JPH03190530A - パワー分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０Ｍ業上０利用９寿 本発明はパワー・シーケンス、特に共通パワー源を利用
した複数の独立なデータ処理装置へのパワー分配装置に
関するもので、各データ処理装置はパワー・シーケンス
において装置自身の順序位置を制御する。

Ｂ、従来の技術 多くの電気メカ装置はパワー舎アップされる際、定常状
態を大きく越える電流を所要する。このような装置を含
むシステムを設計する際、パワー供給装置はしばしばパ
ワー・アップ時の大電流所要量を満たすような大きさと
なり、定常状態では余分な容量が浪費されてしまう。こ
の問題はシステム内でこうした電気メカ装置が何倍にも
増加するほど悪化する。例えば、大きな並列データ処理
装置では、独立なディスクドライブ配列において、個々
のドライブにおけるモータの起動電流所要は定常状態の
５０％アップである。従って、こうした装置のパワー供
給装置が全ての負荷のパワー・アップ所要量に対応した
としたら、定常状態では過剰設計となってしまう。

こうした上述のタイプの装置において、小型でしかも高
価でないパワー供給装置の利用を可能とするために、パ
ワｍ−シーケンスに関するさまざまな技術が従来提案さ
れてきた。１８Ｍ９３７０およびＩＢＭ４３８１システ
ムでは、順次モジュールにパワーを投入していき、かつ
個々のモジュールにおいて定常状態に達するまでに十分
な時間を確保し、次のモジュールのパワー投入へと移行
している。こうしたシステムでは、各モジュールが最適
な時機にパワー供給されるように、モジュールと中央位
置間の通信を行う制御回路を介して中央位置より制御さ
せる必要がある。さらに、各モジュールに対して個別の
制御回路が必要とされた。

米国特許箱４６７４０３１号では、さまざまなコンピュ
ータ周辺装置のパワー供給シーケンスがライン電圧及び
スイッチング過渡状態を慎重に考慮して決定されており
、最も敏感な周辺装置が最後に、また最も慎重を要さな
い装置が最初にパワー供給される。また、スイッチング
過渡状態から落ち着くまでに、各周辺装置のパワーφア
ップには十分な時間が与えられている。従って、個々の
周辺装置に対して通信を司るパワー制御回路が要される
次第となる。

米国特許第４５９３３４９号では周辺パワー制御シーケ
ンスが述べられており、その中ではマイクロプロセッサ
が複数の周辺制御装置のパワ−シーケンスを制御してい
る。Ｃｈａｓｅ氏などにより説明されるその装置は、前
述の１８Ｍ１２品と大部分類似しており、パワーは順次
周辺装置に供給される。

米国特許第４４４３７０９号では所定のパワー・オン時
間間隔スイッチが各周辺キャビネットに与えられており
、主パワー源が立ち上がった後に該キャビネットへのパ
ワー適用時間をり制御する。カウンタ要素が、パワー供
給装置が所望の周波数であることを検出したことに応答
して、コード化シーケンスを生成する。各キャビネ、ト
は該コードの一つをｇ！Ｒできる装置を育しており、当
該コードの発生によりそれぞれのキャビネットにパワー
信号を供給させ、所望のシーケンスでキャビネットにパ
ワーが供給される。

米国特許第４２３３８６ｉ８号では複数のデータ処理デ
ィスクドライブ装置のパワー供給装置について詳述して
おり、そこでは各ドライブ装置はマイクロプロセッサを
登載している。各ディスクドライブ装置はパワー制御を
行うそれぞれの組み込み遅延時間を存している。中央パ
ワー供給装置からパワー−アップ信号を受けると、遅延
時間がセットされパワー〇アップーシーケンスは該遅延
時間のタイムアウトを待ち、その後パワー〇アップφサ
イクルを開始する。種々の遅延１１８間によりディスク
装置は異なった時間に起動される。

ｆａｌｂｅｒｇ氏などによる装置では、各ディスクドラ
イブ装置に独立な制御ラインの必要性を排除している。

一方、各ディスクドライブ装置は、マイクｏ　７”　ｏ
セッサがパワー装置に接続される他のディスクドライブ
装置とは異なる遅延時間を指示できるように、別々に構
成されなければならない。

従って、このシステムでは各ディスクドライブ装置が、
ユーザや工場で設定されるユニークな特徴を育すること
が必要となる。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 従って、本発明の目的は、パワー供給される装置に独立
な調整や修正を必要とすることのないパワー・シーケン
ス装置を提供することである。

本発明の別の目的は、パワー源から個々のパワー供給さ
れる装置に対し、独自の制御信号を必要としないパワー
〇シーケンス装置を提供することである。

更に本発明の別の目的は、パワー供給装置に接続される
全ての装置のスタート−アップ・パワー所要量の総和よ
りも少ない容量のパワー供給装置の利用を可能とするこ
とである。

０８課題を解決するための手段 パワー分配装質は、パワー供給装置と複数の接続負荷か
らなる。各負荷は実質的なパワー所？１ｔｔを示す第一
負荷部分を「する。第一負荷部分はパワー供給装置への
接続を許可する制御回路を含む。

各負荷はプロセッサまたは乱数Ｒを生成する別の制御回
路ををし、これらはパワー・オン後、ランダム時間ｔを
期間ｍ以内で決定する。時間をにおいて、プロセッサは
第一の部分にパワー供給するよう制御回路に信号を発す
る。従って、各第一負荷部分は、期間ｍ以内のランダム
時間【においてパワー供給装置に接続される。そうする
ことでパワー供給装置に接続される負荷へのパワー分配
を可能とする。

Ｅ、実施例 第１図は及び第２図ではパワー供給装置１０は配線１２
と１４により複数の７−ドＬ６．１８．２０にそれぞれ
接続されている。各ノード（第２図）はマイクロプロセ
ッサ２２と関連するディスクドライブ装置２４で構成さ
れる。配線１２及び１４は直接マイクロプロセッサ２２
に接続されており、パワー制御モジュール２６を介して
ディスクドライブ装置２４に接続される。乱数発生モジ
、−ル２８はマイクロプロセ、す２２に接続されており
、後述されるように本発明の重要な機能を果たしている
。本発明はデータ処理装置に関して述べられているが、
他にもパワー所要量に関して同様な特徴を示す装置につ
いても応用できるものである。さらに、各７−ドは大き
なパワーを所要する部分（例えばモータ）と、小さなパ
ワー所要量で足りる部分（例えば電子回路モジュール）
とで構成されていても良い。また、プロセッサとマイク
ロプロセッサの両用語は、従来のプロセッサだけでなく
、ワイヤー接続されたコントローラなどにも適応する。

ノード１６，１８，２０の各ディスクドライブ装置２４
において電気モータが実質的な始動電流を所要するとい
う事実により、パワーｅシーケンス能力が装置に求めら
れ、パワー供給袋ｗ１１０のコスト及びパワー容量を合
理的１／ベルに維持する必要がある。マイクロプロセッ
サ２２とそれに関連する回路のパワー所要量は、−殻内
にディスクドライブ装置２４のそれよりもはるかに少な
く、導電線１２及びｊ５４にパワーが供給されると、直
ちに活動状態となる。

初期には、パワー制御モジュール２６はオープン状態で
あるため、／ずワーはディスクドライブ装Ｗ１２４に供
給されない。マイクロプロセッサ２２がパワー制御モジ
ュール２θにクローズするよう命じる時間は、乱数発生
器２８により制御される。

マイクロプロセッサ２２が配線１２及び１４間にパワー
の利用を検出すると、乱数発生器が起動され乱数発生を
開始する。時間遅延の後、乱数はマイクロプロセッサ２
２によりセンスされ、その数が事前設定されたパワー・
アップ時間間隔と乗算され、ディスクドライブＷｔＭ２
４へのパワー供給を許可するためにパワー制御モジュー
ル２６をクローズする正確な時間を決定する。各ノード
は全体的に独立しており、自身で乱数を生成し、それに
従って関連するパワー制御モジュールがクローズされる
。

既に述べたように、本発明の特徴は各負荷で局所的に計
算されたランダム時間遅延の採用によるスタート・アッ
プ処理シーケンスである。この装置では、同一に製造さ
れる負荷を考慮し、ランダム時間遅延を生成することが
必要となる。完全に同一のハードウェアとソフトウェア
を考えると、異なる乱数を生成することは可能ではない
ことは理解される原理である。従って、各負荷を個々に
特徴づける要求を回避するために、ランダム化装置では
負荷間の意図的でない固膏の相違を利用しなければなら
ない。このことは、各負荷におけるある物理的な特徴が
、同一に製造される場合でも同一の特性を示さない点を
理解すると達成される。

例えば、集積回路のスピードの微妙７な違いは、こうし
た部品の製造中のスライドプロセスの変化に起因するこ
とが知られている。こうした理解を利用することにより
、第３図に示す回路を通じて乱数発生が可能となる。不
安定なりロック５０は奇数の反転回路５２のチエイン接
続により構成される。チエインの出力はコンダクタ５４
を介してその入力に接続される。この構成は発信器クロ
ックを生成し、該周波数は各反転器（Ｉｎｖ、）５２の
正確な伝搬遅延に依存する。これらの伝搬遅延は、反転
器生産中のわずかなプロセス変化により、ランダムに狭
い範囲で分布する。

不安定クロック５０の出力は複数のエツジ−トリガ・フ
リップフロップ（ＦＦ）８１−８８を存する疑似乱数発
生器６０に供給される。フリップフロップ６５と８６の
出力は並列に排他的論理和回路（ＸＯＲ）θ７に供給さ
れ、その出力は反転器６８を介して再びフリップフロッ
プ６１に供給される。回路６０は関係技術者間ではよく
知られテイルように、線形帰還シフトレジスタであり、
当該出カフ０は疑似乱数列を与える。

さて第４図を参照しながら第２図に戻り、本発明の詳細
な説明する。導線１２．１４にパワーが供給されると、
各ノードの初期化回路が作動する。

初期化回路はマイクロプロセッサ２２内で構成され、マ
イクロプロセッサ２２内の遅延タイマ（図示せず）と線
形帰還シフトレジスタ６０（ボックス１００および１０
２）をＯにリセットする。次に不安定クロック５０と遅
延タイマが起動される。

遅延タイマにより決定される所定時間後に、シフトレジ
スタ６０の内容はサンプルされ、スタートアップ遅延を
計算するための乱数として利用される（ボックス１０４
）。遅延時間は、不安定クロックの平均周波数を考慮し
て、帰還シフトレジスタ６０が全ての取り得る値を複数
回サイクルするのに要する時間よりも長く設定される。

シフトレジスタ６０からサンプルされるカウントにより
決定されるランダム遅延時間は、最大スタート・アップ
間隔ｍと乱数Ｒを乗算した結果で決定される。ここでＲ
は０より大、ｌより小である（ボックス１０６）。この
計算はマイクロプロセッサ２２にパワー制御モジュール
２６を時間間隔ｍ以内のランダム時間をにおいてクロー
ズさせる。

こうして各ノード１６．１８．２０などにおいてランダ
ム遅延時間ＴＤが計算され、この時間においてパワーが
ノード内のディスクドライブモータに供給される。各ノ
ードがそれぞれ独立に、ノード内の物理的な顕示（ｍａ
ｎｌｒｅｓｔａｔｌｏｎ　）の結果として生成される乱
数を基本にランダム遅延時間ＴＤを計算するといった事
実に基づき、パワーは各ノードに時間間隔ｍの間に、ラ
ンダムに供給される。

本発明の利点は、全ての負荷装置がハードウェア及びソ
フトウェア的に同一化できる点であり、従って製造コス
ト、在屈管理、市場在屈、メンテナンスにおいて何利と
なる。外部パワー制御装置は不要である。パワー供給装
置のピーク電流容量は定常状態における装置所要量と近
似となる。負荷において追加のハードウェアはほとんど
無く、プロセッサやタイマは既に存在している。本発明
はＨＩ！設計者が、高価でかつ時間を費やす技術的変更
に頼ること無く、装置開発サイクル期間内のいつでも装
置スター）−アップ特性の変更を可能とする。例えば、
最大スタート・アップ時間コードを変更することにより
、設計者は装置のターン拳オン時間を延長し、予想スタ
ート・アップ電流以上の場合を補正することができる。

以上の説明は本発明の実施例にすぎず、関係技術者にお
いては本発明から逸脱すること無く、種々の別の方法や
変形が考案されることであろう。

半導体装置におけるばらつきの利用は乱数獲得方法とし
てはこれまで説明されてきており、製造上のばらつきを
有する他の装置を採用することも可能である。例えば、
同一に製造されたリレーの接点閉時間は同一でないこと
は知られている。こうしたリレーは疑似乱数発生に使用
できる。さらに、パワー制御回路が別のモジュールとし
て示されてきたが、当該機能を負荷自体に直接取り込ん
でもよい。このような場合には、負荷は単にスタート信
号をスタートアップ動作開始に要“することになる。

Ｆ０発明の効果 本発明によれば、パワー供給される装置に独立な調整や
修正を必要としない、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複数のデータ処理ノードにパワー
供給するパワー分配装置のブロック図である。 第２図は各７−ドのブロック図である。 第３図は乱数を発生する各ノードの回路ブロック図であ
る。 第４図は各ノードで使用されてそこへのパワー供給を可
能とする論理的処理を示す高度フロー図である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワー供給装置と複数の接続負荷を有するパワー
   分配装置において、前記各負荷は、 第一の部分であって、該第一の部分を前記パワー供給装
   置に接続するための制御手段を有してなるものと、 前記制御手段に接続され、前記第一の部分のパワー・ア
   ップ要求に応答するプロセッサ手段であって、乱数Ｒを
   生成し、前記乱数Ｒによりパワー・アップ時間間隔以内
   のランダム時間ｔを決定し、前記時間をにおいて前記パ
   ワー供給装置を前記第一の部分に接続する信号を発生す
   るもの、とを有することを特徴とするパワー分配装置。
2. （２）請求項１において、前記各負荷は本質的に他の負
   荷と同一かつ交換可能であり、前記プロセッサ手段は、 物理的顕示に依存する前記乱数Ｒを生成する乱数手段を
   有し、前記物理的顕示は前記乱数手段製造の間の製造変
   数の微妙な変化に従うことを特徴とするパワー分配装置
   。
3. （３）請求項２において、前記各乱数手段は不安定発信
   器を有し、該発信器の周波数は反転器の伝搬時間に依存
   し、該伝搬時間は物理的顕示であることを特徴とするパ
   ワー分配装置。
4. （４）請求項３において、前記各プロセッサ手段は直接
   前記パワー供給装置からパワー供給され、前記関連負荷
   の前記第一の部分には含まれないことを特徴とするパワ
   ー分配装置。
5. （５）請求項４において、前記各負荷の前記第１の部分
   はディスクドライブ装置を有することを特徴とするパワ
   ー分配装置。
6. （６）請求項１において、前記制御手段は前記負荷の構
   成要素として組み込まれ、スタート信号に応答して前記
   負荷のパワー・アップを起動することを特徴とするパワ
   ー分配装置。