JPH0778769B2 - データ記憶システム - Google Patents

データ記憶システム

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JPH0778769B2
JPH0778769B2 JP4275622A JP27562292A JPH0778769B2 JP H0778769 B2 JPH0778769 B2 JP H0778769B2 JP 4275622 A JP4275622 A JP 4275622A JP 27562292 A JP27562292 A JP 27562292A JP H0778769 B2 JPH0778769 B2 JP H0778769B2
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JP
Japan
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memory
data
volatile
cache
power supply
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JP4275622A
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JPH05225074A (ja
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マイケル・ハワード・ハータング
シャンカー・シン
フォレスト・リー・ウェイド
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International Business Machines Corp
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International Business Machines Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/08Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/141Battery and back-up supplies
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/16Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20Error 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
    • G06F11/2015Redundant power supplies

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データの喪失を防止す
る記憶装置に関し、特に、独立した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不揮発性であり、即ち
電力供給停止が生じても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】あるタイプの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、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される
前に電力供給停止が発生すれば、データは喪失される。
【0004】不揮発性メモリ(NVS)は、電力供給停
止の場合、バッテリによる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される。
NVSのコストの経済性を考慮した場合、大量のデータ
のアプリケーションで使用できるに十分な大規模での実
行が阻まれる。
【0005】キャッシュメモリとNVSとの間には技術
的な差異がある。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SRAM(スタティック・
ランダム・アクセス・メモリ)で通常実施される。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非独
立性のキャッシュメモリを実施することは、全てのアプ
リケーションに対しては適していないスキームをもたら
すことになる。
【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す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チェックサムを含んで
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チェックサムデータから再構
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
られる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。
【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。
【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。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。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、各々がキャッ
シュセクションと不揮発性セクションに仕切られている
複数の分割された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。各メモリシステムは独自の
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。単一メモリシステム内の両セク
ションに同一データブロックは記憶されていない。デー
タの修正されたブロックは、一つのメモリシステムのキ
ャッシュセクションと、別のメモリシステムの不揮発性
セクションに記憶される。したがって、電源のいずれか
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
データのいずれも喪失されない。
【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、同数の不揮発性メモリとから
なり、各キャッシュメモリと各不揮発性メモリは対にさ
れてメモリシステムを構成する。各メモリシステムは独
立した電源に接続されている。修正されたデータは1つ
の対のキャッシュメモリと他の対の不揮発性メモリに記
憶されており、これらの対は同じ電源には接続されてい
ない。
【0016】
【実施例】本発明を、本発明の具体的実施例を示す添付
図面を参照して以下詳細に説明する。図で同じ参照番号
は同じ要素を示している。
【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、情報が一方のメモリシステムのキャ
ッシュメモリに、かつ同時に、他方のメモリシステムの
不揮発性記憶装置に書き込まれるようにしてなされる。
例えば、システムバス121に到来する記憶されるべき
情報はマルチプレクサ/デマルチプレクサ(MUX/D
EMUX)119によって制御される。書込まれるべき
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 1
11に記憶される。
【0018】個別のメモリシステムに対する電源がキャ
ッシュ1のメモリ105およびNVS1のメモリ109
用として電源1 101で示されている。電源2 10
3はキャッシュ2のメモリ107とNVS2のメモリ1
11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によってな
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へ書込まれ、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
れる情報は対向するメモリシステムの不揮発性記憶装置
にも書き込まれる。もし特定のメモリシステムに対する
電源が故障すれば、故障した電源に関連したキャッシュ
メモリのデータを他方のメモリ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できる。
【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
テムを示す。不揮発性記憶装置のバッテリバックアップ
電源は図示していない。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、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、N
VS2がキャッシュ1と対にされ、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、停電はそれらが給
電するシステムキャッシュのみにおいて起る。図2から
判るように、メモリに記憶された情報は、たとえ3個全
ての電源が故障したとしても残存する。
【0021】
【発明の効果】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、同数の不揮発性メモリとか
らなり、各キャッシュメモリと各不揮発性メモリは対に
されてメモリシステムを構成する。各メモリシステムは
独立した電源に接続されている。修正されたデータは1
つの対のキャッシュメモリと他の対の不揮発性メモリに
記憶されており、これらの対は同じ電源には接続されて
いない。従って、いずれかのメモリシステムの電源供給
が停止しても、さらには全てのメモリシステムに電源供
給が一斉に停止しても、データは残存する。
【図面の簡単な説明】
【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。
【符号の説明】
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 (56)参考文献 特開 平2−118745(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】揮発性の第1セクションおよび不揮発性の
    第2のセクションにそれぞれ分割されている第1および
    第2メモリ・システムと、 前記第1および第2メモリ・システムにそれぞれ電力を
    供給する第1および第2電源と、 前記第1メモリシステムの前記第1セクションおよび前
    記第2メモリシステムの前記第2セクションに、または
    前記第1メモリシステムの前記第2セクションおよび前
    記第2メモリシステムの前記第1セクションに同一デー
    タを並列的に記憶する手段と、 を備えるデータ記憶システム。
  2. 【請求項2】n個(nは2以上の整数)の電源と、 インタフェース手段によりアクセスされるロケーション
    にデータを記憶するための、それぞれ揮発性メモリおよ
    び不揮発性メモリの対よりなるn対のメモリシステム
    と、 前記n個の電源を前記n対のメモリシステムのそれぞれ
    に結合する手段と、 前記n個の揮発性メモリの選択された1つと該1つの揮
    発性メモリがつながれている電源とは異なる電源に接続
    された選択された1つの不揮発性メモリのインターフェ
    ース手段に同一書込みデータを結合する手段と、 を備えるデータ記憶システム。
JP4275622A 1991-11-20 1992-10-14 データ記憶システム Expired - Lifetime JPH0778769B2 (ja)

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 JPH05225074A (ja) 1993-09-03
JPH0778769B2 true JPH0778769B2 (ja) 1995-08-23

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ID=25165027

Family Applications (1)

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JP4275622A Expired - Lifetime JPH0778769B2 (ja) 1991-11-20 1992-10-14 データ記憶システム

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EP (1) EP0543582B1 (ja)
JP (1) JPH0778769B2 (ja)
KR (1) KR960001947B1 (ja)
CA (1) CA2072728A1 (ja)
DE (1) DE69204143T2 (ja)

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CA2072728A1 (en) 1993-05-21
KR960001947B1 (ko) 1996-02-08
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EP0543582B1 (en) 1995-08-16

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