JP2011113626A - 記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の課題は、複数のデバイスを有する記録再生装置において、従来の使い勝手を維持しつつ消費電力の低減と高速アクセスである。
【解決手段】
ＣＰＵ１００、メモリ１０１、ストレージＩ／Ｆ１０２、外部Ｉ／Ｆ１０３、デバイスポート（ＤＰ）制御部２０１、ＣＡＳＨ制御部２０２、仮想コマンド応答部２０６、２つ以上の記録再生デバイスを有し、低速なデバイスのデータを高速なデイバスにコピーし低速なデバイスをスリープ状態にする。ＨＯＳＴＰＣ２からデータ転送を伴わないアクセスがある場合にはストレージＩ／Ｆ１０２内の仮想コマンド応答部２０６が応答し、データ伴うアクセスは高速デバイスにコピーしたデータを転送する。低速なデバイスの媒体が取り外されたときはストレージＩ／Ｆ１０２が高速デバイスに保存された低速なデバイスの情報を削除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハードディスクドライブや光ディスクドライブ、ソリッドステートドライブなど記録再生装置に関する。

当技術分野の背景技術として、特許文献１がある。

特許文献１には課題として「高速技術計算や、画像情報処理のように、大量のデータを頻繁に入出力するような場合、システム性能にも影響を与える虞れがあり、本発明はこれらの問題を解決することを課題とするものであり、高速のデータ転送を可能とする光ディスク記録装置を提供することを目的とする。」と記載され、解決手段として「書換え記録データを一時記憶するメモリを備えた光ディスク記録装置において、記録データが前記メモリ容量を超過する場合、超過した前記記録データを保存する外部記録装置を設ける手法を採ることによって、前記課題を解決した。」と記載されている。

また、第二の背景技術として、特許文献２がある。

特許文献２は課題として「読み出し時にキャッシュメモリを使用したとしても、システムの電源切断時にキャッシュメモリの内容は失われる。したがって、システムの電源の投入及び切断を頻繁に行なう場合は、キャッシュメモリの利用効果が低減してしまうという問題がある」と記載され、解決手段として、「第２の目的を達成するために本発明は、電源投入直後の処理が不揮発性半導体キャッシュメモリへの書き込み処理または不揮発性半導体キャッシュメモリに保持しているデータの読出し処理の場合は、磁気ディスク装置の準備完了前に不揮発性半導体キャッシュメモリとホストプロセッサとの間でデータ転送を開始するように前記制御手段を構成したものである。」と記載されている。

また、第三の背景技術として、非特許文献１がある。

非特許文献１には、ＡＴＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）の電源制御に関して、「ＡＴＡではパワーマネージメント機能が標準にインプリメントされています。パワーマネージメントは四つのモードをもっており、それぞれアクティブモード、アイドルモード、スタンバイモード、スリープモードとなっています（図１）。消費電力はアクティブモード、アイドルモード、スタンバイモード、スリープモードの順に小さくなっています。」と記載され、また、「スリープモードではＤＥＶＩＣＥ ＲＥＳＥＴコマンド以外のコマンドをすべて受け付けない」と記載されている。

特開平７−２９５７５９公報 特開平６−３４８６００公報

ＡＴＡ（ＩＤＥ）／ＡＴＡＰＩの徹底研究 ＣＱ出版株式会社

上記文献１では、低速なデバイスのキャッシュ量を増やし高速化の効果はあるものの、汎用のストレージデバイスの組合せでは実現できず低消費電力化の効果も少ない。上記文献３の記載の通り、最も消費電力の低いスリープモードではコマンドが受け付けられないため、ドライブはスタンバイモード、アイドルモード、アクティブモードのいずれかの状態でなければ、コマンドに応答できない。

そこで本発明は、低速記録再生装置と高速記録再生装置をストレージＩ／Ｆで接続し、ストレージＩ／Ｆが自動的に低速記録再生装置に記録されている情報をディスクイメージとして保存し、媒体固有の情報を媒体情報としてストレージＩ／Ｆ内の仮想コマンド応答部に保存する手段を有する。

外部Ｉ／Ｆに接続された装置からデータ転送を伴わない命令があった際には、低速記録再生装置に送信せずに仮想コマンド応答部が応答する。

データ転送を伴う命令に対しては、高速記録再生装置に記録されたディスクイメージを元にストレージＩ／Ｆが応答する手段を有する。

低速記録再生装置内の媒体が排出または低速記録再生装置が取り外されたことをストレージＩ／Ｆが検出し、高速記録再生装置に記録されたディスクイメージを削除する手段を有する。

汎用的な記憶装置であっても本発明のストレージ装置に接続すれば、ホストＰＣの種類やＯＳの種類によらず高速化と低消費電力の効果が得られる。特に、データ転送を伴わないコマンドへの応答においては、消費電力がもっとも低いスリープモードであっても応答できるため、消費電力削減効果が大きい。

本発明の好適な実施例の記録再生装置の全体構成を説明するブロック図である。 ストレージＩ／Ｆを説明するブロック図である。 外部Ｉ／Ｆを説明するブロック図である。 ＯＤＤのキャッシュを生成する際のフローチャートである。 Ｃａｓｈテーブルでの一例である。 キャッシュ後のＨＯＳＴＰＣからのアクセスがあった場合のフローチャートである。

以下、この発明の好適な実施形態の例について図面を参照しながら説明する。

まず、図１を用いて本実施例の記録再生装置の構成を説明する。図１は、本実施例の記録再生装置の全体構成を説明するブロック図である。

説明に先立ち、デバイスの状態に関して、スリープ状態をコマンドが受付けられない最も低消費電力状態、スタンバイ状態をコマンドは受付けるがデバイスの記録再生開始できるまで時間がかかる２番目に低消費電力状態、アクティブ状態はコマンドを受付け、記録再生開始まで時間がかからない非低消費電力状態と定義する。

記録再生装置１は、ＨＯＳＴＰＣ２に接続され、情報の読み書きを行う記録再生装置である。記録再生装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００、メモリ１０１、ストレージＩ／Ｆ１０２、外部Ｉ／Ｆ１０３が内部バス１０６を介して互いに接続されている。ストレージＩ／Ｆ１０２にはＯＤＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）１０４、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）が接続されている。記録再生装置１は外部Ｉ／Ｆ１０３を介してＨＯＳＴＰＣ２と接続されている。

ＣＰＵ１００は記録再生装置１の全体動作の動作制御を行う。

メモリ１０１は、メインコントローラ１００のプログラム領域や一時作業領域として使用される。

ストレージＩ／Ｆ１０２は、ストレージ制御部であって、記録再生装置１に含まれる記憶媒体の制御と外部Ｉ／Ｆ１０３からの読み書き要求に対する応答を行う。ストレージＩ／Ｆ１０２の構成について図２を参照しながら説明する。ＤＰ制御部２０１はデバイスポートを制御し、図２ではデバイスが２つ接続できるようにデバイスポートＤＰ２０４とＤＰ２０５をもつ。ＤＰ２０４にはＯＤＤ１０４が接続され、ＤＰ２０５にはＨＤＤ１０５が接続されている。

Ｃａｓｈ制御部２０２は、ＤＰ制御部２０１と連携してＯＤＤ１０４のデータをＨＤＤ１０５にコピーする機能とＨＯＳＴＰＣ２からの要求をコピーの状況によって制御する。

具体的な動作については後述する。本実施例では、ストレージＩ／Ｆ１０２はシリアルＡＴＡ規格のポートマルチプライヤ（ＰＭＰ）機能を実現する処理ブロックとして説明するが、複数のデバイスが接続されその伝送路の切り替えを行うものであれば同様の効果がえられ、本発明はシリアルＡＴＡ規格に限定するものではない。

仮想コマンド応答部２０６は、データ転送を伴わない要求があった場合に、ＤＰ制御部２０１がコマンドを各ＤＰに送る代わりに、そのコマンドに対する応答を行う。これにより、ＤＰに接続されたデバイスが最も消費電力の低いスリープ状態のままコマンドへ応答することができるようになり、消費電力を削減することができる。

外部Ｉ／Ｆ１０３は、ストレージＩ／Ｆ１０２とＨＯＳＴＰＣ２との接続制御を行う。外部Ｉ／Ｆ１０３の構成について図３を参照しながら説明する。外部Ｉ／Ｆ１０３は、ホストポートの制御を行うＨＰ制御部３０１と、ホストポートＨＰ３０２と、シリアルＡＴＡ規格に変換するＳＡＴＡ Ｉ／Ｆ３０３を有する。シリアルＡＴＡ規格にはポートマルチプライヤ（ＰＭＰ）と呼ばれる機能があり、１つのシリアルＡＴＡポートに対して複数のデバイスを接続できる。ここではＨＯＳＴＰＣ側に接続するポートをホストポート（ＨＰ）とよび、複数のデバイスを接続するポートをデバイスポート（ＤＰ）と呼ぶ。

次に、ＯＤＤ１０４にディスクが挿入された場合の動作について図４のフローチャートに沿って説明する。ディスクが挿入されると自動的にＯＤＤ１０４内のデータをＨＤＤ１０５にコピーする（Ｓ４０１）。コピーは一定のブロック単位に分割して行うようにする。次にキャッシュ状態を管理するＣａｓｈテーブルを更新する（Ｓ４０２）。Ｃａｓｈテーブルは、ＯＤＤに記録されたデータがＨＤＤ１０５にあるかどうかを判定するためのテーブルで、例えば図５に示すテーブルで実現できる。ＯＤＤ１０４からＨＤＤ１０５へのコピーはＯＤＤの先頭アドレスから順にコピーすることとし、図５のテーブルはどこまでコピーできたかを表すＣａｓｈｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓと、キャッシュ状態を表すＳＴＡＴＵＳで構成される。ＳＴＡＴＵＳは図に示すｒｕｎｎｉｎｇとＤｏｎｅの２種類がある。ｒｕｎｎｉｎｇはキャッシュの途中であることを表し、Ｄｏｎｅはキャッシュ終了であることをあらわす。Ｃａｓｈテーブルの構成は本実施例のほかにも、アドレスごとにキャッシュ済みか否かのフラグを持ち、ＯＤＤ１０４のデータをランダムにＨＤＤ１０５にキャッシュできるようにしてもよい。この場合、ＯＤＤ１０４のアクセスがあったときにＨＤＤ１０５にデータをキャッシュするといったランダムなキャッシュが可能となり効率がよい。本発明はＣａｓｈテーブルの構成に関して限定しない。

次に、ＯＤＤ１０４のデータがすべてＨＤＤ１０５にキャッシュされたかを確認し（Ｓ４０３）、すべてキャッシュしていればＯＤＤ１０４をスリープ状態にし（Ｓ４０４）、そうでなければ、次のブロックをコピーする。ＯＤＤ１０４をスリープ状態にすることで消費電力を抑えることができる。

尚、ＯＤＤ１０４に記録されているデータ以外にも、ディスクの状態や種別などといった管理情報もあらかじめＨＤＤ１０５の別領域に保存しておく。この管理情報はＨＤＤ１０５ではなくメモリ１０１や記録再生装置１の制御用プログラムの格納されているフラッシュなどの領域（図示せず）に保存してもよい。この場合ＨＤＤ１０５もスリープ状態にすることができ、データ転送を伴わないコマンドの場合は、仮想コマンド応答部２０６が応答することでＯＤＤ１０４とＨＤＤ１０５両方が低消費電力状態で待機できるため、より消費電力を削減することができる。

次に、キャッシュ後にＯＤＤ１０４へのアクセスされた場合について図６を用いて説明する。図６は、ＨＯＳＴＰＣ２から本発明の記録再生装置１に対して外部Ｉ／Ｆ１０３を経由してアクセスがあった場合の動作のフローチャートである。

ＨＯＳＴＰＣ２からのコマンドがデータ転送を伴うコマンドかどうか判定し（Ｓ６０１）、データ転送を伴わないコマンドだった場合には、あらかじめキャッシュしていた管理情報をもとにストレージＩ／Ｆ１０２内の仮想コマンド応答部２０６が応答する（Ｓ６０３）。ここで、通常ならＯＤＤ１０４にコマンドが送られＯＤＤ１０４が応答するが、ストレージＩ／Ｆ１０２内の仮想コマンド応答部２０６が応答するため、ＯＤＤ１０４およびＨＤＤ１０５の消費電力を削減できる。

Ｓ６０１にてＨＯＳＴＰＣ２からのコマンドがデータ転送を伴うコマンドであった場合には、既にＯＤＤ１０４のデータがＨＤＤ１０５にキャッシュされているアドレスかどうかを判定する（Ｓ６０２）。この時、前述したＣａｓｈテーブルを参照しＨＯＳＴＰＣ２からのアクセスがＨＤＤ１０５内に格納されているかを判定できる。このテーブルはＯＤＤ１０４からＨＤＤ１０５にキャッシュしている最中であっても、前述したとおりブロック単位でコピーされるため、キャッシュ動作とＨＯＳＴＰＣ２からのアクセスに対して効率よく応答することができる。

Ｓ６０２にて、キャッシュ済みであればＨＯＳＴＰＣ２からのアクセス要求をＨＤＤ１０４に変換し、対応したアドレスをＨＤＤ１０５から読出し、ＨＯＳＴＰＣ２に応答する（Ｓ６０４）。この時、ＨＤＤ１０５に比べて低速なデバイスであるＯＤＤ１０４にアクセスしないため、高速読出しが可能となる。さらに、すべてＨＤＤ１０５にキャッシュされている状態であれば、ＯＤＤ１０４はスリープ状態のままで読出しができるため、消費電力を削減することができる。

次に、Ｓ６０２にてキャッシュ済みでなければＯＤＤ１０４にそのままコマンドを送信する（Ｓ６０５）。この際、ＨＯＳＴＰＣ２からのアクセスを優先させるため、キャッシュの動作を一時的に停止してもよい。するとキャッシュ動作によってＨＯＳＴＰＣ２からのアクセスが遅くなってしまうといった課題を回避できる。

次に、ディスクが取り出された時の動作について説明する。ディスクの取出しにはＨＯＳＴＰＣ２からのコマンドによって取り出される場合と、ＯＤＤ１０４にあるイジェクトボタンによって取り出される場合と、物理的に強制排出する場合がある。ディスクがコマンドまたはボタンで排出される時は、記録再生装置１が取り出しを検出した時点で、ＨＤＤ１０５に生成されたキャッシュを削除する。また、物理的に強制排出された場合は記録再生装置１がディスクの有無を判定できない。そこで、記録再生装置１のストレージＩ／Ｆ１０２が定期的にＯＤＤ１０４を監視し、ディスクが空になっていないかもしくは別のディスクが挿入されていないかを確認し、変更があれば即座にＨＤＤ１０５にされたキャッシュを削除する。これにより、ＯＤＤ１０４に挿入されたディスクの内容を不正に取得できないようになる。

尚、ＨＤＤ１０５に生成されるキャッシュは暗号化して記録するとさらに安全性が高まる。また、キャッシュの削除方法について、ストレージＩ／Ｆ１０２が管理する前述のＣａｓｈテーブルの内容のみを変更する方法と、Ｃａｓｈテーブルを変更しＨＤＤ１０５の対応データをすべて消去する方法があり、前者は高速に動作させることができ、後者は確実に消去できるといった利点がある。

また、ＯＤＤ１０４にセットされたディスクが著作権保護されたディスクであると判定する手段をストレージＩ／Ｆ１０２に搭載し、著作権保護されたディスクであればキャッシュ制御を行わないようにすることで不正コピーの可能性を最小限に抑えることができる。

なお、本発明の構成は、前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、ストレージＩ／Ｆに接続された低速デバイスはテープドライブやＭＯなどがあげられ、高速デバイスとしてＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＲＡＭディスクなどがある。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。

１００…ＣＰＵ、１０１…メモリ、１０２…ストレージＩ／Ｆ、１０３…外部Ｉ／Ｆ、２０１…デバイスポート（ＤＰ）制御部、２０２…ＣＡＳＨ制御部、２０４…デバイスポート（ＤＰ）、２０５…デバイスポート（ＤＰ）、２０６…仮想コマンド応答部、３０１…ホストポート（ＨＰ）制御部、３０２…ホストポート（ＨＰ）、３０３…シリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）Ｉ／Ｆ

Claims (11)

1. 複数のデバイスに情報を記録または前記複数のデバイスから情報を再生する記録再生装置であって、
   外部装置との間で情報の送受信を行う外部インタフェース部と、
   前記複数のデバイスを制御するストレージ制御部とを有し、
   さらに、前記ストレージ制御部はキャッシュ制御部と仮想コマンド応答部を有し、
   前記キャッシュ制御部は、
   前記ストレージ制御部が第一のデバイスの一部領域に第二のデバイスのデータを複製し該第二のデバイスを省電力モードに移行させた後に、前記外部装置へのデータ転送を伴うコマンドが前記外部装置から前記第一のデバイスに対して要求された場合、前記第一のデバイスに代わり前記第二のデバイスからデータを再生するものであり、
   前記仮想コマンド応答部は、
   前記外部装置へのデータ転送を伴わないコマンドが前記外部装置から前記第一のデバイスに対して要求された場合、前記第一のデバイスに代わり前記外部装置に応答するものであることを特徴とする記録再生装置。
2. 請求項１記載の記録再生装置であって、
   前記第二のデバイスが取り外しまたは、媒体の取り出しが行われたときには、
   前記第一のデバイスの一部領域に記録された複写済みデータを削除することを特徴とする記録再生装置。
3. 請求項１または２いずれか一項記載の記録再生装置であって、
   前記第二のデバイスから前記第一のデバイスの一部領域に複写中の転送アドレスを不揮発のメモリに保存し、転送が中断されても転送を再開することを特徴とする記録再生装置。
4. 請求項３記載の記録再生装置であって、
   転送アドレスを記憶する不揮発のメモリとして前記第一のデバイスの一部領域を共用することを特徴とした記録再生装置。
5. 請求項１から４いずれか一項記載の記録再生装置であって、
   前記第二のデバイスから前記第一のデバイスの一部領域に複写する際に、暗号化して保存することを特徴とした記録再生装置。
6. 請求項１から５いずれか一項記載の記録再生装置であって、
   前記第一のデバイスの一部領域を複数有し、
   前記第二のデバイスに読み込み専用の記録媒体が挿入された際に、
   前記第一のデバイスの一部領域にすでに複写済みである場合には複写を行わず、
   前記外部装置から前記第二のデバイスへのアクセスに対し前記第一のデバイスに複写済みの領域からデータを読出すことを特徴とする記録再生装置。
7. 請求項１から６いずれか一項記載の記録再生装置であって、
   前記第二のデバイスから前記第一のデバイスの一部領域に複写する際に、
   前記第二のデバイスが著作権保護されたコンテンツである場合には、
   前記第一のデバイスの一部領域に複写しないことを特徴とする記録再生装置。
8. 請求項１から７いずれか一項記載の記録再生装置であって、
   少なくともひとつのデバイスが光ディスクドライブであり、
   少なくともひとつのデバイスがハードディスクドライブである記録再生装置。
9. 請求項１から７いずれか一項記載の記録再生装置であって、
   少なくともひとつのデバイスが光ディスクドライブであり、
   少なくともひとつのデバイスがソリッドステートドライブである記録再生装置。
10. 請求項１から９いずれか一項記載の記録再生装置であって、
    前記外部インタフェース部がシリアルＡＴＡ規格に準拠し、
    前記ストレージ制御部がシリアルＡＴＡ規格のポートマルチプライヤ機能によって接続されているように制御することを特徴とする記録再生装置。
11. 請求項１０記載の記録再生装置であって、
    前記外部インタフェース部に接続された装置からシリアルＡＴＡ規格に準拠したベンダーユニークコマンドによって、前記第一のデバイスの一部領域に前記第二のデバイスのデータを複製する処理を行うかどうかを切り替えることを特徴とする記録再生装置。

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