JP7379020B2 - 情報処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、情報を記憶する記憶装置を備える情報処理装置に関する。
近年の情報処理装置では、国際的な規定である国際エネルギースタープログラムや、ブルー・エンジェル、ErP指令などに対応するために、消費電力の抑制が重要な課題となっている。このため、多くの情報処理装置は、装置の稼働状態に合わせて、電力モードを切り替える。例えば、情報処理装置は、稼働時にスタンバイモードになり、非稼働時に消費電力が小さいスリープモードとなる。
情報処理装置に搭載される記憶装置として、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)がある。近年のコストの低下などにより、搭載される記憶装置としてSSDが採用されるケースが多くなってきた。SSDインターフェースとして普及しているSATA(Serial ATA)を採用したSSDは、DEPSLP状態に移行可能なものがある。SATAコントローラは、DEVSLP信号をSSDに出力することによって、SSDをDEVSLP状態にする(特許文献1)。DEVSLP状態にあるSSDは、SSDへの電力を停止した状態と遜色のない低電力状態である。また、DEVSLP状態からの復帰時間は、数ミリ秒~数十ミリ秒と短時間である。そこで、SATAコントローラへ電力が供給されているスタンバイモードのときに、SATAコントローラは、DEVSLP信号でSSDの省電力制御を行う。
一方、情報処理装置がスリープモードのとき、メモリなどの一部のデバイスを除いて、電源部からの電力が停止される。このとき、SATAコントローラやSSDへの電力が停止される。この構成においては、スリープモードからスタンバイモードへの復帰時に、SSDへ電力が供給されるが、SSDへの電力が停止されている状態から動作可能になるまでの復帰時間は、最悪では数秒要する。その結果、スリープモードからスタンバイモードへの復帰時間が長くなるという問題がある。そこで、スリープモードにおいて、SATAコントローラ及びSSDへの電力を停止せずに、SATAコントローラがSSDをDEVSLP状態にする方法がある。しかしながら、これでは、SATAコントローラ及びSSDへの電力を停止できないので、スリープモードでの省電力化を図ることができない。
特開2013-250616号公報
そこで、本発明では、スリープモード時の消費電力を抑制しつつ、スリープモードからの復帰時間を短縮することが可能な情報処理装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、情報を記憶する記憶装置と、記憶装置から情報を読み出し、記憶装置に情報を書き込み、及び記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する記憶制御手段と、記憶制御手段への電力を停止することが可能であって、記憶制御手段への電力が停止されている間、記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する電力制御手段と、前記記憶制御手段から送信される信号及び前記電力制御手段から送信される信号が入力され、いずれか一方の信号を出力する信号出力手段と、を備え、前記信号出力手段は、スイッチであって、前記電力制御手段は、前記スイッチを、前記記憶制御手段から送信される信号が前記記憶装置に入力されるように接続、又は、前記電力制御手段から送信される信号が前記記憶装置に入力されるように接続することを特徴とする。
また、本発明の情報処理装置は、情報を記憶する記憶装置と、前記記憶装置から情報を読み出し、前記記憶装置に情報を書き込み、及び前記記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する記憶制御手段と、前記記憶制御手段への電力を停止することが可能であって、前記記憶制御手段への電力が停止されている間、前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する電力制御手段と、前記記憶装置及び前記電力制御手段を含む第1電源ドメインに第1電力を供給し、前記記憶制御手段を含む第2電源ドメインに第2電力を供給する、電源部をさらに備え、前記電力制御手段は、前記第1電源ドメイン及び前記第2電源ドメインへの電力を停止することが可能である、ことを特徴とする
本発明によれば、スリープモード時の消費電力を抑制しつつ、スリープモードからの復帰時間を短縮することができる。
画像形成装置のブロック図 SSDの詳細を示したブロック図 画像形成装置の状態変化を示した図 MFPの省電力制御における各部の状態を示した表 電源制御部114の省電力制御の処理を示すフローチャート
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、本発明の情報処理装置を画像形成装置に適用した形態について説明する。
図1は、画像形成装置のブロック図である。
画像形成装置100は、原稿の画像を読み取り、画像データを生成するスキャナ部102と、画像データに基づいて記録媒体に画像を印刷するプリンタ部108と、コントローラ101と、を備える。ネットワークI/F109は、外部装置である情報機器116と通信することができる。例えば、ネットワークI/F109は、スキャナ部102が生成した画像データを、ネットワーク110を介して、情報機器116に送信することができる。本実施形態のスキャナ部102は、紙面上の画像情報を光学的に読み取り、電気信号の画像データに変換した後、スキャン画像処理部103に送信する。スキャン画像処理部103は、スキャナ部102から受信した画像データに画像処理を施してSATAコントローラ111に送信する。メインCPU104は、画像形成装置100の全体の制御を司る。このメインCPU104は、SATA(Serial ATA)規格に準拠したSATAコントローラを有し、SATAコントローラ111とSATA規格に準拠したコマンドの送受信を行う。メモリ(Dynamic Random Access Memory)105は、メインCPU104が実行する制御プログラムを格納する。また、メモリ105は、メインCPU104の一時的なデータのワークエリアとして利用される。FLASH ROM115は、メインCPU104が実行するプログラムおよび設定情報を記憶する。操作部106は、ユーザに対して画像形成装置100の情報を表示する表示部を有する。また、操作部106は、ユーザからの操作を受け付けるハードキーやタッチセンサを有する。プリント画像処理部107は、受信した画像データに画像処理を施してプリンタ部108に送信する。プリンタ部108は、プリント画像処理部107から受信した画像データを紙等の記録媒体面上に印刷する。ネットワークI/F109は、LAN(Local Area Network)110を介して、情報機器116と通信を行うインターフェースである。LAN110は、画像形成装置100と情報機器116との間で通信を行うための通信網である。LAN110は、有線であっても良いし、無線であっても良い。情報機器116は、LAN110を介して画像形成装置100と通信を行う。情報機器116は、PCなどの情報処理装置であって、印刷ジョブの送信を行う。また、情報機器116は、画像形成装置100が送信したスキャン画像を受信する。SATAコントローラ(記憶制御手段)111は、SATA(Serial ATA)規格に準拠したコントローラであって、SATA規格に準拠したコマンドを周辺機器との間で送受信する。本実施形態のSATAコントローラ111は、メインCPU104とSSD113との間に配置されるSATA-SATAブリッジである。SATAコントローラ111は、SSD113と通信可能であり、且つ、メインCPU104と通信可能である。SSD113は、半導体の不揮発メモリからなる記憶装置である。SATAコントローラ111は、SSD113にデータを書き込む、また、SSD113からデータを読み出す。電源部118は、交流電源からの入力を直流電源に変換する。電源部118は、画像形成装置100の各部に電力を供給する。例えば、電源部118は、約3V、約12V、約24Vの電力を供給する。スイッチ117は、電源ドメイン119へ電力を供給または停止するスイッチである。スイッチ117は、電源制御部(信号送信手段)114からの信号に従ってオン又はオフになる。電源ドメイン120は、画像形成装置100がスリープ状態であっても、電源部118から電力が供給される。
画像形成装置100がスタンバイモードにあるとき、電源部118から電源ドメイン120および電源ドメイン119に電力が供給される。画像形成装置100がスリープモードにあるとき、電源部118から電源ドメイン119への電力が停止される。電力制御部114は、スイッチ117をオフにすることによって、電源ドメイン119への電力の供給を停止する。スリープモードでは、電源ドメイン120のみに電力が供給されている。画像形成装置100がスタンバイモードにあるとき、スリープモードへの移行条件が成立すると、CPU104は、スリープモードへの移行処理を行い、動作状態の情報をメモリ105に保存する。CPU104は、スリープモードへの移行処理が完了すると、電源制御部114に所定の情報を通知する。電源制御部(電力制御手段)114は、所定の情報を受信すると、スイッチ117をオフし、電源ドメイン119への電力を停止する。スリープモードへの移行条件は、例えば、プリント動作の完了、ユーザによる操作部106の操作が一定時間なかったこと、操作部106に設けられる節電ボタンの操作、等である。
スリープモードにおいて、スタンバイモードへの復帰トリガを検知すると、電源制御部114は、スイッチ117をオンにし、電源ドメイン119へ電力を供給する。復帰トリガは、例えば、ネットワークI/F109が自機宛のパケットを受信したこと、操作部106に設けられる節電ボタンの操作、等である。
電源ドメイン119に電力が供給されると、CPU104は、メモリ105内に保存した動作状態の情報に基づいて、画像形成装置100の状態を復旧し、各部の初期化を行うことで、スタンバイモードに復帰する。
本実施形態の画像形成装置100は、SSD113をスリープモードに移行させるためのDEVSLP信号の入力元を切り替えるスイッチ(信号出力手段)501を備える。SSD113のスリープモードとは、DEVSLP(Device Sleep)である。DEVSLP(Device Sleep)では、SSD114のPHYの電源がオフになる。
SATAコントローラ111がスタンバイモードにおいて出力するDEVSLP信号202は、スイッチ501の2つの入力のうちの一方に接続されている。電源制御部114がスリープモードにおいて出力するDEVSLP信号503は、スイッチ501の2つの入力のうちの他方に接続されている。電源制御部114が出力するDEVSLP切り替え信号502は、スイッチ501に入力される。DEVSLP切り替え信号502は、SSD114のDEVSLP信号504が入力される端子を、DEVSLP信号502又はDEVSLP信号503に接続する。
図2は、SSDの詳細を示したブロック図である。
SATAバス201は、SATAコントローラ111がSSD113に対してデータの送受信を行うバスである。DEVSLP信号504は、SSD113を省電力モードに移行する信号である。DEVSLP信号504は、SSD113の内部のCPU205に接続される。CPU205は、SSD113の省電力制御を行う。SSD113は、SATAバス201に接続されるSATAデバイスI/F203、記憶素子であるFLASH ROM204、FLASH ROM204の制御を行うCPU205を有する。DEVSLP信号504が入力されると、CPU205及びSATAデバイスI/F203が低電力状態となり、FLASH ROM204への電力は停止される。この状態が、DEVSLP状態(所定の省電力状態)である。DEVSLP状態において、CPU205へのクロックが停止されていても良いし、CPU205の一部への電力を停止しても良い。SATAデバイスI/F203は、PHYとも呼ばれる。SSD113の消費電力が小さければ、その省電力のための手法は、クロックゲートであっても良いし、パワーゲート(登録商標)であっても良い。DEVSLP信号504が入力されなくなると、CPU205は、SSD113を動作状態にする。電源オフ状態から動作可能な状態になるまでに要する復帰時間は、数百ミリ秒から数秒である。一方で、DEVSLP状態から動作可能な状態になるまでに要する復帰処理は、数十ミリ秒である。
図3は、画像形成装置の状態変化を示した図である。
T301ではスタンバイモードへ移行し、T302ではスリープモードへ移行し、T303ではスタンバイモードへ移行する。602は、SATAコントローラ111の電源の状態を示している。スタンバイモードのときに、SATAコントローラ111への電力が停止され(図中のオフ)、スリープモードのときに、SATAコントローラ111へ電力が供給される(図中のオン)。603は、SSD113の電源の状態を示している。本実施形態では、スタンバイモード及びスリープモードのときに、SSD113に電力が供給されている(図中のオン)。なお、画像形成装置100がオフモードの場合には、当然、SSD113への電力は停止される。604は、DEVSLP信号202の状態を示している。本実施形態では、SATAコントローラ114は、スタンバイモードにおいてSSD114の未使用時にSSD114をDEVSLP状態に入れる。これにより、SSD114での消費電力を削減することができる。具体的には、SATAコントローラ114は、SSD114が所定時間(例えば10秒)未使用であると判定すると、DEVSLP信号を出力する。DEVSLP信号が入力されるとSSDは、DEVSLP状態に移行する。また、SATAコントローラ114は、SSD113へのアクセス要求が発生したときに、DEVSLP信号の出力を停止し、DEVSLP状態を解除する。
スリープモードにおいては、SATAコントローラ111への電力が停止されているので、DEVSLP信号502は、Lowレベルとなっている。スリープモードにおいて、スイッチ501は、DEVSLP信号503側に切り替わっている。スリープモードでSSD114に入力されるDEVSLP信号は、DEVSLP信号503であるため、スリープモードにおけるDEVSLP信号502は点線となっている。
605は、DEVSLP信号203の状態を示している。本実施形態では、スタンバイモード及びスリープモードにおいて、DEVSLP信号203がHighとなっている。スリープモードにおいては、スイッチ501がDEVSLP信号503側に切り替わっている。そのため、スリープモードにおけるSSD114に入力されるDEVSLP信号は、DEVSLP信号503となる。スタンバイモードにおいては、スイッチ501がDEVSLP信号202側に切り替わっている。スタンバイモードにおけるSSD114に入力されるDEVSLP信号は、DEVSLP信号502であるため、スリープモードにおけるDEVSLP信号503は点線となっている。
606は、切り替え信号502の状態を示している。前述のように、DEVSLP信号504は、スタンバイモードにおいてはDEVSLP信号202側に、スリープモードにおいては第二のDEVSLP信号503側に接続される。607は、DEVSLP信号504の状態を示している。DEVSLP信号504は、スタンバイモードにおいてはDEVSLP信号202と同じ状態となり、スリープモードにおいてはDEVSLP信号503と同じ状態となる。608は、SSD113の状態であり、本実施形態では、スリープモードにおいて、SSD113は、DEVSLP状態となっている。これにより、スリープモードにからスタンバイモードへ復帰が短くなる。
図4は、MFPの省電力制御における各部の状態を示した表である。
図4において、701は、画像形成装置100の電力モードを示している。702は、各電力モードのときのSATAコントローラ111の電源の状態を示している。703は、各電力モードのときのSSD113の電源の状態を示している。704は、各電力モードのときのDEVSLP信号504の制御を行う主体を示している。705は、各電力モードのときのDEVSLP信号202のレベルを示している。スタンバイモードにおいて、SATAコントローラ111とSSD113とに電力が供給されており、SATAコントローラ111がDEVSLP信号504の制御を行う。一方、スリープモードにおいては、SATAコントローラ111への電力が停止されており、電源制御部114がDEVSLP信号504の制御を行う。本実施形態では、スリープモードにおけるDEVSLP信号504のレベルはHighであるが、電源制御部114が所定の条件に従ってHigh及びLowに変更しても良い。
本実施例は、スリープモードにおいて、SSD113への電力を停止せずに、DEVSLP信号504をHighにすることによって、SSD113をDEVSLP状態にする。その結果、スリープモードにおいて、SSD113への電力を停止する場合に比べて、スリープモードからスタンバイモードに復帰するときの起動時間を短縮することができる。
また、本実施形態では、スリープモードにおいては、DEVSLP信号504の制御を、SATAコントローラ111に代わりに電源制御部114が行うことができるので、スリープモードにおいて、SATAコントローラ111への電力を停止することができる。よって、SATAコントローラ111への電力供給を停止できる分だけ、消費電力を削減することができる。
図5は、電源制御部の省電力制御の処理を示すフローチャートである。
画像形成装置100の電源スイッチがオンになると、電源部118が電力の出力を開始する。電源部118は、電源ドメイン120に電力を供給する。電源ドメイン120の電源制御部114は、電力が供給されると起動処理を行う。電源制御部114が起動すると、電源制御部114は、スイッチ117をオンにして、電源ドメイン119に電力を供給する。そうすると、CPU104が起動処理を開始する。S802において、電源制御部114は、スイッチ制御信号502を制御し、スイッチ501をSATAコントローラ111側に切り替える。これにより、DEVSLP信号202がSSD113に入力可能となる。スタンバイモードにおいて、SATAコントローラ111は、SSD113をDEVSLP状態に移行することが可能となる。
CPU104がスリープモードへの移行条件を満たしていると判定した場合、CPU104は、電源制御部114に対してスリープモードへの移行要求を出す。S803において、電源制御部114が、CPU104からの移行要求を受信すると(S803:Yes)、S804において、スイッチ制御信号502を制御し、スイッチ501を電源制御部114側に切り替える。これにより、DEVSLP信号503がSSD113に入力されるようになる。これにより、電源制御部114は、SSD113をDEVSLP状態に移行することが可能となる。続いて、S805において、電源制御部114は、スイッチ117をオフにし、電源ドメイン119への電力を停止する。これにより、画像形成装置100は、スリープモードに移行する。スリープモードでは、電源制御部114がDEVSLP信号503をHighレベルに固定し、SSD113がDEVSLP状態となる。S806において、電源制御部114は、スリープモードからの復帰要因があるか否かを判断する。復帰要因があると判断した場合、画像形成装置100をスタンバイモードに移行するために、電源ドメイン119に電力を供給する。これにより、CPU104等に電力が供給される。DEVSLP信号の入力が停止されると、SSD113は、数十ミリ秒で復帰する。
以上説明したように、本実施形態では、スリープモードにおいて、SATAコントローラ111への電力を停止し、SSD113への電力は停止しない。さらに、SSD113に入力されるDEVSLP信号をHighレベルにして、SSD113をDEVSLP状態にする。これによって、スリープモード中のSSD113の省電力を図りつつ、スリープモードからスタンバイモードへの復帰時のSSD113の復帰時間が短時間になる。
<変形例>
上記した実施形態では、本発明の情報処理装置を画像形成装置に適用した例について説明したが、本発明の情報処理装置は、画像形成装置に限定されない。例えば、本発明の情報処理装置は、ノートPC、タブレットPC、デスクトップPC、スマートフォン、自動車、空調機、遊技機、ロボットなどにも適用可能である。
なお、上記した実施形態では、電源制御部114がスリープモードにおいてDEVSLP信号を制御する例について説明したが、電源ドメイン120のデバイスであれば、電源制御部114に限定されない。例えば、スリープモードにおいて、ネットワークI/F109がDEVSLP信号を制御しても良いし、電源ドメイン120内の回路によってDEVSLP信号をHighレベルに固定しても良い。
100 画像形成装置(情報処理装置)
111 SATAコントローラ(記憶制御手段)
113 SSD(記憶装置)
114 電源制御部(電力制御手段)

Claims (18)

  1. 情報を記憶する記憶装置と、
    前記記憶装置から情報を読み出し、前記記憶装置に情報を書き込み、及び前記記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する記憶制御手段と、
    前記記憶制御手段への電力を停止することが可能であって、前記記憶制御手段への電力が停止されている間、前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する電力制御手段と、
    前記記憶制御手段から送信される信号及び前記電力制御手段から送信される信号が入力され、いずれか一方の信号を出力する信号出力手段と、を備え、
    前記信号出力手段は、スイッチであって、
    前記電力制御手段は、前記スイッチを、前記記憶制御手段から送信される信号が前記記憶装置に入力されるように接続、又は、前記電力制御手段から送信される信号が前記記憶装置に入力されるように接続する、
    ことを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記記憶制御手段へ電力が供給されている間、前記記憶制御手段が前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する、ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 情報を記憶する記憶装置と、
    前記記憶装置から情報を読み出し、前記記憶装置に情報を書き込み、及び前記記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する記憶制御手段と、
    前記記憶制御手段への電力を停止することが可能であって、前記記憶制御手段への電力が停止されている間、前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する電力制御手段と、
    前記記憶装置及び前記電力制御手段を含む第1電源ドメインに第1電力を供給し、前記記憶制御手段を含む第2電源ドメインに第2電力を供給する、電源部をさらに備え、
    前記電力制御手段は、前記第1電源ドメイン及び前記第2電源ドメインへの電力を停止することが可能である、
    ことを特徴とする情報処理装置。
  4. 前記記憶制御手段は、SATAコントローラである、ことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の情報処理装置。
  5. 前記SATAコントローラと通信可能な別のSATAコントローラをさらに備え、
    前記SATAコントローラは、前記別のSATAコントローラと前記記憶装置との間に配置されるSATA-SATAブリッジである、ことを特徴とする請求項に記載の情報処理装置。
  6. 前記別のSATAコントローラは、CPUである、ことを特徴とする請求項に記載の情報処理装置。
  7. 前記記憶装置は、SSDである、ことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の情報処理装置。
  8. 記録媒体に画像をプリントするプリンタ部をさらに備える、ことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の情報処理装置。
  9. 原稿の画像をスキャンするスキャナ部をさらに備える、ことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の情報処理装置。
  10. 情報を記憶する記憶装置を備える情報処理装置であって、
    前記記憶装置から情報を読み出し、前記記憶装置に情報を書き込み、及び前記記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する記憶制御手段と、
    前記記憶制御手段を含む第1電源ドメインへの電力を停止する電力制御手段と、
    前記第1電源ドメインとは異なる電源ドメインに含まれ、前記第1電源ドメインへの電力が停止されている間、前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する信号送信手段と、
    前記記憶制御手段から送信される信号及び前記信号送信手段から送信される信号が入力され、いずれか一方の信号を出力する信号出力手段と、を備え、
    前記信号出力手段は、スイッチであって、
    前記信号送信手段は、前記スイッチを、前記記憶制御手段から送信される信号が前記記憶装置に入力されるように接続、又は、前記信号送信手段から送信される信号が前記記憶装置に入力されるように接続する、
    ことを特徴とする情報処理装置。
  11. 前記第1電源ドメインへ電力が供給されている間、前記記憶制御手段が前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する、ことを特徴とする請求項10に記載の情報処理装置。
  12. 情報を記憶する記憶装置を備える情報処理装置であって、
    前記記憶装置から情報を読み出し、前記記憶装置に情報を書き込み、及び前記記憶装置を所定の省電力状態に移行するための信号を送信する記憶制御手段と、
    前記記憶制御手段を含む第1電源ドメインへの電力を停止する電力制御手段と、
    前記第1電源ドメインとは異なる電源ドメインに含まれ、前記第1電源ドメインへの電力が停止されている間、前記記憶装置を前記所定の省電力状態に移行するための信号を送信する信号送信手段と、
    前記記憶装置及び前記電力制御手段を含む第1電源ドメインに第1電力を供給し、前記
    記憶制御手段を含む第2電源ドメインに第2電力を供給する、電源部をさらに備え、
    前記電力制御手段は、前記第1電源ドメイン及び前記第2電源ドメインへの電力を停止することが可能である、
    ことを特徴とする情報処理装置。
  13. 前記記憶制御手段は、SATAコントローラである、ことを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項に記載の情報処理装置。
  14. 前記SATAコントローラと通信可能な別のSATAコントローラをさらに備え、
    前記SATAコントローラは、前記別のSATAコントローラと前記記憶装置との間に配置されるSATA-SATAブリッジである、ことを特徴とする請求項13に記載の情報処理装置。
  15. 前記別のSATAコントローラは、CPUである、ことを特徴とする請求項14に記載の情報処理装置。
  16. 前記記憶装置は、SSDである、ことを特徴とする請求項10乃至15の何れか1項に記載の情報処理装置。
  17. 記録媒体に画像をプリントするプリンタ部をさらに備える、ことを特徴とする請求項10乃至16の何れか1項に記載の情報処理装置。
  18. 原稿の画像をスキャンするスキャナ部をさらに備える、ことを特徴とする請求項10乃至17の何れか1項に記載の情報処理装置。
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