD80は、ホストコンピュータからのデータの読み出しにおいて、不揮発性メモリ84、88、および増設メモリ50からデータを読み出す。また、データ書き込みについては、不揮発性メモリ84、88、および増設メモリ50に並列処理にてデータ記録する。
上記のように構成されたSSDによれば、ユーザの任意により安価にかつ容易にメモリ容量を増大することができる。不揮発性メモリを増設することにより、不揮発性メモリに格納するデータ容量が増加し、ファーストブートを促進することができる。同様に、消費電力を低減、応答速度の向上、耐衝撃性の向上を促進することができる。また、内蔵の不揮発メモリの一部に故障が発生した場合でも、増設メモリを装着することにより、容易に交換保守を行うことが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、増設メモリの容量は、前述した実施形態に限らず、必要に応じて増減可能である。増設メモリは、SDカードに限らず、ミニSD、マイクロSD、あるいはメモリスティック状としてもよい。増設メモリのバス幅や転送レート等のインターフェース仕様は、前記既存のメモリ媒体に従う必要はなく、前述した機能を満たすものであればよい。また、メモリ装着部は、1つに限らず、複数設けてもよく、この場合、複数の増設メモリを増設可能となる。更に、この発明は、ハイブリッドHDDやSDDに限らず、他の情報処理装置にも適用可能である。
図1は、この発明の第1の実施形態に係るHDDを示す斜視図。 図2は、前記HDDのメモリスロットを示す平面図。 図3は、前記HDDのトップカバーを取外した状態を示す分解斜視図。 図4は、前記HDDの裏面側を示す斜視図。 図5は、前記HDD全体の構成を概略的に示すブロック図。 図6は、前記HDDの記憶容量を模式的に示す図。 図7は、前記HDDの動作を示すフローチャート。 図8は、この発明の第2の実施形態に係るSSDを示す斜視図。 図9は、前記HDDの動作を示すフローチャート。
符号の説明
10、82…筐体、11…ベース、12a、12b…磁気ディスク、
13…スピンドルモータ、40…PCB、 44…SOC、
45、84、88…主不揮発性メモリ、50…増設メモリ、52…メモリスロット、
60…ロック機構、70、86…制御部

Claims (11)

  1. ディスク状の記録媒体と、
    前記記録媒体を回転する駆動部と、
    上記記録媒体に対して情報の記録再生を行うヘッドと、
    前記記録媒体に格納されているデータを記憶する主不揮発性メモリと、
    不揮発性の増設メモリを外部から脱着自在に装着可能に設けられたメモリ装着部と、
    前記増設メモリが前記メモリ装着部に装填された際、前記記録媒体から前記増設メモリのメモリ容量に相当するデータを読み出して前記増設メモリに書き込む制御部と、
    を備えた情報処理装置。
  2. 前記制御部は、前記メモリ装着部に増設メモリが装着された際、メモリ容量の増加を検知し、前記記録媒体の記憶容量、前記主揮発性メモリのメモリ容量、および増設されたメモリ容量を識別情報として上位機に通知するとともに、前記不揮発性メモリおよび増設メモリの容量情報を更新する手段を備えている請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記制御部は、前記増設メモリへの書き込みにおいて、増設されたメモリ容量に相当するデータ容量を磁気ディスクの先頭アドレスより読み出し、前記増設メモリにコピーする手段を備えている請求項1又は2に記載の情報処理装置。
  4. 筐体と、
    前記筐体内に設けられた主不揮発性メモリと、
    前記筐体の外面に開口した挿入口を有し、不揮発性の増設メモリを外部から脱着自在に装着可能に形成されたメモリ装着部と、
    前記筐体内に設けられ、前記主不揮発性メモリから供給されるデータに基づいて情報処理を行うとともに、前記メモリ装着部に増設メモリが装着された際、前記主不揮発性メモリおよび前記増設メモリから供給されるデータに基づいて情報処理を行う制御部と、
    を備えた情報処理装置。
  5. 前記制御部は、前記メモリ装着部に増設メモリが装着された際、メモリ容量の増加を検知し、前記主揮発性メモリのメモリ容量、および増設されたメモリ容量を識別情報として上位機に通知するとともに、前記不揮発性メモリおよび増設メモリの容量情報を更新する手段を備えている請求項1に記載の情報処理装置。
  6. 筐体と、
    前記筐体内に設けられたディスク状の記録媒体と、
    前記筐体内に設けられ、前記記録媒体を支持しているとともに回転させるスピンドルモータと、
    上記記録媒体に対して情報の記録再生を行うヘッドと、
    前記筐体内に設けられ、前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、
    前記筐体の外面と対向して設けられた回路基板と、
    前記回路基板上に設けられ、不揮発性の増設メモリを外部から脱着自在なメモリ装着部と、
    を備えた情報処理装置。
  7. 前記メモリ装着部は、前記回路基板上、前記スピンドルモータの側方で、前記記録媒体と向かい合う位置に設けられている請求項6に記載の情報処理装置。
  8. 前記メモリ装着部は、前記回路基板上に設けられたているとともに、前記筐体の外部に開口した挿入口を有するメモリスロットを備えている請求項7に記載の情報処理装置。
  9. 前記筐体内に設けられ前記ヘッドアクチュエータを駆動するボイスコイルモータを備え、前記メモリ装着部は、前記回路基板上で前記ボイスコイルモータから外れた位置に設けられている請求項8に記載の情報処理装置。
  10. 前記回路基板上に設けられ、前記メモリ装着部からの前記増設メモリの抜けを規制するロック機構を備えている請求項6に記載の情報処理装置。
  11. 前記増設メモリが前記メモリ装着部に装填された際、前記記録媒体から前記増設メモリのメモリ容量に相当するデータを読み出して前記増設メモリに書き込む制御部を備えた請求項6ないし10のいずれか1項に記載の情報処理装置。
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