JPH0644144A - 半導体ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ディスク装置のメモリーの欠陥自動代
替を実現する。 【構成】 半導体記憶素子で構成されたメモリー４、上
位装置とのインタフェースを制御する回路１および、イ
ンタフェースからの要求によりメモリー上のデータ転送
を制御する回路２マイクロプロセッサ３、データ転送エ
ラー検出訂正部５、転送エラー情報を記憶する為の不揮
発性メモリー部６、代替用の半導体メモリー部７を有
し、電源投入時にメモリー上の故障箇所をチェックし、
故障が確認された場合には自動的に代替エリアに故障箇
所を割り付ける特徴を有し、インタフェースからの要求
によりデータを転送している最中にメモリーの故障が確
認された場合、データ転送終了後、故障箇所を自動的に
代替エリアに故障箇所を割り付け故障箇所のデータを待
避する特徴を有する半導体ディスク装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば、半導体デ
ィスク装置のメモリーの欠陥自動代替方式に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の半導体ディスク装置の構成
をブロック図に示したものである。図４において、１は
インタフェース制御部、２はデータ転送制御部、３はマ
イクロプロセッサ、４は半導体メモリー部である。次に
動作について説明する。電源投入後、マイクロプロセッ
サ３は動作を開始し、図５に示すフローチャートに示す
様に動作を開始する。マイクロプロセッサ３は、データ
転送制御部２をコントロールし任意のデータを半導体メ
モリー部４に転送し（ステップ３７）、半導体メモリー
部４に故障箇所の有無を確認する（ステップ３８）。故
障箇所が発見された場合には、インタフェース部１より
上位装置に対して故障の発生を報告する。報告を受けた
上位装置はシステム異常として異常終了する（ステップ
３９）。通常動作中に半導体メモリー部４に故障が発生
した場合には、インタフェース部１より上位装置に対し
て、データエラー発生を報告し、上位装置は異常終了す
る。上記の状態で異常終了した場合には故障した半導体
メモリー部４を交換する必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体ディスク
装置では以上のように構成されている為、半導体メモリ
ー上に故障が発生した場合には動作不可能な状態にな
り、システムダウン等の重大障害につながる可能性が高
かった。この発明は上記のような問題点を解決する為に
なされたもので、電源投入時に発生の確認されたメモリ
ーの故障を自動的に代替できるとともに、動作中に発生
したメモリーの故障を自動的に代替することにより高信
頼性の半導体ディスク装置を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体デ
ィスク装置は、以下の要素を有するものである。（ａ）
半導体記憶素子で構成されたメモリー、（ｂ）上位装置
とのインタフェースを制御するインターフェース制御
部、（ｃ）上記メモリーと上記インターフェース制御部
との間にあって、インターフェース制御部からの要求に
よりメモリーへアクセスするデータ転送制御部、（ｄ）
上記メモリーの故障箇所をチェックし、故障箇所がある
場合には、これを代替する代替手段。

【０００５】また、この発明に係る半導体ディスク装置
は、以下の要素を有するものである（ａ）半導体記憶素
子で構成されたメモリー、（ｂ）上位装置とのインタフ
ェースを制御するインターフェース制御部、（ｃ）上記
メモリーと上記インターフェース制御部との間にあっ
て、インターフェース制御部からの要求によりメモリー
へアクセスするデータ転送制御部、（ｄ）上記データ転
送制御部によるデータの転送によりメモリーの故障が確
認された場合、これを代替する代替手段。

【０００６】

【作用】この発明に係る半導体ディスク装置は、たとえ
ば、電源投入時等に半導体メモリー素子の故障の有無を
確認する機能を有し、故障が確認された場合には代替用
の半導体メモリーに自動的に割り付け、半導体メモリー
素子の故障による半導体メモリー素子の交換を未然に防
ぐようにしたものである。

【０００７】更に動作中に発生した半導体メモリー素子
の故障を、インタフェースからのデータ転送時に確認
し、確認された場合には、インタフェースへのデータ転
送終了後、自動的に代替用の半導体メモリー素子に割り
付け、半導体メモリー素子の故障による半導体メモリー
素子の交換を未然に防ぐようにしたものである。

【０００８】

【実施例】

実施例１．以下この実施例を図について説明する。図１
において、１はインターフェース制御部、２はデータ転
送部、３はマイクロプロセッサ、４は半導体メモリー
部、５はデータ転送エラー検出訂正部、６は転送エラー
情報を記憶する為の不揮発性メモリー部、７は代替用の
半導体メモリー部である。太線は、データの流れを示
し、細線は制御の流れを示す。

【０００９】次に動作について説明する。電源投入後、
マイクロプロセッサ３は、図２に示すフローチャートに
従い動作を開始する。図２において１００は自己診断代
替手段、２００は動作中代替手段である。電源投入後、
自己診断代替手段１００は以下のような動作を行う。マ
イクロプロセッサ３は、データ転送部２に転送命令を出
す（ステップ２２）。転送命令を受けたデータ転送部２
は、データエラー検出訂正部５を通してデータを転送す
る（ステップ２３）。データ転送時に、データエラー検
出訂正部５がエラーを検出した場合、データ転送終了後
に再度データエラーの発生した半導体メモリー部を確認
し（ステップ２４）、データエラーが確認された場合に
は半導体メモリー部の論理的ブロックアドレスを物理的
アドレスに変換し、図３に示すように不揮発性メモリー
部６へ記録する（ステップ２５）。半導体メモリー部全
ての故障確認が完了後、不揮発性メモリー部６に記録し
た物理的アドレスより、半導体メモリー部のデータエラ
ーのあったブロックを代替用半導体メモリ部７の代替エ
リアに割り付ける為の代替アドレスを作成する（ステッ
プ２６）。この用に自己診断により代替割付けテーブル
６１作成後、インタフェース部１をコマンド待ち状態に
する。（ステップ２７）。

【００１０】次に、動作中代替手段２００について説明
する。インタフェース部１からデータ転送要求が発生し
た場合（ステップ２８）、データ転送範囲内に故障の発
生した論理ブロックがあるかどうか不揮発性メモリー部
６の代替割付けテーブル６１を参照し、該当ブロックが
存在する場合には代替用半導体メモリー部７よりデータ
を転送し、該当ブロックが存在しない場合には半導体メ
モリー部４よりデータを転送するようにデータ転送制御
部２に転送命令を出す（ステップ２９）。データ転送終
了後、データ転送中のエラーの発生を確認し（ステップ
３１）エラーが発生した場合には、再度エラー発生を確
認する（ステップ３２）。エラーが確認された場合に
は、データエラー検出訂正部５でエラーの発生した物理
アドレスを不揮発性メモリー部６に記録する（ステップ
３３）。代替用半導体メモリー部７に不揮発性メモリー
部６に記録した物理的アドレスより、代替エリアに割り
付ける為のテーブルを作成する（ステップ３４）。故障
発生したブロックのデータを全て代替用半導体メモリー
部７へ転送する（ステップ３５）。転送完了後、インタ
フェース部１をコマンド待ち状態にする。（ステップ２
７）。なお、データ転送時にデータエラーが発生した場
合でもデータ転送エラー検出訂正部５を通ってデータを
インターフェース制御部へ送出する為、インタフェース
部１からは修正されたデータが送出され、上位装置はエ
ラー発生の有無を検出しない。

【００１１】以上のように、この実施例は、半導体記憶
素子で構成されたメモリー、上位装置とのインタフェー
スを制御する回路および、インタフェースからの要求に
よりメモリー上のデータ転送を制御する回路を有し、電
源投入時にメモリー上の故障箇所をチェックし、故障が
確認された場合には自動的に代替エリアに故障箇所を割
り付ける特徴を有する半導体ディスク装置を説明した。

【００１２】また、半導体記憶素子で構成されたメモリ
ー、上位装置とのインタフェースを制御する回路およ
び、インタフェースからの要求によりメモリー上のデー
タ転送を制御する回路を有し、インタフェースからの要
求によりデータを転送している最中にメモリーの故障が
確認された場合、データ転送終了後、故障箇所を自動的
に代替エリアに故障箇所を割り付け故障箇所のデータを
待避する特徴を有する半導体ディスク装置を説明した。

【００１３】次に、従来の代替トラックを用いた磁気デ
ィスク等の代替方式とこの実施例の半導体ディスクにお
ける代替方式について比較する。従来の磁気ディスク装
置は、データを記録する媒体が磁気円板である。磁気円
板上にデータを記録する場合、必ずデータが正常に書き
込めない場所が円板上に存在する。このデータが正常に
書き込めないエリアを代替するのが磁気ディスク装置の
代替である。しかし、半導体ディスク装置の場合、デー
タを記録する媒体が半導体メモリであり正常に書き込め
ないエリアは事実上存在しない。書き込めないエリアが
存在しないので磁気ディスク装置のような代替機能は適
用していないのが一般的である。また、磁気ディスク装
置の代替動作はメーカーが生産段階で実施するか、上位
装置からのフォーマットコマンドによって行われるもの
であり、生産段階などで代替動作を必要とすることは半
導体ディスク装置の場合は有り得ない。

【００１４】この実施例は、磁気ディスク装置で実施す
るような生産時や出荷時の代替動作は行わず、半導体デ
ィスク装置の電源投入時に毎回半導体ディスク装置の半
導体メモリ部をチェックすることにより故障が発生した
場合には、装置内部で自動的に判断して、装置の代替領
域に代替動作を実行する。（磁気ディスク装置では起動
時に磁気ディスク装置全体の欠陥チェックを実施して自
動的に内部で代替するような機能を有していない）点に
特徴がある。また、半導体ディスク装置動作時に、リー
ド時のデータ転送で故障を検出して、転送終了後に装置
内部で判断し、欠陥発生を認識した場合には自動的に装
置の代替領域に代替動作を実行する（代替するデータは
自動的に修正して代替領域に転送する）ことを特徴とし
ている。磁気ディスク装置でもインタフェースからの応
答時に欠陥が確認された場合には代替動作を実行する構
成のものもあるが、インタフェースを介した上位装置か
らのからの代替動作に関する設定が必要である。代替動
作を実行した場合でも代替エリアに転送したデータが正
常な内容を保持している保証はない。

【００１５】以上のように、この実施例によれば、半導
体メモリの故障発生の有無を電源投入時に確認し、自動
的に代替動作を実行する為、半導体ディスク装置の故障
を未然に防ぐことができる。また、インタフェースから
のリード中に半導体メモリの故障を検出した場合（リー
ドエラー検出回路により判断される）インタフェースに
は修正したデータを送出し、上位装置には故障を意識さ
せず、転送終了後、該当するエラー発生箇所を内部的に
チェックし故障が確認された場合には代替メモリ領域に
自動的に修正したデータを移動することができる（代替
動作の設定をインタフェースを介して上位装置から行う
必要はない）。また、従来の半導体ディスク装置では電
源投入後に記憶領域全面の欠陥チェックは実行していな
い。その為、メモリ部の故障により欠陥が発生した場
合、起動後インタフェースから欠陥の発生したブロック
をアクセスするまで装置の異常に気づかず、アクセスし
た場合には欠陥を回避する手段を持たない。（半導体デ
ィスク装置を接続するシステム全体の故障につなが
る。）この実施例では、起動時に欠陥を自動的に代替す
る為、半導体メモリ部の故障による半導体ディスク装置
を接続するシステム全体の故障を回避することができ
る。また、前述したように、磁気ディスク装置では電源
投入後に記憶領域全面の欠陥チェックは実行していない
為、上記従来の半導体ディスク装置と同様にインタフェ
ースから該当する欠陥ブロックをアクセスするまで代替
動作を実行しない。磁気ディスク装置の場合、欠陥は磁
気円板上の物理的なキズにより発生することが多く、欠
陥が発生した場合には早急に代替動作を実行しない場
合、欠陥が増大し、代替動作を実行しても該当ブロック
のデータを正常に代替エリアに移動させることが出来な
くなる可能性が高い。また、磁気ディスク装置では動作
中に発生した欠陥に関しては通常動作中に代替する機能
を有しているがこの動作を実行させるためにはインタフ
ェースを介した上位装置からの設定が必要である。しか
し、この実施例ではインタフェースを介した上位装置か
らの設定によらず故障は自動的に代替する。

【００１６】実施例２．なお、上記実施例では、半導体
メモリー部４と代替用半導体メモリー部７を分割した例
を示したが同一メモリー部内を分割して使用しても同等
の効果が得られる。

【００１７】実施例３．また、上記実施例では、不揮発
性メモリー部６を半導体メモリー部４と代替用半導体メ
モリー部７から分割した例を示したが、同一メモリー部
内を分割して使用しても同等の効果が得られる。ただ
し、不揮発性メモリー部６として用いられる部分はバッ
テリーバックアップすることにより、あるいは、フラッ
シュメモリー等を用いることにより不揮発性である必要
がある。

【００１８】実施例４．また、上記実施例では、自己診
断を電源投入後に毎回行う場合を示したが、電源投入後
に行うのではなく、コマンドを入力して任意の時点で実
行させるようにしてもよい。またタイマ機能をもたせ
て、自己診断をたとえば２４時間ごとに実行させるよう
にしてもよい。

【００１９】実施例５．また、上記実施例では、電源投
入時の代替と動作中の代替の両方有している場合を示し
たが、いずれか一方を有している場合でもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、半導体
メモリー部に故障が発生した場合に自動的に代替用半導
体メモリー部に割り付けるように構成したので、使用時
に半導体メモリー部が故障した場合でも、すぐに装置の
故障に結びつくことはなく、高信頼性の半導体ディスク
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブロック図。

【図２】本発明の動作のフローチャート図。

【図３】本発明の不揮発性メモリー部の代替割付けテー
ブルの一例を示す図。

【図４】従来のブロック図。

【図５】従来の動作のフローチャート図である。

【符号の説明】

１ インタフェース制御部 ２ データ転送部 ３ マイクロプロセッサ ４ 半導体メモリー部 ５ データ転送エラー検出訂正部 ６ 転送エラー情報を記憶する為の不揮発性メモリー部 ７ 代替用の半導体メモリー部 ８ インタフェース制御部 ９ データ転送制御部 １０ マイクロプロセッサ １１ 半導体メモリー部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する半導体ディスク装置 （ａ）半導体記憶素子で構成されたメモリー、（ｂ）他
   の装置とのインタフェースを制御するインターフェース
   制御部、（ｃ）上記メモリーと上記インターフェース制
   御部との間にあって、インターフェース制御部からの要
   求によりメモリーへアクセスするデータ転送制御部、
   （ｄ）上記メモリーの故障箇所をチェックし、故障箇所
   がある場合には、これを代替する代替手段。
2. 【請求項２】 以下の要素を有する半導体ディスク装置 （ａ）半導体記憶素子で構成されたメモリー、（ｂ）上
   位装置とのインタフェースを制御するインターフェース
   制御部、（ｃ）上記メモリーと上記インターフェース制
   御部との間にあって、インターフェース制御部からの要
   求によりメモリーへアクセスするデータ転送制御部、
   （ｄ）上記データ転送制御部によるデータの転送により
   メモリーの故障が確認された場合、これを代替する代替
   手段。