JP3997107B2 - 活線挿抜装置および活線挿抜方法 - Google Patents
活線挿抜装置および活線挿抜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3997107B2 JP3997107B2 JP2002121854A JP2002121854A JP3997107B2 JP 3997107 B2 JP3997107 B2 JP 3997107B2 JP 2002121854 A JP2002121854 A JP 2002121854A JP 2002121854 A JP2002121854 A JP 2002121854A JP 3997107 B2 JP3997107 B2 JP 3997107B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motherboard
- inrush current
- hdd
- power supply
- main power
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷ユニットである、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDD(Hard Disk Drive)等を装置に複数台数実装し、装置の稼動中に障害が発生したHDDを交換可能とした装置において、障害に至り交換するHDDを他の正常動作しているHDDの動作に影響を与えることなく、交換により挿入するHDDが発生する突入電流を抑止し、装置のHDDを安定して交換可能とする活線挿抜装置及び方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、活線挿抜装置及び方法に関しては、以下のような技術が考えられる。
【0003】
たとえば、コンピュータ等の装置で小型、安価なHDDをRAID構成に接続し、装置の性能、信頼性を向上させているディスクサブシステム装置がある。このディスクサブシステム装置においては、年々HDDの小型化が進み、HDD搭載数も増加し、HDD等の部品実装密度も上がっている。このようなHDD駆動装置の中でも、ファイバ・チャネル・インタフェースを用いたHDDを装置に複数台数実装し、そのHDDをRAID構成に制御することで、装置稼動中に1つのHDDが障害に至った場合においても、装置の機能、性能を低下させない構造とした装置がある。
【0004】
この装置において、障害に至ったHDDは装置稼動中に正常動作するHDDと交換することを要求されるが、一般的にファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDは、ファイバ・チャネル・インタフェースに規定されている主電源線用の主電源ピンと、HDD内部の回路及びコンデンサ等の負荷を主電源ピンが接触する前に充電する目的のプリチャージピンを持っている。しかし、HDD内部では、主電源線から入力した電源線とプリチャージピンから入力した電源線とを何の回路も通すことなく基板上でワイアードORしており、HDDの電源投入時に発生するHDD内部への突入電流をHDD内部で抑止する回路構成とはなっていない。
【0005】
また、このような装置では、複数のHDDをマザーボード上に実装し、同一の電源から電力を供給する構成とし、さらにHDDのリード/ライト動作を行うためのファイバ・チャネル・インタフェースの信号線も、このマザーボードを介して各HDDへ配線する構造としている。
【0006】
この装置で、障害に至ったHDDを交換するために、同一電源を共有し、正常に動作しているHDDの電源電圧(電源線)に新しいHDDを接続すると新しいHDDへの突入電流が発生し、この過渡電流を電源から供給することができずに、共有している電源電圧が低下する。このため、交換されているHDD以外の正常に動作しているHDDの電源電圧が動作可能電圧以下となり、正常動作をしているHDDが動作停止に至り、装置の動作を正常に保つことができない。
【0007】
このように、マザーボード上に同一電源を共有するように複数のHDDを接続し、障害に至ったHDDを他のHDDが動作中にその動作を保証しながら障害に至ったHDDを交換可能とするためには、交換を目的として新たにマザーボードへ挿入されるHDDが発生する突入電流を抑える必要があるが、HDD自体にはこの機能、回路がなく、このためにHDD以外の構成部品で個々のHDDが発生する突入電流を抑止する回路、方式が必要となる。
【0008】
従来のディスクサブシステム装置では、HDDのコネクタに拡張基板を接続し、この拡張基板の反対側にマザーボードとの接続コネクタを設け、HDDとマザーボードをこの拡張基板を介して接続する構成としたものがある。この拡張基板は、HDDが送信、受信すべき全ての信号線を接続すると共に、個々のHDDが発生する突入電流を制限する目的で、HDDに供給する電源電圧を供給する電源線にFETを用いた突入電流制限回路を実装している。
【0009】
このFETを用いた突入電流制限回路は、マザーボード上の電源線とHDDの電源ピンに直列に実装し、HDDに接続された拡張基板がマザーボードに接続され、拡張基板上にHDDへの電源電圧が入力すると、抵抗とコンデンサによる時定数で規定された時間を持ってFETのゲート電圧を立ち上げる(下げる)。このゲート電圧を制御することで、FETのオン抵抗を制御し、FETの出力電圧を徐々に立ち上げ、HDDへ供給する電流を制限しながらHDD内部のコンデンサ等を充電し、HDDの内部電圧をゆっくり立ち上げ、HDDへの突入電流を制限する。この結果、マザーボード上の電源線(または電源)から挿入されるHDDへ流れ出す電流は制限され、マザーボード上の電圧降下が抑えられ、マザーボード上に実装された同一電源を共有するその他のHDDへの電源電圧をHDDの動作許容電圧範囲内とすることができ、装置の性能、機能を保証する。
【0010】
また、拡張基板上の突入電流抑止回路部を、FET等ではなく抵抗としたものがある。この場合は、拡張基板のマザーボード側のコネクタのピン長を3種類持ったコネクタを使用し、この3種類のピンを最も長いピンをグランド、2番目に長いピンを充電用電源、最も短いピンを主電源とその他の信号に割当ている。
【0011】
この構成では、HDDをマザーボードに挿入する(拡張基板のマザーボード側コネクタがマザーボードに接続する)時に、まずグランドピンが接続され、遅れて充電用電源が接触する。拡張基板では、この充電用電源を拡張基板上に実装した抵抗を介してマザーボードからHDDへ供給し、HDD内部のコンデンサ等の負荷を電流制限しながら充電する。最後に、最も短いピンが接触した時にHDDへの電源と信号が接続されることとなるが、この時には前述の抵抗で制限された電流を充電用電源よりHDD内部のコンデンサ等に供給しており、このために内部回路は十分に充電され、マザーボード上の電源電圧とHDD内部の電源電圧がほぼ一致し、この結果、電源にHDDが接続された時に発生するHDDへの突入電流は発生せず、マザーボード上の電源線には電圧降下が発生しない。
【0012】
このような方式では、マザーボード上に実装されるHDD毎に拡張基板が必要となる。この問題を解決するために、マザーボード上に突入抑止回路を実装したディスクサブシステム装置がある。
【0013】
これは、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDのコネクタは、その規格によりグランド、充電用電源と電源及び信号の順番にピン長が短くなっているコネクタを使用している。この為に、先の突入抑止用の抵抗をマザーボード上に各HDD毎に独立して1個ずつまたは複数個ずつ実装し、マザーボード上の電源線からこの突入抑止抵抗を介してHDDの充電用電源ピンに給電するように配線する。また、HDDの電源には、マザーボード上に実装された他のHDDと共有する電源線を配線する。この構成により、HDDをマザーボードに挿入した時、HDDのグランドピンがまず接触し、次にマザーボードの抵抗で電流制限された充電用電源が接触し、HDD内部のコンデンサ等を充電する。最後に、HDDの電源と信号が接触してHDDの動作を可能とする。
【0014】
または、上述のHDDを実装する際のHDDへ流れ込む突入電流を制限、制御し、共有する電源線への影響を抑えるのではなく、HDDが実装されるマザーボードのコネクタの最も近い位置に各HDDが発生する突入電流に相当する電荷量を持つコンデンサを電源線とHDD接続コネクタの間に実装する。このコンデンサは、実装されるHDD毎にマザーボードに実装し、各HDDが挿入されたときに発生する突入電流をこのコンデンサから供給し、電源線からは平滑された電流とすることで、マザーボード上に実装された全てのHDDが共有する電源線の電圧低下を防ぎ、正常動作を保証する。
【0015】
以上の例のように、従来のディスクサブシステム装置では、このような回路、部品をマザーボード上の電源線に追加するか、もしくは実装されるHDD毎にマザーボードとHDD間の電源線に追加することで、同一電源に複数台数のHDDを接続し、稼動中にでも障害に至ったHDDを交換可能とした装置および方式がある。
【0016】
また、前記のように回路、部品をマザーボード上に追加する技術に類似するものとして、稼働中のシステムに複数のユニットが存在する構成において、システムの稼働中にその一部のユニットを交換可能とする活線挿抜技術に関しては、たとえば特開平10−11183号公報、特開平8−314576号公報に記載される技術などが挙げられる。これらの公報には、マザーボード上にFET等の突入電流防止回路を設け、各挿入される回路基板の突入電流を階段状または指数関数的に立ち上げ、主電源ピンが接触するまでに安定させる技術が開示されている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような活線挿抜装置及び方法に関して、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【0018】
たとえば、活線挿抜装置及び方法に関して、前記の例では、(1)マザーボードとHDD間に拡張基板を追加し、この拡張基板上に突入電流を抑止する電流制限回路等の部品を実装する場合と、(2)マザーボード上に電源線とHDDのコネクタ間に突入電流制限抵抗を設け、HDDへの突入電流を制限する場合と、(3)マザーボード上に各HDD毎にコンデンサを実装し、突入電流を平滑する場合がある。
【0019】
(1)マザーボードとHDD間に拡張基板を実装した場合は、HDDが入出力する全ての信号がこの拡張基板を経由することとなる。ファイバ・チャネル・インタフェースは、データ送受信信号が1Gpbsのデータ転送速度で送受信される高速伝送路であり、その配線、部品は75Ωもしくは50Ωのインピーダンスとその規格で規定されている。この規格を有するファイバ・チャネル・インタフェースの送受信信号の伝送路上に、前述の突入制限回路を目的とした拡張基板を実装すると、マザーボードに直接HDDを実装した場合に比べ、コネクタ接続個所が1箇所と拡張基板の配線が増え、HDDへのリード/ライトデータを送受信するファイバ・チャネル・インタフェース信号の配線経路も、この部品、配線が増えることとなる。
【0020】
このコネクタ接触部、コネクタ内部、コネクタと拡張基板の接触部及び拡張基板の配線部でインピーダンスの不整合が発生し、ファイバ・チャネル・インタフェース信号は各不整合個所で反射を起すことで、正規信号振幅に対してノイズ電圧を重畳することとなる。さらに、ファイバ・チャネル・インタフェースの信号経路には、コネクタと拡張基板の抵抗分が入るために出力信号振幅に対して減衰することとなる。
【0021】
また、拡張基板、コネクタ部をマザーボードと各HDDの間に実装する必要があり、HDDの装置の稼働中に交換を可能とする場合、拡張基板をHDDと一体の筐体に格納することとなる。このために、HDDを含む各々の筐体の外形寸法は、HDDそのものの外形寸法よりも追加された拡張基板分大きくなり、HDDをディスクサブシステム装置へ高密度実装することができなくなる。
【0022】
また、この拡張基板に実装されて、突入電流抑止回路部は電源線にシリーズに実装されているためにHDDの消費する電流が流れ、FETもしくは抵抗が発熱する。前述のように、拡張基板はHDDと一体の構造とする必要があり、このFET、抵抗の発熱によりHDD自体の周囲温度が上昇することでHDDの寿命を短くする可能性がある。
【0023】
このように、HDDと一体化した突入電流制限回路用の拡張基板を持つ構造とした場合、ファイバ・チャネル・インタフェース信号の劣化、減衰すること、実装密度が上がらないこと、及びHDD本体の温度上昇等の問題があり、これを改善するために、次に示す(2)の場合がある。
【0024】
(2)マザーボード上に各HDD毎の突入電流制限回路または抵抗を実装する場合、マザーボードは複数のHDDをコネクタ接続するように作られており、マザーボード上の突入電流制限回路及び抵抗が障害に至った場合に、この突入電流制限回路または抵抗を交換する必要がある。しかし、この場合、複数のHDD(1つのマザーボードに実装された全てのHDD)の動作を停止しなくてはマザーボードを交換することができない。
【0025】
さらに、この突入電流制限回路または抵抗はHDD毎にマザーボードとHDDの間のマザーボード上に実装することとなるが、ファイバ・チャネル・インタフェース用のHDDコネクタの高さは10mmほどしかなく、この僅か10mm程度の隙間に全ての部品を実装することが必要となる。このため、HDD本体の温度上昇を避けるためには発熱量の大きい部品を実装することができない。
【0026】
また、前述した特開平10−11183号公報、特開平8−314576号公報に記載の技術においても、前記と同様に、突入電流防止回路部品が多く、またマザーボード上に実装するため、複数の同時稼働するマザーボード上に個々に対応した突入電流防止回路を実装した場合の、この回路故障に際しては装置の停止以外に突入電流防止回路部分を正常なものに交換することができない。また、実装体積も個々の部品が大きくなることで大きくなり、装置の体積自体を大きくする可能性等がある。
【0027】
(3)マザーボード上にHDDが発生する突入電流に見合う電荷量のコンデンサを実装する場合は、コンデンサの実装する位置はHDDが接続されるコネクタの最も近い位置に実装し、他のHDDコネクタとのインピーダンスを極力小さくすることが要求される。しかし、前記にも述べたようにコンデンサに許される高さは10mm程度となるため、大容量のコンデンサを実装することはできず、小容量のコンデンサを複数個実装する必要がある。このため、複数のコンデンサをコネクタの直ぐ横に実装することができず、確実に他のHDDの電源電圧への影響を無くすことはできない。
【0028】
また、コンデンサを実装した場合は、HDDがマザーボードに実装される突入電流を制限しておらず、マザーボードとHDDのコネクタ部分で構成されるインピーダンスが唯一HDDへの突入電流を制限する回路定数となるが、コネクタ部のインピーダンスは非常に小さく、コネクタの許容電流以内に突入電流を抑えることができず、コネクタの寿命が低下することにつながる。
【0029】
以上のように、従来の前記(1),(2),(3)の方式では、ファイバ・チャネル・インタフェースの信号の劣化、減衰を抑えることができず、装置の信頼性を向上できない。また、実装する部品によりHDD実装の高密度実装ができず、このために装置の小型化、低価格化、高信頼性を確保することができないなどの課題が生じる。
【0030】
そこで、本発明の目的は、コンピュータ等の装置において、稼動中のHDD等の負荷ユニットに障害が発生した場合に、HDD等の負荷ユニットへ流れ込む突入電流を抑止して交換を可能とし、さらにHDD等の負荷ユニットの実装を高密度化、低価格化、高信頼性に実現することが可能な活線挿抜装置及び方法を提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、複数の負荷ユニットとマザーボードと基板とを有する活線挿抜装置に適用されるものである。各負荷ユニットは、容量成分と、第1の長さからなる主電源用のピンと、第1の長さより長い第2の長さからなり、主電源用のピンの接続前に接続して容量成分をプリチャージするプリチャージ用のピンとを設けているものである。マザーボードは、各負荷ユニットが挿抜可能とされ、各負荷ユニットに主電源を供給するものである。基板は、各負荷ユニットをマザーボードに活線挿入する際に、マザーボードを介して各負荷ユニットの容量成分をプリチャージして突入電流を制限する回路を負荷ユニットの数量分設けているものである。
【0032】
この活線挿抜装置における活線挿抜方法は、各負荷ユニットをマザーボードに挿抜可能とし、各負荷ユニットをマザーボードに活線挿入する際に、主電源用のピンの接続前にプリチャージ用のピンを接続して容量成分をプリチャージし、主電源用のピンの接続時に突入電流を制限するようにしたものである。さらに、マザーボードに主電源を供給する電源を並列形態で複数から構成し、また基板を並列形態で複数から構成することで、電源、基板をそれぞれ冗長/二重化構成にするとともに交換ができるようになる。
【0033】
具体的に、本発明は、ファイバ・チャネル・インタフェースに準じたHDD(負荷ユニット)ではグランドピン、プリチャージピン、主電源ピンまたは信号ピンの順番にコネクタピンが短くなり、コネクタ挿入時(HDD挿入時)は上記順番に接触する。この順番に接続するピンに対して、主電源線とは別に外部基板上に実装したコンデンサ、抵抗及びダイオードで構成される電流制限回路を並列に接続した基板を設け、この基板を経由した電源線をHDD毎のプリチャージピンに接続し、HDD挿入時のピン長の違いを利用して電源線がHDDの主電源ピンに接触する前にHDD内部に電流制限しながらプリチャージピン経由で電流(電圧)を供給し、主電源ピンの接触時の突入電流を低減し、他のHDDと共有している電源線の電圧低下を抑止するようにしたものである。
【0034】
言い換えれば、ファイバ・チャネル・インタフェースを持つHDDの主電源ピンにAC−DC電源の出力を接続し、HDDのプリチャージピンには主電源線から抵抗、コンデンサ、およびダイオードを経由した突入電流供給線をHDD毎に接続し、HDDの交換時に発生するHDDへの突入電流をこのコンデンサに充電した電荷を抵抗により制限してHDDへ供給することで、主電源ピンが接触前にHDD内部のコンデンサ、回路電圧を十分に立ち上げることで主電源ピンの接触時に主電源線上の電圧降下を抑えることができるようになる。なお、負荷ユニットとしては、HDD以外に容量成分が設けられている他のユニットにも適用可能である。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0036】
(実施の形態1)
図1は、本発明の、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDを複数台数実装し、稼動中に障害が発生したHDDを交換可能とした装置において、HDDのみを交換可能とした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【0037】
図1に示すように、本実施の形態1の装置は、AC入力1から電源が供給され、これを入力電源とした定電圧回路3を有するAC−DC電源5と、このAC−DC電源5に電気的に接続されるマザーボード7と、このマザーボード7に電気的に接続される突入電流制限基板9aと、マザーボード7に電気的に接続される複数のHDDH1,H2,…,Hnなどから構成される。
【0038】
AC−DC電源5は、マザーボード7に主電源を供給するように構成され、定電圧回路3、電圧平滑コンデンサC1などが設けられている。定電圧回路3は、入力側がAC入力1に接続されて電源が入力され、出力側に他方が接地電位となる電圧平滑コンデンサC1の一方が接続され、マザーボード7に接続される。
【0039】
マザーボード7は、突入電流制限基板9a、複数のHDDH1,H2,…,Hnなどが挿抜可能とされ、HDDH1,H2,…,Hnに主電源を供給するように構成され、主電源線8、HDD突入電流供給線Vs1,Vs2,…,Vsnなどが設けられている。
【0040】
突入電流制限基板9aは、各HDDH1,H2,…,Hnをマザーボード7に活線挿入する際に、マザーボード7を介してHDDH1,H2,…,Hnの容量成分をプリチャージして突入電流を制限する回路をHDDの数量分設けて構成され、突入電流制限抵抗R1a、突入電流保証コンデンサC3a、HDD突入電流制限抵抗R2a、複数の突入電流逆流防止ダイオードD3a,D4a,…,Dna、電源ピンV0aなどが設けられている。電源ピンV0aは、突入電流制限抵抗R1aの一方に接続される。この突入電流制限抵抗R1aの他方は、他方が接地電位となる突入電流保証コンデンサC3aの一方に接続されるとともに、HDD突入電流制限抵抗R2aの一方に接続される。このHDD突入電流制限抵抗R2aの他方は、並列接続された突入電流逆流防止ダイオードD3a,D4a,…,Dnaのアノード側にそれぞれ接続され、これらの各ダイオードD3a,D4a,…,Dnaのカソード側がそれぞれマザーボード7のHDD突入電流供給線Vs1,Vs2,…,Vsnを通じてHDDH1,H2,…,Hnにそれぞれ接続される。
【0041】
複数のHDDH1,H2,…,Hnはそれぞれ、負荷ユニットであり、容量成分であるHDD内部負荷コンデンサC4,C5,…,Cn、第1の長さからなるHDD主電源ピンV1,V2,…,Vn、第1の長さより長い第2の長さからなり、主電源ピンV1,V2,…,Vnの接続前に接続してコンデンサC4,C5,…,CnをプリチャージするHDDプリチャージピンVp1,Vp2,…,Vpnなどが設けられている。HDD主電源ピンV1,V2,…,Vn、HDDプリチャージピンVp1,Vp2,…,Vpnのそれぞれは、他方が接地電位となるHDD内部負荷コンデンサC4,C5,…,Cnの一方にそれぞれ接続される。
【0042】
本実施の形態1の装置の場合、マザーボード7に、内部負荷コンデンサC4,C5,…,Cnを有する複数のHDDH1,H2,…,Hnと、AC入力1を入力電源とした定電圧回路3と電圧平滑コンデンサC1を持つAC−DC電源5を実装し、主電源線8で複数のHDDH1,H2,…,Hnの主電源ピンV1,V2,…,Vnから各HDDH1,H2,…,Hnへ電力を給電する構成となっている。また、主電源線8を電源とした突入電流制限抵抗R1a、突入電流保証コンデンサC3a、HDD突入電流制限抵抗R2aと、各HDDH1,H2,…,Hnに対応した突入電流逆流防止ダイオードD3a,D4a,…,Dnaを構成部品とした突入電流制限基板9aを、マザーボード7に接続するように構成されている。
【0043】
この構成において、たとえばHDDH1が障害に至った場合に、HDDH2,…,Hnが動作中に、HDDH1を正常動作する別のHDDに交換する目的でHDDH1の位置に新たなHDDを接続することとなるが、ファイバ・チャネル・インタフェース仕様のHDDH1では、プリチャージピンVp1より主電源ピンV1の方が短く設定されているため、HDDH1をマザーボード7に接続した際、プリチャージピンVp1がマザーボード7に先に接触することとなる。このため、HDDH1内部に実装されている内部負荷コンデンサC4へはHDD突入電流供給線Vs1と突入電流逆流防止ダイオードD3aを介して、突入電流保証コンデンサC3aに充電された電荷(電流)をHDD突入電流制限抵抗R2aで制限して供給する。
【0044】
この電流の供給で、HDDH1の内部負荷コンデンサC4は充電され、主電源線8の電圧から突入電流逆流防止ダイオードD3aで発生する電圧ドロップ(Vf)を引いた分の電圧までHDDH1の内部負荷コンデンサC4を充電する。また、稼動中のHDDH2,…,HnにHDD突入電流供給線Vs2,…,Vsnを経由して、内部負荷コンデンサC5,…,Cn及びHDD内部の回路に接続されているが、突入電流逆流防止ダイオードD4a,…,DnaがHDD突入電流制限抵抗R2aへの電流の逆流を防止するため、HDDH2,…,Hn内部の電源電圧は保証される。
【0045】
この後、主電源ピンV1が主電源線8に接触し、突入電流逆流防止ダイオードD3aで発生した内部負荷コンデンサC4を充電しきれなかったダイオードドロップ分の電圧を充電するために、主電源線8から電流を供給する。突入電流逆流防止ダイオードD3aとして、ショットキー等のダイオードドロップの少ないダイオードを選定することで、主電源ピンV1が接触する時のHDDH1内部の電圧をHDDの正常動作以上に充電することが可能であり、主電源ピンV1の接触時に発生する主電源線8上の電圧を正常動作しているHDDH2,…,Hnの動作電圧以上に保つことができる。
【0046】
なお、HDDH2,…,Hnのいずれかが障害に至った場合にも、各HDDH2,…,Hnはそれぞれ、プリチャージピンVp2,…,Vpnより主電源ピンV2,…,Vnの方が短く設定されているので、HDDH1を交換した場合と同様に、他のHDDが動作中でも、正常動作する別のHDDに交換することが可能となる。
【0047】
また、HDDH1,H2,…,Hnの動作中に突入電流制限基板9aをマザーボード7の主電源線8に挿入する場合、電源ピンV0aが主電源線8に接触したときに発生する突入電流保証コンデンサC3aへの突入電流を突入電流制限抵抗R1aにより抑止し、主電源線8の電圧低下を抑える。この結果、装置、HDDH1,H2,…,Hnの稼動中に、HDDH1,H2,…,Hnと、突入電流制限基板9aの交換も可能となる。
【0048】
そして、HDDH1,H2,…,Hnがマザーボード7に完全に接続された後は、HDDH1,H2,…,Hnへの給電は主電源線8からのみ行われ、HDD突入電流逆流防止ダイオードD3a,D4a,…,Dna等から給電されることがない。このために、HDD突入電流逆流防止ダイオードD3a,D4a,…,Dna及び突入電流制限抵抗R2aは前述のHDD挿入時の過渡的な電流を流すに十分な電力素子であれば良く、小電力の素子を使用することができる。
【0049】
また、突入電流制限基板9a上に実装されたHDD突入電流逆流防止ダイオードD3a,D4a,…,Dnaは、この基板上に実装された突入電流制限抵抗R2a及び突入電流保証コンデンサC3aがこの基板上のグランドとショートするような障害に至った場合でも、各HDDH1,H2,…,Hnから電流を逆流することを防ぎ、障害範囲を突入電流制限基板9a内にとどめる働きもする。
【0050】
(実施の形態2)
図2は、本発明の、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDを複数台数実装し、稼動中に障害が発生したHDDを交換可能とした装置において、HDD、電源を交換可能とした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【0051】
図2に示す、本実施の形態2の装置の場合は、前記図1の構成に付加し、AC−DC電源5の出力に電流逆流防止ダイオードD1を接続し、主電源線8にAC入力2を入力電源とした定電圧回路4と電圧平滑コンデンサC2と電流逆流防止ダイオードD2を持つAC−DC電源6を並列に接続する構成となっている。
【0052】
この構成では、HDDH1,H2,…,Hnの稼動中に、たとえばHDDH1(HDDH2,…,Hnも同様)に障害が発生した場合、前記図1の例と同様に、HDDH1に正常動作するHDDを挿入する際に、HDDH1内部へ向かって発生する突入電流は突入電流制限基板9aに実装された突入電流保証コンデンサC3aで充電された電荷を突入電流制限抵抗R2aで制限して供給する。また、HDDH2,…,Hnへ供給されている電力は、突入電流制限抵抗R1aで主電源線8を保護し、HDDH2,…,HnからHDDH1へ向かう電流は突入電流逆流防止ダイオードD4a,…,Dnaで抑え、稼動中のHDDH2,…,Hnの内部の動作電圧に影響を及ぼすことがなく、交換が可能となる。
【0053】
さらに、並列形態で接続されたAC−DC電源5,6の交換も可能とすることができる。
【0054】
(実施の形態3)
図3は、本発明の、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDを複数台数実装し、稼動中に障害が発生したHDDを交換可能とした装置において、マザーボード以外の電源、突入電流制限基板とHDDを交換可能とした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【0055】
図3に示す、本実施の形態3の装置の場合は、前記図2の構成に付加し、突入電流制限基板9aと突入電流制限基板9bを主電源線8に並列に2枚接続し、各HDDH1,H2,…,Hnへの突入電流供給線Vs1,Vs2,…,Vsnを突入電流制限基板9a,9bから2重に供給する構成となっている。
【0056】
突入電流制限基板9bには、突入電流制限基板9aと同様に、突入電流制限抵抗R1b、突入電流保証コンデンサC3b、HDD突入電流制限抵抗R2b、複数の突入電流逆流防止ダイオードD3b,D4b,…,Dnb、主電源ピンV0bなどが設けられている。
【0057】
この場合は、突入電流制限基板9aまたは突入電流制限基板9bが障害となった場合でも、HDDH1,H2,…,Hnを交換することが可能となる。
【0058】
さらに、並列形態で接続されたAC−DC電源5,6の交換に加えて、並列形態で接続された突入電流制限基板9a,9bの交換も可能とすることができる。
【0059】
(実施の形態4)
図4は、本発明の、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDを複数台数実装し、稼動中に障害が発生したHDDを交換可能とした装置において、最も部品構成を少なくした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【0060】
図4に示す、本実施の形態4の装置の場合は、前記図1の構成に対して、突入電流制限基板9a内部に突入電流制限抵抗R1aと突入電流保証コンデンサC3aを持たない構成となっている。
【0061】
この構成は、HDD突入電流制限抵抗R2aが、HDDH1,H2,…,Hnの内部負荷コンデンサC4,C5,…,CnおよびHDDH1,H2,…,Hnの内部回路に対してAC−DC電源5の内部に実装された電圧平滑コンデンサC1のインピーダンス及び抵抗値が十分に低い構造となる場合に有効となる。
【0062】
この場合、たとえばHDDH1を挿入する際に発生する突入電流は、突入電流制限抵抗R2aを経由して供給されるが、この電流は主電源ピンV2,…,Vnを経由してHDDH2,…,Hnの内部のコンデンサC5,…,Cnから供給されるのではなく、AC−DC電源5の内部に実装された電圧平滑コンデンサC1から供給されるためである。
【0063】
よって、突入電流制限基板9a内部に突入電流制限抵抗R1aと突入電流保証コンデンサC3aを持たない構成でも、HDDH1,H2,…,Hnを交換することが可能となる。
【0064】
【発明の効果】
本発明によれば、負荷ユニットである、ファイバ・チャネル・インタフェースを有するHDDを複数台接続し、HDD稼動中に障害に至ったHDDを交換可能とした装置において、障害に至ったHDDを正常動作するHDDに安全に交換することが可能となるばかりではなく、HDDが送受信するファイバ・チャネル・インタフェース信号の減衰、劣化、ノイズを増加させずにマザーボード上にHDDを接続することが可能となる。
【0065】
また、本発明によれば、HDDに外部部品を取り付け、その部品上に複雑な電流制限回路を設ける必要がなく、HDD本体の外形寸法のままHDDを装置に実装することが可能となる。
【0066】
さらに、本発明によれば、HDD毎に突入電流分を保証する大容量のコンデンサを実装することなく、1つのHDDに対して制限された電流を供給するに十分な小容量のコンデンサを実装すれば良いので、突入制限の回路構成も小型化できる。
【0067】
また、本発明によれば、HDDへ供給する電源は、負荷電流が本来接続されるHDDの消費電流と小容量の突入電流保証用コンデンサを充電するに十分な出力容量を持てば良いので、過渡負荷を制御する回路等を必要とせず、電源本体を、本来、マザーボード上に実装されるHDDが消費する総電力分を出力すれば良く、適正な大きさとすることが可能となる。
【0068】
また、本発明によれば、突入電流制限回路は、実装されるHDD毎には必要とせず、主要な電流制限回路部品は唯一一個所となる。このため、HDDの挿入時の発熱は一個所となり、HDDへの温度上昇等の影響を最少とすることが可能となる。
【0069】
さらに、本発明によれば、マザーボードに主電源を供給する電源、電流制限回路を設けた基板をそれぞれ並列形態で複数から構成することで、電源、基板をそれぞれ冗長/二重化構成にするとともに交換が可能となる。
【0070】
以上から、本発明により、装置のHDDを安全に交換可能とし、さらにHDDの装置内部実装が高密度化し、装置の外形寸法を小型化することが可能となる。また、上述のように、HDD毎に専用の部品を必要とせず、装置の価格を抑えることが可能となる等々、装置の性能、信頼性、低価格化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1において、HDDのみを交換可能とした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【図2】本発明の実施の形態2において、HDD、電源を交換可能とした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【図3】本発明の実施の形態3において、マザーボード以外の電源、突入電流制限基板とHDDを交換可能とした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【図4】本発明の実施の形態4において、最も部品構成を少なくした活線挿抜装置の場合を示す構成図である。
【符号の説明】
1,2…AC入力、3,4…定電圧回路、5,6…AC−DC電源、7…マザーボード、8…主電源線、9a,9b…突入電流制限基板、C1,C2…電圧平滑コンデンサ、C3a,C3b…突入電流保証コンデンサ、C4,C5,…,Cn…HDD内部負荷コンデンサ、D1,D2…電流逆流防止ダイオード、D3a,D4a,…,Dna,D3b,D4b,…,Dnb…突入電流逆流防止ダイオード、H1,H2,…,Hn…HDD、R1a,R1b…突入電流制限抵抗、R2a,R2b…HDD突入電流制限抵抗、V1,V2,…,Vn…HDD主電源ピン、Vp1,Vp2,…,Vpn…HDDプリチャージピン、V0a,V0b…電源ピン、Vs1,Vs2,…,Vsn…HDD突入電流供給線。
Claims (7)
- 容量成分と、第1の長さからなる主電源用のピンと、前記第1の長さより長い第2の長さからなるプリチャージ用のピンとを設けた複数の負荷ユニットと、
前記複数の負荷ユニットがそれぞれ挿抜可能とされ、前記複数の負荷ユニットのそれぞれに主電源を供給するマザーボードと、
前記マザーボードに接続され、前記複数の負荷ユニットのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際の突入電流を制限する回路を前記負荷ユニットの数量分設けた基板とを有し、
前記マザーボードには、前記主電源の主電源線とは別に、前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路を経由した突入電流供給線が設けられ、
前記複数の負荷ユニットのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際には、
挿入する負荷ユニットの前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続前に前記プリチャージ用のピンが前記マザーボードに接続され、
前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路から、前記マザーボードに設けた前記突入電流供給線を経由して、前記挿入する負荷ユニットの前記容量成分に前記プリチャージ用のピンを通じて電流が供給され、前記容量成分がプリチャージされて前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続時に突入電流が制限されることを特徴とする活線挿抜装置。 - 請求項1記載の活線挿抜装置において、
前記マザーボードに主電源を供給する電源を有し、前記電源は並列形態で複数からなることを特徴とする活線挿抜装置。 - 請求項1記載の活線挿抜装置において、
前記基板は並列形態で複数からなることを特徴とする活線挿抜装置。 - 容量成分と、第1の長さからなる主電源用のピンと、前記第1の長さより長い第2の長さからなるプリチャージ用のピンとを設けた複数の負荷ユニットと、
前記複数の負荷ユニットがそれぞれ挿抜可能とされ、前記複数の負荷ユニットのそれぞれに主電源を供給するマザーボードと、
前記マザーボードに接続され、前記複数の負荷ユニットのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際の突入電流を制限する回路を前記負荷ユニットの数量分設けた基板とを有し、
前記マザーボードには、前記主電源の主電源線とは別に、前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路を経由した突入電流供給線が設けられた活線挿抜装置における活線挿抜方法であって、
前記複数の負荷ユニットのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際には、
挿入する負荷ユニットの前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続前に前記プリチャージ用のピンを前記マザーボードに接続して、
前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路から、前記マザーボードに設けた前記突入電流供給線を経由して、前記挿入する負荷ユニットの前記容量成分に前記プリチャージ用のピンを通じて電流を供給し、前記容量成分をプリチャージして前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続時に突入電流を制限することを特徴とする活線挿抜方法。 - 請求項4記載の活線挿抜方法において、
前記基板は並列形態で複数からなり、前記複数の基板のそれぞれを前記マザーボードに挿抜可能とし、前記複数の基板のそれぞれを活線挿抜することを特徴とする活線挿抜方法。 - 容量成分と、第1の長さからなる主電源用のピンと、前記第1の長さより長い第2の長さからなるプリチャージ用のピンとを設け、ファイバ・チャネル・インタフェースを有する複数のHDDと、
前記複数のHDDがそれぞれ挿抜可能とされ、前記複数のHDDのそれぞれに主電源を供給するマザーボードと、
前記マザーボードに接続され、前記複数のHDDのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際の突入電流を制限する回路を前記HDDの数量分設けた基板とを有し、
前記マザーボードには、前記主電源の主電源線とは別に、前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路を経由した突入電流供給線が設けられ、
前記複数のHDDのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際には、
挿入するHDDの前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続前に前記プリチャージ用のピンが前記マザーボードに接続され、
前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路から、前記マザーボードに設けた前記突入電流供給線を経由して、前記挿入するHDDの前記容量成分に前記プリチャージ用のピンを通じて電流が供給され、前記容量成分がプリチャージされて前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続時に突入電流が制限されることを特徴とする活線挿抜装置。 - 容量成分と、第1の長さからなる主電源用のピンと、前記第1の長さより長い第2の長さからなるプリチャージ用のピンとを設け、ファイバ・チャネル・インタフェースを有する複数のHDDと、
前記複数のHDDがそれぞれ挿抜可能とされ、前記複数のHDDのそれぞれに主電源を供給するマザーボードと、
前記マザーボードに接続され、前記複数のHDDのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際の突入電流を制限する回路を前記HDDの数量分設けた基板とを有し、
前記マザーボードには、前記主電源の主電源線とは別に、前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路を経由した突入電流供給線が設けられた活線挿抜装置における活線挿抜方法であって、
前記複数のHDDのそれぞれを前記マザーボードに活線挿入する際には、
挿入するHDDの前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続前に前記プリチャージ用のピンを前記マザーボードに接続して、
前記基板に設けた前記突入電流を制限する回路から、前記マザーボードに設けた前記突入電流供給線を経由して、前記挿入するHDDの前記容量成分に前記プリチャージ用のピンを通じて電流を供給し、前記容量成分をプリチャージして前記主電源用のピンの前記マザーボードへの接続時に突入電流を制限することを特徴とする活線挿抜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002121854A JP3997107B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 活線挿抜装置および活線挿抜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002121854A JP3997107B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 活線挿抜装置および活線挿抜方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003316489A JP2003316489A (ja) | 2003-11-07 |
JP2003316489A5 JP2003316489A5 (ja) | 2005-06-02 |
JP3997107B2 true JP3997107B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=29537628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002121854A Expired - Fee Related JP3997107B2 (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | 活線挿抜装置および活線挿抜方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3997107B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4620502B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2011-01-26 | 株式会社日立製作所 | ディスクアレイ装置 |
JP4476143B2 (ja) | 2005-03-18 | 2010-06-09 | 富士通株式会社 | ブレード型コンピュータ、ブレード管理装置、ブレード管理プログラム、及び制御プログラム |
JP2010104148A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Hitachi Ltd | ディジタル保護制御装置とその電源リップル監視基板および監視方法 |
-
2002
- 2002-04-24 JP JP2002121854A patent/JP3997107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003316489A (ja) | 2003-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI683610B (zh) | 用於計算平台的模組化托架形式因子 | |
US10983941B2 (en) | Stacked storage drives in storage apparatuses | |
US6363450B1 (en) | Memory riser card for a computer system | |
US8479032B2 (en) | Systems, methods and devices for regulation or isolation of backup power in memory devices | |
EP0709962B1 (en) | System for suppressing power transients when connecting a disk drive in an operating RAID system | |
US10993345B2 (en) | Peripheral storage card with offset slot alignment | |
US7934124B2 (en) | Self-contained densely packed solid-state storage subsystem | |
US7552351B2 (en) | System for controlling sequential startup of hard disks | |
US9984762B1 (en) | Cascaded E-fuse switch circuits to control data backup in a storage device | |
US20100090663A1 (en) | Energy storage module | |
JPH0756618B2 (ja) | 通電中に接続可能な電気回路 | |
US7878861B2 (en) | Energy storage module including a connector having unique pin configuration | |
US7612631B2 (en) | Motherboard | |
JPH0322118A (ja) | コンピユータ・バスとの迅速な相互接続のための方法及び装置 | |
US20050193159A1 (en) | Embedded power control circuitry for a portable disk drive carrier having a hot-plug application | |
JP3997107B2 (ja) | 活線挿抜装置および活線挿抜方法 | |
CN106133837B (zh) | 用于在储存装置中调整跳闸点的系统和方法 | |
US7301846B2 (en) | Method and apparatus for increasing computer memory performance | |
JP2019061660A (ja) | Ssdのためのアセンブリ、及びssdアセンブリ | |
US7093048B2 (en) | System and method for reducing inrush current in a blade server | |
JP2002182810A (ja) | データ伝送システム、データ伝送方法、データ記録装置およびコンピュータシステム | |
US7417335B2 (en) | Method and apparatus for integrated circuit power up | |
US6928561B2 (en) | System and method for providing a power supply dual remote sense | |
US20150370744A1 (en) | Composite storage device and composite memory thereof | |
US9277670B1 (en) | Riser card for rack-mounted network attached storage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040812 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060926 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061108 |
|
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: 20070724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070806 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130810 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |