JP2009237902A - 記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク全面において一定のデータ転送速度を実現することができ、ディスクの内周側を使用して高速記録することを可能にする。
【解決手段】記録装置１０は、ハードディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１１と、フラッシュメモリ１２と、キャッシュとして機能するＳＤＲＡＭ１３と、これらのメディアを制御するハイブリッドコントローラ１４と、ホストインターフェース１５とを備えている。ハイブリッドコントローラ１４は、ＨＤＡ１１やフラッシュメモリ１２に対する書き込み／読み出し制御を個別に行う他、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２に一つの大容量データを分割記録するための制御機能を備えている。ハイブリッドコントローラ１４は、記録データが所定のデータ量以上である場合にＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２への分割記録を実行し、ＨＤＡ１１の記録位置がディスクの内周側に行くほどフラッシュメモリ１２への分割記録の割合を高める。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録装置に関し、特に、ハードディスクと不揮発性半導体メモリとを組み合わせた高性能な記録装置に関するものである。また、本発明は、記録装置の制御方法に関し、特に、ハードディスクと不揮発性半導体メモリとを組み合わせた記録装置にデータを効率良く記録するための制御方法に関するものである。

大容量且つ低ビットコストの記録装置としてハードディスクドライブ（以下、「ＨＤＤ」という）が広く普及している。しかし、ハードディスクドライブのデータ転送速度は、現在のコンピュータやＤＲＡＭ等の半導体メモリよりも遅く、特に、ハイビジョン映像のような大容量データを記録又は転送するような場合には、実際のコンピュータの高速処理能力に追従することができないという問題がある。また、ＨＤＤにおいてはディスク（プラッタ）の内周側と外周側とで転送速度が異なり、内周側の転送速度は外周側の約半分になる。よって、ディスクの内周側にデータを記録する場合には、さらに処理が遅くなるという問題がある。

一方、高速アクセスが可能な記録装置としてＤＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリが知られている。ＤＲＡＭは揮発性メモリであるが、フラッシュメモリよりもデータ転送速度が速いという特徴を有している。また、フラッシュメモリは不揮発性メモリであり、ＤＲＡＭよりもビットコストが低いという特徴を有している。そして、これらの半導体メモリは、ハードディスクに比べてシーク動作や回転待ち時間などの時間的ロスがない。つまり、ＨＤＤに比べてランダムアクセス時間が短いため、データ転送速度が速いという特徴を有している。しかし、これらの半導体メモリは、ハードディスクに比べてビットコストが高く、大容量データを保存することできないという問題がある。

そこで近年、ＨＤＤと不揮発性半導体メモリの一つ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ハードディスク装置（以下、ハイブリッドＨＤＤという）が注目されている。ハイブリッドＨＤＤによれば、ＨＤＤとフラッシュメモリとが相互に有する特徴を活かすことができ、大容量且つデータ転送速度の高い記録装置を実現することが可能である。具体的には、ＯＳ、アプリケーション等の頻繁に要求されるデータやハードディスク内に分散しているデータをフラッシュメモリに蓄えることでデータアクセスの高速化を図ることができる。また、フラッシュメモリに記録されていないデータが要求された場合やキャッシュが一杯になった場合にだけディスクを回転させ、通常はディスク動作を停止させておくことで、消費電力の低減が可能となる（特許文献１乃至３参照）。
特開２００７−１８８６２４号公報 特開２００７−１９３４４０号公報 特表２００７−５２２５６０号公報

従来のハイブリッドＨＤＤにおいては、例えば、一時的なデータを蓄えるキャッシュとしてフラッシュメモリを利用することを前提としているため、比較的小容量のランダムデータの記録／読み出しにおいて性能を向上させる効果はある。しかしながら、数十ＭＢ〜数十ＧＢ程度の大容量シーケンシャルデータを記録する場合、ディスク（プラッタ）の外周と内周とでデータ転送速度が異なるため、ＨＤＤの使用状況によってはデータ転送に必要な時間に大差が生じてしまう。すなわち、外周側では十分であった転送速度が内周側になると不足し、内周側で記録／読み出しの処理が大幅に遅れてしまうという問題がある。

本発明は上記課題を解決するものであり、本発明の目的は、ディスク全面において一定のデータ転送速度を実現することができ、これにより、大容量のシーケンシャルデータであってもディスクの内周側を使用して高速記録することが可能な記録装置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、本発明による記録装置は、記録位置に応じてデータ転送速度の異なる第１の記録媒体と、記録位置によらず第１の記録媒体よりもデータ転送速度が高い第２の記録媒体と、第１及び第２の記録媒体の動作を制御するコントローラとを備え、コントローラは、第１及び第２の記録媒体に所定のデータを分割記録する際、第１の記録媒体の記録位置に応じて所定のデータの分割の割合を変更することを特徴とする。

また、本発明による記録装置の制御方法は、記録位置に応じてデータ転送速度の異なる第１の記録媒体と記録位置によらず第１の記録媒体よりもデータ転送速度が高い第２の記録媒体とを備えた記録装置の制御方法であって、第１及び第２の記録媒体に所定のデータを分割記録する際、第１の記録媒体の記録位置に応じて所定のデータの分割の割合を変更することを特徴とする。

本発明において、第１の記録媒体は、記録位置が外周側に近いほどデータ転送速度が高く、記録位置が内周側に近いほどデータ転送速度が低いハードディスクアセンブリであり、第２の記録媒体は、記録位置によらずデータ転送速度がほぼ一定な不揮発性半導体メモリであり、コントローラは、所定のデータの記録位置がハードディスクアセンブリの内周側に近いほど不揮発性半導体メモリへの分割記録の割合を高めることが好ましい。ハードディスクアセンブリのデータ転送速度はディスクの内周側に行くほど低下するが、これに対応して不揮発性半導体メモリへの分割記録の割合を高めた場合には、記録位置によらず高速データ転送を実現することができる。

本発明において、コントローラは、所定のデータが所定のデータ量を超える場合に、分割記録を実行することが好ましい。さらに、本発明の記録装置は、揮発性半導体キャッシュメモリをさらに備え、コントローラは、所定のデータが第１のデータ量以下である場合に、揮発性半導体キャッシュメモリに所定のデータを記録し、所定のデータが第１のデータ量を超え且つ第２のデータ量以下である場合に、不揮発性半導体メモリに所定のデータを記録し、所定のデータが第２のデータ量を超え且つ第３のデータ量以下である場合に、分割記録を実行することなくハードディスクアセンブリに所定のデータを一括記録し、所定のデータが第３のデータ量を超える場合に、分割記録を実行することが好ましい。

記録データがハイビジョン映像データのような大容量シーケンシャルデータである場合には、データ転送速度の差が記録位置に応じて顕著に現れることから、このような大容量データを対象として分割記録を実行することにより、ディスクの内周側であっても高速記録が可能となり、本発明による顕著な効果を受けることができる。特に、記録対象データのデータ量に応じて最適な記録媒体を選択することにより、常に最高速のデータ転送速度を実現でき、本発明による記録装置の性能を十分に発揮することができる。

本発明において、コントローラは、ハードディスクアセンブリの記録位置に対して必要な不揮発性半導体メモリの容量を計算し、計算値よりも不揮発性半導体メモリの空き容量が大きい場合に分割記録を実行することが好ましい。記録対象データがたとえ分割記録に適した大容量シーケンシャルデータであったとしても、不揮発性半導体メモリの空き容量が分割記録を実行する上で必要な空き容量に満たない場合には分割記録が極めて困難である。しかし、不揮発性半導体メモリの容量を計算し、分割記録が可能か否かを予め確認することにより、ハードディスクアセンブリ及び不揮発性半導体メモリへの分割記録を確実に実行することができる。

本発明において、ハードディスクアセンブリの総容量をＣ１、最外周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘ、ｉ番目のゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｉ、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎとするとき、不揮発性半導体メモリは、少なくともＣ１×（Ｎｉ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ＋Ｎｍｉｎ）の容量を有することが好ましい。これによれば、ディスク全面において常に最外周でのデータ転送速度よりも低い所定の基準速度以上でデータの書き込み／読み出しが可能となる。

本発明において、ハードディスクアセンブリの総容量をＣ１、最外周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘ、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎとするとき、不揮発性半導体メモリは、少なくともＣ１×（Ｎｍａｘ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ＋Ｎｍｉｎ）の容量を有することが好ましい。これによれば、ディスク全面において常に最外周でのデータ転送速度、つまり最高速度でデータの書き込み／読み出しが可能となる。

本発明において、不揮発性半導体メモリへの分割記録の有効又は無効を指定する機能を備えることが好ましい。これによれば、不揮発性半導体メモリの使用に関するユーザの希望を反映させることができ、より利便性の高い記録装置を提供することができる。

このように、本発明によれば、ディスク全面において一定のデータ転送速度を実現することができ、これにより、大容量のシーケンシャルデータであってもディスクの内周側を使用して高速記録することが可能な記録装置及びその制御方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態による記録装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態による記録装置１０は、ハードディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１１と、フラッシュメモリ１２と、キャッシュとして機能するＳＤＲＡＭ１３と、これらのメディアを制御するハイブリッドコントローラ１４と、ホストインターフェース１５とを備えており、記録装置１０はホストインターフェース１５を介してホスト２０に接続されている。

ＨＤＡ１１は、ディスク（プラッタ）、ヘッド、アーム、スピンドルモータ等、ハードディスクドライブを構成するために必要な要素であって、通常のハードディスクドライブにおいてハードディスクコントローラを除いた構成のものと考えることができる。本実施形態においては、ハードディスクコントローラに代えてハイブリッドコントローラ１４が使用されるからである。ＨＤＡ１１のデータ転送速度は、例えば、３．５インチのハードディスクであれば８０〜４０ＭＢ／ｓｅｃ、２．５インチのものであれば４０〜２０ＭＢ／ｓｅｃ、１．８インチのものであれば２５〜１３ＭＢ／ｓｅｃである。また、特に限定されるものではないが、ＨＤＡ１１は２５０ＧＢの記録容量を有している。近年は大容量化が進んでいることから、１ＴＢの記録容量を有するＨＤＡ１１を用いることも可能である。

フラッシュメモリ１２は、例えばＮＡＮＤフラッシュであり、ＨＤＡ１１のライトキャッシュとして使用することができる他、不揮発性メモリであるという特長を活かし、ＨＤＡ１１と同等のデータ記録手段として使用することが可能である。したがって、例えば、ＯＳやよく利用するアプリケーション又はファイルをあらかじめフラッシュメモリに読み込んでおくことで、それらの起動を高速化することができる。フラッシュメモリ１２のデータ転送速度はＨＤＡ１１よりも速く、例えば１００ＭＢ／ｓｅｃである。

ＨＤＡ１１の容量をＣ１とし、ＨＤＡ１１の最外周ゾーン（ゾーン番号０）のトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘとし、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎとするとき、フラッシュメモリの容量Ｃ２は、Ｃ２＞Ｃ１×（Ｎｍａｘ−Ｎｍｉｎ）／２×Ｎｍａｘであることが好ましい。例えば、最内周ゾーンのセクタ数が最外周ゾーンのセクタ数の半分となるとき、フラッシュメモリ１２はＨＤＡ１１の１／４を超える容量を有することが好ましい。これによれば、ＨＤＡ１１の内周側と外周側とで生じるデータ転送速度の差を補償して常に高速なデータ転送を実現できるからである。

ＳＤＲＡＭ１３は、ＨＤＡ１１のキャッシュとして機能するものである。ＳＤＲＡＭ１３のデータ転送速度は非常に速く、例えば３００ＭＢ／ｓｅｃのデータ転送速度で読み出し及び書き込みが可能である。ＳＤＲＡＭ１３は、ビットコストが比較的高いため、その容量はＨＤＡ１１やフラッシュメモリ１２よりも小さい。特に限定されるものではないが、ＳＤＲＡＭ１３の容量は８〜１６ＭＢとすることができる。

ハイブリッドコントローラ１４は、ＨＤＡ１１やフラッシュメモリ１２に対する書き込み／読み出し制御を個別に行う他、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２に一つの大容量データを分割記録するための制御機能を備えている。また、ハイブリッドコントローラ１４はＳＤＲＡＭやフラッシュメモリをバッファとして用いてＨＤＡ１１にデータを記録することができる。さらに、フラッシュメモリへの分割記録の有効又は無効を指定する機能を有している。

ホスト２０は、ホストインターフェース１５を介してハイブリッドコントローラ１４との間でコマンドやデータをやりとりすることができる。ホストインターフェース１５は例えばシリアルＡＴＡであり、３００ＭＢ／ｓｅｃのデータ転送速度を有している。ホスト２０からのコマンドは、データの書き込み／読み出し命令、データサイズの指定、データの転送、メモリ情報の読み取り命令、フラッシュメモリへの分割記録の有効／無効の指定命令等がある。ハイブリッドコントローラ１４は、ホスト２０からのコマンドを解釈し、データの書き込み／読み出し処理、転送処理等を実行する。

ハイブリッドコントローラ１４は、通常のハイブリッド制御として、アクセス頻度の高いＨＤＡ１１上のデータをフラッシュメモリ上に蓄積し、ホスト側からアクセスがあった場合にはフラッシュメモリを参照する。そのため、ＨＤＡ１１からのデータの読み出しにおいて格段のスピードアップを図ることができる。また、ＨＤＡ１１の機械的動作も不要となるため、消費電力や故障率の低下を見込むこともできる。

次に、記録データをＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２に分割記録する方法について詳細に説明する。

図２は、本実施形態による記録装置の書き込み動作について説明するためのフローチャートである。

図２に示すように、ホストからの書き込み命令を受けた記録装置１０内のハイブリッドコントローラ１４は、まず記録データを分析し、分割記録に適したデータであるかどうかを判断する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。このとき、ＳＤＲＡＭ１３の使用状況データ、フラッシュメモリ１２の使用状況データ、及びＨＤＡ１１の使用状況データがそれぞれ参照され、ＳＤＲＡＭ１３に記録可能な容量Ａ０（例えば８ＭＢ）、フラッシュメモリ１２をライトキャッシュとして使用可能な容量Ａ１（例えば６４ＭＢ）、ＨＤＡ１１とフラッシュメモリ１２に分割記録を実行するかどうかを判断するための閾値Ａ２（例えば４００ＭＢ）がそれぞれ算出される（ステップＳ１３）。

次に、記録データと各パラメータとの比較を行う（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。まず、記録データＣｄのデータ量がＳＤＲＡＭ１３に記録可能な容量Ａ０よりも大きいかどうかを判定し、記録データ量ＣｄがＡ０以下（Ｃｄ≦Ａ０）であれば（ステップＳ１４Ｎ）、記録データＣｄをＳＤＲＡＭ１３に一次保存した後、キャッシュの処理を実行する（ステップＳ２２，Ｓ２４）。また、記録データＣｄのデータ量が容量Ａ０よりも大きく、且つ、フラッシュメモリ１２に記録可能な容量Ａ１以下（Ａ０＜Ｃｄ≦Ａ１）であれば（ステップＳ１４Ｙ，Ｓ１５Ｎ）、記録データＣｄをフラッシュメモリ１２に一次保存した後、キャッシュの処理を実行する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。

また、記録データＣｄのデータ量がフラッシュメモリ１２に記録可能な容量Ａ１よりも大きく、且つ、分割記録判定のための閾値Ａ２以下（Ａ１＜Ｃｄ≦Ａ２）であれば（ステップＳ１５Ｙ，Ｓ１６Ｎ）、記録データＣｄをＨＤＡ１１のみに保存する（ステップＳ２５）。さらに、記録データＣｄのデータ量が閾値Ａ２よりも大きい（Ｃｄ＞Ａ２）場合には（ステップＳ１６Ｙ）、フラッシュメモリ１２及びＨＤＡ１１への分割記録が可否についてのさらなる判定を行う（ステップＳ１７〜Ｓ１９）。

分割記録の可否の判定では、まずフラッシュメモリ１２の空き容量Ｃｆを求めると共に、フラッシュメモリ１２に分割記録するデータＣｄｆのデータ量を算出し、両者を比較する（ステップＳ１７）。フラッシュメモリ１２に分割記録するデータＣｄｆのデータ量は、記録データＣｄ全体のデータ量とＨＤＡ１１の記録状況から求めることができる。

図３は、フラッシュメモリに分割記録するデータＣｄｆのデータ量の算出方法の一例について説明するための模式図である。

図３（ａ）に示すように、ディスクの最外周でのデータ転送速度をＤ１とし、最内周でのデータ転送速度をＤ２とするとき、ＨＤＡ１１のデータ転送速度は最外周において最も大きく、内周側に行くほど徐々に低下し、最内周において最も小さくなる。そして、ＨＤＡ１１の総容量を面積Ｃ１で表した場合、データ転送速度の低下分を補い、最外周でのデータ転送速度Ｄ１を維持するために必要なフラッシュメモリ１２の容量は、面積Ｃ２に相当する部分であり、次のようになる。
Ｃ２＝Ｃ１×（Ｄ１−Ｄ２）／（Ｄ１＋Ｄ２） ・・・（１）
なお、データ転送速度Ｄ１，Ｄ２をセクタ数として考えた場合もこれと実質的に等価となる。つまり、最外周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘ、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎとするとき、フラッシュメモリ１２の容量は次のようになる。
Ｃ２＝Ｃ１×（Ｎｍａｘ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ＋Ｎｍｉｎ） ・・・（２）

よって、記録データＣｄを常にデータ転送速度Ｄ１で記録するためには、記録位置が最外周である場合を除き、ＨＤＡ１１とフラッシュメモリ１２への分割記録が必要となる。ＨＤＡ１１に分割記録されるデータをＣｄｄ、フラッシュメモリ１２に分割記録されるデータをＣｄｆとするとき、記録データＣｄは次のようになる。
Ｃｄ＝Ｃｄｄ＋Ｃｄｆ ・・・（３）

大容量データを記録する場合、ＨＤＡ１１内の連続するセクタにまとめて記録することは実際上極めて困難であることから、記録データＣｄを記録可能なＨＤＡ１１の空き領域（空きブロック）を検索し、複数の空き領域に対して大容量データを分割して記録することが必要となる。通常、ＨＤＡ１１に対するデータの書き込みでは、データ転送速度の速い外周側の空きブロックが優先的に選択される。ディスクの外周側の記録領域を積極的に使用したほうが、高速なデータ転送速度を維持できるからである。なお、ここにいう分割記録とは、ディスク上に分散して記録することを意味し、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２への分割記録とは異なる意味である。

空きブロック数ｎに対応して記録データＣｄをｎ分割するとき、記録データＣｄは次のように表される。
Ｃｄ＝ΣＣｄｉ＝Ｃｄ１＋Ｃｄ２＋・・・＋Ｃｄｎ ・・・（４）

図３（ｂ）は、３つの空きブロックにデータＣｄを分割記録した状態を示している。この場合の分割数ｎ＝３であるため、記録データＣｄは次のようになる。
Ｃｄ＝Ｃｄ１＋Ｃｄ２＋Ｃｄ３ ・・・（５）

次に、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２への分割記録について考える。ＨＤＡ１１のｉ番目の空きブロックに記録するデータＣｄｉをＨＤＡ１１とフラッシュメモリ１２に分割記録する場合、記録データＣｄｉとＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２にそれぞれ記録されるデータＣｄｄｉ、Ｃｄｆｉとの関係は次のようになる。
Ｃｄｉ＝Ｃｄｄｉ＋Ｃｄｆｉ ・・・（６）

したがって、記録データＣｄは次のように表される。
Ｃｄ＝ΣＣｄｉ＝（ΣＣｄｄｉ＋ΣＣｄｆｉ）＝（Ｃｄｄ１＋Ｃｄｆ１）＋（Ｃｄｄ２＋Ｃｄｆ２）＋・・・＋（Ｃｄｄｎ＋Ｃｄｆｎ） ・・・（７）

ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２への分割記録の割合Ｘ（＝Ｃｄｆｉ／Ｃｄｉ）は、空きブロックのトラック方向の位置によって異なる（すなわち、Ｘ１≠Ｘ２≠・・・≠Ｘｎ）ため、空きブロックごとに算出される。

図４は、ディスク上の記録位置と分割記録の割合Ｘとの関係について説明するための模式図である。

図４に示すように、ディスクの最外周から最内周までの径方向の距離をＲとし、ディスクの最外周から書き込み位置Ｐ（空きブロックのトラック方向の位置）までの距離をｒとするとき、分割記録の割合Ｘｉは次のようになる。
Ｘｉ＝（Ｄ１−Ｄ２）×ｒ／Ｄ１×Ｒ ・・・（８）
なお、トラック方向の距離Ｒ，ｒをトラック番号として考えた場合もこれと実質的に等価となる。

したがって、例えば、ディスクの最外周から距離ｒ１，ｒ２，ｒ３だけ離れた位置にそれぞれ書き込まれる分割記録データＣｄ１，Ｃｄ２，Ｃｄ３のデータ量に対して、フラッシュメモリ１２に分割記録するデータＣｄｆ１，Ｃｄｆ２，Ｃｄｆ３のデータ量はそれぞれ次のようになる。
Ｃｄｆ１＝Ｃｄ１×Ｘ１
＝Ｃｄ１×（Ｄ１−Ｄ２）×ｒ１／Ｄ１×Ｒ ・・・（９）
Ｃｄｆ２＝Ｃｄ２×Ｘ２
＝Ｃｄ２×（Ｄ１−Ｄ２）×ｒ２／Ｄ１×Ｒ ・・・（１０）
Ｃｄｆ３＝Ｃｄ３×Ｘ３
＝Ｃｄ３×（Ｄ１−Ｄ２）×ｒ３／Ｄ１×Ｒ ・・・（１１）

一方、ＨＤＡ１１に分割記録するデータＣｄｄ１，Ｃｄｄ２，Ｃｄｄ３のデータ量はそれぞれ次のようになる。
Ｃｄｄ１＝Ｃｄ１−Ｃｆｄ１ ・・・（１２）
Ｃｄｄ２＝Ｃｄ２−Ｃｆｄ２ ・・・（１３）
Ｃｄｄ３＝Ｃｄ３−Ｃｆｄ３ ・・・（１４）

そして、フラッシュメモリ１２に分割記録されるデータ全体Ｃｄｆのデータ量、ＨＤＡ１１に分割記録されるデータ全体Ｃｄｄのデータ量はそれぞれ次のようになる。
Ｃｄｆ＝ΣＣｄｆｉ＝Ｃｄｆ１＋Ｃｄｆ２＋・・・＋Ｃｄｆｎ ・・・（１５）
Ｃｄｄ＝ΣＣｄｄｉ＝Ｃｄｄ１＋Ｃｄｄ２＋・・・＋Ｃｄｄｎ ・・・（１６）

また、分割数ｎ＝３のときのＣｄｆ，Ｃｄｄはそれぞれ次のようになる。
Ｃｄｆ＝Ｃｄｆ１＋Ｃｄｆ２＋Ｃｄｆ３ ・・・（１７）
Ｃｄｄ＝Ｃｄｄ１＋Ｃｄｄ２＋Ｃｄｄ３ ・・・（１８）

こうしてフラッシュメモリ１２に分割記録するデータＣｄｆのデータ量を求めた後、フラッシュメモリ１２の空き容量Ｃｆと比較する（ステップＳ１７）。その結果、フラッシュメモリ１２の空き容量Ｃｆに収まっている（つまりＣｄｆ＜Ｃｆ）場合には（ステップＳ１７Ｙ）、データ記録時間Ｔ０，Ｔｈの算出を実行する（ステップＳ１８）。しかし、フラッシュメモリ１２の空き容量に収まっていない（つまりＣｄｆ≧Ｃｆ）場合には（ステップＳ１７Ｎ）、フラッシュメモリ１２への分割記録は行わず、ＨＤＡ１１のみにデータを記録する（ステップＳ２５）。

データ記録時間Ｔ０は、すべての記録データＣｄをＨＤＡ１１に一括記録した場合における推定記録時間Ｔ０であり、データ記録時間Ｔｈは、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２に分割記録した場合における推定記録時間である。ＨＤＡ１１に一括記録した場合の推定記録時間Ｔ０が分割記録時の推定記録時間Ｔｈよりも大きい（Ｔ０＞Ｔｈ）場合には（ステップＳ１９Ｙ）、記録データＣｄの分割処理を行った後（ステップＳ２０）、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２に分割後のデータＣｄｄ，Ｃｄｆをそれぞれ書き込む（ステップＳ２１）。一方、推定記録時間Ｔ０が分割時の推定記録時間Ｔｈ以下（Ｔ０≦Ｔｈ）の場合には（ステップＳ１８Ｎ）、記録データＣｄ全体をＨＤＡ１１のみに書き込む（Ｓ２５）。

このように、記録データが分割記録に適したデータであるかどうかを判断し、適したデータである場合には分割記録を行い、適さない場合には他の好適な記録処理を行うので、大容量データを高速記録することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＨＤＡ１１及びフラッシュメモリ１２に所定のデータを分割記録する際、データの記録位置がディスクの内周側に近いほどフラッシュメモリ１２への分割記録の割合Ｘを高めるので、ディスク全面において常に最大データ転送速度Ｄ１を実現することができる。したがって、圧縮されたハイビジョン映像データの高速転送や複数の映像データの同時転送、さらには非圧縮ハイビジョン映像データのような極めて高い転送速度を必要とするデータを記録する場合であっても、ディスクの内周側を使用して記録することができる。

また、本実施形態によれば、記録データのデータ量に合わせて記録方法を変更し、特に、記録データのデータ量が所定の閾値Ａ２（例えば４００ＭＢ）を超える場合に分割記録を実行することから、本発明による顕著な効果を得ることができる。

上記実施形態においては、ディスク上の任意の記録位置において最外周のデータ転送速度Ｄ１が常に維持されるようにデータを分割記録しているが、必ずしも最外周のデータ転送速度Ｄ１を維持する必要はなく、それよりも多少低いデータ転送速度Ｄ３（Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２）を基準速度として設定し、その基準速度Ｄ３を下回らないようにデータの分割記録を実行するようにしても良い。

図５は、フラッシュメモリに分割記録するデータＣｄｆのデータ量の算出方法の他の例について説明するための模式図である。

図５（ａ）に示すように、ディスクの最外周でのデータ転送速度をＤ１とし、最内周でのデータ転送速度をＤ２とするとき、ＨＤＡ１１のデータ転送速度は最外周において最も大きく、内周側に行くほど徐々に低下し、最内周において最も小さくなることは上述の通りである。そして、ＨＤＡ１１の総容量を面積Ｃ１で表した場合、データ転送速度の低下分を補い、少なくとも基準速度Ｄ３を維持するために必要なフラッシュメモリ１２の容量は、面積Ｃ３に相当する部分であり、次のようになる。
Ｃ３＝Ｃ１×（Ｄ３−Ｄ２）／（Ｄ１＋Ｄ２） ・・・（１９）
なお、データ転送速度Ｄ１，Ｄ２をセクタ数として考えた場合もこれと実質的に等価となる。つまり、最外周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘ、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎ，最外周からｉ番目のゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｉとするとき、フラッシュメモリ１２の容量は次のようになる。
Ｃ３＝Ｃ１×（Ｎｉ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ＋Ｎｍｉｎ） ・・・（２０）

そして、図５（ｂ）に示すように、記録データＣｄを常にデータ転送速度Ｄ３以上で記録するためには、記録位置が最外周から距離ｒ０までの一定の範囲内にある場合を除き、ＨＤＡ１１とフラッシュメモリ１２への分割記録が必要となる。ＨＤＡ１１に分割記録されるデータをＣｄｄ、フラッシュメモリ１２に分割記録されるデータをＣｄｆとするとき、記録データＣｄは上述した式（２）のようになる。

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、それらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、ＨＤＡ１１とフラッシュメモリ１２とを組み合わせた構成について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ＨＤＡ１１と他の不揮発性半導体メモリとの組み合わせも可能である。この場合、不揮発性メモリのデータ転送速度はＨＤＡ１１よりも高速であることが必要である。他の不揮発性半導体メモリとしては、例えば、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＰＲＡＭ（Phase change Random Access Memory）、ＲｅＲＡＭ（Resistance Random Access Memory）等を挙げることができる。

さらに、本発明は、ＨＤＡ１１と不揮発性半導体メモリ１２との組み合わせに限定されるものではなく、記録位置に応じてデータ転送速度の異なる第１の記録媒体と、記録位置によらず前記第１の記録媒体よりもデータ転送速度が高く且つ第１の記録媒体よりも容量の小さな第２の記録媒体との組み合わせによって構成されてもよい。かかる構成において、第１及び第２の記録媒体に所定のデータを分割記録する際、第１の記録媒体の記録位置に応じて所定のデータの分割の割合を変更すれば、第１の記録媒体の任意の記録位置において一定のデータ転送速度を実現することができる。したがって、第１の記録媒体におけるデータ転送速度の比較的遅い領域に大容量のシーケンシャルデータを高速記録することができる。

本発明の好ましい実施形態による記録装置の構成を示すブロック図である。 記録装置１０の書き込み処理について説明するためのフローチャートである。 フラッシュメモリ１２に分割記録するデータの総データ量Ｃｄｆの算出方法の一例について説明するための模式図である。 ディスク上の記録位置と分割記録の割合Ｘとの関係について説明するための模式図である。 フラッシュメモリ１２に分割記録するデータの総データ量Ｃｄｆの算出方法の他の例について説明するための模式図である。

符号の説明

１０ 記録装置
１１ ハードディスクアセンブリ（ＨＤＡ）
１２ フラッシュメモリ
１３ ＳＤＲＡＭ
１４ ハイブリッドコントローラ
１５ ホストインターフェース
２０ ホスト

Claims (9)

1. 記録位置に応じてデータ転送速度の異なる第１の記録媒体と、記録位置によらず前記第１の記録媒体よりもデータ転送速度が高い第２の記録媒体と、前記第１及び第２の記録媒体の動作を制御するコントローラとを備え、
   前記コントローラは、前記第１及び第２の記録媒体に所定のデータを分割記録する際、第１の記録媒体の記録位置に応じて前記所定のデータの分割の割合を変更することを特徴とする記録装置。
2. 前記第１の記録媒体は、記録位置が外周側に近いほどデータ転送速度が高く、記録位置が内周側に近いほどデータ転送速度が低いハードディスクアセンブリであり、
   前記第２の記録媒体は、記録位置によらずデータ転送速度がほぼ一定な不揮発性半導体メモリであり、
   前記コントローラは、前記所定のデータの記録位置がハードディスクアセンブリの内周側に近いほど前記不揮発性半導体メモリへの分割記録の割合を高めることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記コントローラは、前記所定のデータが所定のデータ量を超える場合に、前記分割記録を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 揮発性半導体キャッシュメモリをさらに備え、
   前記コントローラは、
   前記所定のデータが第１のデータ量以下である場合に、前記揮発性半導体キャッシュメモリに前記所定のデータを記録し、
   前記所定のデータが第１のデータ量を超え且つ第２のデータ量以下である場合に、前記不揮発性半導体メモリに前記所定のデータを記録し、
   前記所定のデータが第２のデータ量を超え且つ第３のデータ量以下である場合に、前記分割記録を実行することなく前記ハードディスクアセンブリに前記所定のデータを一括記録し、
   前記所定のデータが第３のデータ量を超える場合に、前記分割記録を実行することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
5. 前記コントローラは、前記ハードディスクアセンブリの記録位置に対して必要な不揮発性半導体メモリの容量を計算し、前記計算値よりも不揮発性半導体メモリの空き容量が大きい場合に前記分割記録を実行することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の記録装置。
6. 前記ハードディスクアセンブリの総容量をＣ１、最外周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘ、ｉ番目のゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｉ、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎとするとき、前記不揮発性半導体メモリは、少なくともＣ１×（Ｎｉ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ＋Ｎｍｉｎ）の容量を有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の記録装置。
7. 前記ハードディスクアセンブリの総容量をＣ１、最外周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍａｘ、最内周ゾーンのトラック当たりのセクタ数をＮｍｉｎとするとき、前記不揮発性半導体メモリは、少なくともＣ１×（Ｎｍａｘ−Ｎｍｉｎ）／（Ｎｍａｘ＋Ｎｍｉｎ）の容量を有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の記録装置。
8. 前記不揮発性半導体メモリへの分割記録の有効又は無効を指定する機能を備えることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載の記録装置。
9. 記録位置に応じてデータ転送速度の異なる第１の記録媒体と記録位置によらず前記第１の記録媒体よりもデータ転送速度が高い第２の記録媒体とを備えた記録装置の制御方法であって、
   前記第１及び第２の記録媒体に所定のデータを分割記録する際、前記第１の記録媒体の記録位置に応じて前記所定のデータの分割の割合を変更することを特徴とする記録装置の制御方法。

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