JP2786899B2 - 超高速ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 上位装置に複数のディスク装置を並列接続し、上位装
置との間でビット並列転送によりアクセスを行なう超高
速ディスク装置に関し、 装置構成を簡単にし、且つ消費電力を低減することを
目的とし、 書込読出回路及び複数のヘッドを備えたディスク機構
部をもつディスク装置の複数を、上位装置に並列接続
し、各ディスク装置の書込読出回路とディスク機構部と
の間に切替回路を設け、全ディスク装置の書込読出回路
と特定のディスク装置のヘッド群と選択接続により並列
ビットデータのライト又はリードアクセスを行なうよう
に構成する。この基本構成を１グループとして上位装置
に複数グループ接続することで、並列転送するビット数
を更に拡張できる。ディスク機構部の駆動はアクセス対
象となったもののみとし、現在アクセス中のディスクが
一杯になる直前に次のディスク機構部又はグループに属
するディスク機構部を起動する。 ［産業上の利用分野］ 本発明は、上位装置に対し複数のディスク装置を並列
接続し、上位装置との間での並列ビット転送によりアク
セスを行なう超高速ディスク装置に関する。 近年、コンピュータシステムの高速化に伴ないディス
ク装置の高速アクセス化、大容量化、更に低価格化が要
求されている。 このようなディスク装置に対する要求を満足させるた
め、ディスクの記録密度を高めたり、アクセス速度を上
げるためにディスク回転数を高速化しているが、飛躍的
に性能向上を図ることは困難である。 そこで、上位装置に対し既存のディスク装置を複数
台、並列接続し、各ディスク装置に１つのビットを割り
当て、上位装置との間で並列ビット転送を行なうこと
で、例えばｎ台のディスク装置を並列接続した場合に
は、ｎビット単位でライトアクセス又はリードアクセス
を可能とし、ｎ倍の高速化とｎ倍の容量増加を実現して
いる。 しかし、既存のディスク装置を複数台、上位装置に並
列接続して運転したので、電力消費が大きく、また既存
のディスク装置を使用せずに並列ビット転送専用のディ
スク装置を準備した場合にはコストアップとになり、既
存のディスク装置を有効に生かした超高速ディスク装置
が望まれる。 ［従来の技術］ 第９図は従来の超高速ディスク装置を示した構成図で
ある。 第９図において、100は上位装置としてのコントロー
ラであり、１又は複数のホストが接続される。コントロ
ーラ100に対してはｎ台のディスク装置10−１〜10−ｎ
が並列接続される。上位装置100と各ディスク装置10−
１〜10−ｎの間ではビットb1〜bnのｎビット単位で並列
転送が行なわれる。 ディスク装置10−１〜10−ｎは既存のものを使用して
おり、コントローラ100に対するインタフェース回路28
−１〜28−ｎ、リード／ライト回路12−１〜12−ｎ、デ
ィスク機構部14−１〜14−ｎをもち、ディスク機構部14
−１〜14−ｎの各々には、例えば４台のヘッド16−１〜
16−４が設けられ、ヘッド16−１〜16−４はボイスコイ
ルモータ30により位置決め制御され、またディスク34−
１〜34−４はスピンドルモータ32により一定速度、例え
ば3600rpmで回転されている。ヘッド16−１〜16−４は
ヘッドアドレスに基づき切替スイッチ36−１〜36−ｎに
よりいずれか１つのヘッドがセレクトされる。 このような超高速ディスク装置にあっては、例えばラ
イトアクセスを例にとると、初期状態で各切替スイッチ
36−１〜36−ｎがヘッド16−１でセレクトしており、上
位装置100から転送されるｎビットの並列データは全て
のリード／ライト回路12−１〜12−ｎにより同時に異な
るディスクの同一アドレス位置に並列的に書込まれる。
尚、装置全体としては並列ビット転送によるアクセスで
あるが、ディスク装置１台として見たときには、上位装
置からの直列転送データをビット単位で順次書込んでお
り、ディスク装置としての機能は何ら変わるものではな
い。 ［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ディスク装置を複数台、上位装置に並
列接続した従来の超高速ディスク装置にあっては、全て
のディスク装置が運転状態におかれるため、装置全体と
しての消費電力がディスク装置１台の場合に比べｎ倍と
なり、電源装置に容量の大きなものを使用しなければな
らず、ランニングコストが高くなる問題がある。 この消費電力の問題を解決するためには、第10図に示
すように、ヘッド16−１〜16−４専用のリード／ライト
回路12−n1〜12−n4（但し、ｎ＝１〜ｎの整数）を備え
たディスク装置200−１〜200−ｎを新たに準備し、この
ディスク装置200−１〜200−ｎを上位装置100に並列接
続して並列ビット転送することも考えられる。 しかし、ヘッド毎に専用のリード／ライト回路を設け
た場合には、ディスク装置１第の回路構成が大幅に複雑
化し、既存のディスク装置を使用した場合に比べ大幅な
コストアップになってしまう問題があった。 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、装置構成にし且つ消費電力も低減できる超高速
ディスク装置を提供することを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。 第１図（ａ）は本発明の基本構成を示し、同図（ｂ）
は並列転送ビット数を拡張した構成を示す。 まず第１図（ａ）の基本構成において、上位装置との
間で並列転送されるビット数をｎとした時、該ビット数
ｎに一致した台数のディスク装置10−１〜10−ｎを上位
装置に並列接続する。ディスク装置10−１〜10−ｎの各
々は、少なくともビット数ｎ個分のヘッド16−１〜16−
ｎを備えたディスク機構部14−１〜14−ｎと、各ディス
ク装置10−１〜10−ｎ毎に１つずつ設けられた書込読出
回路12−１〜14−ｎを有する。更に、書込読出回路12−
１〜12−ｎとディスク機構部14−１〜14−ｎの中のいず
れか１つに属するヘッド16−１〜16−ｎ間を選択的に接
続する接続手段18と、ライトアクセス時は書込読出回路
12−１〜12−ｎを予め定めた切替順番に従った特定のデ
ィスク機構部14−ｉに属するヘッド16−１〜16−ｎに接
続してディスクが一杯になるまでデータ書込みを行な
い、リードアクセス時には該アクセスに対応して特定の
ディスク機構部14−ｉに属するヘッド16−１〜16−ｎを
書込読出回路12−１〜12−ｎに接続して並列読出される
切替制御手段24とを設ける。 ここで複数のディスク機構部14−１〜14−ｎの内、切
替制御手段18により書込読出回路18により書込読出回路
12−１〜12−ｎに接続されているディスク機構部にのみ
電源を供給し、該ディスク機構部のディスク一杯になる
直前に次に切替接続されるディスク機構部に電源を供給
して少なくともスピンドルモータを起動させる起動制御
手段22を設ける。 次に第１図（ｂ）の拡張構成にあっては、第１図
（ａ）に示すｎ台のディスク装置10−１〜10−ｎを１つ
のグループとして、上位装置に対しｎグループを並列接
続し、各グループと上位装置との間でｎビット単位で並
列転送することで合計ｎ×ｎビットを同時に並列転送す
るように拡張構成する。各グループを構成するディスク
装置10−１〜10−ｎは第１図（ａ）の基本構成と同じで
ある。 更に、特定のグループに属する複数の書込読出回路12
−１〜12−ｎを同一グループ又は他のグループに属する
ディスク機構部14−１〜14−ｎのいずれか１つのヘッド
16−１〜16−ｎに選択的に接続する切替手段24と、ライ
トアクセス時は予め定めた切替順番に従って選択された
特定のグループに属する１つのディスク機構部14−１に
同一グループの書込読出回路12−１〜12−ｎを接続する
と共に、選択されたグループに属する残りのディスク機
構部14−２〜14−ｎのヘッド16−１〜16−ｎには他のグ
ループの書込読出回路12−１〜12−ｎをグループ単位で
接続してディスクが一杯になるまでデータ書込みを行な
い、リードアクセス時には該アクセスに対応した特定グ
ループに属するディスク機構部14−１〜14−ｎの複数群
のヘッド16−１〜16−ｎを全てのグループの書込読出回
路に接続して並列読出させる切替制御手段26とを設け
る。 この拡張構成において、スピンドルモータの回転同期
を行なうスピンドル同期回路をグループを構成する複数
のディスク機構部毎に設け、グループに属する各スピン
ドルモータの回転同期（スピンドルシンク）を行なう。 更に、拡張構成において、複数グループのディスク機
構部の内、切替制御手段24により選択接続されているグ
ループに属するディスク機構部14−１〜14−ｎのみに電
源を供給し、該グループのディスクが一杯になる直前に
次に切替接続されるグループのディスク機構部14−１〜
14−ｎに電源を供給して少なくとも各スピンドルモータ
を起動させる起動制御手段26を設ける。 ［作用］ このような構成を備えた本発明の超高速ディスク装置
によれば、上位装置との間の並列転送ビット数に対応し
た特定ディスク装置のヘッド群のセレクト状態におい
て、書込読出回路は各ディスク装置に個別に設けられて
いるものを使用してヘッド群とアクセスでき、既存のデ
ィスク装置に切替手段を付加させるだけで簡単にヘッド
毎に書込読出回路を受けたと同等な装置構成が得られ
る。 また運用状態にあっては、書込読出回路は全てのディ
スク装置につき常に動作状態にあるが、ディスク機構部
に関しては選択接続された１つのディスク機構部のみを
電源オンとして運転状態におき、残りのディスク機構部
は停止状態となり、その結果、ディスク装置を複数、並
列接続していても、消費電力は略ディスク装置１台分と
大幅に節減できる。 ［実施例］ 第２図は本発明の第１実施例を示した実施例構成図で
ある。 第２図において、100は上位装置としてのコントロー
ラであり、コントローラ100に対しては不図示の１また
は複数のホストがチャネル接続されている。 コントローラ100に対し、この実施例にあっては４台
のディスク装置10−１〜10−４を接続している。ディス
ク装置10−１〜10−４は同一構成を有し、例えばディス
ク装置10−１を例にとると、コントローラ100との間で
ビット転送を行なうインタフェース回路28−１、リード
アクセス時にデータ読出し、ライトアクセス時にデータ
書込みを行なうリード／ライト回路12−１、更にディス
ク機構部14−１を備える。ディスク機構部14−１には、
一例として４台のヘッド16−１〜16−４が設けられ、ヘ
ッド16−１〜16−４に対応してスピンドルモータ32によ
り一定速度で回転される４台のディスク34−１〜34−４
が設けられる。またヘッド16−１〜16−４はボイスコイ
ルモータ30により位置決め制御される。スピンドルモー
タ32及びボイスコイルモータ30は後の説明で明らかにす
るサーボ回路により制御される。 ディスク装置10−１〜10−４に設けられたリード／ラ
イト回路12−１〜12−４とディスク機構部14−１〜14−
４との間には、切替手段としてのマルチプレクサ18が設
けられる。マルチプレクサ18は４つのリード／ライト回
路12−１〜12−４を同じく４つのディスク機構部14−１
〜14−４のいずれか１つのヘッド群、即ち４つのヘッド
16−１〜16−４に対し選択的に接続する。例えばディス
ク機構部14−１のヘッド16−１〜16−４をセレクトした
場合には、リード／ライト回路12−１はヘッド16−１と
接続され、リード／ライト回路12−２はヘッド16−２と
接続され、リード／ライト回路12−３はヘッド16−３と
接続され、更にリード／ライト回路12−４はヘッド16−
４と接続される。 ここでマルチプレクサ18内に示す実線の矢印は、ディ
スク機構部14−１のヘッドセレクトが行なわれた状態の
接続関係を示し、、破線の矢印はディスク機構部14−２
のヘッドセレクトが行なわれた時の接続関係を示す。 マルチプレクサ18はコントローラ100の制御機能とし
て設けられた切替制御部20により切替制御される。 この切替制御部20によるマルチプレクサ18の切替制御
は、まずディスクが全て未記録にある初期状態にあって
は、ライトアクセスに対し切替制御部20はディスク装置
10−１のディスク機構部14−１をヘッドセレクトし、こ
のためマルチプレクサ18内の実線の矢印で示すように各
ディスク装置10−１〜10−４に設けられたリード／ライ
ト回路12−１〜12−４はディスク機構部14−１に設けら
れたヘッド16−１〜16−４の各々に接続される。 切替制御部20はディスク機構部14−１に対する書込容
量を常に監視しており、ディスクが一杯になったことを
判別すると、次のディスク装置10−２のディスク機構部
14−２に対するヘッドへの切替を指令し、マルチプレク
サ18内で破線の矢印で示すようにリード／ライト回路12
−１〜12−４がディスク機構部14−２のヘッド16−１〜
16−４の各々に接続される。 ここでコントローラ100の切替制御部20におけるディ
スク容量の判別はディスク最終トラックに対するライト
アクセスに基づいて判別したり、ディスク装置10−１〜
10−４に対し４ビット単位の並列データ転送を何回行な
ったかカウントすることにより判別できる。 第３図は第２図に示したマルチプレクサ18の構成図で
あり、４台のディスク装置10−１〜10−４に対応して４
回路のスイッチを内蔵した切替スイッチ群18−１〜18−
４を設けており、切替スイッチ群18−１〜18−４に対し
てはリード／ライト回路12−１〜12−４側が共通接続さ
れ、また各スイッチ群18−１〜18−４に対しディスク機
構部側14−１〜14−４毎に設けられた４群のヘッド16−
１〜16−４がそれぞれ接続されている。 このような構成のマルチプレクサ18に対しコントロー
ラ100に制御機能として設けられた切替制御部20は、切
換スイッチ群18−１〜18−４のいずれか１つに対しライ
トアクセス時には予め定めた順番に従って切換制御信号
を出力してオンし、一方、リードアクセス時には、リー
ドアドレスに対応したいずれかのスイッチ群をオンする
ように制御する。 第４図は第２図に示したディスク機構部14−１〜14−
４を更に詳細に示した概略構成図である。 第４図において、ディスク機構部14としてこの実施例
にあっては５枚のディスク34−１〜34−５と、８台のヘ
ッド16−１〜16−８を備えた構成を例にとっている。デ
ィスク34−１〜34−５はスピンドルモータ32により、例
えば3600rpmで低速回転される。またヘッド16−１〜16
−４はボイスコイルモータ30により位置決め制御され
る。５枚のディスク34−１〜34−５のうちの１枚はサー
ボ信号が書き込まれたサーボディスクであり、このサー
ボディスクに対応してサーボヘッドが設けられ、サーボ
ヘッドで読み取られたサーボ信号に基づいてボイスコイ
ルモータ30の位置決め制御及びスピンドルモータ32の定
速制御が行なわれる。 まずボイスコイルモータ30を制御するためのサーボ回
路40は、サーボロジック42、速度制御回路44、位置制御
回路46、コアース／ファイン切替回路48、及びパワーア
ンプ50で構成される。即ち、ディスクコントローラ42よ
り適宜のアクセスアドレスに対応したトラック情報が与
えられると、サーボロジック42は速度制御回路44に目標
速度信号を出力し、サーボヘッドの検出信号から得られ
る実速速度信号との偏差に基づき、コアース側に切替わ
っているコアース／ファイン切替回路48を介してパワー
アンプ50によりボイスコイルモータ30を速度制御して目
標トラックにヘッドを移動する。この目標トラックに対
するヘッドの速度制御において、サーボヘッドからはト
ラックを横切る毎にトラッククロッシングパルスが１つ
得られることから、サーボロジック42にあっては現在ト
ラックと目標トラックとの残差からトラッククロッシン
グパルスを順次減算し、残りトラックがゼロとなった
時、コアース／ファイン切替回路をコアースからファイ
ンに切替え、位置制御回路46の出力をパワーアンプ50を
介してボイスコイルモータ30に与えることで、目標トラ
ックに沿ってヘッドをトレースさせる制御（オントラッ
ク制御）に切替える。 次にスピンドルモータ32に対するサーボ回路40として
は、PWM制御回路52、モータ制御回路54及びパワーアン
プ56が設けられる。スピンドルモータ32としては、例え
ばブラシレス構造のDCモータが使用され、PWM制御によ
り一定速度に回転制御される。 即ち、PWM制御回路52に対してはディスクの実回転を
検出するインデックス信号と、基準回転を決めるための
基準クロックが入力される。即ちインデックス信号はデ
ィスクが１回転する毎に１つ得られ、一方、基準クロッ
クは一定速度3600rpmの時の１回転の周期に従って発生
する。PWM制御回路52は基準クロックに対するインデッ
クス信号の位相差を検出し、この位相差をゼロとするよ
うにモータ制御回路54に対しパルス幅制御を行なう。モ
ータ制御回路54は、例えばスピンドルモータ32として３
相６極のDCモータを使用した場合、スピンドルモータ32
に設けられた３つのホール素子によりステータコイルの
コイル位相切替を検出し、このコイル位相切替に同期し
ていずれか１つのステータコイルに電流を流しており、
コイル位相切替に応じた通電時間をPWM制御回路52から
の制御信号によってパルス幅制御して、スピンドルモー
タ32の回転数を基準クロックで定める回転周期に保つ。 次に第２図の実施例の動作を説明する。 いまディスク装置10−１〜10−４の全てのディスクが
未記録状態にある初期状態で、コントローラ100よりラ
イトアクセスが行なわれたとすると、マルチプレクサ18
は実線の矢印で示すようにリード／ライト回路12−１〜
12−４を先頭のディスク装置10−１におけるディスク機
構部14−１に設けられている４つのヘッド16−１〜16−
４の各々に接続する。勿論、リード／ライト回路12−１
〜12−４はコントローラ100側からのライトデータを変
調してヘッド側に出力するライトモードに切替わる。 マルチプレクサ18の切替が終了するとコントローラ10
0からは４ビットb1〜b4単位で並列的にインタフェース2
8−１〜28−４に対しビット転送が行なわれ、データビ
ットb1はリード／ライト回路12−１からマルチプレクサ
18を介してディスク機構部14−１のヘッド16−１に与え
られ、ディスク34−１に書込まれる。同時にデータビッ
トb2はインタフェース28−２、リード／ライト回路12−
２、マルチプレクサ18を介してディスク機構部14−１の
ヘッド16−２に与えられ、ディスク34−２に書込まれ
る。同様にしてビットb3,b4についても、同時にディス
ク機構部14−１のヘッド16−3,16−４の各々によりディ
スク34−3,34−４の各々に書込まれる。 このように本発明の超高速ディスク装置におけるライ
トアクセスにあっては、複数のディスク装置に対しライ
トデータを並列ビット転送することで１回で書込むこと
ができ、第２図の実施例にあっては、例えば従来のディ
スク装置の転送速度を3MB/sとすると、3MB/s×４＝12MB
/sとなる４倍の転送速度を実現することができる。 コントローラ100の切替制御部20は最初にセレクトさ
れたディスク機構14−１のディスク34−１〜34−４が一
杯になるか否か監視しており、例えばディスク最終トラ
ックに対するライトアクセスに行なって書込終了通知を
受けると、次のライトアクセス時にあってはマルチプレ
クサ18に切替制御信号を出力し、破線の矢印で示すよう
に次のディスク機構部14−２のヘッド16−１〜16−２に
対する接続に切替える。 以下、ディスク機構部14−２が一杯になれば、次のデ
ィスク機構部14−３に切替わり、ディスク機構部14−３
が一杯になれば、最後のディスク機構部14−４に切替わ
る。 次にリードアクセス時にあっては、ホストからのコン
トローラ100に対するリードアクセスで得られたリード
アドレスに基づき、切替制御部20でディスク機構部14−
１〜14−４の中のリードアドレスを有するいずれか１つ
のディスク機構部を判別し、判別したディスク機構部を
セレクトするようにマルチプレクサ18を制御し、同時に
セレクトしたディスク機構部のサーボ回路に対しリード
アクセスを指令することで、ヘッド位置決めを行なって
４ビット単位で並列的に読み出して、コントローラ100
に転送するようになる。 第５図は本発明の第２実施例を示した実施例構成図で
あり、この実施例は第２図の実施例に、各ディスク装置
のディスク機構部をヘッドセレクトに対応して起動する
起動制御手段を設けたことを特徴とする。 第５図において、コントローラ100及び本来のディス
ク装置10−１〜10−４の構成は第２図と同じであるが、
これに加えて起動制御回路70が新たに設けられる。起動
制御装置70は、コントローラ100より現在選択している
任意のディスク機構におけるディスクが一杯になる直前
のタイミングを判別した判別信号を受けた際に、予め定
めた順番に従って次にヘッドセレクトを行なおうとする
ディスク機構部に対し起動信号を出力して電源をオンと
する。 即ち、第２図の実施例にあっては、装置をスタートす
るとコントローラ100より全てのディスク装置10−１〜1
0−４にパワーオン信号を供給して動作状態としてい
る。これに対し第５図の実施例にあっては、ディスク装
置10−１〜10−４に設けられたリード／ライト回路12−
１〜12−４、インタフェース28−１〜28−４を含むデー
タ処理系統については、常時電源オンとして動作状態と
しているが、ディスク機構部14−１〜14−２については
マルチプレクサ18によりヘッドセレクトが行なわれたデ
ィスク機構部のみに電源供給を行なって動作状態として
いる。 例えばライトアクセスでディスク機構部14−１のヘッ
ドセレクトがマルチプレクサ18により行なわれていたと
すると、起動制御回路70はディスク機構部14−１に対し
パワーオンを指令して動作状態としているが、残りのデ
ィスク機構部14−１〜14−３についてはパワーオフ信号
を供給して電源供給を停止している。 そして、ヘッドセレクト状態にあるディスク機構部14
−１のディスクが一杯になる直前でコントローラ100よ
り判別信号を受けると、起動制御回路70は予め定めた順
番に従った次のディスク構成部、例えばディスク機構部
14−２に対しパワーオン信号を出力し、ディスク機構部
14−１のディスクが一杯になる直前で次にヘッドセレク
トがされるディスク機構部14−２を動作状態、具体的に
はスピンドルモータ32を起動して定速回転状態とし、ボ
イスコイルモータ30のサーボ系をオンしてヘッド位置決
めスタンバイ状態とする。 続いて、コントローラ100でディスク機構部14−１の
ディスクが一杯になったことが判定されて、次のライト
アクセスディスク機構部14−２のヘッドセレクトがマル
チプレクサ18で行なわれたとすると、その時、既にディ
スク機構部14−１は動作状態にあるため、空き時間を生
ずることなく直ちにデータ書込みを行なうことができ
る。 尚、既にディスクが一杯となったディスク機構部14−
１については、ライトデータに対するリードアクセスが
ランダムに行なわれる可能性があることから、その後の
ディスク機構部14−１は動作状態を維持する。 以下同様にして、ヘッドセレクトがされているディス
クが一杯になる直前で次のディスク機構部を起動する処
理を順次繰り返す。 このようなディスク機構部の起動制御により、空き状
態にあるディスク機構部に対する電源供給は遮断されて
いるため、超高速ディスク装置の消費電力を最小限に抑
えることができる。 第６図は本発明の第３実施例を示した実施例構成図で
あり、この実施例にあっては第２図のディスク装置側の
構成を１グループとして、このグループをコントローラ
に対し複数グループに設けて更に転送速度を高速化した
ことを特徴とする。 第６図において、60−１〜60−４はグループユニット
であり、グループユニット60−１〜60−４のそれぞれに
は、第２図に示したインタフェース28−１〜28−４、リ
ード／ライト回路12−１〜12−４、及びディスク機構部
14−１〜14−４が設けられる。 第６図では説明を簡単にするため、グループユニット
60−１に属するディスク装置10−１についてインタフェ
ース28−１、リード／ライト回路12−１、ディスク機構
部14−１、ディスク機構部14−１内に設けられた４つの
ヘッド16−１〜16−４を示しているが、それ以外につい
ては１つのディスク装置を横の棒線で示し、インタフェ
ース、リード／ライト回路のそれぞれは黒丸で示し、ヘ
ッド機構部については矩形ブロックで簡略化して示して
いる。 このようなグループユニット60−１〜60−４における
各グループのリード／ライト回路12−１〜12−４、４つ
ずつのヘッド16−１〜16−４を備えたディスク機構部14
−１〜14−４との間には、切替手段としてのマルチプレ
クサ22が設けられる。マルチプレクサ22はコントローラ
100側の16台のリード／ライト回路を各グループユニッ
ト60−１〜60−４のいずれかのディスク機構部14−１〜
14−４における16個のヘッドに選択的に切替制御する。 マルチプレクサ22はコントローラ100の制御機能とし
て設けられた切替制御手段24により制御される。 ここでコントローラ100よりグループユニット60−１
〜60−４毎に４ビットb1〜b4単位で並列データ転送が行
なわれ、即ち合計16ビットの並列転送が行なわれるもの
とすると、例えば切替制御手段24は、まずグループユニ
ット60−１を選択するようにマルチプレクサ22を切替え
る。このマルチプレクサ22の切替によりグループユニッ
ト60−１に属する４つのリード／ライト回路12−１〜12
−４は、同じグループユニット60−１のディスク機構部
14−１に設けられている４つのヘッド16−１〜16−４に
継続される。 グループユニット60−１の次のディスク機構部14−２
に設けられている４つのヘッドに対しては、グループユ
ニット60−２に設けた４つのリード／ライト回路12−１
〜12−４が接続される。またグループユニット60−１の
３番目のディスク機構部14−３に設けた４つのヘッドに
対しては、グループユニット60−３に設けた４つのリー
ド／ライト回路12−１〜12−４が接続される。更に、グ
ループユニット60−１における４番目のディスク機構部
14−４に設けられるた４つのヘッドに対しては、グルー
プユニット60−４に設けた４つのリード／ライト回路12
−１〜12−４が接続される。 即ち、グループユニット60−１のヘッドセレクトに対
しては、コントローラ100から同時に並列転送された16
ビットデータは４つのグループユニット60−１〜60−４
に設けられた16個のリード／ライト回路により変調され
て、第１のグループユニット60−１の４つのディスク機
構部14−１〜14−４における16個のヘッドに並列的に与
えられ、グループユニット60−１の16枚にディスクに対
し同時に書き込まれる。 コントローラ100に設けられた切替制御部24は、グル
ープユニット60−１におけるディスクが一杯になったか
否か監視しており、例えばディスクの最終トラックに対
するライトアクセスの終了通知を受けると、次のライト
アクセスでマルチプレクサ22をグループユニット60−２
側の16個のヘッド群に切替接続する。 勿論、リードアクセス時にあっては、リードアドレス
から対応するグループユニットが判別でき、判別された
グループユニットの16個のヘッド群を選択するようにマ
ルチプレクサ22を切替制御した後、選択したグループユ
ニットのディスク機構部のサーボ回路にリードアクセス
を指令して16個のビットデータを並列的に読出してコン
トローラ100に転送するようになる。 更に、グループユニット60−１〜60−４に設けられた
４つのディスク機構部14−１〜14−４に対しては、共通
にスピンドル同期回路62が設けられており、16個のヘッ
ドにより同時にライトアクセスまたはリードアクセスが
行なわれることから、各ディスク機構部14−１〜14−４
に設けられている合計４つのスピンドルモータ32の回転
制御が同期するようにスピンドル同期回路62を設ける。
具体的には第４図に示したサーボ回路40のスピンドルモ
ータ32を制御するためのPWM制御回路52に対する基準ク
ロックを、４つのディスク機構部に共通に供給すること
でスピンドル同期を取ることができる。 更に具体的に説明するならば、ディスク機構部14−１
〜14−４はそれぞれ基準クロックの発振器を備えている
が、そのうちの任意の１つの基準クロック発振器のみを
有効とし、他の基準クロック発振器を停止し、単一の基
準クロック発振器からの基準クロックを４つのディスク
機構部14−１〜14−４に設けたPWM制御回路52に共通に
供給する。 この第６図に示した拡張システムであっては、ディス
ク装置１台の転送速度を3MB/sとすると、各グループユ
ニット60−１は、第２図に示したと同様12MB/sの転送速
度を持ち、この転送速度を持つグループユニットを４つ
並列接続していることから、12MB/s×４＝48MB/sの転送
速度を実現することができる。 第７図は第６図の第３実施例においてグループ単位で
行なわれるヘッド群の切替動作を示す。 第７図（ａ）は、第６図のグループユニット60−１の
16個のヘッド群のセレクト状態を示しており、ヘッド機
構部14−１については同一グループに属する４つのリー
ド／ライト回路12−１〜12−４が接続されるが、残りの
ヘッド機構部14−２〜14−４の各ヘッドについては他の
グループユニット60−２〜60−４における４つのリード
／ライト回路12−１〜12−４の各々が接続される。 そしてグループユニット60−１のディスクが一杯なる
と、第７図（ｂ）に示すように、次のグループユニット
60−２のヘッド機構部14−１〜14−４による16個のヘッ
ドに対するヘッドセレクトに切替わる。 第８図は本発明の第４実施例を示した実施例構成図で
あり、この実施例にあっては第６図の第３実施例に、第
５図の第２実施例と同様のグループ起動制御回路80を設
けたことを特徴とする。 第８図において、コントローラ100及びグループユニ
ット60−１〜60−４の構成は、第６図と同じであるが、
新たにグループ起動制御回路80が設けられる。 グループ起動制御回路80は、グループユニット60−１
〜60−４毎に設けられている４台のディスク構成部14−
１〜14−４に対する電源供給を制御する。 即ち、超高速ディスク装置の運用状態にあっては、各
グループユニット60−１〜60−４におけるインタフェー
ス、リード／ライト回路、マルチプレクサ、更にヘッド
を含むデータ処理系統については常時電源を供給して動
作状態としている。しかし、ディスク機構部については
ヘッドセレクトが行われているグループユニットについ
てのみ電源供給を行なって動作状態とする。このヘッド
セレクトが行なわれているグループユニットのディスク
機構部にのみ電源を供給して動作状態とする制御は、ラ
イトアクセス時のみに有効となる。 例えばグループユニット60−１をヘッドセレクトした
ライトアクセス時にあっては、グループ起動制御回路80
はグループユニット60−１のディスク機構部14−１〜14
−４に対しパワーオン指令を行なって電源供給により動
作状態としているが、残り３つのグループユニット60−
２〜60−４のディスク機構部14−１〜14−４のそれぞれ
については、パワーオフ指令を行なって電源供給を停止
している。 コントローラ100に設けられた切替制御部20は、ディ
スクが一杯になったことを判別する機能を有することか
ら、現在、ヘッドセレクトが行なわれているグループユ
ニット60−１のディスクが一杯になる直前を判別してグ
ループ起動制御回路80に判別出力を生じ、この判別出力
を受けてグループ起動制御回路80は次に接続されるグル
ープユニット、例えばグループユニット60−２のディス
ク機構部14−１〜14−４に対しパワーオン指令を行なっ
て動作状態とする。具体的には第４図の示したサーボ回
路40を起動してスピンドルモータ32を定速回転し、且つ
ボイスコイルモータ30によりヘッド位置決め制御のスタ
ンバイ状態を作り出す。 従って、コントローラ100の切替制御部24によりグル
ープユニット60−１のディスクが一杯になったことが判
別されて次のライトアクセスよりグループユニット60−
２のヘッドセレクトがマルチプレクサ22で行なわれた際
には、グループユニット60−２のディスク機構部14−１
〜14−４は既に動作状態にあり、直ちにコントローラ10
0からのビットアクセスに対応することができる。 またディスクの空き状態にあるグループユニットに属
するディスク機構部に対する電源供給が停止されている
ため、装置全体としての消費電力を十分に節減すること
ができる。尚、ディスク書き込みが既に行なわれたグル
ープユニットについては、リードアクセスがランダムに
行なわれることから、その後はディスク機構部の動作状
態は保持する。 以上の実施例は１台のディスク装置に４つのヘッドを
設けた場合を例にとるものであったが、例えば１台のデ
ィスク装置のヘッド数をｎとした場合、第２図の実施例
にあっては、コントローラ100に対しｎ台のディスク装
置10−１〜10−ｎを並列接続するように一般化して表わ
すことができる。また、第６図の拡張システムについて
も、１台のディスク装置のヘッド数をｎとすると、１グ
ループユニットのヘッド数はｎ×ｎ個となる。従って、
ｎ台のディスク装置で１グループとなるグループユニッ
トをｎ個コントローラ100に対し並列接続し、コントロ
ーラ100との間でｎ×ｎビットを同時に並列転送するよ
うに一般的に表わすことができる。 ［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、既存のディ
スク装置の構成及び動作を損なわずに、１台のディスク
装置に設けた複数のヘッドに対し各ディスク装置毎に設
けられた書込・読出回路を選択的に接続して上位装置と
の間で並列ビット転送を行なうことにより高速アクセス
が実現される。 また、ライトアクセス時にあっては、ヘッドセレクト
がされてない空きディスクに対応したディスク機構部に
対する電源供給を遮断しておくことで、複数のディスク
装置を上位装置に並列接続していても、装置全体として
の消費電力を大幅に節減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の第１実施例構成図； 第３図は第２図のマルチプレクサ構成図； 第４図は本発明で用いるディスク構成部概略構成図； 第５図は本発明の第２実施例構成図； 第６図は本発明の第３実施例構成図； 第７図は第６図の実施例の切替状態説明図； 第８図は本発明の第４実施例構成図； 第９図は従来装置の構成図； 第10図は他の従来装置の構成図である。 図中、 10−１〜10−n:ディスク装置 12−１〜12−n:書込読出回路（リード／ライト回路） 14−１〜14−n:ディスク機構部 16−１〜16−n:ヘッド 18,22:切替手段（マルチプレクサ） 20,24:切替制御手段 28−１〜28−n:インタフェース 30:ボイスコイルモータ 32:スピンドルモータ 34−１〜34−4:ディスク 40:サーボ回路 42:サーボロジック 44:速度制御回路 46:位置制御回路 48:コアース／ファイン切替回路 50,56:パワーアンプ 52:PWM制御回路 54:モータ制御回路 70:起動制御回路 80:グループ起動制御回路 100:上位装置（コントローラ）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】上位装置との間で並列転送されるビット数
   をｎとした時、該ビット数ｎに一致した台数のディスク
   装置（10−１〜10−ｎ）を上位装置に並列接続し、 前記ディスク装置（10−１〜10−ｎ）の各々は、少くと
   も前記ビット数ｎ個分のヘッド（16−１〜16−ｎ）を備
   えたディスク機構部（14−１〜14−ｎ））と、各ディス
   ク装置（10−１〜10−ｎ）に１つずつ設けられた書込読
   出回路（（12−１〜12−ｎ）とを有し、 更に、前記書込読出回路（12−１〜12−ｎ）と前記ディ
   スク機構部（14−１〜140n）の中のいずれか１つに属す
   るヘッド（16−１〜16−ｎ）間を選択的に接続する接続
   手段（18）と； ライトアクセス時は前記書込読出回路（12−１〜12−
   ｎ）を予め定めた切替順に従った特定のディスクク機構
   部（14−ｉ）に属するヘッド（16−１〜16−ｎ）に接続
   してディスクが一杯になるまでデータ書込を行ない、リ
   ードアクセス時には該アクセスに対応したる特定のディ
   スク機構部（14−ｉ）に属するヘッド（16−１〜16−
   ｎ）を前記書込読出回路（12−１〜12−ｎ）に接続して
   並列読出しさせる切替制御手段（20）と； を設けた超高速ディスク装置。 【請求項２】請求項１記載の超高速ディスク装置に於い
   て、 前記複数のディスク装置（10−１〜10−ｎ）のディスク
   機構部（14−１〜14−ｎ）の内、前記切替御手段（20）
   により前記書込読出回路（12−１〜12−ｎ）に接続され
   ているディスク機構部にのみ電源を供給をして動作状態
   とし、該ディスク機構部のディスクが一杯になる直前に
   次に切替接続されるディスク機構部に対して電源を供給
   して少なくともスピンドルモータを起動させる起動制御
   手段（22）を設けたことを特徴とする請求項１記載の超
   高速ディスク装置。 【請求項３】ｎ台ずつのディスク装置（10〜１〜10−
   ｎ）を１グループとして上位装置にｎグループを並列接
   続し、各グループと上位装置との間でｎビット単位で並
   列転送することで合計ｎ×ｎビットを同時に並列転送す
   るように構成し、 前記複数グループを構成するディスク装置（10−１〜10
   −ｎ）の各々は、少なくとも前記並列転送ビット数ｎ個
   分のヘッド（16−１〜16−ｎ）を備えたディスク機構部
   （14−１〜14−ｎ）と、各ディスク装置（10−１〜10−
   ｎ）毎に設けられた書込読出回路（12−１〜12−ｎ）と
   を有し、 更に、特定のグループに属する複数の書込読出回路（12
   −１〜12−ｎ）を同一グループ又は他のグループに属す
   るディスク機構部（14−１〜14−ｎ）のいずれか１つの
   ヘッド（16−１〜16−ｎ）に選択的に接続する切替手段
   （24）と； ライトアクセス時は予め定めた切替順に従って選択され
   たグループに属する１台のディスク機構部（14−１）に
   同一グループの書込読出回路（12−１〜12−ｎ）を接続
   すると共に、前記選択グループに属する残りのディスク
   機構部（14−２〜14−ｎ）のヘッド（16−１〜16−ｎ）
   には他のグループの書込読出回路（12−１〜12−ｎ）を
   グループ単位で接続してディスクが一杯になるまでデー
   タ書込みを行ない、リードアクセス時には該アクセスに
   対応した特定グループに属するディスク機構部（14−１
   〜14−ｎ）のヘッド（16−１〜16−ｎ）を全グループの
   書込読出回路に接続して並列読出される切替制御手段
   （26）と； を設けたことを特徴とする超高速ディスク装置。 【請求項５】請求項１記載の超高速ディスク装置に於い
   て、 前記グループを構成するディスク機構部（14−１〜14−
   ｎ）毎に、各ディスク機構部のスピンドルモータの回転
   同期を行なうスピンドル同期回路を設けたことを特徴と
   する超高速ディスク装置。 【請求項６】請求項３記載の超高速ディスク装置に於い
   て、 前記複数グループのディスク機構部の内、前記切替制御
   手段（24）により選択接続されているグループのディス
   ク機構部（14−１〜14−ｎ）のみに電源を供給して動作
   状態とし、該グループのディスクが一杯になる直前に次
   に切替接続される他のグループのディスク機構部（14−
   １〜14−ｎ）に電源を供給して少なくとも各スピンドル
   モータを起動させる起動制御手段（26）を設けたことを
   特徴とする超高速ディスク装置。