JP2012198869A - 情報処理装置、外部記憶装置、ホスト装置、中継装置、制御プログラム及び情報処理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部記憶装置は、不揮発性メモリにリード動作のみを行わせるリードオンリーモードに移行させる移行条件が成立するか否かを判定し、移行条件が成立したとき、不揮発性メモリのリード動作のみをサポートするインタフェースコントローラに切り替える。ホスト装置は、外部記憶装置から取得した情報に基づき不揮発性メモリをリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、不揮発性メモリのリード動作のみをサポートするインタフェースドライバに切り替える。
【選択図】図1
Description
この方法においては、SSDの動作モードは、例えば以下の3つのモードに分かれる。
・WBモード(Write Back Mode):キャッシュメモリに一旦データを書き込み、所定の条件に基づきNAND型フラッシュメモリへの追い出しを行う通常の動作モード。
・WTモード:(Write Through Mode):一回のライト要求でキャッシュメモリに書き込まれたデータを、NAND型フラッシュメモリに都度書き込む動作モード。NAND型フラッシュメモリに都度書き込むことで、ホストから書き込まれたデータをできるだけ保障する。SSDは、バッドクラスタテーブルまたはバッドブロックテーブルの残エントリ数が所定数以下になったとき、WTモードへと遷移する。
・ROモード(Read Only Mode):NAND型フラッシュメモリへの書き込みを伴う処理を全て禁ずるモード。ホストからの全てのライト要求に対してエラーを返し書き込みを行わないようにすることで、SSDが寿命に近づいたときに、ホストからすでに書き込まれていたデータをできるだけ保障できるようにしている。SSDは、バッドクラスタテーブルまたはバッドブロックテーブルの残エントリ数が所定数以下になったとき、またはフリーブロックが不足となったとき、ROモードへと遷移する。
図1にコンピュータシステムの第1の実施形態の構成を示す。本コンピュータシステム1は、外部記憶装置としてのSSD10と、ホスト100と、SSD10とホスト100とを結ぶメモリインタフェースとしての例えばATAインタフェース90とから構成されている。外部記憶装置として、SSD10以外にハードディスクドライブやハイブリッドハードディスクドライブや、USBメモリや、SDカードなど、他の読み書き可能な不揮発性記憶装置であってもよい。ホスト100としては、パーソナルコンピュータ、スチルカメラあるいはビデオカメラなどの撮像装置などであってもよいし、タブレットコンピュータやスマートフォンやゲーム機器やカーナビゲーションシステムなどであってもよい。
Vev1<VA1<VA1V<Vread1
Vev2<VA2<VA2V<VB2<VB2V<VC2<VC2V<Vread2
である。
・フリーブロックテーブル(FBテーブル)21は、NANDメモリ20に書き込みを行うときに書き込み用に新規に割り当てることのできるNANDメモリの物理ブロック(フリーブロック:FB)のIDを管理する。また、物理ブロックID毎に消去回数を管理している。
・バッドブロックテーブル(BBテーブル)22は、誤りが多いなど記憶領域として使用できない物理ブロック(物理ブロック)としてのバッドブロック(BB)のIDを管理する。
・アクティブブロックテーブル(ABテーブル)23は、用途が割り当てられた物理ブロックであるアクティブブロック(AB)を管理する。ABテーブル23では、LBAと、アクティブブロック(AB)のIDとの対応関係を管理する。また、物理ブロックID毎に消去回数を管理している。
・アクティブページテーブル(APテーブル)24は、LBAと、用途が割り当てられた物理ブロックID及び物理ページIDとの対応関係を管理する。
・ROモードフラグ25は、出荷時及び通常時は0が書き込まれ、SSDがROモードとして動作するときに1が書き込まれる。
・統計情報26は、SSD10の信頼性に関わる種々のパラメータ(X01〜X24)を格納する。
・SSD10の読み出し応答時間:SSD10がホスト100よりリード要求を受信してから、読み出したデータをホスト100に対し送信完了するまでの時間
・SSD10の書き込み応答時間:SSD10がホスト100よりライト要求を受信してから、書き込み完了通知をホスト100に対し返すまでの時間。または、SSD10がホスト100よりライト要求を受信してから、ホスト100より書き込みデータを受信完了するまでの時間。
などがある。応答時間は、例えば、メモリコントローラ50の内部クロックをカウントすることによって計時すればよい。
・NANDメモリ20の読み出し応答時間:メモリコントローラ50がNANDメモリ20に対しリード要求を発行してから、NANDメモリ20からのデータ読み出しが完了するまでの時間
・NANDメモリ20の書き込み応答時間:メモリコントローラ50がNANDメモリ20に対しライト要求を発行してから、NANDメモリ20へのデータ書き込みが完了するまでの時間
・NANDメモリ20の消去応答時間:メモリコントローラ50がNANDメモリ20に対し消去命令を発行してから、NANDメモリ20の消去が完了するまでの時間
などがある。応答時間は、例えば、メモリコントローラ50の内部クロックをカウントすることによって計時すればよい。
統計情報増加率=(最新統計情報)―(旧情報)
統計情報増加率=((最新統計情報)―(旧情報))/(旧情報を取得してからの経過時間)
統計情報増加率=((最新統計情報)―(旧情報))/(旧情報を取得してからのNANDアクセス回数)
SSD10製造時(検査工程前)にゼロにリセットされていることが望ましい。この値が大きいほど信頼性が悪化していることを示す。
RMAX=信頼性保証できる統計情報の値の上限値
を採用する。
RMAX´=RMAX−マージン
としたRMAX´をRMAXとして採用してもよい。
1.SSD10に対し、ACS-2のF4h SECURITY ERASE UNIT (Normal Erase)を行う。
2.SSD10のLBA全域に対し、データ(たとえばランダムなデータ)をシーケンシャルに書き込む。
3.全LBAに対してシーケンシャルに読み出しを行い、単位時間あたりに読み出されたデータ量平均値(単位MiB/s)を求める(読み出し速度)。その他、性能情報(たとえば性能速度)の測定には、非特許文献6に記述されるような規格に従い測定を行ってもよい。
attribute value = SMAL + SMAB×(1-AMALR)×(RMAX−生の値)/ RMAX
attribute Threshold=30(固定値)
(生の値)=統計情報の生の値
により、メモリコントローラ50は、S.M.A.R.T情報のattribute value(図26の「Value」)を計算してSSD制御ツール110に送信する。attribute Thresholdは、図26の「Threshold」であり、生の値は、図26の「Raw Data」である。
第1の実施形態では、SSD10への機能実装及びホスト100への機能実装の両方を使用した。第2の実施形態では、SSD10への機能実装のみを適用した場合を示す。SSD10及びホスト100の両方に機能を実装すると最も効果的であるが、SSD10のみに機能を実装しても十分に効果を発揮することができる。
第3の実施形態では、ホスト100への機能実装のみを適用した場合を示す。SSD10及びホスト100の両方に機能を実装すると最も効果的であるが、ホスト100のみに機能を実装しても効果を十分に発揮することができる。
第1及び第2の実施形態では、SSD10が読み出し専用デバイスであるという情報をSSD10がホスト100に対し送信していた。SSD10とは別に用意されたインタフェース中継デバイス700を用い、インタフェース中継デバイス700がホスト100に対しSSD10が読み出し専用デバイスであるという情報をホスト100に対して送信してもよい。このインタフェース中継デバイス700を読み出し専用ブリッジと呼ぶ。
Claims (25)
- ホスト装置と、外部記憶装置とを備える情報処理装置において、
外部記憶装置は、
リード及びライト可能な不揮発性メモリと、
前記ホスト装置と接続されるインタフェースコントローラであって、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースコントローラと、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースコントローラとが択一選択可能なインタフェースコントローラと、
前記不揮発性メモリにリード及びライト動作のうちのリード動作のみを行わせるリードオンリーモードに移行させる移行条件が成立するか否かを判定し、前記移行条件が成立したとき、第1のインタフェースコントローラから第2のインタフェースコントローラへ前記インタフェースコントローラを切り替える第1の制御部と、
を備え、
前記ホスト装置は、
前記外部記憶装置を動作させるためのインタフェースドライバであって、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースドライバと、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースドライバとが択一選択可能なインタフェースドライバと、
前記外部記憶装置から取得した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替える第2の制御部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記第1の制御部は、外部記憶装置の動作中及び起動時に前記移行条件が成立するか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記第2の制御部は、ホスト装置の動作中及び起動時に、前記不揮発性メモリをリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記第1のインタフェースコントローラは、ホスト装置からのアクセスに応答して自身がリード及びライト可能なデバイスであることをホスト装置に通知し、
前記第2のインタフェースコントローラは、ホスト装置からのアクセスに応答して自身がリード及びライト動作のうちのリードのみ可能なデバイスであることをホスト装置に通知することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の情報処理装置。 - 前記第2のインタフェースコントローラは、ホスト装置からライト要求を受信したとき、エラーを前記ホスト装置に返信し、
前記第2の制御部は、外部記憶装置からエラーを受信すると、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替えることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の情報処理装置。 - 前記第2の制御部は、前記インタフェースドライバを、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ切り替えた後、前記不揮発性メモリの記憶データを他の記憶媒体にバックアップするか否かを明示的にユーザに通知し、承認が得られた場合、前記不揮発性メモリの記憶データを他の記憶媒体にバックアップすることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の情報処理装置。
- ホスト装置と、リード及びライト可能な不揮発性メモリを有する外部記憶装置とを備える情報処理装置の制御方法において、
前記外部記憶装置は、前記不揮発性メモリにリード及びライト動作のうちのリード動作のみを行わせるリードオンリーモードに移行させる移行条件が成立するか否かを判定し、前記移行条件が成立したとき、前記ホスト装置と接続されるインタフェースコントローラを不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースコントローラから前記不揮発性メモリのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースコントローラに切り替え、
前記ホスト装置は、前記外部記憶装置から取得した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、前記外部記憶装置を動作させるためのインタフェースドライバを前記不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースドライバから前記不揮発性メモリのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースドライバに切り替える
ことを特徴とする情報処理装置の制御方法。 - 前記外部記憶装置は、ホスト装置からライト要求を受信したとき、エラーを前記ホスト装置に返信し、
前記ホスト装置は、外部記憶装置からエラーを受信すると、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替えることを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置の制御方法。 - 前記ホスト装置は、前記インタフェースドライバを、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ切り替えた後、前記外部記憶装置の記憶データを他の記憶媒体にバックアップするか否かを明示的にユーザに通知し、承認が得られた場合、前記外部記憶装置の記憶データを他の記憶媒体にバックアップすることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の情報処理装置の制御方法。
- リード及びライト可能な不揮発性メモリを有する外部記憶装置が接続されるホスト装置であって、
前記外部記憶装置を動作させるためのインタフェースドライバであって、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースドライバと、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースドライバとが択一選択可能なインタフェースコントローラと、
前記外部記憶装置から取得した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替える制御部と、
を備えることを特徴とするホスト装置。 - 前記制御部は、ホスト装置の動作中及び起動時に、前記不揮発性メモリをリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定することを特徴とする請求項10に記載のホスト装置。
- 前記外部記憶装置は、前記不揮発性メモリにリード動作のみを行わせるリードオンリーモードに移行した後に、ホスト装置からライト要求を受信したとき、エラーを前記ホスト装置に返信し、
前記制御部は、外部記憶装置からエラーを受信すると、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替えることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のホスト装置。 - 前記制御部は、前記インタフェースドライバを、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ切り替えた後、前記外部記憶装置の記憶データを他の記憶媒体にバックアップするか否かを明示的にユーザに通知し、承認が得られた場合、前記外部記憶装置の記憶データを他の記憶媒体にバックアップすることを特徴とする請求項10乃至請求項12の何れか一つに記載のホスト装置。
- リード及びライト可能な不揮発性メモリを有する外部記憶装置が接続されるホスト装置であって、前記外部記憶装置を動作させるためのインタフェースドライバであって、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースドライバと、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースドライバとが択一選択可能なインタフェースコントローラを備えるホスト装置にロードされる制御プログラムであって、
前記外部記憶装置から取得した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替える制御部を備えることを特徴とする制御プログラム。 - 前記制御部は、外部記憶装置の動作中及び起動時に、前記不揮発性メモリをリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定することを特徴とする請求項14に記載の制御プログラム。
- 前記制御部は、ホスト装置の動作中及び起動時に、前記不揮発性メモリをリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定することを特徴とする請求項14に記載の制御プログラム。
- 前記制御部は、外部記憶装置に対し統計情報の送信を要求し、外部記憶装置から受信した統計情報と閾値との比較を行い、統計情報が閾値を超過しているとき、外部記憶装置をリードオンリーメモリとして認識すべきと判断することを特徴とする請求項14乃至請求項16の何れか一つに記載の制御プログラム。
- 前記外部記憶装置は、前記不揮発性メモリにリード動作のみを行わせるリードオンリーモードに移行した後に、ホスト装置からライト要求を受信したとき、エラーを前記ホスト装置に返信し、
前記制御部は、外部記憶装置からエラーを受信すると、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ前記インタフェースドライバを切り替えることを特徴とする請求項14乃至請求項17の何れか一つに記載の制御プログラム。 - 前記制御部は、前記インタフェースドライバを、第1のインタフェースドライバから第2のインタフェースドライバへ切り替えた後、前記外部記憶装置の記憶データを他の記憶媒体にバックアップするか否かを明示的にユーザに通知し、承認が得られた場合、前記外部記憶装置の記憶データを他の記憶媒体にバックアップすることを特徴とする請求項14乃至請求項18の何れか一つに記載の制御プログラム。
- ホスト装置に接続される外部記憶装置であって、
リード及びライト可能な不揮発性メモリと、
前記ホスト装置と接続されるインタフェースコントローラであって、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作をサポートする第1のインタフェースコントローラと、前記不揮発性メモリのリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートする第2のインタフェースコントローラとが択一選択可能なインタフェースコントローラと、
前記不揮発性メモリにリード及びライト動作のうちのリード動作のみを行わせるリードオンリーモードに移行させる移行条件が成立するか否かを判定し、前記移行条件が成立したとき、第1のインタフェースコントローラから第2のインタフェースコントローラへ前記インタフェースコントローラを切り替える制御部と、
を備えることを特徴とする外部記憶装置。 - 前記制御部は、外部記憶装置の動作中及び起動時に前記移行条件が成立するか否かを判定することを特徴とする請求項20に記載の外部記憶装置。
- 前記第1のインタフェースコントローラは、ホスト装置からのアクセスに応答して自身がリード及びライト可能なデバイスであることをホスト装置に通知し、
前記第2のインタフェースコントローラは、ホスト装置からのアクセスに応答して自身がリードのみ可能なデバイスであることをホスト装置に通知することを特徴とする請求項20または請求項21に記載の外部記憶装置。 - ホスト装置と、リード及びライト可能な不揮発性メモリを備える外部記憶装置と、ホスト装置と外部記憶装置との間に接続可能であって、前記ホスト装置及び前記外部記憶装置間で情報の中継を行う中継装置とを備える情報処理装置において、
前記ホスト装置は、
前記外部記憶装置から取得した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、前記中継装置をホスト装置と外部記憶装置との間に接続すべきことを明示的にユーザに通知する制御部と、
を備え、
前記中継装置は、
前記ホスト装置の起動検出時、自身がリードのみ可能なデバイスであることをホスト装置に通知する通知部
を備え、
前記制御部は、中継装置からの前記通知に応答して前記中継装置を動作させるインタフェースドライバとして、外部記憶装置のリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートするインタフェースドライバを適用する
ことを特徴とする情報処理装置。 - ホスト装置と、リード及びライト可能な不揮発性メモリを備える外部記憶装置と、ホスト装置と外部記憶装置との間に接続可能であって、前記ホスト装置及び前記外部記憶装置間で情報の中継を行う中継装置とを備える情報処理装置の制御方法において、
前記ホスト装置は、前記外部記憶装置から取得した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、前記中継装置をホスト装置と外部記憶装置との間に接続すべきことを明示的にユーザに通知し、
前記中継装置は、前記ホスト装置の起動検出時、自身がリードのみ可能なデバイスであることをホスト装置に通知し、
前記ホスト装置は、中継装置からの前記通知に応答して、前記中継装置を動作させるためのインタフェースドライバとして、外部記憶装置のリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートするインタフェースドライバを適用する
ことを特徴とする情報処理装置の制御方法。 - リード及びライト可能な不揮発性メモリを有する外部記憶装置と、
前記外部記憶装置から受信した情報に基づき前記不揮発性メモリをリード及びライト動作のうちのリード動作のみ可能なリードオンリーメモリとして認識すべきか否かを判定し、リードオンリーメモリとして認識すべきと判断したとき、前記中継装置をホスト装置と外部記憶装置との間に接続すべきことを明示的にユーザに通知する制御部を有するホスト装置と
の間に接続可能であって、前記ホスト装置及び前記外部記憶装置間で情報の中継を行う中継装置であって、
前記ホスト装置の起動時、自身がリードのみ可能なデバイスであることをホスト装置に通知する通知部
を備え、前記通知部によるホスト装置への通知によって、ホスト装置において、中継装置を動作させるインタフェースドライバとして、外部記憶装置のリード及びライト動作のうちのリード動作のみをサポートするインタフェースドライバを適用可能とすることを特徴とする中継装置。
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