JP2010067271A - ハイブリッドハードディスクドライブ制御方法、記録媒体及びハイブリッドハードディスクドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＤＤがホストから動画像ファイルのような大容量のデータファイルの判読を要請された場合、大容量データファイルを不揮発性メモリから判読してホストに伝送することによって、伝送速度を向上させて消費電力を節減させることが可能なハイブリッドハードディスクドライブ制御方法、記録媒体及びハイブリッドハードディスクドライブを提供する。
【解決手段】ホストから判読命令語が入力される段階と、判読対象ファイルのメタデータを検索する段階と、メタデータが所定の設定条件を充足しているか否かを判断する段階と、メタデータが設定条件を充足する場合、第１保存装置から判読対象ファイルをコピーして第２保存装置に保存する段階とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスクドライブに係り、特に、データを保存するための記録媒体として１次保存装置であるハードディスクだけでなく、２次保存装置である不揮発性メモリを含むハイブリッドハードディスクドライブに関する。

本発明に関する技術としては、特許文献１及び特許文献２がある。

ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）は、磁気ヘッドを利用してディスクにデータを記録し又はディスクからデータを判読（再生）するデータ保存装置の一種である。このようなＨＤＤは、近年次第に高容量化、高密度化及び高軽量化しており、ディスク回転方向の密度であるＢＰＩ（Bit Per Inch）と半径方向である密度のＴＰＩ（Track Per Inch）が増加する趨勢にある。したがって、磁気ヘッドの浮上高さを下げて、記録周波数を増加させる方向にＨＤＤの開発を進める必要がある。

一方、近年では、１次保存装置であるハードディスクだけでなく、２次保存装置である不揮発性メモリを有するハイブリッドＨＤＤが開発された。

特開昭６３−２２８２１１号公報 特開平７−２２５７１４号公報

従来のハイブリッドＨＤＤは、容量の大きな動画像ファイルをホストに伝送するとき、動画像再生時間がデータ伝送速度に比べて長いために、動画像再生時間に合わせて、データ伝送速度を調節しなければならなかった。したがって、従来のハイブリッドＨＤＤは、ホストが動画像再生を完了するまでは、スピンドルモータ又はボイスコイルモータなどを省力モードに切替えられない。これは電力消費の側面とシステム性能の側面とで問題を起こすものである。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＨＤＤがホストから動画像ファイルのような大容量のデータファイルの判読を要請された場合、大容量データファイルを不揮発性メモリから判読してホストに伝送することによって、伝送速度を向上させて消費電力を節減させることが可能な、新規かつ改良されたハイブリッドハードディスクドライブ制御方法、記録媒体及びハイブリッドハードディスクドライブを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ホストから判読命令語が入力される段階と、判読対象ファイルのメタデータを検索する段階と、メタデータが所定の設定条件を充足しているか否かを判断する段階と、メタデータが設定条件を充足する場合、第１保存装置から判読対象ファイルをコピーして第２保存装置に保存する段階とを含むことを特徴とするハイブリッドハードディスクドライブ制御方法が提供される。

上記メタデータが設定条件を充足する場合、判読対象ファイルの論理ブロックアドレスを所定の論理ブロックアドレスリストに保存する段階をさらに含んでもよい。

上記判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが、論理ブロックアドレスリストに存在するか否かを判断する段階と、論理ブロックアドレスがアドレスリストに存在する場合、第２保存装置から判読対象ファイルを判読してホストに伝送する段階とを含んでもよい。

上記設定条件は、ファイル拡張子条件、ファイル容量条件、及びファイル名条件のうち、少なくとも一つを含んでもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、判読対象ファイルの情報が所定の設定条件を充足しているか否かを判断する段階と、判読対象ファイルの情報が設定条件を充足する場合、第１保存装置から判読対象ファイルをコピーして第２保存装置に保存する段階と、第２保存装置に保存された判読対象ファイルをホストに伝送する段階とを含むことを特徴とするハイブリッドハードディスクドライブ制御方法が提供される。

上記情報が設定条件を充足する場合、判読対象ファイルの論理ブロックアドレスを所定の論理ブロックアドレスリストに保存する段階と、判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが、論理ブロックアドレスリストに存在するか否かを判断する段階とをさらに含んでもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の方法を実行するためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な記録媒体が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、メイン保存装置として使われる第１保存装置と、サブ保存装置として使われる第２保存装置と、ホストから判読命令語が伝送され、判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが所定の論理ブロックアドレスリストに存在するか判断し、論理ブロックアドレスがアドレスリストに存在しない場合、判読対象ファイルのメタデータが所定の設定条件を充足しているかを判断し、メタデータが設定条件を充足する場合、第１保存装置から判読対象ファイルをコピーして第２保存装置に保存する中央処理装置と、を含むことを特徴とする、ハイブリッドハードディスクドライブが提供される。

上記中央処理装置は、論理ブロックアドレスがアドレスリストに存在する場合、第２保存装置から判読対象ファイルを判読してホストに伝送し、前記論理ブロックアドレスが前記アドレスリストに存在しない場合、第１保存装置から判読対象ファイルを判読してホストに伝送してもよい。

上記第１保存装置は、少なくとも一つのディスクを含み、第２保存装置は、ＰＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＮＲＡＭ、ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ、及びＮＯＲ ＦＬＡＳＨのうち、少なくとも一つを含んでもよい。

以上説明したように本発明によれば、ホストが動画像のように再生時間の長い大容量データファイルの判読を要請する場合、ハードディスクに保存された大容量データファイルをデータ接近速度の速い不揮発性メモリに保存し、大容量データファイルを不揮発性メモリから判読するように制御することによって、ハードディスク探索による消費電力を減少させ、またシステムのデータ処理速度及び安定度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るハイブリッドＨＤＤを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッドＨＤＤを含むコンピュータシステムを示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係るハイブリッドＨＤＤを示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るハイブリッドＨＤＤの制御方法を示すフローチャートである。

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。

本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の好適な実施の形態を示す添付図面及び図面に記載された内容を参照しなければならない。本発明を説明するに当たって、関連した公知の構成又は機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に混同させうると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドＨＤＤを示すブロック図である。図１を参照すれば、本実施形態に係るハイブリッドＨＤＤは、ディスク１１０、スピンドルモータ１１５、ヘッド１２０、アクチュエータ１２５、ボイスコイルモータ１３０、ＶＣＭ駆動回路１３５、ＳＰＭ駆動回路１４０、ＣＰＵ１４５、ＲＯＭ１５０、ＲＡＭ１５５、ＮＶＣ１６０、前置増幅器１６５、Ｒ／Ｗチャンネル回路１７０、ＨＤＣ１７５及びホストインターフェース１８０を含む。以下、これら構成要素に対して詳細に説明する。

ここで、ＨＤＤはHard Disk Driveを、ＶＣＭはVoice Coil Motorを、ＳＰＭはSpindle Motorを、ＣＰＵはCentral Processing Unitを、ＲＯＭはRead Only Memoryを、ＲＡＭはRandom Access Memoryを、ＮＶＣはNon-Volatile Cashを、Ｒ／ＷはRead/Writeを、ＨＤＣはHard Disk Controllerを各々示す。

ディスク１１０は、２つのディスク表面を有し、そのうち、１つはデータの記録される記録表面として使われる。ディスク１１０は複数個でありうる。通常、情報はディスク１１０の同心円型トラックに記録される。ヘッド１２０は、ディスク１１０にデータを記録してディスク１１０からデータを判読（判読）するために使われる。ヘッド１２０は記録ヘッドと判読ヘッドとを含む。ヘッド１２０は、複数個でありうる。アクチュエータ１２５は、ヘッド１２０を搭載し、そのヘッド１２０を、ディスクを横切って移動させる。

スピンドルモータ１１５は、ＳＰＭ駆動回路１４０によってその速度が制御され、ディスク１１０を一定の速度で回転させる。ＶＣＭ１３０は、ＶＣＭ駆動回路１３５によってその速度が制御され、アクチュエータ１２５を一定の範囲内で移動させる。前置増幅器１６５は、ヘッド１２０により判読された判読信号を増幅し、記録データを記録電流に変換する。Ｒ／Ｗチャンネル回路１７０は増幅された判読信号に対してＡ／Ｄ変換を行い、記録データをコーディングし、判読データをデコーディングする。

ＨＤＣ１７５は、ホストインターフェース１８０を介してホスト（図示せず。）から入力された命令語をＣＰＵ１４５に伝送し、Ｒ／Ｗチャンネル回路１７０から入力されたデータを、ホストインターフェース１８０を介してホストに伝送する。ＲＯＭ１５０は、制御プログラムと各種パラメータを保存する。ＲＡＭ１５５は、ＣＰＵ１４５の作業空間を提供する。ＮＶＣ１６０は、データ記録が可能な不揮発性メモリである。ここで、ＮＶＣ１６０は、ＮＡＮＤフラッシュ又はＮＯＲフラッシュでありうる。ＣＰＵ１４５は、全体プロセスを制御し、マイクロプロセッサー又はデジタル信号処理装置でありうる。

ＣＰＵ１４５は、ホストからデータ判読命令語を受信すると、判読命令語において判読対象とされた判読対象ファイルのＬＢＡ（Logical Block Addressing：論理ブロックアドレス）が、所定のＬＢＡリストに含まれているかを検索する。ＬＢＡリストは、ディスク１１０とＮＶＣ１６０に同時に保存されたデータファイルのＬＢＡを示す。ＬＢＡリストは、ＮＶＣ１６０の一部領域に存在する情報でありうる。ＣＰＵ１４５は、判読対象ファイルのＬＢＡがＬＢＡリストに存在する場合、ＮＶＣ１６０でＬＢＡを有するデータファイルを判読してホストに伝送する。

ＣＰＵ１４５は、判読対象ファイルのＬＢＡがＬＢＡリストに存在しない場合、ＬＢＡを有する判読対象ファイルのメタデータを検索する。メタデータはディスク１１０の一部領域に存在する情報でありうる。メタデータはファイルパス、ファイル名、ファイル容量及びファイル拡張子などを含みうる。ＣＰＵ１４５は、メタデータが設定条件を充足しているか否かを判断する。設定条件は、例えば拡張子（＊．ｍｐｇ）、容量（１００Ｍｂ以上）であって、ユーザによって変更されうる。

ＣＰＵ１４５は、メタデータが設定条件を充足する場合、ディスク１１０から判読対象ファイルを判読してＮＶＣ１６０に保存し、ＮＶＣ１６０に保存された判読対象ファイルをホストに伝送する。ＣＰＵ１４５は、ＬＢＡリストに判読対象ファイルのＬＢＡを追加してＬＢＡリストを更新する。ＣＰＵ１４５は、メタデータが設定条件を充足しない場合、ディスク１１０から判読対象ファイルを判読してホストに伝送する。

図２は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドＨＤＤを含むコンピュータシステムを示すブロック図である。図２を参照すれば、本実施形態に係るコンピュータシステムは、ホスト２１０とハイブリッド（HYBRID）ＨＤＤ２２０を含む。ハイブリッドＨＤＤ２２０は、ＣＰＵ２２２、１次保存装置２２４及び２次保存装置２２６を含む。以下、これら構成要素について詳細に説明する。

ホスト２１０は、パソコン又はこれに装着されたマイクロプロセッサーでありうる。ホスト２１０は、ハイブリッドＨＤＤ２２０に記録命令語又は判読命令語を伝送し、ハイブリッドＨＤＤ２２０から判読データが伝送される。ＣＰＵ２２２は、ホスト２１０から伝送された判読命令語に応答して１次保存装置２２４又は２次保存装置２２６に保存されたデータファイルを判読してホスト２１０に伝送する。１次保存装置２２４はディスクであり、２次保存装置２２６は不揮発性メモリでありうる。

ＣＰＵ２２２は、ホスト２１０から伝送された判読命令語において判読対象とされた判読対象ファイルのメタデータを検索する。該検索されたメタデータが所定条件に該当する場合、第１保存装置２２４に保存された判読対象ファイルを第２保存装置２２６にコピーした後、判読対象ファイルのＬＢＡをＬＢＡリストに記録する。その後、ＣＰＵ２２２は、ホスト２１０からＬＢＡリストに保存されたＬＢＡを有するファイルに対する判読命令語が再受信された場合、第２保存装置２２６から判読対象ファイルを判読してホスト２１０に伝送する。

図３は、本発明の他の実施形態に係るハイブリッドＨＤＤを示すブロック図である。図３を参照すれば、本実施形態に係るハイブリッドＨＤＤは、ＣＰＵ３１０、ＬＢＡリスト保存装置３２０、不揮発性メモリ３３０、メタデータ保存装置３４０及びハードディスク３５０を含む。以下、これら構成要素について詳細に説明する。

ＣＰＵ３１０は、ホスト（図示せず。）から伝送される記録命令語又は判読命令語によって動作される。ＣＰＵ３１０は、デジタル信号プロセッサー、マイクロプロセッサー、又はマイクロコントローラでありうる。ＣＰＵ３１０は、判読命令語において判読対象とされた対象ファイルを不揮発性メモリ３３０又はハードディスク３５０から判読してホストに伝送する。ＣＰＵ３１０は、判読対象ファイルが、ユーザが設定した条件を充足する場合、不揮発性メモリ３３０から判読対象ファイルを判読してホストに伝送する。

ＬＢＡリスト保存装置３２０は、所定条件を充足する判読対象ファイルのＬＢＡを保存する媒体であって、別途の保存装置ではない不揮発性メモリ３３０に統合されて具現されうる。メタデータ保存装置３４０は、ハードディスク３５０に記録されたファイル名、拡張子及び容量に関する情報を保存する媒体であって、別途の保存装置ではないディスク３５０に統合されて具現されうる。不揮発性メモリ３３０は、ＰＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＮＲＡＭ、ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ、又はＮＯＲ ＦＬＡＳＨを含むことができる。

図４は、本発明の一実施形態に係るハイブリッドＨＤＤ制御方法を示すフローチャートである。

ホストから判読命令語が入力される（Ｓ４０５）。判読命令語には、判読対象ファイルの論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）が含まれる。所定の論理ブロックアドレス（ＬＢＡ）リストを検索する（Ｓ４１０）。論理ブロックアドレスリストはフラッシュメモリに保存されうる。論理ブロックアドレスリストに判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが含まれているかを判断する（Ｓ４１５）。論理ブロックアドレスリストに論理ブロックアドレスが含まれる場合、論理ブロックアドレスを利用してフラッシュメモリで判読対象ファイルを判読する（Ｓ４２０）。判読した判読対象ファイルをホストに伝送する（Ｓ４２５）。

論理ブロックアドレスリストに論理ブロックアドレスが含まれない場合、論理ブロックアドレスを有する判読対象ファイルのメタデータを検索する（Ｓ４３０）。メタデータはハードディスクに保存されたデータでありうる。メタデータが設定条件に該当しているかを判断する（Ｓ４３５）。メタデータが設定条件に該当しない場合、論理ブロックアドレスを利用して、ハードディスクから判読対象ファイルを判読する（Ｓ４４０）。判読した判読対象ファイルをホストに伝送する（Ｓ４４５）。

メタデータが設定条件に該当する場合、論理ブロックアドレスを利用してハードディスクから判読対象ファイルを判読する（Ｓ４５０）。判読対象ファイルをフラッシュメモリに保存する（Ｓ４５５）。ハードディスクとフラッシュメモリに保存された判読対象ファイルは、互いに同じ論理ブロックアドレスを有する。判読した判読対象ファイルをホストに伝送する（Ｓ４６０）。論理ブロックアドレスリストに判読対象ファイルの論理ブロックアドレスを保存する（Ｓ４６５）。

一方、本発明は、方法、装置、システムとして実行されうる。ソフトウェアとして実行される時、本発明の構成手段は必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラム又はコードセグメントは、プロセッサー可読媒体に保存されて伝送媒体又は通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号により伝送されうる。

プロセッサー可読媒体は、情報の保存又は伝送が可能ないかなる媒体も含む。プロセッサー可読媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ハードディスク、光繊維媒体などがある。コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電子系、無線周波数網のような伝送媒体上に伝播されうるいかなる信号も含む。

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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、多様な形態の保存装置に適用され、特に本発明をＨＤＤ及び多様な方式のメモリ装置のような保存装置が含まれたデータ保存システムに適用する場合、システムのデータ処理速度及び安定度などの性能を向上させうる。

１１０ ディスク
１１５ スピンドルモータ
１２０ ヘッド
１２５ アクチュエータ
１３０ ボイスコイルモータ
１３５ ＶＣＭ駆動回路
１４０ ＳＰＭ駆動回路
１４５ ＣＰＵ
１５０ ＲＯＭ
１５５ ＲＡＭ
１６０ ＮＶＣ
１６５ 前置増幅器
１７０ Ｒ／Ｗチャンネル回路
１７５ ＨＤＣ
１８０ ホストインターフェース

Claims (10)

1. ホストから判読命令語が入力される段階と、
   判読対象ファイルのメタデータを検索する段階と、
   前記メタデータが所定の設定条件を充足しているか否かを判断する段階と、
   前記メタデータが前記設定条件を充足する場合、第１保存装置から前記判読対象ファイルをコピーして第２保存装置に保存する段階と
   を含むことを特徴とする、ハイブリッドハードディスクドライブ制御方法。
2. 前記メタデータが前記設定条件を充足する場合、前記判読対象ファイルの論理ブロックアドレスを所定の論理ブロックアドレスリストに保存する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッドハードディスクドライブ制御方法。
3. 前記判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが、前記論理ブロックアドレスリストに存在するか否かを判断する段階と、
   前記論理ブロックアドレスが前記アドレスリストに存在する場合、前記第２保存装置から前記判読対象ファイルを判読して前記ホストに伝送する段階と
   をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッドハードディスクドライブ制御方法。
4. 前記設定条件は、
   ファイル拡張子条件、ファイル容量条件、及びファイル名条件のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッドハードディスクドライブ制御方法。
5. 判読対象ファイルの情報が所定の設定条件を充足しているか否かを判断する段階と、
   前記判読対象ファイルの情報が前記設定条件を充足する場合、第１保存装置から前記判読対象ファイルをコピーして第２保存装置に保存する段階と、
   前記第２保存装置に保存された前記判読対象ファイルをホストに伝送する段階と
   を含むことを特徴とする、ハイブリッドハードディスクドライブ制御方法。
6. 前記情報が前記設定条件を充足する場合、前記判読対象ファイルの論理ブロックアドレスを所定の論理ブロックアドレスリストに保存する段階と、
   前記判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが、前記論理ブロックアドレスリストに存在するか否かを判断する段階と
   をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のハイブリッドハードディスクドライブ制御方法。
7. 請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読取り可能な記録媒体。
8. メイン保存装置として使われる第１保存装置と、
   サブ保存装置として使われる第２保存装置と、
   ホストから判読命令語が伝送され、判読対象ファイルの論理ブロックアドレスが所定の論理ブロックアドレスリストに存在するか判断し、前記論理ブロックアドレスが前記アドレスリストに存在しない場合、前記判読対象ファイルのメタデータが所定の設定条件を充足しているかを判断し、前記メタデータが前記設定条件を充足する場合、前記第１保存装置から前記判読対象ファイルをコピーして前記第２保存装置に保存する中央処理装置と、を含むことを特徴とする、ハイブリッドハードディスクドライブ。
9. 前記中央処理装置は、
   前記論理ブロックアドレスが前記アドレスリストに存在する場合、前記第２保存装置から前記判読対象ファイルを判読して前記ホストに伝送し、前記論理ブロックアドレスが前記アドレスリストに存在しない場合、前記第１保存装置から前記判読対象ファイルを判読して前記ホストに伝送することを特徴とする、請求項８に記載のハイブリッドハードディスクドライブ。
10. 前記第１保存装置は、少なくとも一つのディスクを含み、
    前記第２保存装置は、ＰＲＡＭ、ＦＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲＲＡＭ、ＮＲＡＭ、ＮＡＮＤ ＦＬＡＳＨ、及びＮＯＲ ＦＬＡＳＨのうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項８又は９に記載のハイブリッドハードディスクドライブ。
    

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