JP4782739B2 - Disk unit - Google Patents
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Description
本発明は、データの記録または読み出しを行うディスク装置、特に画像を記録するのに適したハードディスク装置に関する。 The present invention relates to a disk device for recording or reading data, and more particularly to a hard disk device suitable for recording an image.
現在用いられているハードディスクドライブ(HDD)は、ディスク外周部より内周側に向かってデータを記録している。データは、セクタといわれる記録単位(通常512Byte)で記録される。ディスク面を半径方向に数十分割(ゾーン分割)し、分割した一つのゾーン内では、セクタ数が一定で記録を行うことでディスクの面記録密度をほぼ一定になるように面積を有効利用することで、大容量化を実現している。しかしながら、HDDではディスク回転数を一定で動作させるため、外周部と内周部でセクタ数が大きく異なり、ディスクの最内周と最外周では転送レートが2倍近く変わってしまう。 Currently used hard disk drives (HDD) record data from the outer periphery of the disk toward the inner periphery. Data is recorded in a recording unit (usually 512 bytes) called a sector. The disk surface is divided into several tens of minutes in the radial direction (zone division), and in one divided zone, the area is effectively used so that the surface recording density of the disk becomes almost constant by performing recording with a constant number of sectors. In this way, large capacity has been realized. However, since the HDD operates at a constant disk rotation speed, the number of sectors differs greatly between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion, and the transfer rate changes nearly twice as much between the innermost periphery and the outermost periphery of the disk.
また、ハイブリッド記録ハードディスクはすでに商品化されているが、このハイブリッド記録とは、フラッシュメモリを大容量のキャッシュメモリとして利用することで、起動時間の短縮や省電力化を実現するものであり、連続転送レートの高速化をするものではない。 Hybrid recording hard disks have already been commercialized, but this hybrid recording uses flash memory as a large-capacity cache memory to reduce startup time and save power. It does not increase the transfer rate.
また、特許文献1には、磁気ディスクの他にフラッシュメモリを搭載し、このフラッシュメモリを磁気ディスクの情報記憶エリアの一部として利用する磁気ディスク装置が記載されている。この文献には、ホストシステムにより頻繁にアクセスされるエリア、例えばFATのエリア等をフラッシュメモリ上に配置すると、このフラッシュメモリは高速にアクセスすることが可能であるため、ホストシステムから見たハードディスク装置へのアクセス時間の平均値を短縮化することができ、ハードディスク装置のアクセス時間を短縮化したことと同様の効果がある旨記載されている(段落0015参照)。
映像ストリームは一定のビットレートであるため、HDDで映像ストリームを記録する場合、記録できる最大の映像ビットレートは、転送レートの最も遅い内周側の記録レートで制限される。そのため、外周側の記録レートが高速であっても、その高速性を生かせないという問題があった。映像記録用のHDDには、ディスクの内周部と外周部の転送レートの差をできるだけ小さくすることが求められる。 Since the video stream has a constant bit rate, when the video stream is recorded by the HDD, the maximum video bit rate that can be recorded is limited by the recording rate on the inner circumference side with the slowest transfer rate. Therefore, there is a problem that even if the recording rate on the outer peripheral side is high, the high speed cannot be utilized. A video recording HDD is required to minimize the difference in transfer rate between the inner and outer peripheral portions of the disk.
本発明の目的は、ディスクの内周側と外周側の転送レートの差が小さいディスク装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a disk device in which the difference in transfer rate between the inner circumference side and the outer circumference side of the disk is small.
本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in this specification, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1)データの記録または読み出しを行うディスク装置において、 同心円状に配置された複数のトラックを有し、前記複数のトラックのうち外周側のトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てたディスクと、前記ディスクの内周側のトラックの少ないセクタ数のセクタを補うためのセクタを割り当てた不揮発性メモリと、を備え、前記ディスクの内周側に割り当てたセクタ数と前記不揮発性メモリに割り当てたセクタ数の和が前記ディスクの最外周から最内周のトラックにおいて同数である、ことを特徴とするディスク装置である。 (1) In a disk device for recording or reading data, the disk device has a plurality of tracks arranged concentrically, and assigns a larger number of sectors to the outer track of the plurality of tracks, A disk having a small number of sectors allocated to a track, and a non-volatile memory having a sector allocated to compensate for a sector having a small number of sectors on the inner circumference side of the disk, on the inner circumference side of the disk The disk device is characterized in that the sum of the number of allocated sectors and the number of sectors allocated to the non-volatile memory is the same in the outermost track to the innermost track of the disk.
(2)データの記録または読み出しを行うディスク装置において、同心円状に配置された複数のトラックを有し、前記複数のトラックのうち外周側のトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てたディスクと、前記ディスクの内周側のトラックの少ないセクタ数のセクタを補うためのセクタを割り当てた不揮発性メモリと、を備え、前記ディスクに割り当てたセクタ数と不揮発性メモリに割り当てたセクタ数の和が最外周と最内周を除く任意のトラックから最内周までのトラックにおいて同数である、ことを特徴とするディスク装置である。 (2) In a disk device that records or reads data, the disk device has a plurality of tracks arranged concentrically, and assigns a larger number of sectors to the outer track of the plurality of tracks, A disk with a small number of sectors allocated to a track, and a non-volatile memory to which a sector for supplementing a sector with a small number of sectors on the inner circumference side of the disk is allocated, and the number of sectors allocated to the disk And the number of sectors allocated to the non-volatile memory is the same for all tracks from the outermost track and the innermost track except the innermost track to the innermost track .
(3)前記(1)または(2)において、前記ディスクは、半径方向にゾーンによって分割されており、同一のゾーンに属するトラックには同一のセクタ数のセクタを割り当て、外周側のゾーンに属するトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のゾーンに属するトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てたものであることを特徴とするディスク装置である。 (3) In the above (1) or (2), the disk is divided into zones in the radial direction, the same number of sectors are assigned to tracks belonging to the same zone, and the disk belongs to the outer peripheral zone. A disk device is characterized in that a sector having a large number of sectors is allocated to a track, and a sector having a small number of sectors is allocated to a track belonging to an inner zone .
(4)前記(1)〜(3)において、前記ディスクは一定の回転速度で回転することを特徴とするディスク装置である。 (4) In the above (1) to (3), said disk is a disk apparatus characterized by rotating at a constant rotational speed.
(5)前記(1)〜(4)において、データを一時的に格納するキャッシュメモリと、前記キャッシュメモリに一時的に格納されたデータを前記ディスクまたは前記不揮発性メモリに記録する、または、前記ディスクまたは前記不揮発性メモリからデータを読み出し前記キャッシュメモリに一時的に格納するディスクコントローラと、を備えることを特徴とするディスク装置である。 ( 5 ) In the above (1) to ( 4 ), a cache memory for temporarily storing data, and data temporarily stored in the cache memory are recorded in the disk or the nonvolatile memory, or a disk controller for storing the disc or the non-volatile memory said cache memory to temporarily read out data, a disk device, characterized in that it comprises a.
(6)前記(5)において、前記ディスクコントローラは、シーケンシャルアクセスの場合に、前記不揮発性メモリに割り当てられたセクタに記録または読み出しを行う際に、前記ディスク上の次の記録または読み出しトラックをサーチまたは記録もしくは読み出し中に、前記不揮発性メモリに割り当てられたセクタに記録または読み出しを行うことを特徴とするディスク装置である。 ( 6 ) In the above ( 5 ), in the case of sequential access, the disk controller searches for the next recording or reading track on the disk when recording to or reading from the sector allocated to the nonvolatile memory. Alternatively, during recording or reading, the disk device is characterized in that recording or reading is performed on a sector assigned to the nonvolatile memory.
(7)前記(5)または(6)において、前記ディスクコントローラは、ランダムアクセスの場合に、前記不揮発性メモリ上のセクタへのアクセス時にディスクの制御は行わないことを特徴とするディスク装置である。 ( 7 ) The disk device according to ( 5 ) or ( 6 ), wherein the disk controller does not control the disk when accessing a sector on the nonvolatile memory in the case of random access. .
本発明によれば、従来のディスク装置と比較して内周における記録レートの低下を小さくできる。そのため、より高速の記録ビットレートで例えば映像ストリームの記録を行うことができる。これにより例えば高精細な映像記録を行う磁気記録装置の設計が可能となり、工業上非常に有用である。 According to the present invention, it is possible to reduce the decrease in the recording rate on the inner circumference as compared with the conventional disk device. Therefore, for example, a video stream can be recorded at a higher recording bit rate. This makes it possible to design a magnetic recording apparatus that performs high-definition video recording, for example, which is very useful industrially.
以下、本発明の実施の形態を図を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、本発明の実施の形態の磁気ディスク装置に用いられる磁気ディスクとフラッシュメモリを示す。11は磁気ディスクであり、12はフラッシュメモリである。 FIG. 1 shows a magnetic disk and flash memory used in the magnetic disk apparatus according to the embodiment of the present invention. 11 is a magnetic disk, and 12 is a flash memory.
本発明の実施形態の磁気ディスク装置は、磁気ディスク11と固体メモリであるフラッシュメモリ12とのハイブリッド記録方式を磁気ディスク装置に取り入れ、ディスク内周側でより多くのフラッシュメモリを割り当てることで、ディスク内周と内周の記録における転送レートの差を小さくするものである。
The magnetic disk device according to the embodiment of the present invention adopts a hybrid recording method of the
磁気ディスク11上の任意セクタの指定は、外周から数えたトラック(シリンダ)番号、複数ディスクのどの面かを指定するヘッド番号、トラック上のセクタ番号(CHSパラメータ)で指定する。セクタサイズは通常512kByteである。ディスク面はセクタ数が一定のゾーンに分けられる。2.5インチディスクでは20程度のゾーンに分割される。
The arbitrary sector on the
トラックは複数(数百〜数千)のセクタより構成される。磁気ディスク11上には、最外周トラックより内周側に順次記録されていく。このとき、ディスクの回転速度は一定となるよう制御される。記録密度を内周部、外周部で同一としつつ、効率的にディスク全面を使って記録容量を確保するために、外周部では多くのセクタを配置し、内周では少なくしている。
A track is composed of a plurality of sectors (hundreds to thousands). Recording is sequentially performed on the
図1に示すように、磁気ディスク11のディスク面は、ゾーン1、ゾーン2、ゾーン3、…、ゾーンNz−2、ゾーンNz−1、ゾーンNzに分割されている。最外周(第1番目)のゾーン1のセクタ数はN1セクタ/トラックであり、第i番目のゾーンiのセクタ数はNiセクタ/トラックである。最大セクタ数はNmax=N1(最外周ゾーンのセクタ数)である。
As shown in FIG. 1, the disk surface of the
本発明の実施形態の磁気ディスク装置は、磁気ディスク11とフラッシュメモリ12とを備える。磁気ディスク11は、同心円状に配置された複数のトラックを有し、半径方向にゾーンによって分割されており、同一のゾーンに属するトラックには同一のセクタ数のセクタを割り当て、外周側のゾーンに属するトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のゾーンに属するトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てた磁気ディスクである。フラッシュメモリ12は、磁気ディスク11の内周側のトラックのセクタとして記録または読み出しを行うセクタを割り当てたフラッシュメモリである。
A magnetic disk device according to an embodiment of the present invention includes a
以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2は、実施例1(全面ハイブリッド記録)の磁気ディスク装置におけるセクタ配置図である。本実施例の磁気ディスク装置では、ゾーンiに属するトラックに磁気ディスク上のNi個のセクタに加えて、フラッシュメモリ上にNfi個のセクタを確保して、Ni+Nfi=Nmaxになるようにフラッシュメモリを割り当てることで、各ゾーンのセクタ数一定を確保する。 FIG. 2 is a sector layout diagram in the magnetic disk apparatus of the first embodiment (full surface hybrid recording). In the magnetic disk device of the present embodiment, N fi sectors are secured on the flash memory in addition to N i sectors on the magnetic disk in the track belonging to zone i, and N i + N fi = Nmax. By assigning the flash memory in this way, a fixed number of sectors in each zone is ensured.
図2に、各ゾーンでの磁気ディスク上でのセクタ数とフラッシュメモリ上に確保するセクタ数を示す。最外周(ゾーン1)のディスクセクタ数をNsとしたとき、内周側のディスクセクタにフラッシュメモリ上に確保した記録領域(セクタ)を割り当てることでディスク全面のセクタ数を一定とすることで、内周側と外周側の記録ビットレートは一定にすることができる。 FIG. 2 shows the number of sectors on the magnetic disk and the number of sectors to be secured on the flash memory in each zone. When the number of disk sectors on the outermost periphery (zone 1) is N s , the number of sectors on the entire disk surface is made constant by allocating a recording area (sector) secured on the flash memory to the disk sector on the inner periphery side. The recording bit rates on the inner peripheral side and the outer peripheral side can be made constant.
図2に示すように、ゾーン1ではセクタ1〜Nsが磁気ディスク上にマッピングされる。ゾーン2ではセクタ1〜Ns−1が磁気ディスク上にマッピングされ、セクタNsがフラッシュメモリ上にマッピングされる。ゾーン3ではセクタ1〜Ns−2が磁気ディスク上にマッピングされ、セクタNs−1〜Nsがフラッシュメモリ上にマッピングされる。一般的には、ゾーンiにおいて、磁気ディスク上にマッピングされるセクタ数をNiセクタとし、フラッシュメモリ上にマッピングされるセクタ数をNfiセクタとすると、Ni+Nfi=Nmaxになるようにフラッシュメモリを割り当てる。
As shown in FIG. 2, in
したがって、本実施例においては、各ゾーンにおける磁気ディスクのセクタ数とフラッシュメモリのセクタ数の和は一定であり、R/W(リード/ライト)速度はディスク全面で一定である。ただし、大容量のフラッシュメモリが必要となる。 Therefore, in this embodiment, the sum of the number of sectors of the magnetic disk and the number of sectors of the flash memory in each zone is constant, and the R / W (read / write) speed is constant over the entire surface of the disk. However, a large-capacity flash memory is required.
図3は、実施例2(内周部のみハイブリッド記録)の磁気ディスク装置のセクタ配置図である。本実施例は、内周部のみハイブリッド記録を適用した例であり、実施例1と比較してフラッシュメモリの割当量を少なくしたものである。 FIG. 3 is a sector layout diagram of the magnetic disk device of Example 2 (hybrid recording only on the inner periphery). The present embodiment is an example in which hybrid recording is applied only to the inner periphery, and the allocated amount of flash memory is reduced as compared with the first embodiment.
図3に、各ゾーンでの磁気ディスク上のセクタ数とフラッシュメモリ上に確保するセクタ数を示す。磁気ディスクの記録容量は非常に大きいため、図2(実施例1)のようにディスク全面でセクタ数を一定とするためには、非常に大容量のフラッシュメモリを必要とする。このため、本実施例のように最内周部付近にのみフラッシュメモリを割り当て、内周・外周の記録レート差を小さくすることが有効である。 FIG. 3 shows the number of sectors on the magnetic disk and the number of sectors to be secured on the flash memory in each zone. Since the recording capacity of the magnetic disk is very large, an extremely large capacity flash memory is required to make the number of sectors constant over the entire disk surface as shown in FIG. 2 (Example 1). For this reason, it is effective to allocate the flash memory only in the vicinity of the innermost periphery as in this embodiment, and to reduce the difference between the recording rates of the inner periphery and the outer periphery.
本実施例においては、図3に示すように、ゾーン1〜Nz−2においては、磁気ディスク上のみにマッピングされる。ゾーン1〜Nz−2においては、最外周のゾーン1から内側になるほど少ないセクタ数のセクタが磁気ディスク上に配置される。内周部のゾーンNz−2〜Nzにおいても、内側になるほど少ないセクタ数のセクタが磁気ディスク上に配置される。しかし、内周部のゾーンNz−2〜Nzにおいては、磁気ディスク上のセクタ数とフラッシュメモリのセクタ数の和が一定になるように、フラッシュメモリ上にセクタが確保される。すなわち、ゾーンNz−2では全てのセクタが磁気ディスク上に割り当てられる。ゾーンNz−1では2個のセクタがフラッシュメモリ上に割り当てられ、他のセクタは磁気ディスク上に割り当てられる。ゾーンNzでは3個のセクタがフラッシュメモリ上に割り当てられ、他のセクタは磁気ディスク上に割り当てられる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
本実施例では、ディスク全面でR/W速度が一定ではないが、適度なフラッシュメモリ容量で実現可能である。内周部1/4程度のハイブリッド化であれば、全容量200GB程度の大容量HDDでも4GB程度のフラッシュメモリで実現可能である。 In this embodiment, the R / W speed is not constant over the entire surface of the disk, but it can be realized with an appropriate flash memory capacity. If the hybrid has an inner circumference of about 1/4, even a large-capacity HDD with a total capacity of about 200 GB can be realized with a flash memory of about 4 GB.
図4に実施例2(内周部のみハイブリッド記録)のハイブリッド記録の効果を計算した例を示す。図4は、内周部1/4程度のハイブリッド化により、どの程度の高速化が実現できるかを示す例である。
FIG. 4 shows an example in which the effect of hybrid recording in Example 2 (hybrid recording only on the inner periphery) is calculated. FIG. 4 is an example showing how much high speed can be realized by the hybridization of the inner
図4に示すように、ゾーンNz−2では、磁気ディスク上のセクタ数はNs0であり、フラッシュメモリ上のセクタ数は0である。ゾーンNz−1では、磁気ディスク上のセクタ数はNs1であり、フラッシュメモリ上のセクタ数はNf1である。ゾーンNz(最内周)では、磁気ディスク上のセクタ数はNs2であり、フラッシュメモリ上のセクタ数はNf2である。本実施例では、Ns0=Ns1+Nf1=Ns2+Nf2である。 As shown in FIG. 4, in the zone Nz-2 , the number of sectors on the magnetic disk is Ns0 , and the number of sectors on the flash memory is zero. In the zone N z−1 , the number of sectors on the magnetic disk is N s1 and the number of sectors on the flash memory is N f1 . In the zone N z (innermost circumference), the number of sectors on the magnetic disk is N s2 , and the number of sectors on the flash memory is N f2 . In this embodiment, N s0 = N s1 + N f1 = N s2 + N f2 .
ハイブリッド記録でない場合(従来技術の場合)、最内周ゾーンの1トラック記録量はNs2×512byteである。これに対して、ハイブリッド記録(実施例2)では、最内周ゾーンの1トラック記録量は(Ns2+Nf2)×512byte=Ns0×512byteである。内周に向かってゾーン内のセクタ数が、最大セクタ数の2.6%ずつ減少していくとすると、i番目のゾーンのセクタ数は最外周のセクタ数に対し1−(i−1)×0.026を掛けた数字となる。全ゾーン数を20とすると、ハイブリッド記録でない場合(従来技術の場合)は、20番目のゾーンで1−19×0.026=0.506、すなわち最内周では最外周の51%のセクタ数となる。これに対して、ハイブリッド記録(実施例2)では、内周部1/4をハイブリッド記録とすると、ゾーン数の減少は15番目ゾーンまでとなり、1−14×0.026=0.636、すなわち最小セクタ数は最外周の64%で、記録レートで0.636/0.506≒1.26、すなわち26%の高速化が可能である。なお、シーク時間にフラッシュメモリへの書き込みを行うため、シーク時間における記録ロスがなくなり、さらに実効的な速度改善を見込むことができる。 When not hybrid recording (in the case of the prior art), the recording amount of one track in the innermost zone is N s2 × 512 bytes. On the other hand, in the hybrid recording (Example 2), the recording amount of one track in the innermost zone is (N s2 + N f2 ) × 512 bytes = N s0 × 512 bytes. Assuming that the number of sectors in the zone decreases by 2.6% of the maximum number of sectors toward the inner circumference, the number of sectors in the i-th zone is 1- (i-1) with respect to the number of sectors on the outermost circumference. It is a number multiplied by 0.026. Assuming that the total number of zones is 20, in the case of non-hybrid recording (in the case of the prior art), 1-19 × 0.026 = 0.506 in the 20th zone, that is, 51% of the outermost outermost sector in the innermost zone It becomes. On the other hand, in the hybrid recording (Example 2), if the inner circumference ¼ is hybrid recording, the number of zones decreases up to the 15th zone, that is, 1-14 × 0.026 = 0.636. The minimum number of sectors is 64% of the outermost circumference, and the recording rate can be increased to 0.636 / 0.506≈1.26, that is, 26%. Since writing to the flash memory is performed during the seek time, there is no recording loss during the seek time, and further effective speed improvement can be expected.
以上のように本実施例の内周部としては内周側の1/4程度のゾーンに属するトラックとするのが好適であるが、一般的には、本実施例の内周部は、最外周と最内周を除く任意のトラックから最内周のトラックまでの範囲とすることができる。すなわち、本実施例は、磁気ディスクに割り当てたセクタ数とフラッシュメモリに割り当てたセクタ数の和が最外周と最内周を除く任意のトラックから最内周までのトラックにおいて一定であればよい。 As described above, the inner peripheral portion of this embodiment is preferably a track belonging to about ¼ zone on the inner peripheral side. However, in general, the inner peripheral portion of this embodiment is the outermost portion. A range from an arbitrary track excluding the outer periphery and the innermost track to the innermost track can be set. That is, in this embodiment, the sum of the number of sectors allocated to the magnetic disk and the number of sectors allocated to the flash memory may be constant in tracks from any track to the innermost track except the outermost and innermost tracks.
図5に実施例1と実施例2のフラッシュメモリの必要容量を示す。最外周(ゾーン1)のセクタ数をLmax、最内周(ゾーンNz)のセクタ数をLmax/2、ディスク全面のトラック数をTnとする。 FIG. 5 shows the required capacity of the flash memories according to the first and second embodiments. The number of sectors the outermost (Zone 1) Lmax, Lmax / 2 the number of sectors of the innermost circumference (zone Nz), the number of tracks over the entire surface of the disc is T n.
全面ハイブリッド化の場合(実施例1)では、ディスク全面のTn個のトラック全てについて、磁気ディスクに割り当てるセクタ数とフラッシュメモリに割り当てるセクタ数の和を一定にするから、51に示す部分のセクタをフラッシュメモリに割り当てることになる。磁気ディスク部分の面積は、図から明らかなように、Lmax×Tn−(Lmax/2)×Tn/2=3×Lmax×Tn/4であり、フラッシュメモリの必要面積は(Lmax/2)×Tn/2=Lmax×Tn/4となる。磁気ディスクの記憶容量の1/3の記憶容量のフラッシュメモリが必要となり、200GBの磁気ディスクに対してフラッシュメモリの記憶容量は67GB程度となる。 In the case of full-hybridization (Embodiment 1), the sum of the number of sectors allocated to the magnetic disk and the number of sectors allocated to the flash memory is made constant for all T n tracks on the entire disk surface. Will be allocated to the flash memory. Area of the magnetic disc portion, as is apparent from FIG, Lmax × T n - (Lmax / 2) a × T n / 2 = 3 × Lmax × T n / 4, need area of the flash memory (Lmax / 2) × T n / 2 = Lmax × T n / 4. A flash memory having a storage capacity of 1/3 of the storage capacity of the magnetic disk is required, and the storage capacity of the flash memory is about 67 GB with respect to a 200 GB magnetic disk.
内周1/4のハイブリッド化の場合(実施例2)では、内周側のTn/4個のトラックについて、磁気ディスクに割り当てるセクタ数とフラッシュメモリに割り当てるセクタ数の和を一定にするから、52に示す部分のセクタをフラッシュメモリに割り当てることになる。52の部分の面積は、図から明らかなように、(Lmax/8)×(Tn/4)/2=Lmax×Tn/64であるから、全面ハイブリッド化の場合の1/16となり、200GBの磁気ディスクに対して約4GBがフラッシュメモリの必要容量となる。
In the case of the
図6に本発明の実施例2(内周部のみハイブリッド記録)の実装例を示す。図6において、61は磁気ディスク装置であり、62はSAS/SATAインターフェイスであり、63はHDDコントローラ(ハードディスクドライブコントローラ)であり、64は大容量キャッシュメモリであり、11は磁気ディスクであり、12はフラッシュメモリである。磁気ディスク11とフラッシュメモリ12には、図6の上部に示すセクタ配置図(図4と同じセクタ配置図)のとおりに、セクタが配置されている。
FIG. 6 shows an implementation example of
磁気ディスク装置61へのデータの記録(書き込み)は次のように行う。ホストシステム(図示していない)からのデータストリームがSAS/SATAインターフェイス62を介して磁気ディスク装置61に入力されると、そのデータは大容量キャッシュメモリ64に一時的に格納される。HDDコントローラ63は、大容量キャッシュメモリ64に一時的に格納されたデータを、ホストシステムからSAS/SATAインターフェイス62を介して指定されたトラック番号、セクタ番号に基づいて判断し、磁気ディスク11またはフラッシュメモリ12のいずれかに記録する。すなわち、HDDコントローラ63は、ホストシステムから指定されたトラックがゾーンN1〜Nz−2(磁気ディスクだけにセクタが割り当てられたゾーン)に属している場合は、磁気ディスクの指定されたセクタにデータを記録する。HDDコントローラ63は、ホストシステムから指定されたトラックがゾーンNz−1〜Nz(磁気ディスクとフラッシュメモリの両方にセクタが割り当てられたゾーン)に属している場合は、ホストシステムから指定されたセクタ番号に基づいて判断し、磁気ディスク11またはフラッシュメモリ12の当該セクタにデータを記録する。
Data recording (writing) to the magnetic disk device 61 is performed as follows. When a data stream from a host system (not shown) is input to the magnetic disk device 61 via the SAS /
磁気ディスク装置61からのデータの読み出しは次のように行う。HDDコントローラ63は、ホストシステムからSAS/SATAインターフェイス62を介して指定されたトラック番号、セクタ番号に基づいて判断し、磁気ディスク11またはフラッシュメモリ12のいずれかからデータを読み出し、そのデータを大容量キャッシュメモリ64に一時的に格納し、大容量キャッシュメモリ64に一時的に格納したデータをSAS/SATAインターフェイス62を介してホストシステムに向けて送信する。すなわち、HDDコントローラ63は、ホストシステムから指定されたトラックがゾーンN1〜Nz−2(磁気ディスクだけにセクタが割り当てられたゾーン)に属している場合は、磁気ディスク11の指定されたセクタからデータを読み出す。HDDコントローラ63は、ホストシステムから指定されたトラックがゾーンNz−1〜Nz(磁気ディスクとフラッシュメモリの両方にセクタが割り当てられたゾーン)に属している場合は、ホストシステムから指定されたセクタ番号に基づいて判断し、磁気ディスク11またはフラッシュメモリ12の当該セクタからデータを読み出す。
Reading of data from the magnetic disk device 61 is performed as follows. The
HDDコントローラ63は、シーケンシャルアクセス(シーケンシャルR/W)の場合は次のアルゴリズムにより記録/読み出しを行う。
In the case of sequential access (sequential R / W), the
記録の場合:ゾーン1〜Nz−2(磁気ディスクだけにセクタが割り当てられたゾーン)に属するトラックへ記録する場合は、1回転で磁気ディスク11上のトラックの全部のセクタに記録する。ゾーンNz−1(磁気ディスクとフラッシュメモリの両方にセクタが割り当てられたゾーン)に属するトラックへ記録する場合は、セクタ1〜Zs−2(磁気ディスクに割り当てられたセクタ)については、通常のHDDと同じように磁気ディスク11への書き込みを行う。セクタNs−1〜Ns(フラッシュメモリに割り当てられたセクタ)に属するトラックについては、磁気ディスク11上の次の記録トラックをサーチまたは書き込み中に同時にフラッシュメモリ12への書き込みを行うことで、ゾーンNs−2と同等の記録レートを確保する。データは大容量キャッシュメモリ64から記録を行うことで、これを実現する。ゾーンNzについても同様である。
For recording: When recording on a track belonging to
読み出しの場合:ゾーン1〜Nz−2(磁気ディスクだけにセクタが割り当てられたゾーン)に属するトラックから読み出す場合は、1回転で磁気ディスク11上のトラックの全部のセクタから読み出す。ゾーンNz−1(磁気ディスクとフラッシュメモリの両方にセクタが割り当てられたゾーン)に属するトラックから読み出す場合は、セクタ1〜Zs−2(磁気ディスクに割り当てられたセクタ)については、通常のHDDと同じように磁気ディスク11から読み出しを行う。セクタNs−1〜Ns(フラッシュメモリに割り当てられたセクタ)に属するトラックについては、磁気ディスク11上の次の読み出しトラックをサーチまたは読み出し中に同時にフラッシュメモリ12からの読み出しを行うことで、ゾーンNs−2と同等の読み出しレートを確保する。フラッシュメモリ12から読み出したデータと磁気ディスク11から読み出したデータを大容量キャッシュメモリ64に一次的に格納することで、これを実現する。ゾーンNzについても同様である。
In the case of reading: When reading from a track belonging to
HDDコントローラ63は、ランダムアクセス(ランダムR/W)の場合は次のアルゴリズムにより記録/読み出しを行う。
In the case of random access (random R / W), the
磁気ディスク11上のセクタとフラッシュメモリ12上のセクタへは独立してアクセスする。フラッシュメモリ12上のセクタへのアクセス時にディスクの制御は行わない。
The sectors on the
図6を参照して実施例2(内周部のみハイブリッド記録)の実装例とその動作の説明をしたが、実施例1(全面ハイブリッド記録)の実装例とその動作は、図6を参照した説明においてゾーンNz−2を最外周のゾーン1に置き換えることによって、同様に説明できる。
The implementation example and operation of the second embodiment (hybrid recording only on the inner periphery) and the operation thereof have been described with reference to FIG. 6. The implementation example and operation of the first embodiment (full-surface hybrid recording) are described with reference to FIG. The same explanation can be made by replacing the zone N z-2 with the
以上、本発明の実施形態、実施例として、磁気ディスク11とフラッシュメモリ12を備えた磁気ディスク装置(ハードディスク装置)について説明したが、これに限定されず、データの記録または読み出しを行うディスク装置であって、同心円状に配置された複数のトラックを有し、複数のトラックのうち外周側のトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てたディスクと、ディスクの内周側のトラックのセクタとして記録または読み出しを行うセクタを割り当てた不揮発性メモリと、を備えるディスク装置であればよい。
As described above, the magnetic disk device (hard disk device) including the
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態、実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態、実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above-described embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and does not depart from the spirit of the invention. Of course, various changes can be made.
11…磁気ディスク、12…フラッシュメモリ、51…実施例1におけるフラッシュメモリの必要容量、52…実施例2におけるフラッシュメモリの必要容量、61…磁気ディスク装置、62…SAS/SATAインターフェイス、63…HDDコントローラ、64…大容量キャッシュメモリ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
同心円状に配置された複数のトラックを有し、前記複数のトラックのうち外周側のトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てたディスクと、
前記ディスクの内周側のトラックの少ないセクタ数のセクタを補うためのセクタを割り当てた不揮発性メモリと、を備え、
前記ディスクの内周側に割り当てたセクタ数と前記不揮発性メモリに割り当てたセクタ数の和が前記ディスクの最外周から最内周のトラックにおいて同数である、
ことを特徴とするディスク装置。 In a disk device for recording or reading data,
A disk having a plurality of tracks arranged concentrically, allocating a sector with a large number of sectors to the outer track of the plurality of tracks, and allocating a sector with a smaller number of sectors to the track on the inner periphery;
A non-volatile memory to which sectors for supplementing sectors with a small number of sectors on the inner circumference side of the disk are allocated ,
The sum of the number of sectors allocated to the inner circumference side of the disk and the number of sectors allocated to the nonvolatile memory is the same in the tracks from the outermost circumference to the innermost circumference of the disk
A disk device characterized by the above .
同心円状に配置された複数のトラックを有し、前記複数のトラックのうち外周側のトラックに多いセクタ数のセクタを割り当て、内周側のトラックに少ないセクタ数のセクタを割り当てたディスクと、
前記ディスクの内周側のトラックの少ないセクタ数のセクタを補うためのセクタを割り当てた不揮発性メモリと、を備え、
前記ディスクに割り当てたセクタ数と不揮発性メモリに割り当てたセクタ数の和が最外周と最内周を除く任意のトラックから最内周までのトラックにおいて同数である、
ことを特徴とするディスク装置。 In a disk device for recording or reading data,
A disk having a plurality of tracks arranged concentrically, allocating a sector with a large number of sectors to the outer track of the plurality of tracks, and allocating a sector with a smaller number of sectors to the track on the inner periphery;
A non-volatile memory to which sectors for supplementing sectors with a small number of sectors on the inner circumference side of the disk are allocated ,
The sum of the number of sectors allocated to the disk and the number of sectors allocated to the non-volatile memory is the same in the tracks from any track to the innermost track except the outermost and innermost tracks,
A disk device characterized by the above .
前記キャッシュメモリに一時的に格納されたデータを前記ディスクまたは前記不揮発性メモリに記録する、または、前記ディスクまたは前記不揮発性メモリからデータを読み出し前記キャッシュメモリに一時的に格納するディスクコントローラと、
を備えることを特徴とする請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載のディスク装置。 Cache memory for temporarily storing data,
A disk controller that records data temporarily stored in the cache memory in the disk or the non-volatile memory, or reads data from the disk or the non-volatile memory and temporarily stores the data in the cache memory;
Claims 1, characterized in that it comprises a to the disk device according to any one of the four.
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