JP2010160654A - Cache memory backup device, method and program - Google Patents

Cache memory backup device, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2010160654A
JP2010160654A JP2009001966A JP2009001966A JP2010160654A JP 2010160654 A JP2010160654 A JP 2010160654A JP 2009001966 A JP2009001966 A JP 2009001966A JP 2009001966 A JP2009001966 A JP 2009001966A JP 2010160654 A JP2010160654 A JP 2010160654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cache memory
supply
memory
power
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009001966A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ogami
浩史 大上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Solution Innovators Ltd
Original Assignee
NEC System Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC System Technologies Ltd filed Critical NEC System Technologies Ltd
Priority to JP2009001966A priority Critical patent/JP2010160654A/en
Publication of JP2010160654A publication Critical patent/JP2010160654A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce capacity of a backup power supply by reducing a time spent for saving data stored in a cache memory when supply of power from a main power supply stops, and to facilitate maintenance of the backup power supply. <P>SOLUTION: A cache memory backup device 50 includes: a volatile cache memory 54; a nonvolatile memory 54 for evacuating the data stored in the cache memory, having capacity not less than the cache memory; and a capacitor 51 supplying power to the cache memory and the nonvolatile memory when the supply of the power from the main power supply to the cache memory stops. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はキャッシュメモリバックアップ装置、方法およびプログラムに関し、特に、ストレージシステムにおけるキャッシュメモリバックアップ装置、方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a cache memory backup device, method and program, and more particularly to a cache memory backup device, method and program in a storage system.

ストレージシステムにおいては、ホストからストレージへのデータの書き込みを高速化するため、データを一時的に記録するキャッシュメモリが用いられる。キャッシュメモリが揮発性メモリである場合には、主電源からキャッシュメモリへの電力の供給が停止したときに、キャッシュメモリに記録されたデータが失われるのを防ぐ必要がある。   In the storage system, a cache memory that temporarily records data is used in order to speed up the writing of data from the host to the storage. When the cache memory is a volatile memory, it is necessary to prevent the data recorded in the cache memory from being lost when the supply of power from the main power supply to the cache memory is stopped.

従来は、主電源からの電源の供給が停止した場合には、
(1)バックアップ電源によってキャッシュメモリ上のデータを保持する、
(2)バックアップ電源による給電に切り替えて、キャッシュメモリ上のデータを本来の場所に書き込む、
(3)バックアップ電源による給電に切り替えて、キャッシュメモリ上のデータを退避専用領域(ディスク媒体等)に書き込む、等の処理が行われている。
Conventionally, when the supply of power from the main power supply is stopped,
(1) The data on the cache memory is retained by the backup power supply.
(2) Switch to power supply using a backup power supply and write the data in the cache memory to the original location.
(3) Processing such as switching to power supply by a backup power source and writing data on the cache memory to a save-only area (disk medium or the like) is performed.

なお、特許文献1において、揮発性のキャッシュメモリのバックアップに必要なバッテリーの容量を削減することができるストレージシステムが記載されている。また、特許文献2において、電源に異常が発生したときにバックアップすべきデータを保存する電子機器であって、構成が複雑でなく十分な小型化を図ることができるものが記載されている。   Note that Patent Document 1 describes a storage system that can reduce the capacity of a battery required for backup of a volatile cache memory. Further, Patent Document 2 describes an electronic device that stores data to be backed up when an abnormality occurs in a power supply, and has a configuration that is not complicated and can be sufficiently downsized.

特開2008−108026号公報JP 2008-108026 A 特開2008−140233号公報JP 2008-140233 A

以下の分析は、本発明者によってなされたものである。   The following analysis was made by the present inventors.

上記(1)のように、バックアップ電源によってキャッシュメモリ上のデータを保持する場合には、
(a)データを消失させることがないように復電するまでデータを保持する必要があり、
(b)復電までの時間を考慮する必要があることから、
大容量のバックアップ電源(例えば、バッテリー)が必要となるという問題があった。
When the data on the cache memory is held by the backup power source as in (1) above,
(A) It is necessary to retain data until power is restored so that the data is not lost.
(B) Because it is necessary to consider the time until power recovery,
There was a problem that a large-capacity backup power source (for example, a battery) was required.

一方、上記(2)および(3)のように、キャッシュメモリ上のデータを他の装置へ書き込む場合には、
(a)データベースなどの構造を有するデータのストレージへの書き込みはランダムアクセスになることが多く、キャッシュメモリ上のデータおよび制御情報はアクセス時につねに更新されることから、他の装置への書き込みが不連続な書き込みとなり、
(b)他の装置へ効率的にデータを書き込むために、書き込みデータおよび書き込み順序の並べ替えなどの複雑な制御が必要となり、
(c)キャッシュの制御単位(書き込みデータサイズ、キャッシュのページサイズ等)と、退避専用領域またはストレージの制御単位(フラッシュROMのブロックサイズ、RAIDのストライピングサイズ等)とが一致するとは限らないことから、制御単位を一致させるために不足データを読み込む必要があることから、
他の装置への書き込みの制御に時間がかかり、大容量のバックアップ電源(例えば、バッテリー)が必要となるという問題があった。
On the other hand, as in (2) and (3) above, when writing data on the cache memory to another device,
(A) Writing data to a storage having a structure such as a database is often random access, and data and control information in the cache memory are constantly updated at the time of access, so writing to other devices is not possible. It becomes continuous writing,
(B) In order to efficiently write data to other devices, complicated control such as rearrangement of write data and write order is required,
(C) The cache control unit (write data size, cache page size, etc.) does not always match the save-only area or storage control unit (flash ROM block size, RAID striping size, etc.). Because it is necessary to read the missing data to match the control unit,
There is a problem that it takes time to control writing to other devices and a large-capacity backup power source (for example, a battery) is required.

また、上記の特許文献1に記載のストレージシステムにおいても、2次電源としてバッテリーを備える必要ある。バックアップ電源用のバッテリーとしては、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等が用いられる。しかし、これらのバッテリーには寿命があるため、キャッシュメモリ上のデータ保持時間やデータの書き込み時間に基づいて、実装するバッテリーの容量や充放電の繰り返し回数といった項目を設計段階において詳細に検討する必要がある。したがって、バックアップ電源のメンテナンスが複雑になるという問題があった。   The storage system described in Patent Document 1 also needs to include a battery as a secondary power source. As the battery for the backup power source, for example, a lead storage battery, a nickel metal hydride battery, a lithium ion battery, or the like is used. However, because these batteries have a lifetime, items such as the capacity of the battery to be mounted and the number of charge / discharge cycles need to be examined in detail based on the data retention time in the cache memory and the data write time. There is. Therefore, there is a problem that the maintenance of the backup power source becomes complicated.

そこで、主電源からの電力の供給が停止した場合におけるキャッシュメモリに格納されたデータを退避するのに要する時間を削減することによりバックアップ電源の容量を削減するとともに、バックアップ電源のメンテナンスを容易化することが課題となる。本発明の目的は、かかる課題を解決するためのキャッシュメモリバックアップ装置、方法およびプログラムを提供することにある。   Therefore, the capacity of the backup power supply is reduced by reducing the time required to save the data stored in the cache memory when the power supply from the main power supply is stopped, and the maintenance of the backup power supply is facilitated. Is a problem. An object of the present invention is to provide a cache memory backup device, method and program for solving such a problem.

本発明の第1の視点に係るキャッシュメモリバックアップ装置は、揮発性のキャッシュメモリと、キャッシュメモリと同一又はそれ以上の容量を有し、前記キャッシュメモリに格納されたデータを退避するための不揮発性メモリと、キャッシュメモリに対する主電源からの電力の供給が停止した場合にキャッシュメモリ及び不揮発性メモリに電力を供給するキャパシタとを備える。   A cache memory backup device according to a first aspect of the present invention has a volatile cache memory and a non-volatile memory for saving data stored in the cache memory, having a capacity equal to or greater than that of the cache memory. And a capacitor that supplies power to the cache memory and the nonvolatile memory when the supply of power from the main power supply to the cache memory is stopped.

本発明の第2の視点に係るキャッシュメモリバックアップ方法は、揮発性のキャッシュメモリに対する主電源からの電力の供給が停止した場合に、キャッシュメモリ及びキャッシュメモリと同一又はそれ以上の容量を有する不揮発性メモリに対してキャパシタから電力を供給する工程と、キャッシュメモリに格納されたデータを不揮発性メモリに退避する工程とを含む。   The cache memory backup method according to the second aspect of the present invention is a nonvolatile memory having a capacity equal to or greater than that of the cache memory and the cache memory when the supply of power from the main power supply to the volatile cache memory is stopped. The method includes a step of supplying power from the capacitor to the memory, and a step of saving data stored in the cache memory to the nonvolatile memory.

本発明の第3の視点に係るキャッシュメモリバックアッププログラムは、揮発性のキャッシュメモリに対する主電源からの電力の供給が停止した場合に、キャッシュメモリ及び該キャッシュメモリと同一又はそれ以上の容量を有する不揮発性メモリに対してキャパシタから電力を供給する処理と、キャッシュメモリに格納されたデータを不揮発性メモリに退避する処理とをコンピュータに実行させる。   The cache memory backup program according to the third aspect of the present invention is a non-volatile memory having a capacity equal to or greater than that of the cache memory and the cache memory when the supply of power from the main power supply to the volatile cache memory is stopped. Causes the computer to execute a process of supplying power from the capacitor to the nonvolatile memory and a process of saving the data stored in the cache memory to the nonvolatile memory.

本発明の展開形態に係るストレージシステムは、利用者のデータを格納するためのストレージと、上記のキャッシュメモリバックアップ装置とを備え、キャッシュメモリは、利用者のデータを一時的に保持し、且つ/又は、利用者のデータをストレージに格納する際の制御情報を保持する。   A storage system according to an embodiment of the present invention includes a storage for storing user data, and the above-described cache memory backup device, and the cache memory temporarily holds the user data and / or Alternatively, it holds control information for storing user data in the storage.

なお、上記キャッシュメモリバックアッププログラムは、任意の記録媒体に記録することができる。   The cache memory backup program can be recorded on any recording medium.

本発明に係るキャッシュメモリバックアップ装置、方法およびプログラムによると、主電源からの電力の供給が停止した場合におけるキャッシュメモリに格納されたデータを退避するのに要する時間を削減することによりバックアップ電源の容量を削減することができ、バックアップ電源のメンテナンスを容易化することができる。その理由は次の通りである。   According to the cache memory backup device, method, and program of the present invention, the capacity of the backup power supply can be reduced by reducing the time required to save the data stored in the cache memory when the power supply from the main power supply is stopped. And the maintenance of the backup power supply can be facilitated. The reason is as follows.

主電源からの電力の供給が停止した場合に、キャッシュメモリの全領域を連続して、不揮発性メモリ(例えば、フラッシュROM)のブロック単位で退避することにより、効率的に不揮発性メモリへの書き込みを行うことができる。すなわち、データの並べ替えなどの制御は不要となり、退避制御を簡易化でき、不揮発性メモリへの書き込みで発生するペナルティ(例えば、制御単位を一致させるための不足データの読み出し)を排除することができる。したがって、キャッシュメモリに格納されたデータを退避するのに要する時間を削減することができる。   When the supply of power from the main power supply stops, the entire area of the cache memory is continuously saved in block units of the nonvolatile memory (for example, flash ROM), thereby efficiently writing to the nonvolatile memory. It can be performed. That is, control such as data rearrangement is unnecessary, saving control can be simplified, and penalties (for example, reading of insufficient data for matching control units) that occur when writing to the nonvolatile memory can be eliminated. it can. Therefore, the time required to save the data stored in the cache memory can be reduced.

また、データの退避に要する時間が削減されることにより、バックアップ電源の容量を削減することができる。したがって、バックアップ電源としてバッテリーを用いる代わりに、キャパシタを用いることができる。ゆえに、バンクアップ電源のメンテナンスを容易化することができる。   Further, since the time required for saving data is reduced, the capacity of the backup power source can be reduced. Therefore, a capacitor can be used instead of a battery as a backup power source. Therefore, maintenance of the bank up power supply can be facilitated.

本発明の実施形態に係るキャッシュメモリバックアップ装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a cache memory backup device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るストレージシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the storage system which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るストレージシステムの構成を示す他のブロック図である。It is another block diagram which shows the structure of the storage system based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置の動作の概略を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of operation | movement of the cache memory backup apparatus based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置の動作の詳細を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing details of the operation of the cache memory backup device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置の動作の詳細を示す他のフローチャートである。It is another flowchart which shows the detail of operation | movement of the cache memory backup apparatus based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置の動作の詳細を示すさらに他のフローチャートである。It is another flowchart which shows the detail of operation | movement of the cache memory backup apparatus based on the Example of this invention.

本発明の実施形態に係るキャッシュバックアップ装置について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るキャッシュバックアップ装置50の構成を示すブロック図である。図1を参照すると、キャッシュバックアップ装置50は、揮発性のキャッシュメモリ53と、不揮発性メモリ54と、キャパシタ51とを備える。   A cache backup device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the cache backup device 50 according to this embodiment. Referring to FIG. 1, the cache backup device 50 includes a volatile cache memory 53, a nonvolatile memory 54, and a capacitor 51.

不揮発性メモリ54は、キャッシュメモリ53と同一又はそれ以上の容量を有し、キャッシュメモリ53に格納されたデータを退避する。キャパシタ51は、キャッシュメモリ53に対する主電源40からの電力の供給が停止した場合に、キャッシュメモリ53および不揮発性メモリ54に電力を供給する。   The nonvolatile memory 54 has the same capacity as or larger than that of the cache memory 53 and saves data stored in the cache memory 53. The capacitor 51 supplies power to the cache memory 53 and the nonvolatile memory 54 when the supply of power from the main power supply 40 to the cache memory 53 is stopped.

また、キャッシュメモリ53に格納されたデータを不揮発性メモリ54のブロック単位で退避するようにしてもよい。さらに、不揮発性メモリ54は、フラッシュROMであってもよい。   Further, the data stored in the cache memory 53 may be saved in units of blocks of the nonvolatile memory 54. Further, the nonvolatile memory 54 may be a flash ROM.

また、キャッシュメモリバックアップ装置50は、さらに制御部52を備えるようにしてもよい。制御部52は、キャッシュメモリ53に対する主電源40からの電力の供給を監視するとともに、電力の供給が停止した場合には、キャッシュメモリ53および不揮発性メモリ54にキャパシタ51から電力を供給するように制御する。   Further, the cache memory backup device 50 may further include a control unit 52. The control unit 52 monitors the supply of power from the main power supply 40 to the cache memory 53, and supplies power from the capacitor 51 to the cache memory 53 and the nonvolatile memory 54 when the supply of power is stopped. Control.

さらに、ストレージシステム70において、利用者のデータを格納するためのストレージ60と、上記のキャッシュメモリバックアップ装置50とを備えるようにしてもよい。この場合には、キャッシュメモリ53は、利用者のデータを一時的に保持し、かつ/または、利用者のデータをストレージ60に格納する際の制御情報を保持する。また、ストレージシステムは、主電源40をさらに備えるようにしてもよい。   Further, the storage system 70 may include a storage 60 for storing user data and the cache memory backup device 50 described above. In this case, the cache memory 53 temporarily holds the user data and / or holds control information for storing the user data in the storage 60. The storage system may further include a main power supply 40.

本発明の実施例について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(構成)
図2は、本実施例に係るストレージシステム80の構成を示すブロック図である。図2を参照すると、ストレージシステム80は、キャッシュメモリバックアップ装置として制御ボード10を備え、ストレージとして外部記憶装置20を備え、さらに、I/Oホスト30および主電源40を備える。
(Constitution)
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the storage system 80 according to the present embodiment. Referring to FIG. 2, the storage system 80 includes a control board 10 as a cache memory backup device, an external storage device 20 as a storage, and further includes an I / O host 30 and a main power supply 40.

制御ボード10は、主電源40によって給電される。制御ボード10は、I/Oホスト30および外部記憶装置20に接続されている。また、制御ボード10は、キャパシタ11、制御プロセッサ12および揮発性のキャッシュメモリ13を備え、不揮発性メモリとしてキャッシュメモリ13と同一容量のフラッシュROM14を備える。   The control board 10 is powered by the main power supply 40. The control board 10 is connected to the I / O host 30 and the external storage device 20. The control board 10 includes a capacitor 11, a control processor 12, and a volatile cache memory 13, and includes a flash ROM 14 having the same capacity as the cache memory 13 as a nonvolatile memory.

図3は、本実施例に係るストレージシステム80の構成を示す他のブロック図である。図3は、主電源40からの電力の供給が停止した場合のブロック図である。キャパシタ11は、主電源40からの電力の供給が停止した場合にバックアップ電源として動作し、キャッシュメモリ13の退避制御のために最低限必要とされる、制御ボード10上の制御プロセッサ12、キャッシュメモリ13およびフラッシュROM14に電力を供給する。   FIG. 3 is another block diagram illustrating the configuration of the storage system 80 according to the present embodiment. FIG. 3 is a block diagram when the supply of power from the main power supply 40 is stopped. The capacitor 11 operates as a backup power supply when the supply of power from the main power supply 40 is stopped, and the control processor 12 and the cache memory on the control board 10 are at least required for the saving control of the cache memory 13. 13 and the flash ROM 14 are supplied with power.

制御プロセッサ12は、主電源40からの電力の供給がある場合には、I/Oホスト30からの書き込み要求を受け付けたとき、書き込みのための制御情報と書き込みデータをキャッシュメモリ13に一時的に記録し、I/Oホスト30に対して完了通知を行って書き込み要求を完了させる。また、制御プロセッサ12は、キャッシュメモリ13上に未書き込みのデータがある場合には、随時、制御情報にしたがって外部記憶装置20に書き込む。   When the control processor 12 receives power from the main power supply 40 and receives a write request from the I / O host 30, the control processor 12 temporarily sends control information and write data for writing to the cache memory 13. Record and notify the I / O host 30 of completion to complete the write request. Further, when there is unwritten data on the cache memory 13, the control processor 12 writes the data to the external storage device 20 according to the control information as needed.

制御プロセッサ12は、主電源40からの電力の供給が停止した場合には、キャパシタ11による電力の供給に切り替わったことを認識し、キャッシュメモリ13の退避処理として、キャッシュメモリ13上のデータのすべてをフラッシュROM14にコピーする。   When the supply of power from the main power supply 40 is stopped, the control processor 12 recognizes that the power supply has been switched to the supply of the capacitor 11, and performs all the data on the cache memory 13 as a save process of the cache memory 13. Is copied to the flash ROM 14.

(動作)
本実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置の動作について図面を参照して説明する。図4は、本実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置の動作の概略を示すフローチャートである。
(Operation)
The operation of the cache memory backup device according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the operation of the cache memory backup device according to this embodiment.

図4および図5を参照すると、制御プロセッサ12は、主電源40から電力の供給をつねに監視し(ステップS10)、主電源40からの電力の供給がある場合には(ステップS11のYes)、I/Oホスト30からのI/O要求に対する応答制御(ステップS20)、および、キャッシュメモリ13上の未書き込みデータの外部記憶装置20への書き込み制御(ステップS30)を行う。   Referring to FIG. 4 and FIG. 5, the control processor 12 always monitors the supply of power from the main power supply 40 (step S10), and when there is power supply from the main power supply 40 (Yes in step S11), Response control to the I / O request from the I / O host 30 (step S20) and write control of unwritten data on the cache memory 13 to the external storage device 20 (step S30) are performed.

図6を参照すると、制御プロセッサ12は、I/O要求に対する応答制御において、主電源給電中フラグをチェックし(ステップS21)、給電中である場合には(ステップS21のYes)、I/Oホスト3からの書き込み要求の有無を判定する(ステップS22)。制御プロセッサ12は、書き込み要求がある場合には(ステップS22のYes)、書き込みアドレス情報および書き込みデータをキャッシュメモリ13上へ保存し(ステップS23)、キャッシュメモリ13上の保存場所と、外部記憶装置20への書き込みが行われていないことを示す未書き込み情報とを制御情報に追加し(ステップS24)、さらに、書き込み要求に対して終了応答を返却する(ステップS25)。   Referring to FIG. 6, the control processor 12 checks the main power supply power supply flag in response control to the I / O request (step S21), and if power supply is being performed (Yes in step S21), It is determined whether or not there is a write request from the host 3 (step S22). When there is a write request (Yes in Step S22), the control processor 12 saves the write address information and the write data on the cache memory 13 (Step S23), and the storage location on the cache memory 13 and the external storage device Unwritten information indicating that writing to 20 has not been performed is added to the control information (step S24), and an end response is returned in response to the write request (step S25).

図7を参照すると、制御プロセッサ12は、未書き込みデータの書き込み制御(ステップS30)において、主電源供給中フラグをチェックし(ステップS31)、給電中である場合には(ステップS31のYes)、キャッシュメモリ13上の制御情報をチェックし、外部記憶装置20への未書き込みの有無を判定する(ステップS32)。制御プロセッサ12は、未書き込みデータがある場合には(ステップS32のYes)、未書き込みデータの外部記憶装置20への書き込みを行い(ステップS33)、書き込み完了後に制御情報に含まれる未書き込み情報を削除する(ステップS34)。   Referring to FIG. 7, the control processor 12 checks the main power supply in-progress flag in the unwritten data write control (step S30) (step S31), and if power is being supplied (Yes in step S31), The control information on the cache memory 13 is checked to determine whether or not the external storage device 20 has not been written (step S32). If there is unwritten data (Yes in step S32), the control processor 12 writes the unwritten data to the external storage device 20 (step S33), and stores the unwritten information included in the control information after the writing is completed. Delete (step S34).

図3を参照すると、主電源40からの電力の供給が停止した場合には、制御プロセッサ12、キャッシュメモリ13およびフラッシュROM14はキャパシタ11から電力を供給される。   Referring to FIG. 3, when the supply of power from the main power supply 40 is stopped, the control processor 12, the cache memory 13 and the flash ROM 14 are supplied with power from the capacitor 11.

図5を参照すると、制御プロセッサ12は、主電源40からの電力の供給が停止したことを検出した場合には(ステップS11のNo)、I/Oホスト30からのI/O要求に対する応答制御、および、キャッシュメモリ13上の未書き込みデータの外部記憶装置20への書き込み制御を停止させるために主電源給電中フラグを停止中に設定する(ステップS12)。また、制御プロセッサ12は、外部記憶装置20への未書き込みのデータの有無を判定する(ステップS13)。制御プロセッサ12は、未書き込みデータがある場合には(ステップS13のYes)、フラッシュROM14にとって最も効率の良いアクセス単位であるフラッシュROM14のブロック単位で、キャッシュメモリ13のデータをフラッシュROM14に退避(コピー)する(ステップS14〜S17)。   Referring to FIG. 5, when the control processor 12 detects that the supply of power from the main power supply 40 is stopped (No in step S11), the control control for the I / O request from the I / O host 30 is performed. And, in order to stop the writing control of the unwritten data on the cache memory 13 to the external storage device 20, the main power supply power supply flag is set to stop (step S12). Further, the control processor 12 determines whether there is unwritten data in the external storage device 20 (step S13). When there is unwritten data (Yes in step S13), the control processor 12 saves (copys) the data in the cache memory 13 to the flash ROM 14 in units of blocks of the flash ROM 14, which is the most efficient access unit for the flash ROM 14. (Steps S14 to S17).

(効果)
以上説明したように、本実施例に係るキャッシュメモリバックアップ装置(制御ボード10)によると、バックアップ電源の少量化が可能となる。したがって、バックアップ電源としてバッテリーを用いる代わりに、大容量のキャパシタを用いることができる。
(effect)
As described above, according to the cache memory backup device (control board 10) according to the present embodiment, it is possible to reduce the amount of backup power. Therefore, instead of using a battery as a backup power source, a large capacity capacitor can be used.

また、キャッシュメモリの退避処理に要する時間を短縮することができる。キャッシュメモリと退避用のフラッシュROMの容量を同一とし、キャッシュメモリのデータをすべて退避することで、退避制御をフラッシュROMのブロック単位で実行することができるからである。   In addition, the time required for the cache memory saving process can be shortened. This is because saving control can be executed for each block of the flash ROM by making the cache memory and the saving flash ROM have the same capacity and saving all the data in the cache memory.

さらに、バックアップ電源のメンテナンスが容易化される。従来バックアップ電源として用いられたバッテリーのように、保管時に定期的な補充電を実施する必要がないからである。   Furthermore, maintenance of the backup power source is facilitated. This is because it is not necessary to perform periodic supplementary charging at the time of storage unlike a battery conventionally used as a backup power source.

また、フラッシュROMの寿命を考慮する必要もなくなる。キャッシュメモリ上に未書き込みのデータが存在する場合において、停電などの不慮の事故によって主電源からの電力の供給が停止したときにのみ、キャッシュメモリの退避が実施される。したがって、フラッシュROMへの書き込みは稀にしか発生しないからである。   Further, it is not necessary to consider the life of the flash ROM. When unwritten data exists in the cache memory, the cache memory is saved only when power supply from the main power supply is stopped due to an unexpected accident such as a power failure. Therefore, writing to the flash ROM occurs rarely.

以上の記載は実施例に基づいて行ったが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。   Although the above description has been made based on examples, the present invention is not limited to the above examples.

本発明に係るキャッシュバックアップ装置、方法およびプログラムは、一例として、小容量のバックアップ電源によって実現することができるSSD(Solid State Drive)を外部記憶装置として使用した、小規模ストレージシステムに対して適用することができる。なお、プログラムは、任意の記録媒体に記録することができる。   As an example, the cache backup device, method, and program according to the present invention are applied to a small-scale storage system using an SSD (Solid State Drive) that can be realized by a small-capacity backup power supply as an external storage device. be able to. The program can be recorded on an arbitrary recording medium.

10 制御ボード
11、51 キャパシタ
12 制御プロセッサ
13、53 キャッシュメモリ
14 フラッシュROM
20 外部記憶装置
30 I/Oホスト
40 主電源
50 キャッシュメモリバックアップ装置
52 制御部
54 不揮発性メモリ
60 ストレージ
70、80 ストレージシステム
10 Control board 11, 51 Capacitor 12 Control processor 13, 53 Cache memory 14 Flash ROM
20 External storage device 30 I / O host 40 Main power supply 50 Cache memory backup device 52 Control unit 54 Non-volatile memory 60 Storage 70, 80 Storage system

Claims (12)

揮発性のキャッシュメモリと、
前記キャッシュメモリと同一又はそれ以上の容量を有し、前記キャッシュメモリに格納されたデータを退避するための不揮発性メモリと、
前記キャッシュメモリに対する主電源からの電力の供給が停止した場合に前記キャッシュメモリ及び前記不揮発性メモリに電力を供給するキャパシタとを備えることを特徴とするキャッシュメモリバックアップ装置。
Volatile cache memory,
A non-volatile memory having a capacity equal to or greater than that of the cache memory and for saving data stored in the cache memory;
A cache memory backup device comprising: a capacitor for supplying power to the cache memory and the nonvolatile memory when supply of power from a main power supply to the cache memory is stopped.
前記キャッシュメモリに格納されたデータを前記不揮発性メモリのブロック単位で退避することを特徴とする、請求項1に記載のキャッシュメモリバックアップ装置。   2. The cache memory backup device according to claim 1, wherein the data stored in the cache memory is saved in units of blocks of the nonvolatile memory. 前記不揮発性メモリは、フラッシュROMであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のキャッシュメモリバックアップ装置。   The cache memory backup device according to claim 1, wherein the nonvolatile memory is a flash ROM. 前記キャッシュメモリに対する前記主電源からの電力の供給を監視するとともに、該電力の供給が停止した場合には、前記キャッシュメモリ及び前記不揮発性メモリに前記キャパシタから電力を供給するように制御する制御部をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のキャッシュメモリバックアップ装置。   A control unit that monitors the supply of power from the main power source to the cache memory and controls the cache memory and the nonvolatile memory to supply power from the capacitor when the supply of power is stopped The cache memory backup device according to claim 1, further comprising: 利用者のデータを格納するためのストレージと、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のキャッシュメモリバックアップ装置とを備え、
前記キャッシュメモリは、前記利用者のデータを一時的に保持し、且つ/又は、前記利用者のデータをストレージに格納する際の制御情報を保持することを特徴とするストレージシステム。
Storage to store user data;
A cache memory backup device according to any one of claims 1 to 4,
The storage system, wherein the cache memory temporarily holds the user data and / or holds control information for storing the user data in a storage.
前記主電源をさらに備えることを特徴とする、請求項5に記載のストレージシステム。   The storage system according to claim 5, further comprising the main power source. 揮発性のキャッシュメモリに対する主電源からの電力の供給が停止した場合に、該キャッシュメモリ及び該キャッシュメモリと同一又はそれ以上の容量を有する不揮発性メモリに対してキャパシタから電力を供給する工程と、
前記キャッシュメモリに格納されたデータを前記不揮発性メモリに退避する工程とを含むことを特徴とするキャッシュメモリバックアップ方法。
Supplying power from a capacitor to the cache memory and a nonvolatile memory having a capacity equal to or greater than that of the cache memory when supply of power from the main power supply to the volatile cache memory is stopped;
And a step of saving the data stored in the cache memory in the nonvolatile memory.
前記キャッシュメモリに格納されたデータを前記不揮発性メモリのブロック単位で退避することを特徴とする、請求項7に記載のキャッシュメモリバックアップ方法。   8. The cache memory backup method according to claim 7, wherein the data stored in the cache memory is saved in units of blocks of the nonvolatile memory. 前記キャッシュメモリに対する前記主電源からの電力の供給を制御部によって監視する工程と、
前記主電源からの電力の供給が停止した場合には、前記キャッシュメモリ及び前記不揮発性メモリに前記キャパシタから電力を供給するように前記制御部によって制御する工程とをさらに含むことを特徴とする、請求項7又は8に記載のキャッシュメモリバックアップ方法。
Monitoring the supply of power from the main power supply to the cache memory by a control unit;
A step of controlling by the control unit to supply power from the capacitor to the cache memory and the non-volatile memory when the supply of power from the main power supply is stopped, The cache memory backup method according to claim 7 or 8.
揮発性のキャッシュメモリに対する主電源からの電力の供給が停止した場合に、該キャッシュメモリ及び該キャッシュメモリと同一又はそれ以上の容量を有する不揮発性メモリに対してキャパシタから電力を供給する処理と、
前記キャッシュメモリに格納されたデータを前記不揮発性メモリに退避する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするキャッシュメモリバックアッププログラム。
A process of supplying power from a capacitor to the cache memory and a non-volatile memory having a capacity equal to or greater than the cache memory when the supply of power from the main power supply to the volatile cache memory is stopped;
A cache memory backup program causing a computer to execute a process of saving data stored in the cache memory to the nonvolatile memory.
前記キャッシュメモリに格納されたデータを前記不揮発性メモリのブロック単位で退避する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする、請求項10に記載のキャッシュメモリバックアッププログラム。   11. The cache memory backup program according to claim 10, which causes a computer to execute a process of saving data stored in the cache memory in units of blocks of the nonvolatile memory. 前記キャッシュメモリに対する前記主電源からの電力の供給を監視する処理と、
前記主電源からの電力の供給が停止した場合には、前記キャッシュメモリ及び前記不揮発性メモリに前記キャパシタから電力を供給するように制御する処理とをさらにコンピュータに実行させることを特徴とする、請求項10又は11に記載のキャッシュメモリバックアッププログラム。
A process of monitoring the supply of power from the main power supply to the cache memory;
When the supply of power from the main power supply is stopped, the computer is further caused to perform processing for controlling the cache memory and the nonvolatile memory to supply power from the capacitor. Item 12. A cache memory backup program according to Item 10 or 11.
JP2009001966A 2009-01-07 2009-01-07 Cache memory backup device, method and program Pending JP2010160654A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009001966A JP2010160654A (en) 2009-01-07 2009-01-07 Cache memory backup device, method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009001966A JP2010160654A (en) 2009-01-07 2009-01-07 Cache memory backup device, method and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010160654A true JP2010160654A (en) 2010-07-22

Family

ID=42577768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009001966A Pending JP2010160654A (en) 2009-01-07 2009-01-07 Cache memory backup device, method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010160654A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226569A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Fanuc Ltd Data protection device for storage device
JP2015060351A (en) * 2013-09-18 2015-03-30 コニカミノルタ株式会社 Information processor and method of controlling power-off of information processor
WO2015152895A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Providing backup power
US10235255B2 (en) 2015-04-30 2019-03-19 Fujitsu Limited Information processing system and control apparatus
US10656692B2 (en) 2014-09-11 2020-05-19 Toshiba Memory Corporation Memory system
JP2020102167A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 キヤノン株式会社 Information processor and control method thereof
US11301026B2 (en) 2019-03-08 2022-04-12 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus having volatile memory used to cache write data to nonvolatile memory, power supply method therefor, and storage medium storing program therefor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0528039A (en) * 1991-07-22 1993-02-05 Melco:Kk Storage device
JPH05250274A (en) * 1992-03-04 1993-09-28 Mitsubishi Electric Corp Disk cache device
JPH06309234A (en) * 1993-02-15 1994-11-04 Toshiba Corp Disk controller
JPH09330277A (en) * 1996-06-07 1997-12-22 Mitsubishi Electric Corp Service interruption processing system for disk cache system and method therefor
JP2004531814A (en) * 2001-04-19 2004-10-14 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Method and apparatus for improving the reliability of write-back cache information

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0528039A (en) * 1991-07-22 1993-02-05 Melco:Kk Storage device
JPH05250274A (en) * 1992-03-04 1993-09-28 Mitsubishi Electric Corp Disk cache device
JPH06309234A (en) * 1993-02-15 1994-11-04 Toshiba Corp Disk controller
JPH09330277A (en) * 1996-06-07 1997-12-22 Mitsubishi Electric Corp Service interruption processing system for disk cache system and method therefor
JP2004531814A (en) * 2001-04-19 2004-10-14 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Method and apparatus for improving the reliability of write-back cache information

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012226569A (en) * 2011-04-20 2012-11-15 Fanuc Ltd Data protection device for storage device
JP2015060351A (en) * 2013-09-18 2015-03-30 コニカミノルタ株式会社 Information processor and method of controlling power-off of information processor
WO2015152895A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Providing backup power
US10656692B2 (en) 2014-09-11 2020-05-19 Toshiba Memory Corporation Memory system
US10235255B2 (en) 2015-04-30 2019-03-19 Fujitsu Limited Information processing system and control apparatus
JP2020102167A (en) * 2018-12-25 2020-07-02 キヤノン株式会社 Information processor and control method thereof
US11301026B2 (en) 2019-03-08 2022-04-12 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus having volatile memory used to cache write data to nonvolatile memory, power supply method therefor, and storage medium storing program therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8423710B1 (en) Sequential writes to flash memory
US8838918B2 (en) Information processing apparatus and data backup method
JP5475123B2 (en) Disk array device and control method thereof
JP2010160654A (en) Cache memory backup device, method and program
US9632714B2 (en) Solid-state drive device
CN101782875B (en) Storage unit and data storage method
US7441085B2 (en) Memory control method for restoring data in a cache memory
CN101963891A (en) Method and device for data storage and processing, solid-state drive system and data processing system
TW201636845A (en) Memory device and operating method of same
CN109189605A (en) A kind of power-off protection of solid state disk method
US9170887B2 (en) Memory system and controlling method of memory system
JP2010211734A (en) Storage device using nonvolatile memory
CN110674056B (en) Garbage recovery method and device
JP2013222435A (en) Semiconductor storage device and method of controlling the same
US11841801B2 (en) Metadata management in non-volatile memory devices using in-memory journal
CN101661435A (en) Data processing apparatus
CN103559119B (en) File operation requests disposal route and device
CN102789422B (en) The method for writing data of solid state hard disc
CN113711189B (en) System and method for managing reduced power failure energy requirements on solid state drives
CN111324289B (en) Memory device
WO2015186165A1 (en) Storage system and method for controlling storage system
US20230044942A1 (en) Conditional update, delayed lookup
CN103389943A (en) Control device, storage device, and storage control method
CN108920303A (en) A kind of security-enhanced log file system
TWI729674B (en) Data storage device and garbage collection method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120417

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120731

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121120