JP2011118986A - 情報処理装置、及び情報処理装置で用いる光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報処理装置におけるデータのＨＤＤに対する記録再生処理を高速化する。これによる装置の大型化、システムの変更や不具合を伴うことなく実現する。
【解決手段】ＨＤＤに対して記録再生するデータのための、例えばフラッシュメモリによるキャッシュメモリをＨＤＤ側ではなく、ＯＤＤ側に設ける。ＨＤＤの交換があった際に、記録データのキャッシュとして用いては不具合がある場合には、再生データのキャッシュとしてのみ使用し、キャッシュメモリのデータとＨＤＤのデータの整合性がとれない場合には、キャッシュしたデータを無効とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理装置、及び情報処理装置で用いる光ディスク装置に係り、特に記録デバイスに対する記録再生処理を高速化した情報処理装置、及び情報処理装置で用いる光ディスク装置に関するものである。

ＰＣ（Personal Computer）の分野では携帯して使用するノートＰＣが普及しており、現在も小型化、薄型化のための技術開発が進んでいる。周知のとおり、情報の記録デバイスとしては、ハードディスクを使用するＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、リムーバブルである光ディスクを使用するＯＤＤ（Optical Disk Drive）を搭載するものが多い。このためノートＰＣに搭載するＨＤＤでは２．５インチないし１．８インチの小型なハードディスクが使用され、またＯＤＤではスリムドライブと呼ばれる薄型のものが使用されている。

特許文献１には、携帯可能で読取り情報をリムーバブルメディアに記録できる情報読取り装置が開示されている。

特開２０００−３０６０４８号公報

携帯用のノートＰＣをはじめとする情報処理装置では、小型化や薄型化のみならず、記録デバイスに対する記録再生処理の高速化が常に要求されている。もちろん、前記したＨＤＤやＯＤＤの小型化や薄型化を妨げることなく、また情報処理装置のシステム制御に大きな変更をせずに高速化できることが重要である。
本発明の目的は前記した課題に鑑み、記録デバイスに対する記録再生処理を高速化した情報処理装置、及び情報処理装置で用いる光ディスク装置を提供することにある。

前記課題を解決するため本発明は、情報データを記録し、また再生するための情報処理装置であって、該情報処理装置全体の動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、前記ホスト装置からの制御に応じて光ディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＯＤＤと、該ＯＤＤに内蔵され前記ハードディスク記録媒体に記録する前記情報データを前記ハードディスク記録媒体に記録する際にキャッシュするキャッシュメモリを有することを特徴としている。

また本発明は、情報データを記録し、また再生するための情報処理装置であって、該情報処理装置全体の動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、前記ホスト装置からの制御に応じて光ディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＯＤＤと、該ＯＤＤに内蔵され前記ハードディスク記録媒体に記録された前記情報データを前記情報データの編集が終了する際にキャッシュするキャッシュメモリを有することを特徴としている。

また本発明は、情報データを記録し、また再生するための動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、該ホスト装置からの制御に応じて光ディスク媒体に対して前記情報データを記録再生する光ディスク装置（ＯＤＤ）を有する情報処理装置で用いる光ディスク装置であって、前記ハードディスク記録媒体に記録する前記情報データを前記ハードディスク記録媒体に記録する際にキャッシュするキャッシュメモリを有することを特徴としている。

また本発明は、情報データを記録し、また再生するための動作を制御するホスト装置と、該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、該ホスト装置からの制御に応じて光ディスク媒体に対して前記情報データを記録再生する光ディスク装置（ＯＤＤ）を有する情報処理装置で用いる光ディスク装置であって、前記ハードディスク記録媒体に記録された前記情報データを前記情報データの編集が終了する際にキャッシュするキャッシュメモリを有することを特徴としている。

本発明によれば、記録デバイスに対する記録再生処理を高速化した情報処理装置、及び情報処理装置で用いる光ディスク装置を提供でき、ユーザの使い勝手の向上に寄与できるという効果がある。

本発明の一実施例に関わる情報処理装置のブロック図である。 従来の情報処理装置の一例を示すブロック図である。 さらに他の情報処理装置の従来例を示すブロック図である。

現在のＰＣでは最も主となる記録媒体はハードディスクであり、ＨＤＤにはＯＳ（Operating System）をはじめ、多くのアプリケーションソフトウェアやユーザの作成したファイルが格納されている。ＨＤＤは円盤状の記録媒体を回転させ、情報記録再生用のヘッドを移動させて情報を記録再生するため、消費電力が大きく、また連続していない情報を記録再生する場合には前記ヘッドを移動させる必要があるため、処理時間が増大する。前記した記録再生処理の高速化や低消費電力化のために、機構制御の不要なフラッシュメモリを大容量搭載したＳＳＤ（Solid State Drive）を採用してＨＤＤを置換えるという方法がある。しかし、半導体メモリの低価格化が進んでいるとはいえ、まだ大容量なＨＤＤを完全に置換えるには単位ビット数当たりの価格が高価である。また、データを繰返し書替える際の書替え耐性もＨＤＤに及んでいないのが現状である。

そこで本発明の実施例においては、ＨＤＤよりは容量の小さいフラッシュメモリなどのメモリを設けてＨＤＤのキャッシュメモリとして使用し、さらにこれをＯＤＤに搭載することを一つの特徴としている。これにより、前記キャッシュメモリを用いてＨＤＤにおけるデータの記録再生処理を高速化することを狙っている。さらには装置の大型化、システム制御系の大幅な変更や価格の上昇が問題とはならない方法で、データの記録再生処理を高速化することを狙っている。

以下、本発明の実施例について図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に関わる情報処理装置のブロック図である。本実施例による情報処理装置は、ホスト装置１、ＨＤＤ２とＯＤＤ３を備えている。
ホスト装置１は情報処理装置全体を制御する。ここでは説明を簡潔にするため、ＣＰＵやメモリのようなハードウェアの構成ではなく、ソフトウェアの構成で示している。これらのソフトウェアは主にＨＤＤ２に格納されるものであるが、ホスト装置１が動作状態にある時は、適宜読出されてホスト装置１が有する記憶部に図１に示す構造で格納されている。
ＨＤＤ２は記録媒体であるハードディスク２１を含む。ＯＤＤ３は前記した例えばフラッシュメモリなどによるキャッシュメモリ３２を含み、また取外し交換ができる光ディスク３１を含むことができる。ＨＤＤ２、ＯＤＤ３においてもＣＰＵや記録再生処理回路のようなハードウェアを省略して示している。

ホスト装置１は動作のための基本ソフトウェアとしてＯＳ１１を有し、ＯＳ１１は他の構成要素である各ソフトウェアを制御する。１２Ａは第１のファイルシステムであって、ＨＤＤ２に対して記録再生するデータの記録デバイス上の論理アドレスを管理する。１３ＡはＨＤＤ２のアプリケーションソフトウェアであり、ＨＤＤ２の記録再生動作を制御する。同様に１２Ｂは第２のファイルシステムであって、ＯＤＤ３が含む光ディスク３１に対して記録再生するデータの記録デバイス上の論理アドレスを管理する。１３ＢはＯＤＤ３のアプリケーションソフトウェアであり、ＯＤＤ３が含む光ディスク３１に対する記録再生動作を制御する。

１４はデバイスドライバであって、前記アプリケーションソフトウェア１３Ａ、１３Ｂや前記ファイルシステム１２Ａ、１２Ｂからの指示を受け、ＨＤＤ２やＯＤＤ３に対して各記録デバイスに対応した形式で記録再生するデータが使用する物理空間を指示する。１４１はデバイスドライバ１４が有するキャッシュコントローラであって、前記ＨＤＤアプリケーションソフトウェア１３Ａの指令に応じてデータを記録する際に、ＨＤＤ２、ＯＤＤ３が有する例えばフラッシュメモリなどのキャッシュメモリ３２に記録するための制御を行い、またＨＤＤ２やキャッシュメモリ３２から再生されたデータをＨＤＤアプリケーションソフトウェア１３Ａへ送るための制御を行う。

１５はハードウェアドライバであって、ホスト装置１におけるＨＤＤ２、ＯＤＤ３、及び図示しない外部装置との規格に基づいたインタフェースを行う。ＨＤＤ２やＯＤＤ３に対してはＳＡＴＡ（Serial Advanced Technology Attachment）規格に基づくＳＡＴＡインタフェース１５１で、外付けの追加された記録デバイスなどに対してはＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に基づくＵＳＢインタフェース１５２を有した例を示している。ＳＡＴＡインタフェース１５１は、所定のポート（図中のPort 0）を用いケーブル１５１Ａを介してＨＤＤ２と接続されており、また所定のポート（図中のPort 1）を用いケーブル１５１Bを介してＯＤＤ３と接続されている。

なお、図１では矢印で示した記録再生するデータのフローは、本実施例の一つの特徴であるＨＤＤ２に対してデータを記録再生する際のフローのみを表示し、ＯＤＤ３の有する光ディスク３１に対するデータのフローは表示していない。
前記したように、本実施例では例えばフラッシュメモリなどによるメモリをＯＤＤ３に設け、ＨＤＤ２に対するキャッシュメモリ３２として使用することを特徴としている。これによりＨＤＤ２に対するデータの記録再生処理を高速化することを狙っている。これをさらに説明するため、本実施例を他の情報処理装置の例と比較しながら述べる。

図２は、従来の情報処理装置の一例を示すブロック図である。図２では図１と同じ構成要素でも良いものには同じ符号を付し、その説明を省略する。図２は従来の通常の情報処理装置の一例を示すものである。図１と比較して、ＯＤＤ３Ａは前記したようなキャッシュメモリを有しておらず、デバイスドライバ１４０は先のキャッシュコントローラ１４１を有していない。

先の図１の実施例は図２と比較し、ＨＤＤ２に対するキャッシュメモリ３２を有するため、ＨＤＤ２に対するデータの記録再生処理を高速化できる。
キャッシュメモリ３２にデータが蓄積されていない状態からの動作を述べる。例えばホスト装置１のＨＤＤアプリケーション１３Ａからのデータ再生要求があった際に、ＨＤＤ２から該当するデータを読出してホスト装置１に送るとともに、このデータをキャッシュメモリ３２に記憶する。キャッシュメモリ３２に記憶されたデータは、ホスト装置１から個々のデータの上書き（更新）の指示があるごとに頻繁に書き直しても良いが（ライトキャッシュ）、後記するように上書き指示がある時にはキャッシュメモリ３２への登録を止め、ＨＤＤ２に書込みしても良い（リードキャッシュ）。以後、ＨＤＤアプリケーション１３Ａが同じファイルのデータを要求した際に、直ちにキャッシュメモリ３２に記憶したデータを供給することで前記処理の高速化ができる。これに対して図２では、ＨＤＤ２が動作する時間だけ処理時間が多くかかることとなる。

さらにはＨＤＤ２の動作が減ることにより、消費電流を低減する効果もある。データを読出す際には図２では常にＨＤＤ２から読出さねばならないが、図１ではキャッシュメモリ３２から読出せる機会が大幅に増えるため、読出しに伴う消費電流を低減することができる。
また図１では図２に対する前記の効果を、ＨＤＤ２とキャッシュメモリ３２の特徴を生かした使い方をすることによって得ている。すなわち、ＨＤＤ２は例えばフラッシュメモリによるキャッシュメモリ３２と比較して、単位ビット数当たりの価格が安価な長所を有する代わりに、データを記録再生する際の処理時間が長く、消費電流が大きい問題がある。ＨＤＤ２を同じ容量のフラッシュメモリで全面的に置換えて処理時間を低減することは現状では価格が大きく上昇してしまうが、価格が特に問題とならない範囲の小容量なフラッシュメモリをＨＤＤ２のキャッシュメモリに用いることで、前記した処理時間と価格の問題を解決し、さらには消費電流を低減している。

図３は、さらに他の情報処理装置の従来例を示すブロック図である。図３は図２と比較し、キャッシュメモリ２２（図１の３２と同様で良い）とキャッシュコントローラ２３（図１の１４１と同様で良い）をＨＤＤ２Ａが有する点が異なる。すなわち、図１や図２の何れとも異なり、ＨＤＤ２Ａが有するキャッシュメモリ２２を用いて、ＨＤＤ２に対する記録再生処理の高速化を狙っている。

先の図１の実施例は図３と比較して、次のような長所がある。
まず、図１ではホスト装置１のＨＤＤ２に対するインタフェースは図中のport 0を介し、キャッシュメモリ３２に対するインタフェースは図中のport 1 を介して、各々独立して並列に行われている。これに対して図３では、インタフェースはいずれも図中のport 0 を介して行われている。周知のとおり、情報処理装置が稼動している間はＨＤＤ２にはport 0 を介したアクセスが常時ホスト装置１との間で行われる。図３ではこの port 0 を介して授受するデータ量を図１や図２の場合と比較して増やすことになり、記録再生処理の高速化の効果において、図１ほどの効果を得ることはできない。

また前記したとおり、ＨＤＤ２は情報処理装置１が稼動している間は頻繁に動作しているが、ＯＤＤ３が動作して光ディスク３１に対して記録再生動作を行う機会は、これに比べて遥かに少ない。したがい、図１において図中のport 1 を光ディスク３１とキャッシュメモリ３２のデータで共用したとしても、記録再生処理の高速化を阻害する要因となることは殆どなく、期待した高速化を果たすことができる。

またＯＤＤ３は薄型化が進行しているものの、ＨＤＤ２と比較すれば、内部に新たな部品を置くスペースを残している。このため、図１でキャッシュメモリ３２をＯＤＤ３の内部に設けることは、ノートＰＣなどの装置の小型化や薄型化を阻害する要因とはならない。これらも図３のようにＨＤＤ２Ａにキャッシュメモリ２２を設ける場合と比較した際の長所となる。

さらに図１においてはport 0 を介するデータは、図２の場合と同様で良い。図３ではハードディスク２１とキャッシュメモリ２２の双方のデータが授受されるため、ホスト装置１の制御ソフトウェアに変更を加える必要がある。なお、図１ではport 1に光ディスク３１とキャッシュメモリ３２の双方のデータが授受されるが、前記したように光ディスク３１が動作する場合は、ハードディスク２１が動作する場合に比べて遥かに少ないので、このような問題は起こり難い。

なお、図１のキャッシュメモリ３２は、ＯＤＤ３が光ディスク３１に対してデータを記録再生する際のキャッシュメモリとして共用しても良い。この場合は、光ディスク３１に対するデータの記録再生処理の高速化にも寄与することができる。
さらにキャッシュメモリ３２はホスト装置１のキャッシュメモリを兼ねることもできる。すなわちホスト装置１、ＨＤＤ２、ＯＤＤ３のいずれか一つ、或いは二つか三つのキャッシュメモリとして機能することもできる。複数の装置のキャッシュメモリを兼ねる場合は、キャッシュメモリ３２の記憶領域を、前記装置の数に応じて分けて管理すると良い。

本実施例のさらなる応用として、キャッシュメモリ３２はデータを読出す際のキャッシュメモリとして前記したリードキャッシュの動作をし、前記したライトキャッシュの動作を行わない方法がある。
ライトキャッシュを行うとキャッシュメモリ上のデータは頻繁に書き直される。前記したように、現状ではフラッシュメモリの書替えに対する耐性はハードディスクと比較して劣る問題がある。

さらには、光ディスク３１はもちろんのこと、ＨＤＤ２もある程度高度なユーザは取外して別なＨＤＤを取付け、また取外したＨＤＤを他の情報処理装置に取付けて使用する場合がある。記録するデータがキャッシュメモリ３２にキャッシュされたのみで、ＨＤＤ２に記録されていない段階でＨＤＤ２を取外されると、所定の記録動作を完結できない問題がある。

このような不具合を防ぐためには、キャッシュ動作はリードキャッシュに限ると良い。またキャッシュメモリ３２のデータと、ＨＤＤ２のデータを比較して整合性を取れば、前記したようなＨＤＤの取替えが行われたか否かを知ることができる。この場合、整合性が取れなければキャッシュメモリ３２のデータを無効とし、使用しないようにすると良い。

このようにキャッシュ動作をリードキャッシュに限った実施例は、ハードディスクがフラッシュメモリと比較して処理動作が遅い代わりに、データの書替えに対する耐性が大きい点に注目している。すなわち、データの上書き更新のようにデータ書替えが頻繁に行われる動作ではハードディスクのデータのみを書替え、例えば編集が終了した段階でフラッシュメモリのデータも書替え、データの読取りの動作ではフラッシュメモリのデータを読出して処理を高速化するという、双方の長所を生かした情報処理装置を実現している。

ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えばホスト装置１については、いくつかの変形例が考えられる。このほかにも本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。

１：ホスト装置、２：ＨＤＤ、３：ＯＤＤ、１４：デバイスドライバ、１５：サウスブリッジ、２１：ハードディスク、３１：光ディスク、３２：キャッシュメモリ、１４１：キャッシュコントローラ、１５１：ＳＡＴＡインタフェース。

Claims (7)

1. 情報データを記録し、また再生するための情報処理装置であって、
   該情報処理装置全体の動作を制御するホスト装置と、
   該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、
   前記ホスト装置からの制御に応じて光ディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＯＤＤと、
   該ＯＤＤに内蔵され前記ハードディスク記録媒体に記録する前記情報データを前記ハードディスク記録媒体に記録する際にキャッシュするキャッシュメモリ
   を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 請求項１に記載の情報処理装置において、前記キャッシュメモリを前記光ディスク記録媒体に対するキャッシュメモリとして共用することを特徴とする情報処理装置。
3. 情報データを記録し、また再生するための情報処理装置であって、
   該情報処理装置全体の動作を制御するホスト装置と、
   該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、
   前記ホスト装置からの制御に応じて光ディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＯＤＤと、
   該ＯＤＤに内蔵され前記ハードディスク記録媒体に記録された前記情報データを前記情報データの編集が終了する際にキャッシュするキャッシュメモリ
   を有することを特徴とする情報処理装置。
4. 請求項３に記載の情報処理装置において、前記キャッシュメモリを前記光ディスク記録媒体に対するキャッシュメモリとして共用することを特徴とする情報処理装置。
5. 請求項１ないし３に記載の情報処理装置において、前記ハードディスク記録媒体に記録された前記情報データと前記キャッシュメモリにキャッシュされた前記情報データの整合がとれない場合には、前記キャッシュメモリにキャッシュされた前記情報データをキャッシュデータとして使用しないことを特徴とする情報処理装置。
6. 情報データを記録し、また再生するための動作を制御するホスト装置と、
   該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、
   該ホスト装置からの制御に応じて光ディスク媒体に対して前記情報データを記録再生する光ディスク装置（ＯＤＤ）
   を有する情報処理装置で用いる光ディスク装置であって、
   前記ハードディスク記録媒体に記録する前記情報データを前記ハードディスク記録媒体に記録する際にキャッシュするキャッシュメモリ
   を有することを特徴とする情報処理装置で用いる光ディスク装置。
7. 情報データを記録し、また再生するための動作を制御するホスト装置と、
   該ホスト装置からの制御に応じて内蔵するハードディスク記録媒体に対して前記情報データを記録再生するＨＤＤと、
   該ホスト装置からの制御に応じて光ディスク媒体に対して前記情報データを記録再生する光ディスク装置（ＯＤＤ）
   を有する情報処理装置で用いる光ディスク装置であって、
   前記ハードディスク記録媒体に記録された前記情報データを前記情報データの編集が終了する際にキャッシュするキャッシュメモリ
   を有することを特徴とする情報処理装置で用いる光ディスク装置。

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