JP2010123221A - 録画機器及び揮発性メモリのリフレッシュ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の揮発性メモリを備えた録画機器において、揮発性メモリのリフレッシュサイクルをできるだけ長くし、消費電力を低減できるようにする。
【解決手段】録画再生機器は、複数の揮発性メモリを備えたメモリディスク１０を有し、メモリディスク１０に録画データを記録する。メモリディスク１０は、複数の揮発性メモリを構成する所定の単位（メモリチップなど）毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定し、リフレッシュサイクルの規定値及び実力値に基づいて、所定の単位毎にリフレッシュサイクルを制御することにより、複数の揮発性メモリのリフレッシュ動作を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、録画機器及び揮発性メモリのリフレッシュ方法に関し、より詳細には、揮発性メモリに録画データを記録することが可能な録画機器及び揮発性メモリのリフレッシュサイクルを制御するための方法に関する。

従来、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等の揮発性メモリを用いるデータ保存装置（メモリディスクと呼ぶ）がコンピュータで用いられている。このＤＲＡＭは、セル内のＭＯＳキャパシタに電荷をチャージしてデータを保持する構造であるため、データを保持するために一定時間毎にリフレッシュ動作が必要となる。このため、ＤＲＡＭを使用する機器は、一般的にＤＲＡＭコントローラ等によって、一定間隔でリフレッシュ動作を行うように構成されている。

このようなＤＲＡＭに代表されるリフレッシュが必要な揮発性メモリにデータを記録する機器においては、使用しない、または、直近に使用予定のないメモリに対してもリフレッシュ動作を行っており、さらには、停電時などのように外部電源の供給が不安定になり、バックアップ電源（蓄電池）に切り替わった場合でも、同様に、リフレッシュ動作が行われてしまう。これにより、限りあるバックアップ電源に対して、使用されないメモリにより不必要な電力が消費されてしまうという問題があった。

これに対して、例えば、特許文献１には、ＤＲＡＭの使用状態に応じて、リフレッシュする領域を変更することができるＤＲＡＭの制御装置が記載されている。この装置は、ＤＲＡＭがワークエリアや記録バッファ等の複数の領域に分割されて使用される場合、ＤＲＡＭコントローラは、所定の領域のみしか使用しない待機状態であるか否かをＣＰＵで判定し、待機状態であれば、所定の領域のみをリフレッシュし、待機状態でなければ、領域全体をリフレッシュするべくセレクタにより選択を行い、同時にタイマによりリフレッシュ間隔の調整も同時に行う。これにより、待機状態では、使用されていない領域のリフレッシュを行わず、消費電力の低減を図るようにしている。

ここで、通常、メモリのチップ（または、モジュール，バンク，ユニットなどの単位）毎に規定されているリフレッシュサイクルの規定時間（数十ミリ秒程度）内のサイクルでリフレッシュ動作を行い、メモリの記憶セルに蓄えられた電荷の保持を行っているが、一般的にメモリの規定値はメモリの実力値に対してある程度のマージンを持っている。これについて下記の図８に基づいて説明する。

図８は、揮発性メモリの記憶セルに蓄積された電荷の放電曲線を説明するための図である。図中、縦軸は電荷量、横軸は時間を示す。揮発性メモリの記憶セルに蓄えられた電荷は、時間と共に記憶セル外部に徐々に漏れ、記憶セルに蓄えられた電荷量はなだらかな下降曲線を描いて減少する。

図８において、（１）は揮発性メモリの保証されるべき仕様として想定された放電曲線、（２）は揮発性メモリの実力となる放電曲線、（３）はデータ保持に最低限必要な電荷量、（４）は揮発性メモリのリフレッシュサイクルの規定（スペック）値、（５）は揮発性メモリのリフレッシュサイクルの実力値を示す。（３）に示す電荷量を下回ると、揮発性メモリの記憶セルに記憶されているデータを保証できないことになる。この例では実力値が規定値の約２倍となっている。
特開２０００−３３９９５５号公報

上記の図８で説明したように、揮発性メモリの規定値はその実力値に対してある程度のマージンを持っているため、リフレッシュサイクルを実力値まで長くすることが可能である。これにより、例えば、停電等により容量の限られたバックアップ用電源（蓄電池）に切り替わった場合などに、揮発性メモリに対してより効果的に消費電力を低減することができるものと考えられる。

ここで、リフレッシュ電流値（Ｉｃｃ）は、リフレッシュ電流（大きさ）とリフレッシュ回数（クロックレート）とリフレッシュ時間とを乗じたものであり、揮発性メモリに供給するクロックレートを変更することで、リフレッシュサイクルを制御している。このクロックレートを落とす、すなわち、リフレッシュサイクルを長くすることで、上記Ｉｃｃを小さくできるため、消費電力の低減が可能となる。

しかしながら、特許文献１に記載の発明をはじめとする従来技術では、リフレッシュサイクルの変更は予め決められた規定値内で行われており、また、バックアップ電源に切り替わったときの対策についても何ら考慮されていない。さらに、従来技術においては、揮発性メモリ毎にリフレッシュサイクルの実力値を見極める手段を備えていないため、リフレッシュサイクルの規定値を超えて変更することはできなかった。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、複数の揮発性メモリを備えた録画機器において、揮発性メモリのリフレッシュサイクルをできるだけ長くし、消費電力を低減できるようにすること、を目的とする。

上記課題を解決するために、第１の技術手段は、複数の揮発性メモリを備え、該複数の揮発性メモリに録画データを記録する録画機器であって、前記複数の揮発性メモリを構成する所定の単位毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、該規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定する実力値決定手段と、前記規定値及び前記実力値に基づいて、前記所定の単位毎にリフレッシュサイクルを制御することにより、前記複数の揮発性メモリのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段とを備えたことを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記所定の単位は、１つの揮発性メモリからなるメモリチップ単位、複数の揮発性メモリからなるメモリモジュール単位、複数の揮発性メモリと該複数の揮発性メモリに対するデータのライト及びリードを制御するメモリコントローラとからなるメモリバンク単位、複数のメモリコントローラと該複数のメモリコントローラを制御するファイルシステムコントローラとからなるメモリユニット単位のいずれかであることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記実力値決定手段は、前記規定値よりも所定時間だけ延ばした値を、リフレッシュサイクルの設定値とし、該設定値によりリフレッシュ動作を行うようにした状態で、データのライト及びリードを行い、該ライト及びリードのデータの一致部分が所定割合以上であるか否かを判定する処理を、該一致部分が所定割合未満と判定されるまで繰り返し、該一致部分が所定割合未満と判定されたときのリフレッシュサイクルの設定値の直前の値を、該リフレッシュサイクルの実力値とすることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、前記複数の揮発性メモリへの電力供給源として、外部電力源と蓄電池とを切り替え可能に有し、前記電力供給源が前記外部電力源から前記蓄電池に切り替えられたときに、前記リフレッシュ手段は、前記複数の揮発性メモリの少なくとも一部のリフレッシュサイクルを、前記規定値よりも長く，前記実力値以下の範囲で設定し、該設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うことを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、揮発性メモリ毎に使用中か否か、又は、使用される予定か否かを判定する使用状態判定手段を備え、前記リフレッシュ手段は、前記使用状態判定手段により、使用されていない、又は、使用予定がないと判定された揮発性メモリのリフレッシュサイクルを、前記規定値よりも長く，前記実力値以下の範囲で設定し、該設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うことを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記所定の単位が、複数の揮発性メモリからなるメモリモジュール単位であり、該メモリモジュール単位でリフレッシュ動作を行う際に、該リフレッシュ動作の前に、使用中又は使用予定のある揮発性メモリに対してデフラグを行うことを特徴としたものである。

第７の技術手段は、揮発性メモリ毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、該規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定し、前記規定値及び前記実力値に基づいて、前記揮発性メモリ毎にリフレッシュサイクルを制御することを特徴としたものである。

本発明によれば、複数の揮発性メモリを備えた録画機器において、リフレッシュサイクルの実力値を求めることにより、リフレッシュサイクルを規定値よりも長くすることができるため、録画機器の消費電力を低減することができる。
また、停電時等にバックアップ電源（蓄電池）に切り替わった場合でも、リフレッシュサイクルを規定値よりも長くすることにより、電池容量の限られた蓄電池を長持ちさせ、データの保持時間を延ばすことができる。
また、複数の揮発性メモリのうち、使用されていない、又は、使用予定のない揮発性メモリに対して、リフレッシュサイクルを規定値よりも長くすることができるため、録画機器の消費電力を低減することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の録画機器に係る好適な実施の形態について説明する。

まず、本発明に係る録画機器について、再生機能も備えた録画再生機器を例に挙げてその概要を説明する。但し、本発明において再生機能は必須ではなく、また録画再生機器として構成する場合にも以下に例示する構成に限ったものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る録画再生機器の構成例を示すブロック図である。図１で例示する録画再生機器１は、メモリディスク１０、チューナ１２、トランスコーダ１３、入出力Ｉ／Ｆ１４、リモコン受信部１６、デコーダ１７、音声出力部１８、表示出力部１９、及び、装置全体を制御するためのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory）等で構成される制御部１５を備えている。制御部１５では、以下に説明するような処理手順を実行するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを、ＣＰＵでＲＡＭに読み出しながら実行可能な状態で、ＲＯＭ等に格納しておけばよい。

チューナ１２は、アンテナ１１を経由してデジタル放送波を受信できる構成を有する。勿論、チューナ１２は、アナログ放送波とデジタル放送波の両方を受信できる構成としてもよいし、アナログ放送波のみを受信できる構成としてもよい。また、ＳＴＢ（Set Top Box）などによりデジタルチューナを外部接続する場合には、チューナ１２を設けなくてもよい。チューナ１２や外部接続のための端子等は、トランスコーダ１３、制御部１５、及びデコーダ１７等でなるバックエンド部に対して、フロントエンド部と呼ばれることもある。

入出力Ｉ／Ｆ１４は、ＢＤ，ＤＶＤ等の可搬記録媒体を装着してデータの入出力（書き込み／読み出し）を行う。入出力Ｉ／Ｆ１４は、制御部１５に設けたＩ／Ｆ１５ａを介して、制御部１５とのデータのやり取りを行う。なお、録画再生機器１において、入出力Ｉ／Ｆ１４は必須ではない。

また、録画再生機器１には、本発明の主たる特徴であるメモリディスク１０が設けられている。メモリディスク１０は、複数の揮発性メモリを有し、ＡＴＡブリッジ（ATA Bridge）１０ａにより、制御部１５に設けられたＡＴＡ Ｉ／Ｆ１５ｂと接続されている。この接続により、制御部１５とメモリディスク１０との間でのデータのやり取りが可能になる。なお、ＡＴＡ規格に基づき制御部１５とメモリディスク１０とが接続された例を示しているが、ＳＡＴＡ（Serial ATA）規格やＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）規格など他の規格に基づいて接続してもよい。但し、ここで例示したような規格を採用することで、制御部１５からメモリディスク１０がハードディスクのように見えるため、好ましい。

このように、録画再生機器１は、例えば、デジタルチューナ内蔵のメモリディスクレコーダ或いはメモリディスク一体型のＢＤレコーダやＤＶＤレコーダ、若しくは、デジタルチューナを外部接続可能なメモリディスクレコーダ或いはメモリディスク一体型のＢＤレコーダやＤＶＤレコーダなどとして、適宜構成することができる。

リモコン受信部１６は、リモコン等の操作入力手段からの操作信号を受光する受光部を備え、受光した操作信号を解釈して制御部１５に渡している。なお、操作は録画再生機器１の本体に具備した図示しない操作ボタンによっても可能である。

音声出力部１８は、アンテナ１１を経由して受信したコンテンツや可搬記録媒体やメモリディスク１０内に記録されたコンテンツの音声データを、図示しない外部スピーカに音声として出力する。また、表示出力部１９は、アンテナ１１を経由して受信したコンテンツや可搬記録媒体やメモリディスク１０内に記録されたコンテンツの映像データ及び付加データを、図示しない外部接続された表示装置に出力する。この表示装置としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode-ray Tube）装置、プラズマ表示装置、液晶表示装置、有機／無機ＥＬ（electroluminescence）装置などが挙げられる。また、表示出力部１９は、制御部１５の制御によって生成される録画コンテンツの一覧や、特定の録画コンテンツから生成した複数のサムネイルの一覧などを上記表示装置に出力することも可能である。

録画再生機器１を用いてデジタル放送を視聴する場合、チューナ１２は、アンテナ１１から入力された高周波信号（デジタル変調信号）を復調し、その復調信号をデコーダ１７に入力する。デコーダ１７は、入力された復調信号を映像信号と音声信号と付加信号とに分離して復号した後、その復号信号から表示制御出力信号及びそれに同期した音声制御出力信号を生成し、その表示制御出力信号を表示出力部１９に出力し、音声制御出力信号を音声出力部１８に出力する。なお、上記表示制御出力信号は、付加信号から生成された復号信号を映像信号から生成された復号信号に重畳した信号に関する信号である。表示出力部１９から出力された表示制御出力信号は、録画再生機器１に接続されたテレビなどの表示装置に入力され、その表示画面により、ユーザは表示制御出力信号に対応したデジタル放送番組の映像及び付加情報を見ることができる。音声出力部１８から出力された音声制御出力信号は、録画再生機器１に接続されたテレビなどのスピーカ付き表示装置に入力され、そのスピーカにより、ユーザは音声制御出力信号に対応したデジタル放送番組の音声を聴くことができる。

なお、チューナ１２をアナログ放送受信可能に構成した場合には、デコーダ１７もアナログ対応可能に構成しておけば、そのアナログ放送を視聴することが可能であり、その処理はデジタル放送の視聴について説明したものと同様である。

また、メモリディスク１０やＢＤ等の可搬記録媒体に記録されているコンテンツを録画再生機器１により再生する場合、デコーダ１７は、メモリディスク１０又はＢＤ等に記録されているコンテンツのデータを復号した後、映像データ及び付加データについては映像出力可能な形式に変換して表示出力部１９に出力し、音声データについては音声出力可能な形式に変換して、音声出力部１８に映像と同期させて出力する。表示出力部１９、音声出力部１８に出力された各データの再生については、デジタル放送の視聴に関して説明した通りである。

また、録画再生機器１を用いてデジタル放送番組（デジタル放送コンテンツ）をそのまま録画する場合、チューナ１２は、アンテナ１１から入力された高周波信号（デジタル変調信号）を復調してメモリディスク１０又はＢＤ等の各種記録媒体に記録する。また、録画再生機器１では、ＢＤ等の可搬型記録媒体に記録されたコンテンツを、入出力Ｉ／Ｆ１４を介してメモリディスク１０へ移動又はそのままコピーすることができ、逆にメモリディスク１０に記録されたコンテンツを入出力Ｉ／Ｆ１４を介してＢＤ等の可搬型記録媒体へ移動又はそのままコピーすることができる。

次に、録画再生機器１を用いて、受信したデジタル放送番組や記録済みのコンテンツをレート変換して録画する場合について説明する。トランスコーダ１３は、圧縮符号化された映像データを逆量子化し、量子化ステップ（量子化幅、量子化スケール、量子化係数などとも呼ばれる）を変更して再量子化することで、圧縮処理を行う圧縮手段の一例である。

トランスコーダ１３は、入力されたデータ（入力ビットストリーム）に対して、規格を変えることなく圧縮処理し、圧縮データ（出力ビットストリーム）を出力することが可能に構成されている。また、トランスコーダ１３は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２規格のＴＳデータをＨ．２６４／ＡＶＣ（Advanced Video Coding）規格のＴＳデータへ変換するなど、入力されたデータをそのデータの規格と異なる規格のデータに変換することも可能に構成されている。圧縮処理自体は採用する規格に基づき実行すればよいため、その詳細を説明しない。

また、トランスコーダ１３に入力されるデータは、チューナ１２経由で受信した又はネットワーク経由でダウンロードした放送コンテンツのデータ、入出力Ｉ／Ｆ１４から入力されたＢＤ等の可搬記録媒体に記録済みのコンテンツのデータ、メモリディスク１０で読み取ったコンテンツのデータが挙げられる。従って、トランスコーダ１３は、受信した放送コンテンツのデータを圧縮し、ＢＤ等の可搬記録媒体に記録するために入出力Ｉ／Ｆ１４へ出力するか或いはメモリディスク１０の記憶領域に記録するためにメモリディスク１０へ出力することや、メモリディスク１０から読み取ったデータを圧縮し、ＢＤ等の可搬記録媒体に記録するために入出力Ｉ／Ｆ１４へ出力することや、ＢＤ等の可搬記録媒体から入出力Ｉ／Ｆ１４により読み取ったデータを圧縮し、メモリディスク１０に記録するために出力することが可能となっている。

そして、録画再生機器１は、入出力Ｉ／Ｆ１４やメモリディスク１０で例示したように、トランスコーダ１３で圧縮された圧縮データを記録媒体に記録する（書き込む）記録手段を備える。つまり、トランスコーダ１３から出力されたデータは、入出力Ｉ／Ｆ１４を介してＢＤ等の記録媒体に記録したり、メモリディスク１０に記録したりすることができる。

また、圧縮符号化されたデータを逆量子化後に再量子化して記録する装置（トランスコーダ１３）を具備する例を挙げたが、圧縮符号化されたデータを復号後に再符号化して記録する装置（エンコーダを含む装置）とすることもできる。図１の例で説明すると、上述した録画再生機器１は、トランスコーダ１３の代わりに上述の可変ビットレート制御が可能なエンコーダを設け、デコーダ１７で復号された映像データをそのエンコーダで再符号化するように構成しておけばよい。また、このエンコーダをトランスコーダ１３と併設して再量子化のみ及び再符号化の双方の処理により圧縮できるように構成することもできる。

また、録画再生機器１をアナログ放送受信可能な構成とし、受信したアナログ放送番組を録画する場合、アンテナ１１から入力された高周波信号（アナログ変調信号）をチューナ１２が復調し、上述の可変ビットレート制御が可能なエンコーダがその復調信号を符号化し、符号化したデータを記録に適した形式（例えばプログラムストリーム）に変換してメモリディスク１０又はＢＤ等の各種記録媒体に記録すればよい。

本メモリディスク１０は、録画データを記録（保存）するための装置であり、より詳細には、録画データだけでなくその録画データを管理するための管理データも保存する。この管理データには、録画データのタイトルや録画時刻などの情報をはじめ、録画データの保存領域などの情報も、通常含まれる。

以下の各実施形態では、揮発性メモリとしてＳＤＲＡＭを用いた例を挙げて説明するが、他種のＤＲＡＭ（Dynamic RAM）や、擬似ＳＲＡＭ（Pseudo Static RAM）など他の揮発性メモリを採用することができる。他種のＤＲＡＭとしては、ＤＤＲ（Double Data Rate） ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２ ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３ ＳＤＲＡＭ、発売が予定されているＤＤＲ４ ＳＤＲＡＭなど、様々なものが挙げられる。また、ここで例示した各揮発性メモリはリフレッシュが必要なものである。

また、メモリコントローラを共通とする揮発性メモリは全て同じ種類（ＳＤＲＡＭで例示するように同じ規格。但し記憶容量は異なってもよい。）とするが、異なる同士は異なる種類の揮発性メモリを採用してもよい。例えば、１つのメモリコントローラではＤＤＲ２を搭載し、他のメモリコントローラではＤＤＲ３を搭載してもよい。

図２は、本発明の一実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。図２で示すメモリディスク１０は、ＡＴＡブリッジ（Advanced Technology Attachment Bridge）２０を介して、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）のインターフェース（Ｉ／Ｆ）などに接続されている。メモリディスク１０は、ＡＴＡブリッジ２０の他に、ファイルシステムコントローラ（File System Controller）２１、複数（この例では３つ）のメモリコントローラ（Memory Controller）２２ａ，２２ｂ，２２ｃ、ＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄ（ＳＤＲＡＭ２３ａ′〜２３ｄ′）、ＳＤＲＡＭ２４ａ〜２４ｄ、ＳＤＲＡＭ２５ａ〜２５ｄを備えている。

ファイルシステムコントローラ２１は、全てのＳＤＲＡＭで記憶領域が構成されるファイルシステムを制御する。より具体的には、ＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄ（ＳＤＲＡＭ２３ａ′〜２３ｄ′）、ＳＤＲＡＭ２４ａ〜２４ｄ、ＳＤＲＡＭ２５ａ〜２５ｄは、それぞれ、メモリコントローラ２２ａ、メモリコントローラ２２ｂ、メモリコントローラ２２ｃによりデータのリード及びライト（読み書き）が制御される。メモリコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、ファイルシステムコントローラ２１によりデータのリード及びライトが制御される。つまり、メモリコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、ファイルシステムコントローラ２１からの制御に基づき、それぞれＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄ（ＳＤＲＡＭ２３ａ′〜２３ｄ′）、ＳＤＲＡＭ２４ａ〜２４ｄ、ＳＤＲＡＭ２５ａ〜２５ｄに対するデータのリード及びライトを制御する。

そして、メモリディスク１０は、ＡＣ（交流）電源から電力の供給を受けているが、停電時や電源コードが抜かれた時などの電力供給遮断時にデータが喪失してしまうことを防止するために、蓄電池（バッテリ）２７のようなバックアップ電源が電源制御回路２６を介して接続（又は搭載）されている。

本発明の主たる特徴部分は、複数の揮発性メモリを備えた録画機器において、揮発性メモリのリフレッシュサイクルをできるだけ長くし、消費電力を低減できるようにすることである。このための構成として、メモリディスク１０は、複数のＳＤＲＡＭを構成する所定の単位毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定する実力値決定手段に相当するファイルシステムコントローラ２１と、リフレッシュサイクルの規定値及び実力値に基づいて、所定の単位毎にリフレッシュサイクルを制御することにより、複数のＳＤＲＡＭのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段に相当するメモリコントローラ２２とを備える。なお、実力値決定手段及びリフレッシュ手段としての機能は、ファイルシステムコントローラ２１，メモリコントローラ２２，ＳＤＲＡＭ２３，２４，２５により実行するようにしてもよい。また、実力値決定手段及びリフレッシュ手段としての機能は、制御部１５が、インターフェイスを介してファイルシステムコントローラ２１と通信を行いながら、実力値判定及びリフレッシュの動作制御、その結果保持や情報管理を行い、制御部１５，ファイルシステムコントローラ２１，メモリコントローラ２２，ＳＤＲＡＭ２３，２４，２５により実行するようにしてもよい。

本実施形態の説明においては、リフレッシュサイクルの規定値及び実力値に対応する所定の単位として、メモリチップ単位、メモリモジュール単位、メモリバンク単位、メモリユニット単位のいずれかが適用される。メモリチップ単位とは、例えば、１つのＳＤＲＡＭ２３ａを１つの単位としたものである。また、メモリモジュール単位とは、例えば、複数のＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄあるいは複数のＳＤＲＡＭ２３ａ′〜２３ｄ′を１つの単位としたものである。また、メモリバンク単位とは、例えば、複数のＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄと、複数のＳＤＲＡＭ２３ａ′〜２３ｄ′と、これらＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄ及びＳＤＲＡＭ２３ａ′〜２３ｄ′に対するデータのライト及びリードを制御するメモリコントローラ２２ａとをまとめて１つの単位としたものである。また、メモリユニット単位は、例えば、複数のメモリコントローラ２２ａ〜２２ｃと、複数のメモリコントローラ２２ａ〜２２ｃを制御するファイルシステムコントローラ２１とをまとめて１つの単位としたものである。

以下、本発明に係る実力値決定手段により行われる処理について、メモリチップ単位の場合を例示して説明するが、上述した他の単位（メモリモジュール単位，メモリバンク単位，メモリユニット単位）を適用してもよいことは言うまでもない。この実力値決定手段により決定される実力値（及び規定値）に基づいて、リフレッシュサイクルが制御される。すなわち、ＳＤＲＡＭに規定されているサイクルではなく、メモリディスク１０を構成するＳＤＲＡＭ毎に、データの保持時間を確認するためのライト・リードテスト（以下、単にテストという）を行い、そのテスト結果に基づいて、規定サイクル以上の長さのサイクルでリフレッシュ動作を行えるようにしている。

本発明に係る実力値決定手段は、各ＳＤＲＡＭについて、前述の図８に示したレフレッシュサイクルの実力値を求めるためのテストを行う。すなわち、実力値決定手段は、リフレッシュサイクルの規定値よりも所定時間だけ延ばした値を、リフレッシュサイクルの設定値とし、設定値によりリフレッシュ動作を行うようにした状態で、データのライト及びリードを行い、ライト及びリードのデータの一致部分が所定割合以上であるか否かを判定する処理を、一致部分が所定割合未満と判定されるまで繰り返し、一致部分が所定割合未満と判定されたときのリフレッシュサイクルの設定値の直前の値を、リフレッシュサイクルの実力値とする。

例えば、メモリ内部で自動的にリフレッシュ動作を行う（オートリフレッシュやセルフリフレッシュ）機能を持つメモリでは、メモリに供給するクロックレートを変更することで、リフレッシュサイクルの制御を行い、テストを実施することができる。

具体的には、リフレッシュサイクルの規定値が２０μＳであるＳＤＲＡＭに対して、データをライトした後、規定値の倍の４０μＳ後にリードして、ライトしたデータと一致する部分が所定割合（例えば、９５％などと設定しておく）以上であるか否かを判定する。なお、ライトデータとリードデータの完全一致を判定するようにしてもよい。

そして、ライト及びリードのデータの一致部分が所定割合以上と判定された場合には、更にリフレッシュサイクルの設定値を段階的に長く設定して、ライト及びリードのテストを行い、ライト及びリードのデータの一致部分が所定割合未満と判定されるまでこのテストを繰り返す。そして、一致部分が所定割合未満と判定されたときのテストの直前のテストで設定したリフレッシュサイクルの設定値を、このＳＤＲＡＭのリフレッシュサイクルの実力値とする。

例えば、リフレッシュサイクルの設定値を２０μＳ、４０μＳ、６０μＳと設定して、上記テストを順番に実施したときに、２０μＳ，４０μＳでは一致部分が所定割合以上と判定され、６０μＳで始めて一致部分が所定割合未満と判定された場合は、この６０μＳの直前の４０μＳをリフレッシュサイクルの実力値とする。

上記テストは、ＳＤＲＡＭに対してライトやリードしていない時間帯で行うことが好ましい。例えば、録画再生機器１が記録再生動作していない、かつ、番組予約などが設定されていない時間帯にテストを実施することが考えられる。例えば、ユーザの使用頻度が低いと思われる深夜、昼間でも長時間ユーザ操作が行われない時間帯をテストの実施時間帯として予めセットしておけばよい。

また、記録再生動作を行っているが、その記録再生のために使用しているメモリ（ＳＤＲＡＭ）が、実装されているメモリの一部しか使用していない場合、記録再生に寄与しないメモリに対して、テストを実施するようにしてもよい。例えば、メモリのアドレス空間のうち、前半部分に相当するメモリチップのみ直近の記録再生動作に使用される場合は、後半部分に相当するメモリチップに対して、テストを実施することができる。

特に、メモリチップの種類が複数ある場合は、各々特性が異なるため、記録再生動作に使用するメモリのアドレスを巡回使用するように制御して、テストを全メモリチップに対して実施できるようにしてもよい。例えば、メモリチップが３種類ある場合、少なくとも１種類のメモリに対しては記録再生に使用しない時間帯を設定し、そのメモリに対してテストを実施し、記録再生動作に使用するメモリを巡回させながら、他のメモリに対してもテストを実行する。

また、メモリチップの種類が複数ある場合で、かつ、メモリアドレスの巡回使用ができない場合であって、メモリチップの特性が同等または類似である場合は、一部のメモリに対して実施したテスト結果を全メモリチップに対して適用させるようにしてもよい。

また、メモリチップの種類が複数ある場合で、かつ、全てのメモリアドレスの巡回使用ができない場合であって、メモリチップの特性がいくつかのグループに分類できることが判明しており、少なくともグループ毎に一部のメモリに対してテストを実施することができる場合には、実施したテスト結果を該当するグループのメモリチップに対して適用させるようにしてもよい。

例えば、録画再生機器１に内蔵されているメモリチップが６種類あり、メモリがリフレッシュサイクルの短い品種と、長い品種の２グループに分類できる場合について説明する。リフレッシュサイクルの規定値として、２０μＳと６０μＳの２グループに分類できる場合、２０μＳのグループの少なくとも一部のメモリに対しては、２０μＳ以上のリフレッシュサイクルでテストを実施し、６０μＳのグループの少なくとも一部のメモリに対しては、６０μＳ以上のリフレッシュサイクルでテストを実施する。そして、２０μＳのグループにおけるテスト結果は、リフレッシュサイクルの短い品種すべての実力値として適用し、６０μＳのグループにおけるテスト結果は、リフレッシュサイクルの長い品種すべての実力値として適用する。

上記テストを行った後の処理について、第１のケースとしては、定常的にテスト結果に基づいたリフレッシュサイクルでリフレッシュを行うことが考えられる。第２のケースとしては、録画再生機器１に供給される電源が安定している場合（外部電力源の場合）は、ＳＤＲＡＭに規定されたリフレッシュサイクルの規定値にてリフレッシュ動作を行い、何らかの原因により電力供給が不安定（例えば、停電や供給電圧の低下）となった場合は、電力供給源が蓄電池２７に切り替わるため、ＳＤＲＡＭの記録データの保持時間を延長させるために、テスト結果に基づいたリフレッシュサイクルでリフレッシュを行うことが考えられる。

録画再生機器１は、複数のＳＤＲＡＭへの電力供給源として、外部電力源（ＡＣ電源）と蓄電池２７とを切り替え可能に有する。上記第２のケースの場合、電力供給源が外部電力源から蓄電池２７に切り替えられたときに、リフレッシュ手段は、テスト結果に基づいて、複数のＳＤＲＡＭの少なくとも一部のリフレッシュサイクルを変更し、変更したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行う。これにより、リフレッシュの低消費電力化によるメモリバックアップの長時間化を期待することができる。なお、上記第１のケース，第２のケースとも、実施されるリフレッシュサイクルとしては、テスト結果の実力値そのもの、または、規定値よりも長く，テスト結果の実力値未満の範囲にある値を採用してもよい。

このように、本発明によれば、停電時等にバックアップ電源（蓄電池）に切り替わった場合でも、リフレッシュサイクルを規定値よりも長くすることにより、電池容量の限られた蓄電池を長持ちさせ、データの保持時間を延ばすことができる。

図３は、本発明の他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。なお、図２の例と同じ符号を付している部分は同じ機能を有するものとしてその説明は省略するものとする（以下、図４〜図７も同様）。

本実施形態の録画再生機器１は、ＳＤＲＡＭ毎に使用中か否か、又は、使用される予定か否かを判定する使用状態判定手段を備える。この使用状態判定手段は、例えば、メモリコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃに相当し、ＳＤＲＡＭのいずれかに保存されている管理データ（前述）を参照することにより、ＳＤＲＡＭ毎に使用状態を判定することができる。この管理データには、記録再生動作などにより既に使用（記録）されている領域、あるいは、録画予約などにより今後使用（記録）される領域などの情報が含まれる。リフレッシュ手段は、使用状態判定手段により、使用されていない、又は、使用予定がないと判定されたＳＤＲＡＭのリフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。

図３の例では、データ領域１に相当する６個のＳＤＲＡＭには、録画データが記録されているため、このデータ領域１に対してはリフレッシュサイクルの規定値で通常のリフレッシュ動作を行い、その他の領域に相当する残りのＳＤＲＡＭには、リフレッシュサイクルをその規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにする。なお、本実施形態では電力供給源がＡＣ電源，蓄電池２７のいずれの場合であっても適用することができる。

また、メモリの使用領域が実メモリのサイズよりも小さい場合、例えば、メモリをタイムシフト動作に使用して、その設定時間がメモリの記録可能時間より短い場合について説明する。録画再生機器１において、メモリをタイムシフト動作で使用する場合、具体的には、記録可能時間が６０分のメモリに対して、タイムシフトの設定時間が３０分であり、他にＴＶ番組などの記録動作を行わない場合、メモリの半分は当面使用しないものと考えられる。このようなメモリの未使用が想定される領域には、上記と同様に、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。

また、録画再生機器１自体、または、録画再生機器１に接続された映像モニタなどにオフタイマ設定されており、再生終了予定時間が直接または間接的に判断できる場合について説明する。例えば、オフタイマ設定が１時間の場合、この１時間で再生する記録済みデータがユーザにとっては重要であり、少なくとも当面保持しておきたいデータと考えられる。これに該当する記録済みデータが記録されているメモリ以外の領域には、上記と同様に、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。仮に、タイマ設定期間中に複数の記録済みデータを再生するように設定されている場合は、この複数の記録済みデータが記録されているメモリ以外の領域に対して、上記のリフレッシュ動作を行うようにすればよい。

また、録画再生機器１に現在記録されているデータの記録時間がメモリの記録可能時間よりも短い場合について説明する。この場合、既使用領域であって、現在記録中または再生中のデータの使用領域は、少なくとも当面保持しておきたいデータと考えられる。従って、この使用領域以外のメモリ領域に対しては、上記と同様に、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。

図４に示す例に基づいて説明すると、データ領域１，２に相当するメモリ領域に記録されている状態で、データ領域１を再生中の場合、データ領域１に相当するメモリにはリフレッシュサイクルの規定値による通常のリフレッシュ動作を行い、このデータ領域１以外のメモリ領域に対して、上記と同様に、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。

また、記録するデータがテレビ番組などであり、録画再生機器１に予約録画の設定がされている場合について説明する。録画再生機器１は、予約管理部（図示せず）に保持されている予約設定情報に基づいて、予約記録のために使用予定のメモリ領域を決定し、これを管理データに保持しておく。この場合、記録済みで既使用領域と、予約記録設定があり直近の使用が予定される領域を除いた残りの領域は、当面使用しないものと考えられる。従って、上記のようなメモリの未使用が想定される領域に対して、上記と同様に、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。

図４に示す例は、データ領域１，２に相当するメモリ領域に記録されている状態で、データ領域３に相当するメモリ領域を予約記録で使用するために確保している状態を示す。記録済みデータ領域であるデータ領域１，２に相当するメモリ領域、および、予約記録で使用するデータ領域３に相当するメモリ領域に対しては、通常のリフレッシュサイクルの規定値による通常のリフレッシュ動作を行い、このデータ領域１，２，３以外のメモリ領域に対して、上記と同様に、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしてもよい。

以上に説明した例では、使用されていない、又は、使用予定がないと判定されたメモリのリフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにしているが、例えば、使用されないメモリに対して電源供給を停止する、パワーダウン（待機）モードに移行する、リフレッシュを規定値内の長いサイクルで行う、などの方法で消費電力の低減を図るようにしてもよい。

図５〜図７は、本発明のさらに他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。本実施形態では、リフレッシュサイクルの規定値及び実力値に対応する単位が、複数のメモリからなるメモリバンク単位であり、メモリバンク単位でリフレッシュ動作を行う際に、リフレッシュ動作の前に、使用中又は使用予定のある揮発性メモリに対してデフラグを行うようにしている。

例えば、録画再生機器１が、データ領域１，２に対してメモリが使用されており、メモリコントローラ（メモリバンク）単位でしかリフレッシュ制御ができないシステムであり、図５に示すように、記録されたデータ（データ領域１，２）にフラグメンテーションが発生している場合について説明する。この場合、リフレッシュ制御を行うとすると、データ領域１と２のデータに対して、３個のメモリコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが管理しているメモリ全てに対して、リフレッシュサイクルの規定値による通常のリフレッシュ動作を行う必要がある。そこで、メモリのデフラグを実施することで、通常のリフレッシュ制御を行うメモリ領域の削減を図った上で、リフレッシュ制御を行えるようにする。

図６は、図３に示す状態のメモリに対してデフラグを実施した結果を示す図である。この例では、デフラグを実施したことにより、データ領域１，２のデータは２個のメモリコントローラ２２ａ，２２ｂにより管理されることになり、これらメモリコントローラ２２ａ，２２ｂにより管理される全てのメモリに対して、リフレッシュサイクルの規定値による通常のリフレッシュ動作を行う。しかし、メモリコントローラ２２ｃが管理するメモリ（ＳＤＲＡＭ２５ａ〜２５ｄ）に対しては、未使用領域のメモリであるため、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うことができる。

また、上記デフラグを実行する際に、録画データが記録されているデータ領域に優先度を設定して、優先的に保持（リフレッシュ）すべきデータ領域を設定しておいてもよい。このデータ領域の優先度は、例えば、録画再生機器１の現在再生中のものは優先度を高くしたり、ユーザによる記録再生履歴、例えば、記憶日時順，再生回数順などに基づいて設定してもよい。図７の例は、データ領域１、２、３のうち、データ領域３のメモリを優先的に保持（リフレッシュ）するために行ったデフラグの結果である。このデフラグ処理では、優先度の高いデータ領域に相当するメモリが１つのメモリコントローラにまとめられている。

図７において、データ領域３に記録されている録画データは優先度が高いため、1個のメモリコントローラ２２ｃが管理しているメモリ（ＳＤＲＡＭ２５ａ〜２５ｄ）に対して、リフレッシュサイクルの規定値による通常のリフレッシュ動作を行う。また、メモリコントローラ２２ａ，２２ｂが管理するメモリ（ＳＤＲＡＭ２３ａ〜２３ｄ，ＳＤＲＡＭ２４ａ〜２４ｄ）に対しては、録画データの優先度が低いメモリ領域であるため、リフレッシュサイクルを、リフレッシュサイクルの規定値よりも長く，実力値以下の範囲で設定し、設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うようにすればよい。

なお、上記に説明した例では、メモリチップ単位でのデフラグの説明であったが、これに限定するものではなく、より細かいメモリ単位でのリフレッシュ制御が可能であれば、その単位で行っても良い。

このように、本発明によれば、複数の揮発性メモリのうち、使用されていない、又は、使用予定のない揮発性メモリに対して、リフレッシュサイクルを規定値よりも長くすることができるため、録画機器の消費電力を低減することができる。

なお、これまで本発明を録画機器に適用した場合を例に説明したが、本発明は揮発性メモリのリフレッシュ方法としての形態も可能である。すなわち、この方法は、揮発性メモリ毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定し、リフレッシュサイクルの規定値及び実力値に基づいて、揮発性メモリ毎にリフレッシュサイクルを制御するものである。

本発明の一実施形態に係る録画再生機器の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るＳＤＲＡＭを用いたメモリディスクの構成例を示す図である。 揮発性メモリの記憶セルに蓄積された電荷の放電曲線を説明するための図である。

符号の説明

１…録画再生機器、１０…メモリディスク、１０ａ…ＡＴＡブリッジ、１１…アンテナ、１２…チューナ、１３…トランスコーダ、１４…入出力Ｉ／Ｆ、１５…制御部、１５ａ…Ｉ／Ｆ、１５ｂ…ＡＴＡ Ｉ／Ｆ、１６…リモコン受信部、１７…デコーダ、１８…音声出力部、１９…表示出力部、２０…ＡＴＡブリッジ、２１…ファイルシステムコントローラ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…メモリコントローラ、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ…ＳＤＲＡＭ、２６…電源制御回路、２７…蓄電池。

Claims (7)

1. 複数の揮発性メモリを備え、該複数の揮発性メモリに録画データを記録する録画機器であって、
   前記複数の揮発性メモリを構成する所定の単位毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、該規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定する実力値決定手段と、
   前記規定値及び前記実力値に基づいて、前記所定の単位毎にリフレッシュサイクルを制御することにより、前記複数の揮発性メモリのリフレッシュ動作を行うリフレッシュ手段とを備えたことを特徴とする録画機器。
2. 請求項１に記載の録画機器において、前記所定の単位は、１つの揮発性メモリからなるメモリチップ単位、複数の揮発性メモリからなるメモリモジュール単位、複数の揮発性メモリと該複数の揮発性メモリに対するデータのライト及びリードを制御するメモリコントローラとからなるメモリバンク単位、複数のメモリコントローラと該複数のメモリコントローラを制御するファイルシステムコントローラとからなるメモリユニット単位のいずれかであることを特徴とする録画機器。
3. 請求項１又は２に記載の録画機器において、前記実力値決定手段は、前記規定値よりも所定時間だけ延ばした値を、リフレッシュサイクルの設定値とし、該設定値によりリフレッシュ動作を行うようにした状態で、データのライト及びリードを行い、該ライト及びリードのデータの一致部分が所定割合以上であるか否かを判定する処理を、該一致部分が所定割合未満と判定されるまで繰り返し、該一致部分が所定割合未満と判定されたときのリフレッシュサイクルの設定値の直前の値を、該リフレッシュサイクルの実力値とすることを特徴とする録画機器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の録画機器において、前記複数の揮発性メモリへの電力供給源として、外部電力源と蓄電池とを切り替え可能に有し、
   前記電力供給源が前記外部電力源から前記蓄電池に切り替えられたときに、前記リフレッシュ手段は、前記複数の揮発性メモリの少なくとも一部のリフレッシュサイクルを、前記規定値よりも長く，前記実力値以下の範囲で設定し、該設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うことを特徴とする録画機器。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の録画機器において、揮発性メモリ毎に使用中か否か、又は、使用される予定か否かを判定する使用状態判定手段を備え、
   前記リフレッシュ手段は、前記使用状態判定手段により、使用されていない、又は、使用予定がないと判定された揮発性メモリのリフレッシュサイクルを、前記規定値よりも長く，前記実力値以下の範囲で設定し、該設定したリフレッシュサイクルでリフレッシュ動作を行うことを特徴とする録画機器。
6. 請求項５に記載の録画装置において、前記所定の単位が、複数の揮発性メモリと該複数の揮発性メモリを制御するメモリコントローラとからなるからなるメモリバンク単位であり、該メモリバンク単位でリフレッシュ動作を行う際に、該リフレッシュ動作の前に、使用中又は使用予定のある揮発性メモリに対してデフラグを行うことを特徴とする録画機器。
7. 揮発性メモリ毎に規定されたリフレッシュサイクルの規定値に対して、該規定値よりも長いリフレッシュサイクルの実力値を決定し、
   前記規定値及び前記実力値に基づいて、前記揮発性メモリ毎にリフレッシュサイクルを制御することを特徴とする揮発性メモリのリフレッシュ方法。

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