JPH05225074A - メモリシステム及びデータ記憶装置 - Google Patents
メモリシステム及びデータ記憶装置Info
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- JPH05225074A JPH05225074A JP4275622A JP27562292A JPH05225074A JP H05225074 A JPH05225074 A JP H05225074A JP 4275622 A JP4275622 A JP 4275622A JP 27562292 A JP27562292 A JP 27562292A JP H05225074 A JPH05225074 A JP H05225074A
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- memory
- data
- power supply
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
- G11C5/14—Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
- G11C5/141—Battery and back-up supplies
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
-
- G—PHYSICS
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
- G06F11/2015—Redundant power supplies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 経済的でかつ大規模データ容量のシステムへ
の適用性があるメモリシステムを提供する。 【構成】 各モジュールがキャッシュメモリ105,1
07と不揮発性記憶装置109,111とに分割されて
いる。各モジュールは独自の電源101,103を有す
るのでその一方の電源が故障しても他方のモジュールに
影響を与えない。一方のモジュールのキャッシュメモリ
と不揮発性記憶装置と(例えば105,109)にデー
タの特定ブロックは記憶されない。データの各修正ブロ
ックが一方のモジュールのキャッシュメモリ(例えば1
05)と別のモジュールの不揮発性記憶装置(例えば1
11)に記憶される。そのため一方の電源が故障しても
データを喪失させることはない。さらに不揮発性メモリ
はバッテリ115,117によりバックアップされてい
るため、全ての電源が故障してもデータを喪失させるこ
とはない。
の適用性があるメモリシステムを提供する。 【構成】 各モジュールがキャッシュメモリ105,1
07と不揮発性記憶装置109,111とに分割されて
いる。各モジュールは独自の電源101,103を有す
るのでその一方の電源が故障しても他方のモジュールに
影響を与えない。一方のモジュールのキャッシュメモリ
と不揮発性記憶装置と(例えば105,109)にデー
タの特定ブロックは記憶されない。データの各修正ブロ
ックが一方のモジュールのキャッシュメモリ(例えば1
05)と別のモジュールの不揮発性記憶装置(例えば1
11)に記憶される。そのため一方の電源が故障しても
データを喪失させることはない。さらに不揮発性メモリ
はバッテリ115,117によりバックアップされてい
るため、全ての電源が故障してもデータを喪失させるこ
とはない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データの喪失を防止す
るのに関連した記憶装置に関し、特に、個別の電源を有
するバックアップ記憶装置を設けることによりデータの
喪失を防止する記憶装置に関する。
るのに関連した記憶装置に関し、特に、個別の電源を有
するバックアップ記憶装置を設けることによりデータの
喪失を防止する記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】キャッシュメモリは近代的なプロセッサ
の速度と同じ程度の高速で動作し、大量ではあるが速度
の遅い主メモリあるいはシステム記憶装置とのインタフ
ェースを形成する。キャッシュメモリは通常、パワーが
無くなるとデータを喪失する、即ち揮発性の半導体アレ
イから構成されている。DASD(直接アクセス記憶装
置)のようなシステム記憶装置は非揮発性であり、即ち
電力供給故障が生じたときデータは喪失しないが、電力
が回復するまでデータへのアクセスは阻止される。
の速度と同じ程度の高速で動作し、大量ではあるが速度
の遅い主メモリあるいはシステム記憶装置とのインタフ
ェースを形成する。キャッシュメモリは通常、パワーが
無くなるとデータを喪失する、即ち揮発性の半導体アレ
イから構成されている。DASD(直接アクセス記憶装
置)のようなシステム記憶装置は非揮発性であり、即ち
電力供給故障が生じたときデータは喪失しないが、電力
が回復するまでデータへのアクセスは阻止される。
【0003】あるキャッシュメモリは、キャッシュへの
いずれの書込みもシステム記憶装置にも書き込まれるラ
イトスルータイプである。したがって、システム記憶装
置は更新されており、もしキャッシュメモリが故障して
も新しいデータを含んでいる。別のタイプのキャッシュ
メモリは、例えば、バーストモードでシステム記憶装置
に書き込まれたデータのブロックを記憶している。も
し、データのブロックがシステム記憶装置へ転送する前
に電力供給故障が発生したとすれば、データは喪失され
る。
いずれの書込みもシステム記憶装置にも書き込まれるラ
イトスルータイプである。したがって、システム記憶装
置は更新されており、もしキャッシュメモリが故障して
も新しいデータを含んでいる。別のタイプのキャッシュ
メモリは、例えば、バーストモードでシステム記憶装置
に書き込まれたデータのブロックを記憶している。も
し、データのブロックがシステム記憶装置へ転送する前
に電力供給故障が発生したとすれば、データは喪失され
る。
【0004】不揮発性メモリ即ち記憶装置(NVS)
は、電力供給故障の場合、バッテリの電力バックアップ
を用いることによりデータの一貫性を保存するために使
用しうる。NVSのコストの経済性検討では、大データ
量の適用において有用であるに十分大規模での実行を排
除している。
は、電力供給故障の場合、バッテリの電力バックアップ
を用いることによりデータの一貫性を保存するために使
用しうる。NVSのコストの経済性検討では、大データ
量の適用において有用であるに十分大規模での実行を排
除している。
【0005】キャッシュメモリとNVSとの間には技術
的な差異もある。例えば、キャッシュメモリは通常、記
憶されたデータを定期的にリフレッシュすることを要す
るDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)を使用している。一方、NVSはDRAMのリフレ
ッシュ要件を排除するためにSRA(スタティック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ)において通常実行される。
インタフェースも相違している。
的な差異もある。例えば、キャッシュメモリは通常、記
憶されたデータを定期的にリフレッシュすることを要す
るDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)を使用している。一方、NVSはDRAMのリフレ
ッシュ要件を排除するためにSRA(スタティック・ラ
ンダム・アクセス・メモリ)において通常実行される。
インタフェースも相違している。
【0006】電力の信頼性が、疑わしい環境において信
頼性のあるキャッシュメモリの実現の結果として、全て
の適用に対しては適していないスキームをもたらした。
頼性のあるキャッシュメモリの実現の結果として、全て
の適用に対しては適していないスキームをもたらした。
【0007】米国特許第4,849,978号は単一の
バックアップメモリユニットを有している複数の記憶装
置を開示している。バックアップメモリユニットは他の
記憶装置に記憶された全てのデータの検査合計を含んで
おり、そのため他のメモリユニットのいずれかが故障し
た場合、その中味は残りの他のメモリユニットのデータ
と、バックアップユニットの検査合計データとから再構
築することができる。
バックアップメモリユニットを有している複数の記憶装
置を開示している。バックアップメモリユニットは他の
記憶装置に記憶された全てのデータの検査合計を含んで
おり、そのため他のメモリユニットのいずれかが故障し
た場合、その中味は残りの他のメモリユニットのデータ
と、バックアップユニットの検査合計データとから再構
築することができる。
【0008】米国特許第4,399,524号は、補助
バッテリ電源と、もし主電源の電圧が所定限界値以下に
低下すると電力を節約するためプロセッサとの接続が切
られたメモリに対する主電源の検出器と、を有するラン
ダムアクセスメモリを示している。
バッテリ電源と、もし主電源の電圧が所定限界値以下に
低下すると電力を節約するためプロセッサとの接続が切
られたメモリに対する主電源の検出器と、を有するラン
ダムアクセスメモリを示している。
【0009】米国特許第4,603,406号は、それ
ぞれバックアップ電源を有し、バッテリ系の故障を示す
信号を供給する2個のメモリを開示している。送信側メ
モリが首尾のよいバックアップ状態であり、受信側メモ
リが送信側メモリと同じ状態であるときのみ、一致性の
ないバックアップ状態は首尾よいものと解釈される。
ぞれバックアップ電源を有し、バッテリ系の故障を示す
信号を供給する2個のメモリを開示している。送信側メ
モリが首尾のよいバックアップ状態であり、受信側メモ
リが送信側メモリと同じ状態であるときのみ、一致性の
ないバックアップ状態は首尾よいものと解釈される。
【0010】米国特許第4,627,000号は、電力
が喪失されたとき、あるいは揮発性デマンドレジスタが
除去されたとき交換可能のデマンドレジスタの中味をセ
ーブするための不揮発性メモリを備えた電気計器を示し
ている。
が喪失されたとき、あるいは揮発性デマンドレジスタが
除去されたとき交換可能のデマンドレジスタの中味をセ
ーブするための不揮発性メモリを備えた電気計器を示し
ている。
【0011】米国特許第4,819,154号は、関連
のプロセッサの計算結果を記憶するシステムにおける各
プロセッサのための非ライトスルー・キャッシュメモリ
を開示している。次いで、データは、各書込み動作の前
後にプロセッサにより状態領域をそれぞれ更新させてい
る2個の主メモリへ選択的にかつ順次に書き込まれる。
データの転送は、関連のブロックが変更されたか否かを
指示するブロック状態記録を用いることにより、より効
率的に行われる。その場合、修正されたブロックのみが
指定された時間に転送される。
のプロセッサの計算結果を記憶するシステムにおける各
プロセッサのための非ライトスルー・キャッシュメモリ
を開示している。次いで、データは、各書込み動作の前
後にプロセッサにより状態領域をそれぞれ更新させてい
る2個の主メモリへ選択的にかつ順次に書き込まれる。
データの転送は、関連のブロックが変更されたか否かを
指示するブロック状態記録を用いることにより、より効
率的に行われる。その場合、修正されたブロックのみが
指定された時間に転送される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のシステム
は、コストと、例えばDASD(直接アクセス記憶装
置)のような大規模データ容量のシステムへの適用性と
において欠点を有している。
は、コストと、例えばDASD(直接アクセス記憶装
置)のような大規模データ容量のシステムへの適用性と
において欠点を有している。
【0013】従って、本発明は、経済的でかつ大規模デ
ータ容量のシステムへの適用性があるメモリシステムを
提供することを目的とする。
ータ容量のシステムへの適用性があるメモリシステムを
提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、各モジュール
がキャッシュセクションと不揮発性セクションとに仕切
られている分割されたメモリモジュールの組合せと見な
しうるメモリシステムを提供することにより従来技術の
問題を解決する。各モジュールは独自の電源を有するた
め、単一の電源が故障しても他のモジュールに影響を与
えない。単一モジュールの双方のセクションにはデータ
の特定のブロックは記憶されていない。データの各々の
修正されたブロックは、一方のモジュールのキャッシュ
セクションと、別のモジュールの不揮発性セクションと
に記憶されている。したがって、電源のいずれかの組合
せが故障しても、不揮発性セクションの電源が通常バッ
テリ電源によりバックアップされているので修正された
データのいずれをも喪失させない。
がキャッシュセクションと不揮発性セクションとに仕切
られている分割されたメモリモジュールの組合せと見な
しうるメモリシステムを提供することにより従来技術の
問題を解決する。各モジュールは独自の電源を有するた
め、単一の電源が故障しても他のモジュールに影響を与
えない。単一モジュールの双方のセクションにはデータ
の特定のブロックは記憶されていない。データの各々の
修正されたブロックは、一方のモジュールのキャッシュ
セクションと、別のモジュールの不揮発性セクションと
に記憶されている。したがって、電源のいずれかの組合
せが故障しても、不揮発性セクションの電源が通常バッ
テリ電源によりバックアップされているので修正された
データのいずれをも喪失させない。
【0015】本発明によれば、データ記憶システムは複
数のキャッシュメモリと、等しい数の不揮発性メモリと
からなり、各対のキャッシュメモリと不揮発性メモリと
は独立した電源に接続されている。修正されたデータは
異なる対のキャッシュメモリと不揮発性メモリの双方に
おいて記憶されている。即ち各々が同じ電源には接続さ
れていない。
数のキャッシュメモリと、等しい数の不揮発性メモリと
からなり、各対のキャッシュメモリと不揮発性メモリと
は独立した電源に接続されている。修正されたデータは
異なる対のキャッシュメモリと不揮発性メモリの双方に
おいて記憶されている。即ち各々が同じ電源には接続さ
れていない。
【0016】
【実施例】本発明を、本発明の特定の実施例を示し、同
じ参照番号が同じ要素を指示している添付図面を参照し
て以下詳細に説明する。
じ参照番号が同じ要素を指示している添付図面を参照し
て以下詳細に説明する。
【0017】図1は、各メモリシステムがキャッシュメ
モリと非揮発性記憶装置とを備える一対のメモリシステ
ムを用いた本発明の実施例を示す。書込みのためのメモ
リへのアクセスは、情報が一方のシステムのキャッシュ
メモリに、かつ同時に、他方のシステムの不揮発性記憶
装置へ書き込まれるようなものである。例えば、システ
ムバス121に到来する記憶すべき情報はマルチプレク
サ/デマルチプレクサ(MUX/DEMUX)119に
よって制御される。書込むべき情報は、インタフェース
123を介してキャッシュメモリ105に、かつ同時に
不揮発性記憶装置NVS2 111に記憶される。
モリと非揮発性記憶装置とを備える一対のメモリシステ
ムを用いた本発明の実施例を示す。書込みのためのメモ
リへのアクセスは、情報が一方のシステムのキャッシュ
メモリに、かつ同時に、他方のシステムの不揮発性記憶
装置へ書き込まれるようなものである。例えば、システ
ムバス121に到来する記憶すべき情報はマルチプレク
サ/デマルチプレクサ(MUX/DEMUX)119に
よって制御される。書込むべき情報は、インタフェース
123を介してキャッシュメモリ105に、かつ同時に
不揮発性記憶装置NVS2 111に記憶される。
【0018】個別のシステムに対する電源は、キャッシ
ュ1のメモリ105およびNVS1のメモリ109用は
電源1 101として示されている。電源2 103は
キャッシュ2のメモリ107とNVS2のメモリ111
とに電力を供給する。NVS1のメモリ109用のバッ
テリバックアップはバッテリ電源115によって供給さ
れる。バッテリ電源117は不揮発性記憶装置111を
バックアップする。
ュ1のメモリ105およびNVS1のメモリ109用は
電源1 101として示されている。電源2 103は
キャッシュ2のメモリ107とNVS2のメモリ111
とに電力を供給する。NVS1のメモリ109用のバッ
テリバックアップはバッテリ電源115によって供給さ
れる。バッテリ電源117は不揮発性記憶装置111を
バックアップする。
【0019】通常の動作の間、メモリデータは、マルチ
プレクサ/デマルチプレクサ119の決定に応じてキャ
ッシュメモリ105あるいは107へ、あるいはそこか
ら読み出される。キャッシュメモリに書き込まれる情報
はまた、対向するシステムの不揮発性記憶装置にも書き
込まれる。もし特定のシステムに対して電源が故障すれ
ば、故障した電源に関連したキャッシュメモリのデータ
が他方のシステムの不揮発性記憶装置から読み出すこと
ができる。不揮発性記憶装置と、電源が故障したシステ
ムとに対するキャッシュメモリは、バッテリによるバッ
クアップにより保持される。万一双方の電源が故障した
としても、情報は依然として不揮発性記憶装置から入手
しうる。
プレクサ/デマルチプレクサ119の決定に応じてキャ
ッシュメモリ105あるいは107へ、あるいはそこか
ら読み出される。キャッシュメモリに書き込まれる情報
はまた、対向するシステムの不揮発性記憶装置にも書き
込まれる。もし特定のシステムに対して電源が故障すれ
ば、故障した電源に関連したキャッシュメモリのデータ
が他方のシステムの不揮発性記憶装置から読み出すこと
ができる。不揮発性記憶装置と、電源が故障したシステ
ムとに対するキャッシュメモリは、バッテリによるバッ
クアップにより保持される。万一双方の電源が故障した
としても、情報は依然として不揮発性記憶装置から入手
しうる。
【0020】図2は、3つのシステムとマルチプレクサ
/デマルチプレクサ205とを有する大規模メモリシス
テムを示し、不揮発性記憶装置からのバッテリバックア
ップ電源は示されていない。システムバス207は、プ
ロセッサ203と、DASDシステム201と、メモリ
システム用マルチプレクサ/デマルチプレクサ205と
に結合されたものとして示されている。キャッシュメモ
リ、即ちキャッシュ1,キャッシュ2およびキャッシュ
3は、各キャッシュへのインタフェースの制御と、かつ
マルチプレクサ/デマルチプレクサ205の動作の下
で、隣接するアドレスフィールドによりアドレス指定さ
れる。NVS1に記憶されたデータがキャッシュ3に記
憶された修正データを含み、NVS2がキャッシュ1と
同様に対とされ、かつNVS3がキャッシュ2と同様に
対とされていることを除いて、不揮発性記憶装置、即ち
NVS1、NVS2およびNVS3も同様にアドレス指
定される。電源、即ち電源1、電源2および電源3は相
互に独立しており、それらが給電するシステムキャッシ
ュのみにおいて故障する。図2から判るように、メモリ
に記憶された情報は、たとえ、図示した配列を用いてい
る3個全ての電源が故障したとしても残存しうる。
/デマルチプレクサ205とを有する大規模メモリシス
テムを示し、不揮発性記憶装置からのバッテリバックア
ップ電源は示されていない。システムバス207は、プ
ロセッサ203と、DASDシステム201と、メモリ
システム用マルチプレクサ/デマルチプレクサ205と
に結合されたものとして示されている。キャッシュメモ
リ、即ちキャッシュ1,キャッシュ2およびキャッシュ
3は、各キャッシュへのインタフェースの制御と、かつ
マルチプレクサ/デマルチプレクサ205の動作の下
で、隣接するアドレスフィールドによりアドレス指定さ
れる。NVS1に記憶されたデータがキャッシュ3に記
憶された修正データを含み、NVS2がキャッシュ1と
同様に対とされ、かつNVS3がキャッシュ2と同様に
対とされていることを除いて、不揮発性記憶装置、即ち
NVS1、NVS2およびNVS3も同様にアドレス指
定される。電源、即ち電源1、電源2および電源3は相
互に独立しており、それらが給電するシステムキャッシ
ュのみにおいて故障する。図2から判るように、メモリ
に記憶された情報は、たとえ、図示した配列を用いてい
る3個全ての電源が故障したとしても残存しうる。
【0021】本発明をキャッシュメモリと不揮発性メモ
リに関して記述したが、本発明はメモリのいずれかの特
定のタイプに限定されるものではない。
リに関して記述したが、本発明はメモリのいずれかの特
定のタイプに限定されるものではない。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、経済的でかつ大規模データ容量のシステム
への適用性があるメモリシステムを提供できる。
ているので、経済的でかつ大規模データ容量のシステム
への適用性があるメモリシステムを提供できる。
【図1】本発明によるメモリシステムのブロック図。
【図2】本発明が有用であるコンピュータシステムのブ
ロック図。
ロック図。
101,103・・・電源 105,107・・・キャッシュメモリ 109,111・・・不揮発性記憶装置 115,117・・・バッテリ 119,205・・・マルチプレクサ/デマルチプレクサ 201・・・直接アクセス記憶装置 203・・・プロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャンカー・シン アメリカ合衆国95032、カリフォルニア州 ロス・ガトス、イースト・メイン・スト リート 20番地、ナンバー18 (72)発明者 フォレスト・リー・ウェイド アメリカ合衆国85718、アリゾナ州 トゥ ーソン、ノース・カシードラル・ロック・ ロード 7248番地
Claims (4)
- 【請求項1】 第1と第2のセクションにデータを記憶
する複数の分割メモリモジュールと、 それぞれメモリモジュールに電力を供給する複数の電源
と、 一方の分割メモリモジュールの第1のセクションと、別
のメモリモジュールの第2のセクションとに同じデータ
を記憶する手段とを備えるメモリシステム。 - 【請求項2】 nが1より大きい整数であるn個の複数
の電源手段と、 インタフェース手段によりアクセスされる場所にデータ
を記憶する2n個の複数のメモリ手段と、 前記電源手段の各々を前記2n個のメモリ手段の個々の
対に結合する手段と、 前記n個の電源の種々電源に結合された前記2n個のメ
モリ手段の対のインタフェース手段にデータを結合する
手段とを備えるメモリシステム。 - 【請求項3】 前記n個のキャッシュメモリ手段の一つ
と、同じ電源手段に結合されていない前記n個の不揮発
性記憶手段の一つとに並列であるソースへ、あるいはそ
こからアドレスとデータとを結合する転送手段をさらに
含むことを特徴とする請求項2記載のメモリシステム。 - 【請求項4】 nが1より大きい整数であるn個の複数
の電源手段と、 前記メモリ手段における独特の順序の隣接場所をアクセ
スするためのインタフェース手段をそれぞれが有してい
る、データを記憶するためのn個の複数のメモリ手段
と、 それぞれ、前記不揮発性記憶手段における独特の順序の
隣接場所をアクセスするためのインタフェース手段を有
している、データを記憶するためのn個の複数の不揮発
性記憶手段と、 前記n個の電源手段の各々を、前記メモリ手段の個別の
メモリ手段と、別の独特の順序のアドレス可能場所を有
している前記不揮発性記憶手段の個別の記憶手段とに結
合する手段とを備えるデータ記憶装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US79521591A | 1991-11-20 | 1991-11-20 | |
US795215 | 1991-11-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05225074A true JPH05225074A (ja) | 1993-09-03 |
JPH0778769B2 JPH0778769B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=25165027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4275622A Expired - Lifetime JPH0778769B2 (ja) | 1991-11-20 | 1992-10-14 | データ記憶システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0543582B1 (ja) |
JP (1) | JPH0778769B2 (ja) |
KR (1) | KR960001947B1 (ja) |
CA (1) | CA2072728A1 (ja) |
DE (1) | DE69204143T2 (ja) |
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