JPH03271847A - 半導体ディスク装置 - 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】 〔概要〕 停電、電源オフ時の半導体メモリのデータ退避を行なう
バックアップ機能を持つ半導体ディスク装置に関し、 データ退避に要する時間を短縮化でき、磁気ディスク等
の故障が生じた時のデータの消失を防止することを目的
とし、 電源の遮断時に半導体記憶部に記憶されたデータを不揮
発性のバックアップディスクに転送して退避し、電源の
投入後該バックアップディスクのデータを該半導体記憶
部に展開する半導体ディスク装置において、該半導体記
憶部から転送されるデータのデータ幅を複数に分割して
夫々を複数のバックアップディスクに転送するデータ構
成変更手段と、該データ構成変更手段で複数に分割され
たデータ夫々から誤り訂正符号を生成して冗長用のバッ
クアップディスクに格納する冗長手段と、該複数のバッ
クアップディスクに分割して退避されたデータと該冗長
用のバックアップディスクに退避されたデータとから消
失したデータを復元する復元手段とを有し構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体ディスク装置に関し、停電、電源オフ時
の半導体メモリのデータ退避を行なうバックアップ機能
を持つ半導体ディスク装置に関する。

近年のコンピュータシステムの高速化に伴い、高速アク
セスが可能で、しかも大容量の入出力装置として半導体
ディスク装置が提供されている。

半導体ディスク装置では電源オフによりデータが消失し
てしまうため、これを磁気ディスクに退避する必要があ
る。

〔従来の技術〕

従来装置ではデータを退避するバックアップ用の磁気デ
ィスクは１台又は複数台であり、停電時等では半導体メ
モリの全データをそのままこの１台又は複数台の磁気デ
ィスクに転送して格納している。複数台の磁気ディスク
に格納する場合は半導体メモリを領域分割して複数台に
割当て、複数台の磁気ディスクに順次データを転送する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来装置では半導体メモリの容伊の増大に伴い、データ
退避に要する時間が長くなる。これはデータ転送にはほ
とんど時間がかからないのに対して、磁気ディスクのデ
ータ書込みに時間を要するからである。また、磁気ディ
スクが故障したときはその磁気ディスクに退避したデー
タが消失して復元できないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、データ退避に
要する時間を短縮化でき、磁気ディスク等の故障が生じ
た時のデータの消失を防止する半導体ディスク装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の半導体ディスクＩ装置は、電源の遮断時に半導
体記憶部に記憶されたデータを不揮発性のバックアップ
ディスクに転送して退避し、電源の投入後バックアップ
ディスクのデータを半導体記憶部に展開する半導体ディ
スク装置において、半導体記憶部から転送されるデータ
のデータ幅を複数に分割して夫々を複数のバックアップ
ディスクに転送するデータ構成変更手段と、データ構成
変更手段で複数に分割されたデータ夫々から誤り訂正符
号を生成して冗長用のバックアップディスクに格納する
冗長手段と、複数のバックアップディスクに分割して退
避されたデータと冗長用のバックアップディスクに退避
されたデータとから消失したデータを復元する復元手段
とを有する。

〔作用〕

本発明においては、データ構成変更手段で半導体メモリ
から退避するデータを分割して複数のバックアップディ
スクに退避するため、複数のバックアップディスクを並
列動作できデータ退避に要する時間を短縮できる。また
、データ退避時に冗長手段で誤り訂正符号を生成して格
納し、展開時にこの誤り訂正符号と分割して退避したデ
ータとを用いて復元手段で消失したデータを復元でき、
実質的にデータ消失を防止できる。

〔実施例〕

第１図は本発明装置の一実施例のブロック図を示す。半
導体記憶部（ＴＭン１０は半導体メモリ群により構成さ
れたデ〜り記憶部である。メモリアクセス制御部１１．
１２夫々はＴＭｌｏのデータアクセス制御、転送を行な
い、誤り訂正符号、通知手段を有している。メモリアク
セスバス１３゜１４夫々はアクセスするデータ線、アド
レス線、制御線の集合である。制御［ｌ監視部１５は停
電及び電源オフ指示を検出し、データ退避動作の起動を
行なう。バックアップディスク制御部（ＢＤＣ）１６．
１７夫々は複数の磁気ディスクへデータを分配、データ
を復元する。ディスクアダプタ部（ＭＤＡ）１８ａ　〜
１８ｃ、１９ａ　〜１９ｃはバックアップディスク（Ｍ
Ｄ）２０ａ　〜２０ｃ。

２１ａ〜２１Ｇを制御し、磁気ディスク２０ａ〜２０Ｃ
，２１ａ〜２１Ｇと、バックアップディスク制御部１６
．１７との間のデータ転送を行なう。

バックアップディスク（ＭＤ）２０ａ〜２０ｃ。

２１ａ〜２１ｃは退避するデータを格納する不揮発性メ
モリ媒体としての磁気ディスクである。バッテリバック
アップ機構部２２は停電時にデータ退避までの間装置全
体の電源を供給するバッテリ群である。

ここで、停電時には半導体記憶部１０のデータは、メモ
リアクセス制御部１１．メモリアクセスバス１３を介し
てバックアップディスク制御部１６に伝送される。ここ
では下位に接続されたディスクアダプタ部１８ａ〜１８
Ｇに送られて来たデータを分配し、且つ各アダプタ部に
対し、同時並列的にデータ転送を行なう。ディスクアダ
プタ部１８ａ〜１８ｃは上位からのデータをバックアッ
プディスク部２０ａ〜２０ｃに対し、データ転送を行な
う。従って、半導体記憶部１０からバックアップディス
ク制御部１６に送られたデータを並列転送の為のデータ
構成を変更し、バックアップディスク２０ａ〜２０Ｃ夫
々に並列転送する。

装置電源オンによりバックアップディスク２０８〜２Ｏ
Ｃ内のデータを半導体記憶部１０に展開する場合は、各
ディスクからディスクアダプタ部１８ａ〜１８ｃを介し
てバックアップディスク制御部１６へデータが並列に転
送されここで並列転送データのデータ構成を再変更して
メモリアクセスバス１３．メモリアクセス制御部１１を
介して半導体記憶部１０に格納する。

バックアップディスク制御部１６の配下のディスクアダ
プタ部１８ａ〜１８ｃには冗長部を設け、ディスクアダ
プタ部１８ａ、１８ｂには転送データを２分して夫々に
格納し、２分された両データから同時にパリティデータ
を作成し冗長用のディスクアダプタ部１８ｃにこのパリ
ティデータを送出し、冗長用のバックアップディスク２
０ｃに格納する。データ退避中にどれか１台のバックア
ップディスクで障害が発生してもデータ退避動作を異常
終了することなく継続させる。この状態でディスクデー
タを半導体記憶部１０へ展開（半導体記憶部１０へのデ
ータ格納）する場合には障害ディスクを切り外し、残り
２台で実行する。この際、障害ディスクが冗長用のバッ
クアップディスク２０Ｃであれば基本構成のバックアッ
プディスク２０ａ、２０ｂのデータをそのまま展開すれ
ば良い。もし基本構成のバックアップディスク２０ａ。

２０ｔ）が障害であれば正常なバックアップディスク２
０ａ又は２０ｂと冗長用のバックアップディスク２０ｃ
から障害ディスクのデータを復元して展開する。

従って、データ退避、データの展開中に１台のバックア
ップディスクあるいは１台のディスクアダプタ部で障害
が発生しても、データの消失は生しない。更に１台のデ
ィスクに全データを退避するよりも、また、複数台のデ
ィスクに全データを分割して退避する場合よりも第１図
に示す如く全データを２台のバックアップディスク２０
ａ。

２０ｂに退避させるため、見かけ上のデータ転送速度が
略２倍高速化でき、退避時間の短縮が可能となる。

更に本発明では、バックアップディスク、ディスクアダ
プタ部等の構成をＢＤＣＩ　６に接続されたグループと
ＢＤＣｌ　７に接続されたグループとの２つのグループ
とすることで、バックアップディスク制御部１６又は１
７自体の障害にも対応できる。また、各グループのうち
一方をスタンバイ方式としてグループ全体を冗長構成と
して用いる事もできるが、また半導体記憶部のデータを
２分し、データの前半、後半夫々を両グループに割当て
、上記データ転送自体を２つの並列化もでき、バックア
ップ機構全体の２重化、並列化を可能とできる。

更に第２図（Ａ）に示すようにディスクアダブタ１８ａ
〜１８Ｃ１１９ａ〜１９Ｃとバックアツプディスク２０
ａ〜２０ｃ間のディスクインタフェース自体を２重化す
る事で、他グループからバックアップディスクをアクセ
スできるのでインタフェース上の障害にも対応できる。

また、ディスクの並列化構成は第２図（Ｂ）に示す如く
各ディスクアダプタ１８ａ〜１８ｃに複数のバックアッ
プディスクを接続しても良く、また第２図（Ｃ）に示す
如くバックアップディスク制御部１６にｎ＋１台のディ
スクアダプタを接続する構成としても良い。

第３図はバックアップディスク制御部の一実施例のブロ
ック図を示す。バックアップディスク−制御部１６はマ
イクロプロセッサ（ＭＰＵ）３０゜プログラム常駐メモ
リ（Ｃ８）３１．制御監視部１５との連絡をはだす制御
モジュール（ＣＴＬ）３２、ディスクアダプタ１８ａ〜
１８ｃ夫々のマイクロプロセッサ４０との動作連動、制
御を目的とした（通信用メモリ：ＤＰＲ）３３．メモリ
アクセスバス１３上のデータを送信、受信し、且つ、Ｂ
ＤＣ内部のバッファどの転送において転送経路を切りか
える為のマルチプレクサ群より構成されるバスセレクタ
（ＳＥＬ＞３４．データ復元用のマルチプレクサ群及び
イクスクルーシブＯＲ論理ゲート（ＥＯＲ，ＥＮＯＲ）
　より成る復元部（Ｒ）３６、パリティデータ作成する
為のＦＯＲ，ＥＮＯＲより構成されるパリティデータ生
成部（ＧＰ＞３７、転送データを一時記憶する為のバッ
ファで２重化バッファ　（ＸＢＦ）３５ａ、３５ｂより
構成される。

また、各ディスクアダプタ部はマイクロプロセッサ４０
．内部回路の制御を行なう制御部（ＣＴＬ）４１及び、
ディスクとのデータ転送において使用されるバッファ　
（ＢＵＦ）４２より成る。

ＸＢＦは、本実施例においてはダブルバッファ構成をと
っている。これはメモリデータバス上との送受信用と、
マイクロディスクとのデータ送受信用に機能的に分割す
るためである。例えば、メモリデータバスから受信した
データをＸＢＦ３５ａへ一旦格納し、その後、ＭＤＡに
ＸＢＦ３５ａの内容を送信する。この送信中に、メモリ
アクセスバス上の次のデータをＸＢＦ３５ｂへ格納し、
次にマイクロディスクへ送信するデータはＸＢＦ３５ｂ
より取り出す。即ち、−数的にメモリアクセスバス１３
とバックアップディスク転送の時間の違いを吸収し、実
効的な時間をバックアップディスク自体の時間だけにお
さえる目的である。

データ退避動作時の内部のデータ処理の流れについて説
明する。メモリアクセスバスからのデータは５ＥＬ３４
により例えばＸＢＦ３５ａに格納する。これより前ステ
ップでＸＢＦ３５ｂに格納されていたデータは、５ＥＬ
３４によりディスクアダプタ部１８ａ、１８ｂ及びパリ
ティ生成部３７を介してディスクアダプタ部１８Ｃに送
出される。そして、各バックアップディスクへ退避され
る。勿論ＸＢＦ３５ａ、３５ｂ夫々はバックアップディ
スクの個数分だけ必要である。退避中にバックアップデ
ィスク及びディスクアダプタ部のいずれかで障害が発生
してもその部分が切り外されて処理は継続される。

次にデータを半導体記憶部に展開する場合は、各バック
アップディスク２０ａ〜２０Ｃより読み出されたデータ
はディスクアダプタ部１８ａ〜１８Ｃを介して５ＥＬ３
４へ達し、本動作形態によりＣＴＬ３２で５ＥＬ３４の
マルチプレクサ群を制御して、ＸＢＦ３５ｂに格納した
とする。格納後、５ＥＬ３４を切り換え、バックアップ
ディスクからのデータはＸＢＦ３５ａに格納する。その
間ＸＢＦ３５ｂの内容は５ＥＬ３４を介してメモリアク
セスバス１３上に送信される。ディスクアダプタ部には
バックアップディスクからのデータ読み出し動作の状況
はＤＰＲ３３を介して通知される。

この展開時にバックアップディスク２０ｂあるいはディ
スクアダプタ部１８ｂで障害が発生した場合は、バック
アップディスク２０ａ、２０ｃのデータはＸＢＦ３５ｂ
に格納される。５ＥＬ３４の切り換えで、ＸＢＦ３５ａ
へも同様の形態でデータが格納され、その間ＸＢＦ３５
ｂからデータアクセスバス１３上にデータを読み出す時
、ＸＢＦ３５ｂからは５ＥＬ３４への送信と同時に復元
部３６にデータが送信され、ここで、バックアップディ
スク２０ａと２０ｃとのデータを使用し、ＦＯＲ論理に
よってバックアップディスク２０ｂのデータが復元され
、５ＥＬ３４に送出される。

ＳＥＬ　　３４ｔ’はＸＢＦ３５ｂと１元部３６とから
のデータをバス１３上に送出する。

次にデータの分配とパリティデータの作成、復元データ
の作成について説明する。

第４図は本装置のデータバスのデータ幅に注目して示し
たものである。例えば半導体メモリ部１０とバックアッ
プディスク制御部（ＢＤＣ）１６間のデータ幅を８Ｂｙ
ｔｅ、　ＢＤＣｌ　１と各ＭＤＡ間を２Ｂｙｔｅ、　Ｍ
ＤＡＩ　８ａ　〜１８ｃとＭＤ２０ａ〜２０ＣをＩＢｙ
ｔｅとする。

上記のバス幅構成とした時、ＴＭｌｏからリードされた
データが各ＭＤにどのように分配されるかを第５図に示
す。ＢＤＣの出力側ではＢｙｔｅＯ〜３が１回（１サイ
クル）に送出され次のサイクルでＢｙｔｅ４〜７が送出
される。各ＭＤＡ１８ａ〜１８Ｃが受信するデータは４
　Ｂｙｔｅを２　Ｂｙｔｅずつに分配すると例えばＭＤ
Ａ１８ａでＢｙｔｅｏ、　１　：ＢＶｔｅ４．５・、Ｍ
ＤＡｌ　８ｂでＢｙｔｅ２　、３　；　Ｂｙｔｅ６　。

７−、どなる（Ｂｙｔｅｏ、　　２　；　４．６とＢｙ
ｔｅｉ　、　３　：５．７でも同じ機能）、ＭＤ１８Ｃ
に（まａｙｔｅ□と２でパリティデータＰＯが、Ｂｙｔ
ｅｌと３で、）く１ノテイデータＰ１が作成される。従
って、各ＭＤ２０ａ〜２０Ｃにはバイト単位のデータが
図示の如く格納される事になる。パリティは次式の如く
して生成される。

ＢｙｔｅＰＯのｔｕｔ　０＝ ＢｙｔｅＰＯのｂ＋ｔ１＝ ＢｙｔｅＰＯのｂｉｔ　２＝ Ｂｙｔｅ　Ｐ　Ｏのｂｉｔ　３＝ ＢｙｔｅＰＯのｂｉｔ　４＝ ＢｙｔｅＰＯのｂｉｔ　５＝ ＢｙｔｅＰＯのｂｉｔ　６＝ ＢｙｔｅＰＯのｂｉｔ　７＝ ＢｙｔｅＰＯのｂｉｔ　Ｐ＝ （ＢｙｔｅＯのｂｒｔ　Ｏ）　　ＥＯＲ（ＢＶｔｅ２の
ｂｉｔ　０）（ＢｙｔｅＯのｂｉｔ　１　）　　ＥＯＲ
（Ｂｙｔｅ２のｂｉｔｌ）（ＢＶｔｅＯのｂｌ　２）　
　ＥＯＲ（Ｂｙｔｅ２のｂｉｔ　２）（Ｂｌ／ｌｅＱの
ｂａｔ　３）　　ＦＯＲ（Ｂｙｔｅ２のｂｉｔ３）（ｅ
ｙｔｅｏのｂｉｔ　４）　　ＥＯＲ（Ｂｙｔｅ２のｂｉ
ｔ４）（ＢｙｔｅＱのｂａｔ　５）　　ＥＯＲ（ＢＶｔ
ｅ２のｂｉｔ５）（ＢｙｔｅＯのｂｉｔ　６）　　ＦＯ
Ｒ（ＢＶｔｅ２のｂｉｔ　６）（ＢｙｔｅＱのｂａｔ　
７）　　ＥＯＲ（Ｂｙｔｅ２のｂｉｔ　７）（Ｂｙｔｅ
Ｑのｂｉｔ　Ｐ）　　ＦＯＲ（Ｂｙｔｅ２のｂｉｔ　Ｐ
）但しｂｉｔ　Ｐはパリティピットである。

従ってＭＤ１８ｂが故障すると、ＭＤ１８ｂのＢｙｔｅ
　２はＭＤ１８ａのＢｙｔｅＯと冗長ティスクテするＭ
Ｄ１８ｃのＢｙｔｅＰ　Ｏによって、また、Ｂｙｔｅ３
はＢｙｔｅｌとＢｙｔｅＰ　１によって復元できる。

〔発明の効果〕

上述あ如く、本発明の半導体ディスク装置によれば、デ
ータ退避に要する時間を大幅に短縮化でき、バックアッ
プ用の磁気ディスク等の故障が生じた時のデータの消失
を防止でき、実用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例のブロック図、第２図は
並列転送の変形例を示す図、 第３図は第１図の要部のブロック図、 第４図は第１図の各部のデータ幅を説明するための図、 第５図はデータ分配を説明するための図である。 図において、 １０は半導体メモリ、 １１．１２はメモリアクセス制御部、 １５は制御ｆ監視部、 １６．１７はバックアップディスク制御部、１８ａ〜１
８Ｃ１１９ａ〜１９Ｃはディスクアダプタ部、 ２０ａ〜２０Ｃ１２１ａ〜２１Ｃはバックアップディス
ク、 ２２はバッテリバックアップ機構部 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源の遮断時に半導体記憶部（１０）に記憶されたデー
   タを不揮発性のバックアップディスク（２０ａ〜２０ｃ
   ）に転送して退避し、電源の投入後該バックアップディ
   スク（２０ａ〜２０ｃ）のデータを該半導体記憶部（１
   ０）に展開する半導体ディスク装置において、 該半導体記憶部（１０）から転送されるデータのデータ
   幅を複数に分割して夫々を複数のバックアップディスク
   （２０ａ〜２０ｃ）に転送するデータ構成変更手段（３
   ４）と、 該データ構成変更手段（３４）で複数に分割されたデー
   タ夫々から誤り訂正符号を生成して冗長用のバックアッ
   プディスク（２０ｃ）に格納する冗長手段（３７）と、 該複数のバックアップディスクに分割して退避されたデ
   ータと該冗長用のバックアップディスク（２０Ｃ）に退
   避されたデータとから消失したデータを復元する復元手
   段（３６）とを有することを特徴とする半導体ディスク
   装置。