JP2014010610A - 制御装置、電力供給装置及び電力制御方法 - Google Patents
制御装置、電力供給装置及び電力制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014010610A JP2014010610A JP2012146720A JP2012146720A JP2014010610A JP 2014010610 A JP2014010610 A JP 2014010610A JP 2012146720 A JP2012146720 A JP 2012146720A JP 2012146720 A JP2012146720 A JP 2012146720A JP 2014010610 A JP2014010610 A JP 2014010610A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge amount
- battery
- capacitor
- cache memory
- data
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims abstract description 120
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 138
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 103
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 27
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
- G06F1/30—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
- G06F1/28—Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/14—Error detection or correction of the data by redundancy in operation
- G06F11/1402—Saving, restoring, recovering or retrying
- G06F11/1415—Saving, restoring, recovering or retrying at system level
- G06F11/1441—Resetting or repowering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0866—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches for peripheral storage systems, e.g. disk cache
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
- G06F11/2015—Redundant power supplies
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0866—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches for peripheral storage systems, e.g. disk cache
- G06F12/0868—Data transfer between cache memory and other subsystems, e.g. storage devices or host systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0866—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches for peripheral storage systems, e.g. disk cache
- G06F12/0873—Mapping of cache memory to specific storage devices or parts thereof
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
- G06F2212/22—Employing cache memory using specific memory technology
- G06F2212/222—Non-volatile memory
- G06F2212/2228—Battery-backed RAM
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Power Sources (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
【解決手段】データを一時的に記憶するキャッシュメモリ306と、キャッシュメモリのデータの複写を記憶する不揮発性メモリ307と、キャッシュメモリ306に停電時に電力を供給するバッテリ43と、停電時に、キャッシュメモリ306におけるバックアップ対象領域のデータを不揮発メモリ307に退避させるデータ退避処理部303と、バッテリ43を、バックアップ対象領域のサイズに応じた目標充電量に充電させる充電制御部42とを備える。
【選択図】図1
Description
そして、例えば、エントリモデルのストレージ装置においては、電気2重層キャパシタ(以下、キャパシタ)を備え、停電時には、このキャパシタから供給される電力を用いて、キャッシュメモリ上のユーザデータを不揮発性メモリに複写させる。キャパシタはバッテリに比べて長寿命であり、バックアップ用電源としてこのようなキャパシタを使用することで、メンテナンスフリーを実現している。
そこで、バックアップ用電源として、キャパシタに代えて、キャパシタよりもエネルギ密度が高いバッテリを使用することが考えられる。
1つの側面では、本発明は、バッテリ寿命の延長を図ることを目的とする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の1つとして位置付けることができる。
以下、図面を参照して本制御装置、電力供給装置及び電力制御方法に係る実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形(実施形態及び各変形例を組み合わせる等)して実施することができる。又、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能等を含むことができる。
ストレージシステム1は、図1に示すように、ストレージ装置10と、1以上(図1に示す例では1つ)のホスト装置2とを備える。ストレージシステム1においては、ホスト装置2とストレージ装置10とが、ネットワーク50を介して通信可能に接続されている。これらのホスト装置2とストレージ装置10とは、例えばInternet Small Computer System Interface(iSCSI)により接続されている。ネットワーク50は、例えばLocal Area Network(LAN)等の通信回線である。
記憶装置60は、データを読み書き可能に格納する記憶装置であり、ホスト装置2から受信したデータを記憶可能な記憶部として機能する。本実施形態においては、記憶装置60としてHard Disk Drive(HDD)を用いる例について示す。以下、記憶装置60をHDD60と表す場合もある。
また、図中、同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
ホストコントローラ305は、ホスト装置2等と通信可能に接続するインタフェースコントローラ(通信アダプタ)であり、例えば、チャネルアダプタである。ホストコントローラ305は、ホスト装置2等から送信されたデータを受信し、又、CM30から出力するデータをホスト装置2等に送信する。すなわち、ホストコントローラ305は、ホスト装置2等の外部装置との間でのデータの入出力(I/O)を制御する。
キャッシュメモリ306は、ホスト装置2から受信したデータや、HDD60から読み出したデータを格納する。ホスト装置2から受信し、HDD60に書き込まれるデータ(ライトデータ)は、このキャッシュメモリ306における所定の領域(ユーザ領域)に格納された後、HDD60に転送される。本ストレージシステム1においては、このキャッシュメモリ306におけるライトデータ(ライトキャッシュデータ)を格納するための所定の領域をバックアップ対象領域とし、このバックアップ対象領域に格納されているデータの複写を、後述する不揮発性メモリ307に格納する(メモリバックアップ)。なお、このバックアップ対象領域には、複数のCM30間における冗長化を実現するために受信した、他のCM30のキャッシュメモリ306のライトデータの複写も格納される。
また、HDD60から読み出されたデータ(リードデータ)は、キャッシュメモリ306におけるリードデータを格納するための領域に格納された後、ホスト装置2に送信される。
そして、この不揮発性メモリ307には、ストレージ装置10の停電時に、後述するデータ退避処理部303により、キャッシュメモリ306のバックアップ対象領域のデータが格納される。
例えば、CPU301は、システム制御部としての機能を備え、ストレージ装置10における、RAIDの実現や、アラーム監視機能,経路制御機能,RAS機能等の種々の機能を実現する。又、CPU301は、サイズ変更部308及びデータ退避処理部303としての機能を備える。
サイズ変更部308は、CM30の稼動状況に合わせて、ライトデータを格納するライトキャッシュ領域のサイズを、動的に決定し変更する。例えば、サイズ変更部308は、キャッシュメモリ306に確保されたライトキャッシュ領域における、格納されているライトデータが占める割合(使用率)や、ホスト装置2から受信するライトデータサイズ等に基づいてライトキャッシュ領域のサイズを決定する。なお、このサイズ変更部308によるライトキャッシュ領域のサイズの決定方法及びその変更手法は、既知の種々の手法を用いて実現することができ、その詳細な説明は省略する。
データ退避処理部303は、ストレージ装置10が停電し、図示しない電源ユニットからのCM30への電力供給が遮断された場合に、キャッシュメモリ306におけるバックアップ対象領域のデータの複写を不揮発メモリに格納させる。なお、このデータ退避処理部303による、キャッシュメモリ306のメモリバックアップは、既知の種々の手法によって実現でき、その詳細な説明は省略する。
また、ストレージ装置10は、ライトスルーモードとライトバックモードとのいずれかの動作モードで選択的に動作可能であり、CM30のCPU30が、これらのライトスルーモードとライトバックモードとの切り替えを行なう。
一方、ライトバックモードは、ライトデータをキャッシュメモリ306に記憶した時点で書き込み完了とする方式であり、ライトデータをキャッシュメモリ306に記憶した時点で、ライトコマンドの送信元のホスト装置2に対して書き込み完了を通知する。このライトバックモードにおいては、ホスト装置2には、ライトスルーモードに比べて高速にライト処理が完了して見える。
なお、上述したサイズ変更部308やデータ退避処理部303等としての機能を実現するためのプログラムは、例えばフレキシブルディスク,CD(CD−ROM,CD−R,CD−RW等),DVD(DVD−ROM,DVD−RAM,DVD−R,DVD+R,DVD−RW,DVD+RW,HD DVD等),ブルーレイディスク,磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスク等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。又、そのプログラムを、例えば磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスク等の記憶装置(記録媒体)に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供してもよい。
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーティングシステムとを含む概念であり、オペレーティングシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。又、オペレーティングシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、CPU等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえており、本実施形態においては、CM30や後述するBPSU40のコントローラ401がコンピュータとしての機能を有している。
このBPSU40は、図2に示すように、バッテリ43,キャパシタ44,コントローラ401,チャージャ402及び整流回路403,404を備える。すなわち、BPSU40は、バッテリ43とキャパシタ44とを備えるハイブリッド構成を有する。
一方、キャパシタ44は、内部抵抗が低く、バッテリ43に比べて短時間で充放電を行なうことができる。又、キャパシタ44は、バッテリ43に比べて、充放電による劣化が少なく、製品寿命が長いという特性も有する。
整流回路403,404は、例えばダイオードであり、バッテリ43及びキャパシタ44からそれぞれ供給される電流を整流する。
コントローラ401は、図1に示すように、決定部41及び充電制御部42としての機能を備える。具体的には、プロセッサが、メモリに格納されたプログラムを実行することにより、決定部41及び充電制御部42としての各機能を実現する。
例えば、コントローラ401における図示しないメモリに、予めバックアップサイズと目標充電量とを対応付けた変換テーブル(変換情報)を格納しておく。決定部41は、サイズ変更部308から通知されたバックアップサイズに基づいて、この変換テーブルを参照して、バックアップサイズに応じた目標充電量を決定する。本実施形態においては、目標充電量を、例えば、満充電に対する割合(充電率;単位:%)として表す。
充電制御部42は、チャージャ402を制御してバッテリ43及びキャパシタ44をそれぞれ充放電させ、これらのバッテリ43及びキャパシタ44をそれぞれ、所望の充電量の状態にする。以下、バッテリ43の充電量とキャパシタ44の充電量との合計値を合計充電量という場合がある。
その後、充電制御部42は、更に、バッテリ43を、その充電量が目標充電量に到達するまで充電させる。そして、充電制御部42は、バッテリ43単独での充電量が目標充電量に到達するとキャパシタ44を放電させる。これによりキャパシタ44の劣化を防止することができる。
本ストレージ装置10が電源投入もしくは再起動されると、CM30のサイズ変更部308(CPU301)がBPSU40の決定部41に対して、バックアップサイズ(例えば、5GB)を通知する(ステップA1)。BPSU40においては、決定部41が、通知されたバックアップサイズに基づいて変換テーブルを参照し、目標充電量を決定する。本例においては、目標充電量が総満充電容量の50%とする。以下、括弧内の数字は総満充電容量に対する割合を示す。
合計充電量が目標充電量よりも高くなると(ステップA3のYESルート参照)、充電制御部42はCPU301に対して充電完了を通知し、CPU301は、本ストレージ装置10をライトバックモードに移行させる(ステップA4)。
ストレージ装置10が準備完了(システムレディ)状態となり(ステップA5)、ストレージ装置10としての機能を実現可能な状態となる。
バッテリ43の充電量が目標充電量に到達すると(ステップA6のYESルート参照)、充電制御部42は、キャパシタ44の充電を停止する(ステップA7)。そして、充電制御部42は、キャパシタ44を放電させ、その充電量を0%とする。これにより、バッテリ43の充電量が目標充電量(50%)であり、又、キャパシタ44の充電量が0%の状態で運用が開始され(ステップA8)、処理を終了する。
サイズ変更部308は、変更後のバックアップサイズ(αGB)を決定し、BPSU40の決定部41に対して、この変更後のバックアップサイズ(αGB)を通知する(ステップB1)。なお、この時点においては、サイズ変更部308は、まだキャッシュメモリ306におけるバックアップ対象領域のサイズを変更しない。
また、BPSU40においては、図示しないタイマにより、サイズ変更部308から変更後のバックアップサイズが通知されてからの経過時間の計時を開始する。
すなわち、バックアップサイズが増加する場合には、図5のステップB5〜B11に示す処理を行なう。
充電制御部42は、チャージャ402に対して、バッテリ43及びキャパシタ44の充電をそれぞれ開始する(ステップB5)。すなわち、充電制御部42は、バッテリ43を第1のバッテリ目標充電量[X%]まで、又、キャパシタ44を満充電[10%]まで、それぞれ充電させる。
合計充電量が目標充電量よりも高くなると(ステップB6のYESルート参照)、充電制御部42はCPU301に対して充電完了を通知し、サイズ変更部308(CPU301)は、キャッシュメモリ306におけるバックアップ対象領域のサイズ(バックアップサイズ)をαGBに変更する(ステップB7)。
この時点において、バッテリ43の充電量はX%であり、キャパシタ44の充電量は10%(満充電)である(ステップB8)。
充電制御部42は、ステップB1においてサイズ変更部308から変更後のバックアップサイズが通知されてから、予め規定した所定時間(例えば3時間)が経過するまでの間に、サイズ変更部308から新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれたかを確認する(ステップB9)。新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれなかった場合には(ステップB9のYESルート参照)、充電制御部42は、バッテリ43を目標充電量[Y=(X+10)%]まで充電する。又、充電制御部42は、バッテリ43の充電量が目標充電量に到達したことを確認すると、キャパシタ44を放電させ、その充電量を0%とする(ステップB10)。これにより、バッテリ43の充電量が目標充電量[50%]であり、キャパシタ44の充電量が0%の状態となり(ステップB11)、処理を終了する。
サイズ変更部308から変更後のバックアップサイズが通知されてから、所定時間が経過するまでの間に新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれなかったことを確認してからバッテリ43の充電を開始することで、バッテリ43の充電回数を減らすことができる。これにより、バッテリ43の寿命を延ばすことができる。
すなわち、バックアップサイズが減少する場合には、図6のステップB12〜B17に示す処理を行なう。
サイズ変更部308(CPU301)は、キャッシュメモリ306におけるバックアップ対象領域のサイズ(バックアップサイズ)をαGBに変更する(ステップB12)。
決定部41は、キャパシタ44の充電量を確認する(ステップB13)。すなわち、キャパシタ44の充電量が0であるか否かを確認する。キャパシタ44の充電量が0%の場合には(ステップB13のYESルート参照)、充電制御部42は、ステップB1においてサイズ変更部308から変更後のバックアップサイズが通知されてから、予め規定した所定時間(例えば3時間)が経過するまでの間に、サイズ変更部308から新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれたかを確認する(ステップB14)。
サイズ変更部308から変更後のバックアップサイズが通知されてから、所定時間が経過するまでの間に新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれなかったことを確認してからバッテリ43の放電を開始することで、バッテリ43の放電回数を減らすことができる。これにより、バッテリ43の寿命を延ばすことができる。
なお、図6においては、目標充電量[Y%]=現在の合計充電量[Z%]−10%である例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、キャパシタ44を放電させてもバッテリ43の充電量が目標充電量よりも高くなる場合には、ステップB17において、バッテリ43を目標充電量になるよう放電させてもよく、種々変形して実施することができる。
以下に、本ストレージ装置10におけるバッテリ43とキャパシタ44との共用手法について説明する。
(B−1)バッテリの第1の運用方法
図7〜図10は、それぞれ実施形態の一例としてのストレージ装置10のBPSU40の第1の運用方法を説明するための図であり、それぞれバッテリ43及びキャパシタ44の各充電状態を示している。
以下、合計充電量が50%の状態から目標充電量60%へ増加させる例を示す。
図7に例示する第1状態においては、バッテリ43の充電量が約50%、キャパシタ44の充電量が0%であり、合計充電量が約50%である。そして、バッテリ43において備えられた複数のセルのうち、一部が満充電であり、残りが約50%の状態で充電されている。バッテリ43のセルは充電量0%の状態では劣化が進むので、満充電ではないセルの充電量を約50%の状態としている。
(B−2)バッテリの第2の運用方法
図11〜図14は、それぞれ実施形態の一例としてのストレージ装置10のBPSU40の第2の運用方法を説明するための図であり、それぞれバッテリ43及びキャパシタ44の各充電状態を示している。
以下、合計充電量が50%の状態から目標充電量60%へ増加させる例を示す。
図11に例示する第1状態においては、バッテリ43の充電量が50%、キャパシタ44の充電量が0%であり、合計充電量が50%である。
その後、サイズ変更部308がバックアップ領域のサイズ変更を所定期間行なわず、サイズ変更部308から新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれない場合には、充電制御部42は、図13の第3状態に示すように、バッテリ43への充電を開始し、その充電量を50%から60%に変更させる。この第3状態においては、バッテリ43の充電量が60%、キャパシタ44の充電量が10%であり、合計充電量が70%である。
このバッテリ43の第2の運用方法によれば、チャージャ402において、バッテリ43におけるセル毎の制御回路が不要であり、前述した第1の運用方法に比べて装置サイズを小さくでき、又、製造コストも低減することができる。
実施形態の一例としてのストレージ装置10によれば、キャッシュメモリ306のバックアップ領域のサイズに応じた目標充電量にバッテリ43を充電させる。これにより、バッテリ43が満充電の状態での時間を減らすことができ、バッテリ43の劣化を阻止し、寿命を延ばすことができる。すなわち、バッテリ43の交換作業を低減し、メンテナンスフリー化を実現することができる。
また、キャパシタ44はバッテリ43に比べて放充電に要する時間が短いので、合計充電量を変更する際には、キャパシタ44を優先して放充電させることにより、目標充電量に到達するまでの時間を低減することができる。すなわち、合計充電量を迅速に変化させることができる。又、これにより、例えば、本ストレージ装置10の起動時等において、ライトスルーモードからライトバックモードへの移行時間を短縮することができる。
サイズ変更部308から変更後のバックアップサイズが通知されてから、所定時間が経過するまでの間に新たなバックアップサイズの変更通知が行なわれなかったことを確認してからバッテリ43の充放電を行なうことで、バッテリ43の充放電回数を減らすことができる。これにより、バッテリ43の寿命を延ばすことができる。
上述した実施形態に関わらず、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
(D−1)第1変形例
上述した実施形態においては、バッテリ43が目標充電量に達した後に、キャパシタ44を放電させているが、これに限定されるものではない。
図15は実施形態の一例としてのストレージ装置10の第1変形例におけるバッテリ43とキャパシタ44との放電特性を考慮した共用方法を説明する図である。
このように、バッテリ43とキャパシタ44とを放電電圧に応じて使い分けることで、エネルギを効率的に用いることができる。
上述した実施形態及び変形例においては、バッテリ43とキャパシタ44とを用いているが、これに限定されるものではない。すなわち、バッテリ43やキャパシタ44に代えて、他の蓄電装置を用いてもよい。
例えば、バッテリとキャパシタとの中間特性を有するLi-ION(リチウムイオン)キャパシタが知られている。
このリチウムイオンキャパシタをバッテリ43に代えて、もしくはリチウムイオンキャパシタをキャパシタ44に代えて用いることができる。
(D−3)第3変形例
上述した実施形態及び各変形例においては、バッテリ43とキャパシタ44とを用いているが、これに限定されるものではない。すなわち、BPSU40において、キャパシタ44を備えずにバッテリ43だけで電力供給を行なってもよい。
これらのような用途に用いる場合には、放充電を短時間で行なうことができるキャパシタ44をBPSU40に備える必要はなく、キャパシタ44を搭載しないでストレージ装置10を構成することにより製造コストを低減することができる。
本ストレージ装置10が電源投入もしくは再起動されると、CM30のサイズ変更部308(CPU301)がBPSU40の決定部41に対して、バックアップサイズ(例えば、5GB)を通知する(ステップA11)。BPSU40においては、決定部41が、通知されたバックアップサイズに基づいて変換テーブルを参照し、目標充電量を決定する。本例においては、目標充電量が総満充電容量の50%とする。以下、括弧内の数字は総満充電容量に対する割合を示す。
充電制御部42は、バッテリ43の充電量が目標充電量よりも高いか否かを確認する(ステップA13)。バッテリ43の充電量が目標充電量以下である場合には(ステップA13のNOルート参照)、バッテリ43の充電量が目標充電量よりも高くなるまでステップA13を繰り返し行なう。
ストレージ装置10が準備完了(システムレディ)状態となり(ステップA15)、ストレージ装置10としての機能を実現可能な状態となる。これにより、バッテリ43が目標充電量(50%)で充電された状態で(ステップA16)運用が開始され、処理を終了する。
上述した実施形態及び各変形例においては、CM30のサイズ変更部308がBPSU40に対してバックアップサイズを通知し、BPSU40において決定部41が、この通知されたバックアップサイズに基づいて目標充電量を決定しているが、これに限定されるものではない。すなわち、決定部41としての機能をCM30のCPU301が実現し、CPU301がBPSU40のコントローラ401に目標充電量を通知してもよい。これにより、BPSU40のコントローラ401の負荷を軽減することができる。
例えば、バックアップサイズに対して演算式を適用することにより、目標充電量を決定してもよい。又、目標充電量を決定するに際して、充電時間、充電電流の積算量、放電時間、放電電流の積算量を用いて算出してもよい。又、直列に接続された図示しない抵抗に、一定間隔で電流を流して、その放電特性を取得し、例えば、その放電曲線に基づいて目標充電量を算出してもよい。
2 ホスト装置
10 ストレージ装置
30,30a,30b CM
40 BPSU
41 決定部
42 充電制御部
43 バッテリ
44 キャパシタ
50 ネットワーク
51 通信回線
60 記憶装置
301 CPU
302 メモリ
303 データ退避処理部
304 エキスパンダ
305 ホストコントローラ
306 キャッシュメモリ
307 不揮発性メモリ
308 サイズ変更部
401 コントローラ
402 チャージャ
403,404 整流回路
Claims (14)
- データを一時的に記憶するキャッシュメモリと、
前記キャッシュメモリのデータの複写を記憶する不揮発性メモリと、
前記キャッシュメモリに停電時に電力を供給するバッテリと、
前記停電時に、前記キャッシュメモリにおけるバックアップ対象領域のデータを前記不揮発メモリに退避させるデータ退避処理部と、
前記バッテリを、前記バックアップ対象領域のサイズに応じた目標充電量に充電させる充電制御部とを備えることを特徴とする、制御装置。 - 前記バックアップ対象領域のサイズに基づいて、前記目標充電量を決定する決定部をそなえ、
前記充電制御部が、前記決定部によって決定された目標充電量に前記バッテリを充電させることを特徴とする、請求項1記載の制御装置。 - 前記キャッシュメモリにおける前記バックアップ対象領域のサイズを変更するサイズ変更部をそなえ、
前記決定部が、前記サイズ変更部によって変更された前記バックアップ対象領域のサイズに基づいて、前記目標充電量を決定することを特徴とする、請求項2記載の制御装置。 - 前記キャッシュメモリに停電時に電力を供給するキャパシタをそなえ、
前記充電制御部が、目標充電量の変更時には、前記キャパシタを優先して充放電させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記充電制御部が、前記バッテリ及び前記キャパシタを充電させ、前記バッテリの充電量が前記目標充電量に到達した後には、前記キャパシタを放電させることを特徴とする、請求項4記載の制御装置。
- 当該制御装置の起動時において、
前記充電制御部により充電された前記キャパシタの充電量と前記バッテリの充電量との合計が前記目標充電量に到達するまでは、記憶装置にデータを記憶した時点で上位装置に対して書き込み完了を出力するライトスルーモードで動作し、前記充電制御部により充電された前記キャパシタの充電量と前記バッテリの充電量との合計が前記目標充電量に到達すると、前記キャッシュメモリにデータを記憶した時点で前記上位装置に対して書き込み完了を出力するライトバックモードに移行することを特徴とする、請求項4又は5記載の制御装置。 - データを一時的に記憶するキャッシュメモリと、前記キャッシュメモリのデータを退避する不揮発性メモリと、停電時に、前記キャッシュメモリにおけるバックアップ対象領域のデータを前記不揮発メモリに退避させるデータ退避処理部とに電力を供給する電力供給装置であって、
前記キャッシュメモリに前記停電時に電力を供給するバッテリと、
前記バッテリを、前記バックアップ対象領域のサイズに応じた目標充電量に充電させる充電制御部とを備えることを特徴とする、電力供給装置。 - 前記キャッシュメモリに停電時に電力を供給するキャパシタをそなえ、
前記充電制御部が、目標充電量の変更時には、前記キャパシタを優先して充放電させることを特徴とする、請求項7記載の電力供給装置。 - 前記充電制御部が、前記バッテリ及び前記キャパシタを充電させ、前記バッテリの充電量が前記目標充電量に到達した後には、前記キャパシタを放電させることを特徴とする、請求項8記載の電力供給装置。
- データを一時的に記憶するキャッシュメモリと、前記キャッシュメモリのデータを退避する不揮発性メモリと、前記キャッシュメモリに停電時に電力を供給するバッテリと、前記停電時に、前記キャッシュメモリにおけるバックアップ対象領域のデータを前記不揮発メモリに退避させるデータ退避処理部とをそなえ、上位装置からのデータアクセス要求に応じて、記憶装置をアクセスするストレージ装置における電力制御方法であって、
前記バックアップ対象領域のサイズに応じた目標充電量を決定するステップと、
前記バッテリを、前記目標充電量に充電させるステップとを備えることを特徴とする、電力制御方法。 - 前記ストレージ装置が、前記キャッシュメモリに停電時に電力を供給するキャパシタをそなえ、
前記目標充電量の変更時には、前記キャパシタを優先して充放電させることを特徴とする、請求項10記載の電力制御方法。 - 前記バッテリ及び前記キャパシタを充電させ、前記バッテリの充電量が前記目標充電量に到達した後には、前記キャパシタを放電させることを特徴とする、請求項11記載の電力制御方法。
- 前記ストレージ装置の起動時において、
充電された前記キャパシタの充電量と前記バッテリの充電量との合計が前記目標充電量に到達するまでは、記憶装置にデータを記憶した時点で前記上位装置に対して書き込み完了を出力するライトスルーモードで動作し、充電された前記キャパシタの充電量と前記バッテリの充電量との合計が前記目標充電量に到達すると、前記キャッシュメモリにデータを記憶した時点で前記上位装置に対して書き込み完了を出力するライトバックモードに移行することを特徴とする、請求項11又は12記載の電力制御方法。 - 前記キャッシュメモリにおける前記バックアップ対象領域のサイズを変更し、
前記変更された前記バックアップ対象領域のサイズに基づいて、前記目標充電量を決定することを特徴とする、請求項10〜13のいずれか1項に記載の電力制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012146720A JP5906966B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 制御装置、電力供給装置及び電力制御方法 |
US13/916,695 US9298239B2 (en) | 2012-06-29 | 2013-06-13 | Control device, power supply device, and method for controlling power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012146720A JP5906966B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 制御装置、電力供給装置及び電力制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014010610A true JP2014010610A (ja) | 2014-01-20 |
JP5906966B2 JP5906966B2 (ja) | 2016-04-20 |
Family
ID=49779526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012146720A Expired - Fee Related JP5906966B2 (ja) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | 制御装置、電力供給装置及び電力制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9298239B2 (ja) |
JP (1) | JP5906966B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9152350B2 (en) | 2012-07-19 | 2015-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device controlling write or read process |
JP2016012353A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | ブル サス | サーバ用マイクロ停電補償モジュール |
JP2018181348A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | シーゲイト テクノロジー エルエルシーSeagate Technology LLC | インテリジェントなバックアップキャパシタ管理 |
JP2019106847A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | 株式会社日立製作所 | 無線端末、無線端末を備えるシステムおよび電子装置 |
JP2020030580A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 富士通株式会社 | 情報処理装置、データ管理方法およびデータ管理プログラム |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9891974B2 (en) * | 2014-09-10 | 2018-02-13 | Toshiba Memory Corporation | Memory system |
CN105528308A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-04-27 | 中兴通讯股份有限公司 | 掉电处理方法、装置及电子设备 |
CN105988735B (zh) * | 2015-03-06 | 2019-03-19 | 华为技术有限公司 | 数据写入控制装置及方法 |
CN106155942B (zh) * | 2015-03-27 | 2019-05-31 | 漳州灿坤实业有限公司 | 断电记忆装置及其系统 |
US20170031601A1 (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Memory system and storage system |
US20170214251A1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | General Electric Company | Energy Storage Systems With Enhanced Storage and Discharge Response Allocation |
KR102208058B1 (ko) * | 2016-11-04 | 2021-01-27 | 삼성전자주식회사 | 저장 장치 및 이를 포함하는 데이터 처리 시스템 |
JP6977473B2 (ja) * | 2017-10-20 | 2021-12-08 | 富士通株式会社 | ストレージ装置及びバックアッププログラム |
KR102627537B1 (ko) * | 2017-12-20 | 2024-01-19 | 딘 테크놀로지, 인크. | 디지털 고전압 파워 서플라이 |
US10108210B1 (en) * | 2017-12-20 | 2018-10-23 | Dean Technology, Inc. | Digital high voltage power supply |
JP7292872B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2023-06-19 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置および情報処理装置の制御方法 |
CN110780811B (zh) * | 2019-09-19 | 2021-10-15 | 华为技术有限公司 | 数据保护方法、装置及存储介质 |
CN113760074B (zh) * | 2021-08-24 | 2023-08-04 | 深圳大普微电子科技有限公司 | 备电系统和固态硬盘 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009503724A (ja) * | 2005-08-04 | 2009-01-29 | ドット・ヒル・システムズ・コーポレイション | 記憶制御装置スーパーコンデンサ動的電圧スロットリング |
JP2012005170A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | ストレージ装置及び充電制御方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63257045A (ja) | 1987-04-15 | 1988-10-24 | Hitachi Ltd | 外部記憶制御装置 |
US7003620B2 (en) * | 2002-11-26 | 2006-02-21 | M-Systems Flash Disk Pioneers Ltd. | Appliance, including a flash memory, that is robust under power failure |
JP3811149B2 (ja) | 2003-08-18 | 2006-08-16 | 株式会社日立製作所 | キャッシュメモリバックアップ装置 |
JP2005332471A (ja) | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Hitachi Ltd | ディスクアレイ装置 |
JP4419093B2 (ja) | 2005-10-27 | 2010-02-24 | オムロン株式会社 | 無停電電源装置および制御方法、並びに蓄電装置および方法 |
JP2010026941A (ja) | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Hitachi Ltd | 複数のバッテリモジュールを有するストレージシステム |
WO2012085962A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | Hitachi, Ltd. | Method for recharging a backup battery after power failure with minimal service disruption and corresponding storage apparatus |
US8667331B2 (en) * | 2011-06-16 | 2014-03-04 | Hitachi, Ltd. | Storage system and control method for storing write data requested by a host computer |
-
2012
- 2012-06-29 JP JP2012146720A patent/JP5906966B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-06-13 US US13/916,695 patent/US9298239B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009503724A (ja) * | 2005-08-04 | 2009-01-29 | ドット・ヒル・システムズ・コーポレイション | 記憶制御装置スーパーコンデンサ動的電圧スロットリング |
JP2012005170A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | ストレージ装置及び充電制御方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9152350B2 (en) | 2012-07-19 | 2015-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor memory device controlling write or read process |
JP2016012353A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | ブル サス | サーバ用マイクロ停電補償モジュール |
JP2018181348A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | シーゲイト テクノロジー エルエルシーSeagate Technology LLC | インテリジェントなバックアップキャパシタ管理 |
JP2019106847A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | 株式会社日立製作所 | 無線端末、無線端末を備えるシステムおよび電子装置 |
JP7045179B2 (ja) | 2017-12-14 | 2022-03-31 | 株式会社日立製作所 | 無線端末を備えるシステム |
JP2020030580A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 富士通株式会社 | 情報処理装置、データ管理方法およびデータ管理プログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9298239B2 (en) | 2016-03-29 |
US20140006834A1 (en) | 2014-01-02 |
JP5906966B2 (ja) | 2016-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5906966B2 (ja) | 制御装置、電力供給装置及び電力制御方法 | |
US8667331B2 (en) | Storage system and control method for storing write data requested by a host computer | |
US9639131B2 (en) | Systems, methods and devices for control of the operation of data storage devices using solid-state memory | |
TWI677694B (zh) | 智慧型備用電容器管理 | |
JP6135276B2 (ja) | ストレージ装置、制御装置、および制御プログラム | |
JP5402693B2 (ja) | ディスクアレイ装置の制御方法及びディスクアレイ装置 | |
JP6115116B2 (ja) | 情報処理装置、格納処理方法及びプログラム | |
JP6515752B2 (ja) | ストレージ制御装置、制御方法、および制御プログラム | |
US10809788B2 (en) | Electronic system, information processing device, and control method | |
WO2015097751A1 (ja) | 不揮発性キャッシュメモリにデータをバックアップするストレージシステム | |
US11493984B1 (en) | Data storage performance scaling based on external energy | |
JP5633580B2 (ja) | ストレージ装置,制御装置および制御方法 | |
US20140281316A1 (en) | Data management device and method for copying data | |
CN112448463A (zh) | 基于电力消耗/电力备用设备的穿越系统 | |
US10393822B1 (en) | Apparatus, systems, and methods for charging partial use batteries | |
US8726073B2 (en) | Control apparatus and control method | |
JP2021044966A (ja) | ストレージ制御装置およびストレージシステム | |
US11435796B2 (en) | Power backup device charging system | |
JP2005149451A (ja) | 半導体ディスク装置およびディスク装置 | |
JP7048895B2 (ja) | 制御装置および制御プログラム | |
JP2017153286A (ja) | 電源装置、ストレージ装置及び電源装置制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150319 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160223 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160307 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5906966 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |