JPH08287583A - ディスク駆動装置の電力管理システムおよび方法 - Google Patents
ディスク駆動装置の電力管理システムおよび方法Info
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- JPH08287583A JPH08287583A JP8064334A JP6433496A JPH08287583A JP H08287583 A JPH08287583 A JP H08287583A JP 8064334 A JP8064334 A JP 8064334A JP 6433496 A JP6433496 A JP 6433496A JP H08287583 A JPH08287583 A JP H08287583A
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディスク駆動ユニットによる電力消費量を最
適化するシステムおよび方法。 【解決手段】 このシステムおよび方法では、駆動装置
非活動予測回路５８が履歴使用データを監視分析し、予
測非活動期間を計算する。予測非活動期間の信号を使用
して、制御論理回路５４は駆動装置５２の回転速度を、
１つまたは複数の中間回転速度のうちの第１の速度にま
で低下させる。非活動状態が続くと、さらに速度が低下
し、最終的には駆動装置の電源が切れる。駆動装置は、
要求に応じて回転速度を増加させる。
適化するシステムおよび方法。 【解決手段】 このシステムおよび方法では、駆動装置
非活動予測回路５８が履歴使用データを監視分析し、予
測非活動期間を計算する。予測非活動期間の信号を使用
して、制御論理回路５４は駆動装置５２の回転速度を、
１つまたは複数の中間回転速度のうちの第１の速度にま
で低下させる。非活動状態が続くと、さらに速度が低下
し、最終的には駆動装置の電源が切れる。駆動装置は、
要求に応じて回転速度を増加させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、コンピュ
ータ・システムにおける電力の管理に関し、より詳細に
は、パーソナル・コンピュータにおけるディスク駆動装
置の電力消費量に関する。
ータ・システムにおける電力の管理に関し、より詳細に
は、パーソナル・コンピュータにおけるディスク駆動装
置の電力消費量に関する。
【０００２】
【従来の技術】ラップトップ型コンピュータ・システム
のディスク駆動装置は、動作時にかなりの量の電力を消
費する。例えば、２．５インチ・ディスク駆動装置は、
総システム電力の最大３０％を消費し、１．８インチ駆
動装置は、最大２０％を消費する。ディスク駆動装置の
電力消費量を減らすための従来技術の方法は、あるタイ
ムアウト期間（一般に数分）後に駆動装置の電力を遮断
し、システム活動が再開した時に駆動装置に電力を再投
入するものである。しかしながら、（一般に、ディスク
制御装置の外部のソフトウェアで実行される）この方法
には、次のようないくつかの欠点がある。ａ）オフ状態
のディスク駆動装置が一定速度に達するのにかなりの遅
延時間がある（この遅延は、一般に数秒台であり、場合
によっては、多くのユーザにとって容認できない遅延と
なる）。ｂ）ディスク駆動装置をオフ状態から一定速度
まで加速するのにかなりの電力が必要である（これによ
り、ディスク駆動装置の電力を遮断する利点が打ち消さ
れる）。ｃ）駆動装置の電力を頻繁に遮断し再投入する
ことにより、駆動装置が故障する可能性が大きくなる。
ｄ）システムの活動度を検出する従来技術の方法では、
ある一定の所定の「タイムアウト」期間が活動なしに経
過するまで、駆動装置を高い電力消費率で動作させる必
要があり、その後に駆動装置の電力を遮断する利点が打
ち消される。
のディスク駆動装置は、動作時にかなりの量の電力を消
費する。例えば、２．５インチ・ディスク駆動装置は、
総システム電力の最大３０％を消費し、１．８インチ駆
動装置は、最大２０％を消費する。ディスク駆動装置の
電力消費量を減らすための従来技術の方法は、あるタイ
ムアウト期間（一般に数分）後に駆動装置の電力を遮断
し、システム活動が再開した時に駆動装置に電力を再投
入するものである。しかしながら、（一般に、ディスク
制御装置の外部のソフトウェアで実行される）この方法
には、次のようないくつかの欠点がある。ａ）オフ状態
のディスク駆動装置が一定速度に達するのにかなりの遅
延時間がある（この遅延は、一般に数秒台であり、場合
によっては、多くのユーザにとって容認できない遅延と
なる）。ｂ）ディスク駆動装置をオフ状態から一定速度
まで加速するのにかなりの電力が必要である（これによ
り、ディスク駆動装置の電力を遮断する利点が打ち消さ
れる）。ｃ）駆動装置の電力を頻繁に遮断し再投入する
ことにより、駆動装置が故障する可能性が大きくなる。
ｄ）システムの活動度を検出する従来技術の方法では、
ある一定の所定の「タイムアウト」期間が活動なしに経
過するまで、駆動装置を高い電力消費率で動作させる必
要があり、その後に駆動装置の電力を遮断する利点が打
ち消される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、これらの
欠点を考慮すれば、ディスク駆動装置の電力消費量を管
理するよりよい方法が必要であることが明らかである。
欠点を考慮すれば、ディスク駆動装置の電力消費量を管
理するよりよい方法が必要であることが明らかである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンピュータ
のディスク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間中に
電力を保存する方法であって、ａ）ディスク駆動装置の
アクセスの各発生を監視するステップと、ｂ）各ディス
ク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間の長さを測定
するステップと、ｃ）測定した非活動期間の長さに基づ
いて、測定した非活動期間の後の、次の非活動期間の長
さを予測するステップと、ｄ）次の非活動期間の予測し
た長さが所定の値よりも大きい場合に、ディスク駆動装
置の回転速度を下げるステップとを含む。
のディスク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間中に
電力を保存する方法であって、ａ）ディスク駆動装置の
アクセスの各発生を監視するステップと、ｂ）各ディス
ク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間の長さを測定
するステップと、ｃ）測定した非活動期間の長さに基づ
いて、測定した非活動期間の後の、次の非活動期間の長
さを予測するステップと、ｄ）次の非活動期間の予測し
た長さが所定の値よりも大きい場合に、ディスク駆動装
置の回転速度を下げるステップとを含む。
【０００５】本発明の１実施形態では、回転速度を段階
的に低下させる。すなわち、必ずしも速度を完全に停止
させる必要のない「スピンダウン」モードで行う。
的に低下させる。すなわち、必ずしも速度を完全に停止
させる必要のない「スピンダウン」モードで行う。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、コンピュータのディス
ク駆動装置サブシステムにおいて電力を保存する新規の
システムおよび方法である。この方法は、ディスク駆動
装置の回転速度をシステムの活動度の関数として変化さ
せるものである。ディスク駆動装置が消費する電力量
は、駆動装置を回転させる速度と関係があることが周知
である。しかし、従来技術のオン・オフ方法の代わり
に、本方法では、多数の電力レベル状態を使用する。例
えば、最高速度とオフの間の１つの中間状態として（最
大速度の１／３程度の）低速を使用することができる。
ディスク駆動装置は、最高速度で動作させる必要がある
ことを示す活動度の動揺が検出されるまで、低速で、す
なわち中間状態で動作させる。ディスクが非活動状態で
あることが分かると、駆動装置をオフ状態にする。追加
の状態を含めることによって、回転速度をさらに細分化
することができる。
ク駆動装置サブシステムにおいて電力を保存する新規の
システムおよび方法である。この方法は、ディスク駆動
装置の回転速度をシステムの活動度の関数として変化さ
せるものである。ディスク駆動装置が消費する電力量
は、駆動装置を回転させる速度と関係があることが周知
である。しかし、従来技術のオン・オフ方法の代わり
に、本方法では、多数の電力レベル状態を使用する。例
えば、最高速度とオフの間の１つの中間状態として（最
大速度の１／３程度の）低速を使用することができる。
ディスク駆動装置は、最高速度で動作させる必要がある
ことを示す活動度の動揺が検出されるまで、低速で、す
なわち中間状態で動作させる。ディスクが非活動状態で
あることが分かると、駆動装置をオフ状態にする。追加
の状態を含めることによって、回転速度をさらに細分化
することができる。
【０００７】本発明の重要な特徴は、多数の回転速度
で、信頼性をもってデータをディスクに書き込みディス
クから読み取ることができることである。これは、どん
な速度でも信頼できるビット・パルスを生成する、磁気
抵抗ヘッドの使用によって可能となった。ディスク制御
装置は、多数のビット伝送速度に同期させるためのプロ
グラマブル位相ロック・ループ（ＰＬＬ）を含む。（プ
ログラマブルＰＬＬは、当業者には周知である。ＰＬＬ
は、Ｗ．Ｃ．リンドシー（Ｌｉｎｄｓｅｙ）およびＣ．
Ｍ．チー（Ｃｈｉｅ）の論文「Ａ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ
ＤｉｇｉｔａｌＰｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ
ｓ」、ＩＥＥＥ Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ．６９、ｐｐ．４１
０−４３１（１９８１年４月）、Ｒ．Ｍ．ヒックリング
（Ｈｉｃｋｌｉｎｇ）の論文「Ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈ
ｉｐ ２ Ｇｂｉｔ／ｓ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｃｏｖｅｒ
ｙ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」、Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＲＦ
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｘｐｏ，８８、Ｃａｒｄｉｆ
ｆ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ刊（米国カリフォルニア州ア
ナハイム）、ｐｐ．４９３−４９７（１９８８年２月１
０〜１２日）、Ｓ．ハオ（Ｈａｏ）およびＹ．プーチャ
ン（Ｐｕｑｉａｎｇ）の論文「Ａ Ｈｉｇｈ Ｌｏｃｋ
−Ｉｎ Ｓｐｅｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｈａｓｅ−Ｌ
ｏｃｋｅｄＬｏｏｐ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｆ
Ｃｏｍｍ．Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．３、ｐｐ．３６５−３
６８（１９９１年３月）に詳細に記載されている。上記
各論文を参照により本明細書に組み込む。）ＰＬＬの周
波数を変化させ、それを再同期させるのに要する時間
は、数マイクロ秒であり、これは、回転媒体の機械時定
数と比較して非常に短い時間である。したがってＰＬＬ
では、速度変更動作時に目立った遅延が導入されない。
で、信頼性をもってデータをディスクに書き込みディス
クから読み取ることができることである。これは、どん
な速度でも信頼できるビット・パルスを生成する、磁気
抵抗ヘッドの使用によって可能となった。ディスク制御
装置は、多数のビット伝送速度に同期させるためのプロ
グラマブル位相ロック・ループ（ＰＬＬ）を含む。（プ
ログラマブルＰＬＬは、当業者には周知である。ＰＬＬ
は、Ｗ．Ｃ．リンドシー（Ｌｉｎｄｓｅｙ）およびＣ．
Ｍ．チー（Ｃｈｉｅ）の論文「Ａ Ｓｕｒｖｅｙ ｏｆ
ＤｉｇｉｔａｌＰｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ
ｓ」、ＩＥＥＥ Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ．６９、ｐｐ．４１
０−４３１（１９８１年４月）、Ｒ．Ｍ．ヒックリング
（Ｈｉｃｋｌｉｎｇ）の論文「Ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈ
ｉｐ ２ Ｇｂｉｔ／ｓ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｃｏｖｅｒ
ｙ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃ
ｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」、Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＲＦ
ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｘｐｏ，８８、Ｃａｒｄｉｆ
ｆ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ刊（米国カリフォルニア州ア
ナハイム）、ｐｐ．４９３−４９７（１９８８年２月１
０〜１２日）、Ｓ．ハオ（Ｈａｏ）およびＹ．プーチャ
ン（Ｐｕｑｉａｎｇ）の論文「Ａ Ｈｉｇｈ Ｌｏｃｋ
−Ｉｎ Ｓｐｅｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｈａｓｅ−Ｌ
ｏｃｋｅｄＬｏｏｐ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｆ
Ｃｏｍｍ．Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．３、ｐｐ．３６５−３
６８（１９９１年３月）に詳細に記載されている。上記
各論文を参照により本明細書に組み込む。）ＰＬＬの周
波数を変化させ、それを再同期させるのに要する時間
は、数マイクロ秒であり、これは、回転媒体の機械時定
数と比較して非常に短い時間である。したがってＰＬＬ
では、速度変更動作時に目立った遅延が導入されない。
【０００８】この方法の他の重要な要素は、ディスク駆
動装置の活動度を検出または予測する手段、およびディ
スク駆動装置の回転速度を変化させるための方針であ
る。活動度は、ディスクがアクセスされるたびにリセッ
トされるタイマをディスク・ドライブ制御装置に設ける
ことによって容易に監視できる。タイマの値は、回転速
度の変更をいつ行うかを決定するアルゴリズムへの入力
として使用できる。活動度の予測は、データの大きいブ
ロックをディスクとの間で転送するファイル・システム
またはディスク・キャッシュ・ソフトウェアに、活動度
予測アルゴリズム（後で説明する）を組み込むことによ
って実施できる。
動装置の活動度を検出または予測する手段、およびディ
スク駆動装置の回転速度を変化させるための方針であ
る。活動度は、ディスクがアクセスされるたびにリセッ
トされるタイマをディスク・ドライブ制御装置に設ける
ことによって容易に監視できる。タイマの値は、回転速
度の変更をいつ行うかを決定するアルゴリズムへの入力
として使用できる。活動度の予測は、データの大きいブ
ロックをディスクとの間で転送するファイル・システム
またはディスク・キャッシュ・ソフトウェアに、活動度
予測アルゴリズム（後で説明する）を組み込むことによ
って実施できる。
【０００９】図１に、本発明のシステムの好ましい実施
形態のブロック図を示す。このシステムは、ディスク駆
動装置５２の状態を制御するディスク・ドライブ制御装
置５０を含む。好ましい実施形態では、ディスク駆動装
置は、ＩＢＭ社が製造しているような磁気抵抗読み書き
ヘッドを備える。ディスク駆動装置は、故障の心配をな
くすために、ディスクが停止する前にヘッドを安全に退
避させるアクチュエータを使用することが好ましい。
形態のブロック図を示す。このシステムは、ディスク駆
動装置５２の状態を制御するディスク・ドライブ制御装
置５０を含む。好ましい実施形態では、ディスク駆動装
置は、ＩＢＭ社が製造しているような磁気抵抗読み書き
ヘッドを備える。ディスク駆動装置は、故障の心配をな
くすために、ディスクが停止する前にヘッドを安全に退
避させるアクチュエータを使用することが好ましい。
【００１０】ディスク・ドライブ制御装置は、以下に説
明するようにプログラムされた、制御装置５０の他の各
種構成要素の動作を制御する、制御論理回路５４を備え
る。タイマ５６は、制御論理回路にタイミング情報を提
供して、制御論理回路が、例えば、ディスクの現在の活
動または非活動の持続時間、または特定の状態（例え
ば、ディスク速度）におけるディスク駆動装置の動作の
持続時間を決定できるようにする。タイマは、データ転
送の開始および停止またはディスク駆動装置の状態の変
化を示す、制御論理回路からの信号によって動作する。
明するようにプログラムされた、制御装置５０の他の各
種構成要素の動作を制御する、制御論理回路５４を備え
る。タイマ５６は、制御論理回路にタイミング情報を提
供して、制御論理回路が、例えば、ディスクの現在の活
動または非活動の持続時間、または特定の状態（例え
ば、ディスク速度）におけるディスク駆動装置の動作の
持続時間を決定できるようにする。タイマは、データ転
送の開始および停止またはディスク駆動装置の状態の変
化を示す、制御論理回路からの信号によって動作する。
【００１１】駆動装置非活動予測機構５８は、タイマ５
６からタイミング信号を受信し、ディスクの現在の活動
および非活動の持続時間を監視し、連続して更新される
非活動予想信号を生成する。これらの予測を行う方法に
ついては、図１を参照して詳細に検討する。非活動予測
信号は、制御論理回路５４に提供され、電力消費量を最
適化するために、ディスク駆動装置の状態の変化を管理
するのに使用される。
６からタイミング信号を受信し、ディスクの現在の活動
および非活動の持続時間を監視し、連続して更新される
非活動予想信号を生成する。これらの予測を行う方法に
ついては、図１を参照して詳細に検討する。非活動予測
信号は、制御論理回路５４に提供され、電力消費量を最
適化するために、ディスク駆動装置の状態の変化を管理
するのに使用される。
【００１２】制御論理回路５４は、モータ制御論理回路
６０に状態変更命令を提供する。モータ制御論理回路６
０は、該当する場合、状態変更命令を、ディスク駆動装
置５２の回転速度を増減するための出力制御信号に変換
する。適切なモータ制御論理回路は、制御論理回路５４
から受信したデジタル制御信号をアナログ・ディスク駆
動装置モータ制御信号に変換できるものである。
６０に状態変更命令を提供する。モータ制御論理回路６
０は、該当する場合、状態変更命令を、ディスク駆動装
置５２の回転速度を増減するための出力制御信号に変換
する。適切なモータ制御論理回路は、制御論理回路５４
から受信したデジタル制御信号をアナログ・ディスク駆
動装置モータ制御信号に変換できるものである。
【００１３】制御論理回路５４はまた、回転速度を変化
させてディスク駆動装置からデータを読み取り、ディス
ク駆動装置にデータを書き込むことができるように、プ
ログラマブル位相ロック・ループ（ＰＬＬ）６２にビッ
ト伝送速度命令を提供する。ＰＬＬには、データ・フォ
ーマット化論理（ＤＦＬ）回路６４も結合されている。
ＤＦＬ回路は、ＰＬＬ６２によってディスク駆動装置か
ら読み取られるデータを、ホスト・プロセッサへ転送す
るのに適した形にフォーマットする。ＤＦＬ回路はま
た、プロセッサからのデータを、ディスク駆動装置に書
き込むために必要に応じてフォーマットする。具体的に
は、ＤＦＬは、ディスクに書き込む前にデータのブロッ
クをレコードに分割し、誤り検出用のＣＲＣコードをレ
コードに追加し、かつディスク上に書き込まれるフォー
マットにデータを符号化する。データ・バッファ６６
は、ホスト・プロセッサからのデータおよびホスト・プ
ロセッサ向けのデータを緩衝する。
させてディスク駆動装置からデータを読み取り、ディス
ク駆動装置にデータを書き込むことができるように、プ
ログラマブル位相ロック・ループ（ＰＬＬ）６２にビッ
ト伝送速度命令を提供する。ＰＬＬには、データ・フォ
ーマット化論理（ＤＦＬ）回路６４も結合されている。
ＤＦＬ回路は、ＰＬＬ６２によってディスク駆動装置か
ら読み取られるデータを、ホスト・プロセッサへ転送す
るのに適した形にフォーマットする。ＤＦＬ回路はま
た、プロセッサからのデータを、ディスク駆動装置に書
き込むために必要に応じてフォーマットする。具体的に
は、ＤＦＬは、ディスクに書き込む前にデータのブロッ
クをレコードに分割し、誤り検出用のＣＲＣコードをレ
コードに追加し、かつディスク上に書き込まれるフォー
マットにデータを符号化する。データ・バッファ６６
は、ホスト・プロセッサからのデータおよびホスト・プ
ロセッサ向けのデータを緩衝する。
【００１４】制御論理回路５４はまた、コンピュータ・
システムのホスト・プロセッサ（図示せず）と両方向に
結合されている。ホスト・プロセッサは、ディスクに書
き込まれる特定のデータ、ＤＭＡセットアップ用のホス
ト・メモリ内のアドレス、データ転送を実行するための
種々の制御信号などの情報を制御論理回路に提供する。
システムのホスト・プロセッサ（図示せず）と両方向に
結合されている。ホスト・プロセッサは、ディスクに書
き込まれる特定のデータ、ＤＭＡセットアップ用のホス
ト・メモリ内のアドレス、データ転送を実行するための
種々の制御信号などの情報を制御論理回路に提供する。
【００１５】本発明の１実施形態では、制御論理回路５
４によって実行されるアルゴリズムは、簡単なものであ
る。例えば、非活動時間の固定しきい値を使用して、デ
ィスク駆動装置からのデータの読取りおよびディスク駆
動装置へのデータの書込みを続けながら、回転速度を次
に低い状態に下げる。しかしながら、好ましい実施形態
では、アルゴリズムは、駆動装置の活動履歴を考慮に入
れてより精巧にすることができる。例えば、米国特許第
５３５５３６６号（参照により本明細書に組み込む）に
開示されている方式を使用することにより、適応無限イ
ンパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）に基づいて、非活動予
測アルゴリズムを実施することができる。この方式によ
れば、ディスク制御装置タイマ５６によって示される現
在の非活動期間と前の予測から、次の非活動期間の予測
長さが次のように決定される。 Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−αＤn） （１） 上式で、Ｌn+1は、次の非活動期間の予測長さ、Ｇnは、
現非活動期間の長さ、Ｌnは、前の予測非活動期間の長
さ、αは、前の予測に与えられる重みを決定する適応経
時係数、Ｄnは、現活動期間の長さと前の非活動期間の
長さの和である。経時係数αには、非活動予測プロセス
が始まる前に、デフォルト経時係数が事前ロードされ
る。このデフォルト経時係数α0は、様々なディスク駆
動装置の活動パターンについて予測誤差が最小となるよ
うに、事前計算される。経時係数αは、ロードされた
後、動的に調整され、予測誤差の符号に応じて増減する
ことができる。予測した非活動期間Ｌn+1が実際の期間
よりも長い場合、αの値は増加する。同様に、Ｌn+1が
実際の期間よりも短い場合、αの値は減少する。
４によって実行されるアルゴリズムは、簡単なものであ
る。例えば、非活動時間の固定しきい値を使用して、デ
ィスク駆動装置からのデータの読取りおよびディスク駆
動装置へのデータの書込みを続けながら、回転速度を次
に低い状態に下げる。しかしながら、好ましい実施形態
では、アルゴリズムは、駆動装置の活動履歴を考慮に入
れてより精巧にすることができる。例えば、米国特許第
５３５５３６６号（参照により本明細書に組み込む）に
開示されている方式を使用することにより、適応無限イ
ンパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）に基づいて、非活動予
測アルゴリズムを実施することができる。この方式によ
れば、ディスク制御装置タイマ５６によって示される現
在の非活動期間と前の予測から、次の非活動期間の予測
長さが次のように決定される。 Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−αＤn） （１） 上式で、Ｌn+1は、次の非活動期間の予測長さ、Ｇnは、
現非活動期間の長さ、Ｌnは、前の予測非活動期間の長
さ、αは、前の予測に与えられる重みを決定する適応経
時係数、Ｄnは、現活動期間の長さと前の非活動期間の
長さの和である。経時係数αには、非活動予測プロセス
が始まる前に、デフォルト経時係数が事前ロードされ
る。このデフォルト経時係数α0は、様々なディスク駆
動装置の活動パターンについて予測誤差が最小となるよ
うに、事前計算される。経時係数αは、ロードされた
後、動的に調整され、予測誤差の符号に応じて増減する
ことができる。予測した非活動期間Ｌn+1が実際の期間
よりも長い場合、αの値は増加する。同様に、Ｌn+1が
実際の期間よりも短い場合、αの値は減少する。
【００１６】Ｌn+1の予測値を使用して、駆動装置を異
なる状態に切り換えるかどうか、すなわち、回転速度を
調整するかどうかを決定する。ディスク活動度が高い
間、Ｌn+1は小さいままであり、回転速度を下げること
はできない。Ｌn+1の値が大きいと、最近の活動度が低
かったことを示し、かつ近い将来に活動が起こる可能性
はないことを示す。Ｌn+1の値がこのように大きいと、
ディスク駆動装置の回転速度の低下がトリガされる。Ｌ
n+1の値がある大きい所定の値よりも大きい場合、ディ
スク・モータへの電力を零に切り下げて、ディスクを速
度制限なしに自由に回転させ、さらに電力を節約するこ
とができる。ディスクがこのように「スピンダウン」し
ている間に、ディスクにデータをシークする要求が出さ
れたときは、モータは、遅い回転速度のうちの１つに速
度を上げるだけである。同時に、ディスクのアクセス
は、一般に群をなして発生するので、予測アルゴリズム
は、その予測をより短い値にリセットする。それが最高
のディスク性能を得るのに望ましいと考えられる場合、
ソフトウェアからの制御の下で、速度をスピンダウンか
ら最高速度に戻すように、ディスクの特性を設定するこ
とができる。
なる状態に切り換えるかどうか、すなわち、回転速度を
調整するかどうかを決定する。ディスク活動度が高い
間、Ｌn+1は小さいままであり、回転速度を下げること
はできない。Ｌn+1の値が大きいと、最近の活動度が低
かったことを示し、かつ近い将来に活動が起こる可能性
はないことを示す。Ｌn+1の値がこのように大きいと、
ディスク駆動装置の回転速度の低下がトリガされる。Ｌ
n+1の値がある大きい所定の値よりも大きい場合、ディ
スク・モータへの電力を零に切り下げて、ディスクを速
度制限なしに自由に回転させ、さらに電力を節約するこ
とができる。ディスクがこのように「スピンダウン」し
ている間に、ディスクにデータをシークする要求が出さ
れたときは、モータは、遅い回転速度のうちの１つに速
度を上げるだけである。同時に、ディスクのアクセス
は、一般に群をなして発生するので、予測アルゴリズム
は、その予測をより短い値にリセットする。それが最高
のディスク性能を得るのに望ましいと考えられる場合、
ソフトウェアからの制御の下で、速度をスピンダウンか
ら最高速度に戻すように、ディスクの特性を設定するこ
とができる。
【００１７】ディスク駆動装置が現在その最大速度より
も低い速度で動作中であり、かつ高い活動度が予測され
またはそれに遭遇している場合、ディスク駆動装置の速
度は増加する。同様に、非活動期間が長く続いている場
合（すなわち、期間がしきい期間よりも大きい場合）、
ディスク駆動装置は完全に電力を遮断される。
も低い速度で動作中であり、かつ高い活動度が予測され
またはそれに遭遇している場合、ディスク駆動装置の速
度は増加する。同様に、非活動期間が長く続いている場
合（すなわち、期間がしきい期間よりも大きい場合）、
ディスク駆動装置は完全に電力を遮断される。
【００１８】ディスク駆動装置の活動度の監視および回
転速度の変更は、関連する活動時間が数秒程度であるの
で、ディスク・ドライブ制御装置内のマイクロコードに
よって実施することが好ましい。図２に、本発明の上記
の機能を実施するための好ましい予測アルゴリズムの流
れ図による実施形態を示す。制御装置上の読取り専用メ
モリ内のドライバ・ソフトウェア中で予測アルゴリズム
が実施できることが当業者には理解されるであろう。
転速度の変更は、関連する活動時間が数秒程度であるの
で、ディスク・ドライブ制御装置内のマイクロコードに
よって実施することが好ましい。図２に、本発明の上記
の機能を実施するための好ましい予測アルゴリズムの流
れ図による実施形態を示す。制御装置上の読取り専用メ
モリ内のドライバ・ソフトウェア中で予測アルゴリズム
が実施できることが当業者には理解されるであろう。
【００１９】図２のアルゴリズムは、次のように進行す
る。手順はブロック２から始まる。ブロック４で、Ｄn
とＬnの値が０に初期設定され、履歴活動情報（Ｌn）ま
たは現活動情報（Ｄn）が知られていないことを示す。
ブロック６で、現非活動情報の追跡を予期して現非活動
期間を初期設定するために、Ｇn（現非活動）が０に設
定される。次に、ブロック８で、ディスク駆動装置が
「活動」状態であるかどうか、すなわち、データが現在
駆動装置に書き込まれまたは駆動装置から読み取られて
いるかどうか判定する。駆動装置が活動状態でない場
合、ブロック１０で、非活動期間を追跡するためにＧn
を増分する。ブロック１０の出力は、判断ブロック８に
戻り、駆動装置が非活動状態である限り、Ｇnの値は引
き続き増分される。したがって、Ｇnの値は、非活動期
間の持続時間に比例する。駆動装置が活動状態になる
と、プロセスは判断ブロック８からブロック１２に進
み、そこで変数ＤnがＧnに等しく設定される。前述した
ように、Ｄnは、現活動期間の長さ（この時点では０）
と前の非活動期間の長さ（この時点ではＧn）の和であ
る。判断ブロック１４で、駆動装置が活動状態であるか
どうか再び判定する。駆動装置がまだ活動状態であれ
ば、ブロック１６でＤnを増分する。ブロック１６の出
力がブロック１４に戻るので、駆動装置が活動状態のま
まである限り、変数Ｄnは引き続き増分される。駆動装
置の活動が停止した場合、ブロック１８で値（Ｌn−α
Ｄn）を計算する。前記で論じたように、αは適応経時
係数である。ブロック２０で、ブロック１８で計算した
値にＧnを加算して、Ｌn+1の値を得る（式（１））。各
活動期間の後で、ブロック２２でＬn+1の値をＬnに等し
く設定し、このＬnの値をブロック６の入力に供給する
ことによって、Ｌn+1の値を更新する。したがって、こ
の対話式手順により、履歴ディスク活動情報を使用し
て、予測非活動持続時間を正確に決定することができ
る。
る。手順はブロック２から始まる。ブロック４で、Ｄn
とＬnの値が０に初期設定され、履歴活動情報（Ｌn）ま
たは現活動情報（Ｄn）が知られていないことを示す。
ブロック６で、現非活動情報の追跡を予期して現非活動
期間を初期設定するために、Ｇn（現非活動）が０に設
定される。次に、ブロック８で、ディスク駆動装置が
「活動」状態であるかどうか、すなわち、データが現在
駆動装置に書き込まれまたは駆動装置から読み取られて
いるかどうか判定する。駆動装置が活動状態でない場
合、ブロック１０で、非活動期間を追跡するためにＧn
を増分する。ブロック１０の出力は、判断ブロック８に
戻り、駆動装置が非活動状態である限り、Ｇnの値は引
き続き増分される。したがって、Ｇnの値は、非活動期
間の持続時間に比例する。駆動装置が活動状態になる
と、プロセスは判断ブロック８からブロック１２に進
み、そこで変数ＤnがＧnに等しく設定される。前述した
ように、Ｄnは、現活動期間の長さ（この時点では０）
と前の非活動期間の長さ（この時点ではＧn）の和であ
る。判断ブロック１４で、駆動装置が活動状態であるか
どうか再び判定する。駆動装置がまだ活動状態であれ
ば、ブロック１６でＤnを増分する。ブロック１６の出
力がブロック１４に戻るので、駆動装置が活動状態のま
まである限り、変数Ｄnは引き続き増分される。駆動装
置の活動が停止した場合、ブロック１８で値（Ｌn−α
Ｄn）を計算する。前記で論じたように、αは適応経時
係数である。ブロック２０で、ブロック１８で計算した
値にＧnを加算して、Ｌn+1の値を得る（式（１））。各
活動期間の後で、ブロック２２でＬn+1の値をＬnに等し
く設定し、このＬnの値をブロック６の入力に供給する
ことによって、Ｌn+1の値を更新する。したがって、こ
の対話式手順により、履歴ディスク活動情報を使用し
て、予測非活動持続時間を正確に決定することができ
る。
【００２０】上記のことに加えて、他の技法を使用し
て、電力消費量をさらに小さくすることができる。活動
が起こらない時間間隔は電力が浪費された期間であるの
で、他の方針を使用して、このデフォルト（タイムアウ
ト値は０と考えることができる）がオーバーライドされ
ない限り、各データ・フェッチの完了後に駆動装置をオ
フにしまたは「スピンダウン」を開始することによっ
て、この浪費を減らすことができる。零タイムアウトを
オーバーライドする１つの手段は、フェッチ・コマンド
に「フェッチ後続行」と「フェッチ後終了」の２つのフ
レーバをもたせることである。第１の種類のフェッチの
後は、駆動装置は活動状態のままである。第２の種類の
フェッチの後は、ディスク・モータの電力が遮断され
る。ディスクが徐々に減速する場合、モータの速度を有
効活動速度に戻す際に生じる遅延が、モータが完全に停
止した場合に生じる遅延よりも小さくなり、またモータ
の速度を動作速度に戻すための電力が減少する。図３
に、この特徴による節約の例を、シーク動作の合間の時
間の関数として示す。この種類の方針は、ソフトウェア
で、例えば、ディスク・ファイル・キャッシュまたはフ
ァイル・システム自体において、最も効果的に実施され
る。
て、電力消費量をさらに小さくすることができる。活動
が起こらない時間間隔は電力が浪費された期間であるの
で、他の方針を使用して、このデフォルト（タイムアウ
ト値は０と考えることができる）がオーバーライドされ
ない限り、各データ・フェッチの完了後に駆動装置をオ
フにしまたは「スピンダウン」を開始することによっ
て、この浪費を減らすことができる。零タイムアウトを
オーバーライドする１つの手段は、フェッチ・コマンド
に「フェッチ後続行」と「フェッチ後終了」の２つのフ
レーバをもたせることである。第１の種類のフェッチの
後は、駆動装置は活動状態のままである。第２の種類の
フェッチの後は、ディスク・モータの電力が遮断され
る。ディスクが徐々に減速する場合、モータの速度を有
効活動速度に戻す際に生じる遅延が、モータが完全に停
止した場合に生じる遅延よりも小さくなり、またモータ
の速度を動作速度に戻すための電力が減少する。図３
に、この特徴による節約の例を、シーク動作の合間の時
間の関数として示す。この種類の方針は、ソフトウェア
で、例えば、ディスク・ファイル・キャッシュまたはフ
ァイル・システム自体において、最も効果的に実施され
る。
【００２１】最後に、データの使用を予期して、メモリ
・キャッシュにデータを探させるためにいくつかの高性
能プロセッサで使用される「タッチ」コマンドを一般化
して、電力節減のために回転媒体とともに使用すること
ができる。本発明者等は、ファイル・キャッシュが、低
電力を得るために積極的に管理されるディスク駆動装置
から最善の性能を得る方法は、モータを起動するため、
初めの「seek but don't bother to read」コマンドで
各アクセス・シーケンスを開始し、その後「フェッチ後
続行」要求を行い、最後のデータに対する「フェッチ後
終了」要求でプロセスを終了することを提案する。これ
らのコマンドは、ホスト・プロセッサにより制御バスを
介して制御装置５０に発行される。したがって、（読取
り／書込みに付随するコードによって示されるような）
連続するアクセスのグループの一部ではない読取り／書
込みの終了時に、駆動装置を遅い回転状態に変更する
（かつその状態に維持する）かまたは電力を遮断するこ
とができる。本発明の好ましい実施形態では、プログラ
マブルＰＬＬは、最高速度と０の間の１つまたは複数の
増分速度で動作できることに留意されたい。ディスク駆
動装置の減速中に読取り／書込み要求が発生すると、駆
動装置の速度は、現在の速度に最も近い許容できる中間
速度を得ようとし、ＰＬＬがそれに応じて調整を行う。
・キャッシュにデータを探させるためにいくつかの高性
能プロセッサで使用される「タッチ」コマンドを一般化
して、電力節減のために回転媒体とともに使用すること
ができる。本発明者等は、ファイル・キャッシュが、低
電力を得るために積極的に管理されるディスク駆動装置
から最善の性能を得る方法は、モータを起動するため、
初めの「seek but don't bother to read」コマンドで
各アクセス・シーケンスを開始し、その後「フェッチ後
続行」要求を行い、最後のデータに対する「フェッチ後
終了」要求でプロセスを終了することを提案する。これ
らのコマンドは、ホスト・プロセッサにより制御バスを
介して制御装置５０に発行される。したがって、（読取
り／書込みに付随するコードによって示されるような）
連続するアクセスのグループの一部ではない読取り／書
込みの終了時に、駆動装置を遅い回転状態に変更する
（かつその状態に維持する）かまたは電力を遮断するこ
とができる。本発明の好ましい実施形態では、プログラ
マブルＰＬＬは、最高速度と０の間の１つまたは複数の
増分速度で動作できることに留意されたい。ディスク駆
動装置の減速中に読取り／書込み要求が発生すると、駆
動装置の速度は、現在の速度に最も近い許容できる中間
速度を得ようとし、ＰＬＬがそれに応じて調整を行う。
【００２２】ディスクが減速するとき、スピンダウンが
開始してから経過した時間からその速度の上限を推定す
ることができる。この推定値を使用して、最も近い許容
速度を見つける。そのチャネルを通る読取りヘッドから
のデータ信号の強度が、所望の速度への収束度の尺度と
して使用される。
開始してから経過した時間からその速度の上限を推定す
ることができる。この推定値を使用して、最も近い許容
速度を見つける。そのチャネルを通る読取りヘッドから
のデータ信号の強度が、所望の速度への収束度の尺度と
して使用される。
【００２３】データに対する最後の要求から長時間が経
過した場合、ハード駆動装置はその速度を徐々に失うの
で、さらに１秒または数秒程度の加速時間が生じる。対
話式システムでは、加速時間（数秒程度）は対話式サー
ビス（一般に数分程度）に対する要求の間に経過した時
間の一部として感知されるので、これにより感知される
性能が低下することはない。また、ディスクがスピンダ
ウンする際にＰＬＬ６２および活動速度を低い値にリセ
ットすることにより、読取りの再開に必要な時間とエネ
ルギーを、ディスク・ファイルが必要とする最大（停止
から最高速度までの）遅延および電力よりも小さい値に
保つことができる。これは、性能のトレードオフ（デー
タ転送速度とエネルギー消費量のどちらをとるか）であ
り、（設定がクライアント・システムであるかサーバー
・システムであるかに応じて）装置のセットアップ時に
行うことができ、また専用アプリケーションにおいてま
たは最新式のオペレーティング・システムにおいて実施
されるような電力管理サブシステムによって使用中に管
理することもできる。
過した場合、ハード駆動装置はその速度を徐々に失うの
で、さらに１秒または数秒程度の加速時間が生じる。対
話式システムでは、加速時間（数秒程度）は対話式サー
ビス（一般に数分程度）に対する要求の間に経過した時
間の一部として感知されるので、これにより感知される
性能が低下することはない。また、ディスクがスピンダ
ウンする際にＰＬＬ６２および活動速度を低い値にリセ
ットすることにより、読取りの再開に必要な時間とエネ
ルギーを、ディスク・ファイルが必要とする最大（停止
から最高速度までの）遅延および電力よりも小さい値に
保つことができる。これは、性能のトレードオフ（デー
タ転送速度とエネルギー消費量のどちらをとるか）であ
り、（設定がクライアント・システムであるかサーバー
・システムであるかに応じて）装置のセットアップ時に
行うことができ、また専用アプリケーションにおいてま
たは最新式のオペレーティング・システムにおいて実施
されるような電力管理サブシステムによって使用中に管
理することもできる。
【００２４】好ましい実施形態では、ディスク駆動装置
は、以下の方針で動作する。アクセスの合間の予測間隔
（Ｌn+1）が最後のアクセス以降の実際の時間ｔよりも
大きい場合、ディスク駆動装置のモータの電力を遮断し
て、次に低い許容回転速度までスピンダウンさせる。経
過した時間ｔが約２Ｌn+1よりも大きい場合、引き続き
駆動装置をスピンダウンさせる。１つの低い速度状態で
動作中であり、予測間隔が現在の実際の間隔よりも低下
した場合、駆動装置の速度を次の状態まで増加させる。
駆動装置が自由スピンダウン状態にあり、読取り／書込
み要求が発生した場合、通常の方針は、次の許容レベル
まで速度を上げるものである。この次のレベルが最大レ
ベルでない場合は、それ以上の加速が必要であるかどう
か判定するために、Ｌn+1を監視する。「ホット」方
針、すなわち予測したアクセス・ボリュームが高い場合
は、ディスクの速度を最高速度に増加する必要がある。
は、以下の方針で動作する。アクセスの合間の予測間隔
（Ｌn+1）が最後のアクセス以降の実際の時間ｔよりも
大きい場合、ディスク駆動装置のモータの電力を遮断し
て、次に低い許容回転速度までスピンダウンさせる。経
過した時間ｔが約２Ｌn+1よりも大きい場合、引き続き
駆動装置をスピンダウンさせる。１つの低い速度状態で
動作中であり、予測間隔が現在の実際の間隔よりも低下
した場合、駆動装置の速度を次の状態まで増加させる。
駆動装置が自由スピンダウン状態にあり、読取り／書込
み要求が発生した場合、通常の方針は、次の許容レベル
まで速度を上げるものである。この次のレベルが最大レ
ベルでない場合は、それ以上の加速が必要であるかどう
か判定するために、Ｌn+1を監視する。「ホット」方
針、すなわち予測したアクセス・ボリュームが高い場合
は、ディスクの速度を最高速度に増加する必要がある。
【００２５】次に、図３を参照すると、本発明のディス
ク駆動装置電力管理技法では、従来の方法と比較してか
なり電力が節約できることが分かる。破線は、従来技術
のシステムで使用されるプリセットされた「タイムアウ
ト」電力低下間隔を表す。例えば、線２０６は、４８秒
の時間枠を使用するシステムによって長時間に消費され
る平均電力を表す。本発明を使用するシステムで消費さ
れる平均電力は、曲線２００で示されるように、かなり
小さいことが分かる。
ク駆動装置電力管理技法では、従来の方法と比較してか
なり電力が節約できることが分かる。破線は、従来技術
のシステムで使用されるプリセットされた「タイムアウ
ト」電力低下間隔を表す。例えば、線２０６は、４８秒
の時間枠を使用するシステムによって長時間に消費され
る平均電力を表す。本発明を使用するシステムで消費さ
れる平均電力は、曲線２００で示されるように、かなり
小さいことが分かる。
【００２６】本発明をその好ましい実施形態に関して詳
細に説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱
することなく、開示した実施形態に修正を加えることが
できることが当業者には理解されよう。
細に説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱
することなく、開示した実施形態に修正を加えることが
できることが当業者には理解されよう。
【００２７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００２８】（１）ａ）ディスク駆動装置のアクセスの
各発生を監視するステップと、 ｂ）前記ディスク駆動装置の各アクセスの合間の非活動
期間の長さを測定するステップと、 ｃ）前記測定した非活動期間の長さに基づいて、前記測
定した非活動期間の後の、次の非活動期間の長さを予測
するステップと、 ｄ）前記次の非活動期間の前記予測した長さが所定の値
よりも大きい場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度
を下げるステップとを含む、コンピュータのディスク駆
動装置のアクセスの合間の非活動期間中に電力を保存す
る方法。 （２）さらに、ディスク・アクセス活動度がしきい値を
超えた場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度を上げ
るステップを含むことを特徴とする、上記（１）に記載
の方法。 （３）前記ディスク・アクセス活動度がしきい値を超え
た場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速度を最大
速度に上げるステップを含むことを特徴とする、上記
（２）に記載の方法。 （４）さらに、測定した前記非活動期間が所定のしきい
値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の電力を遮断
するステップを含むことを特徴とする、上記（１）に記
載の方法。 （５）さらに、連続するアクセスのグループの一部でな
い読取り動作または書込み動作の終了時に、前記駆動装
置の電力を遮断するステップを含むことを特徴とする、
上記（１）に記載の方法。 （６）少なくとも１つの回転データ記憶媒体を含むディ
スク駆動装置と、前記ディスク駆動装置からデータを読
み取るまたは前記ディスク駆動装置にデータを書き込む
ために前記ディスク駆動装置にアクセスする手段と、前
記ディスク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間の長
さを測定する手段と、１つまたは複数の測定した前記非
活動期間に従って、次の非活動期間の長さを予測する手
段と、前記次の非活動期間の予測した長さが所定の値よ
りも大きい場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度を
下げる手段とを含む、データ記憶システム。 （７）さらに、ディスク・アクセス活動度がしきい値を
超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速度を
最大速度に上げる手段を含むことを特徴とする、上記
（６）に記載のシステム。 （８）さらに、前記ディスク・アクセス活動度がしきい
値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速
度を中間速度に上げる手段を含むことを特徴とする、上
記（６）に記載のシステム。 （９）さらに、前記測定した非活動期間が所定のしきい
値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の電力を遮断
する手段を含むことを特徴とする、上記（６）に記載の
システム。 （１０）さらに、連続するアクセスのグループの一部で
ない読取り動作または書込み動作の終了時に、前記駆動
装置の電力を遮断する手段を含むことを特徴とする、上
記（６）に記載のシステム。 （１１）さらに、読み書きヘッドと、前記読み書きヘッ
ドの読み書き動作を制御する制御手段と、前記記憶媒体
の回転を制御するモータ制御装置とを含むことを特徴と
する、上記（６）に記載のシステム。 （１２）さらに、前記記憶媒体の回転を停止させる前に
前記読み書きヘッドを退避させる手段を含むことを特徴
とする、上記（１１）に記載のシステム。 （１３）さらに、前記記憶媒体の回転速度を変化させて
前記記憶媒体からデータを読み取り、前記記憶媒体にデ
ータを書き込む手段を含むことを特徴とする、上記（１
１）に記載のシステム。 （１４）前記回転速度を変化させて読取りおよび書込み
を行う手段が、前記読み書きヘッドに結合された位相ロ
ック・ループを含むことを特徴とする、上記（１３）に
記載のシステム。 （１５）前記予測手段が、 Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−αＤn） を計算する手段を含み、上式で、Ｌn+1は次の非活動期
間の予測長さ、Ｇnは測定した現非活動期間の長さ、Ｌn
は前の予測非活動期間の長さ、αはその駆動装置の適応
経時係数であることを特徴とする、上記（６）に記載の
システム。 （１６）さらに、制御回路に結合され、前記駆動装置の
活動期間および非活動期間を測定する手段を含む、タイ
マを含むことを特徴とする、上記（１５）に記載のシス
テム。 （１７）ディスク活動度が所定のレベルより高いとき、
零よりも大きい第１の回転速度でディスク駆動装置を動
作させるステップと、前記ディスク活動度が所定のレベ
ルより低い値であるとき、零よりも大きいが第１の回転
速度とは異なる、第２の回転速度で前記ディスク駆動装
置を動作させるステップとを含む、ディスク駆動装置を
制御する方法。 （１８）さらに、前記ディスク活動度がいつ所定のレベ
ルまたはそれよりも低くなるかを予測し、前記ディスク
活動度が所定のレベルまで低下する前に、中間回転速度
で前記ディスク駆動装置を動作させるステップを含むこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の方法。
各発生を監視するステップと、 ｂ）前記ディスク駆動装置の各アクセスの合間の非活動
期間の長さを測定するステップと、 ｃ）前記測定した非活動期間の長さに基づいて、前記測
定した非活動期間の後の、次の非活動期間の長さを予測
するステップと、 ｄ）前記次の非活動期間の前記予測した長さが所定の値
よりも大きい場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度
を下げるステップとを含む、コンピュータのディスク駆
動装置のアクセスの合間の非活動期間中に電力を保存す
る方法。 （２）さらに、ディスク・アクセス活動度がしきい値を
超えた場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度を上げ
るステップを含むことを特徴とする、上記（１）に記載
の方法。 （３）前記ディスク・アクセス活動度がしきい値を超え
た場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速度を最大
速度に上げるステップを含むことを特徴とする、上記
（２）に記載の方法。 （４）さらに、測定した前記非活動期間が所定のしきい
値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の電力を遮断
するステップを含むことを特徴とする、上記（１）に記
載の方法。 （５）さらに、連続するアクセスのグループの一部でな
い読取り動作または書込み動作の終了時に、前記駆動装
置の電力を遮断するステップを含むことを特徴とする、
上記（１）に記載の方法。 （６）少なくとも１つの回転データ記憶媒体を含むディ
スク駆動装置と、前記ディスク駆動装置からデータを読
み取るまたは前記ディスク駆動装置にデータを書き込む
ために前記ディスク駆動装置にアクセスする手段と、前
記ディスク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間の長
さを測定する手段と、１つまたは複数の測定した前記非
活動期間に従って、次の非活動期間の長さを予測する手
段と、前記次の非活動期間の予測した長さが所定の値よ
りも大きい場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度を
下げる手段とを含む、データ記憶システム。 （７）さらに、ディスク・アクセス活動度がしきい値を
超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速度を
最大速度に上げる手段を含むことを特徴とする、上記
（６）に記載のシステム。 （８）さらに、前記ディスク・アクセス活動度がしきい
値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速
度を中間速度に上げる手段を含むことを特徴とする、上
記（６）に記載のシステム。 （９）さらに、前記測定した非活動期間が所定のしきい
値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の電力を遮断
する手段を含むことを特徴とする、上記（６）に記載の
システム。 （１０）さらに、連続するアクセスのグループの一部で
ない読取り動作または書込み動作の終了時に、前記駆動
装置の電力を遮断する手段を含むことを特徴とする、上
記（６）に記載のシステム。 （１１）さらに、読み書きヘッドと、前記読み書きヘッ
ドの読み書き動作を制御する制御手段と、前記記憶媒体
の回転を制御するモータ制御装置とを含むことを特徴と
する、上記（６）に記載のシステム。 （１２）さらに、前記記憶媒体の回転を停止させる前に
前記読み書きヘッドを退避させる手段を含むことを特徴
とする、上記（１１）に記載のシステム。 （１３）さらに、前記記憶媒体の回転速度を変化させて
前記記憶媒体からデータを読み取り、前記記憶媒体にデ
ータを書き込む手段を含むことを特徴とする、上記（１
１）に記載のシステム。 （１４）前記回転速度を変化させて読取りおよび書込み
を行う手段が、前記読み書きヘッドに結合された位相ロ
ック・ループを含むことを特徴とする、上記（１３）に
記載のシステム。 （１５）前記予測手段が、 Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−αＤn） を計算する手段を含み、上式で、Ｌn+1は次の非活動期
間の予測長さ、Ｇnは測定した現非活動期間の長さ、Ｌn
は前の予測非活動期間の長さ、αはその駆動装置の適応
経時係数であることを特徴とする、上記（６）に記載の
システム。 （１６）さらに、制御回路に結合され、前記駆動装置の
活動期間および非活動期間を測定する手段を含む、タイ
マを含むことを特徴とする、上記（１５）に記載のシス
テム。 （１７）ディスク活動度が所定のレベルより高いとき、
零よりも大きい第１の回転速度でディスク駆動装置を動
作させるステップと、前記ディスク活動度が所定のレベ
ルより低い値であるとき、零よりも大きいが第１の回転
速度とは異なる、第２の回転速度で前記ディスク駆動装
置を動作させるステップとを含む、ディスク駆動装置を
制御する方法。 （１８）さらに、前記ディスク活動度がいつ所定のレベ
ルまたはそれよりも低くなるかを予測し、前記ディスク
活動度が所定のレベルまで低下する前に、中間回転速度
で前記ディスク駆動装置を動作させるステップを含むこ
とを特徴とする、上記（１２）に記載の方法。
【図１】本発明によるシステムの好ましい実施形態のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明の方法を説明する流れ図である。
【図３】電力管理について、本発明のシステムおよび方
法の１実施形態の電力消費量と、従来の電力管理技術の
従来の消費量とを比較して、使用電力をシーク間隔に対
してプロットしたグラフである。
法の１実施形態の電力消費量と、従来の電力管理技術の
従来の消費量とを比較して、使用電力をシーク間隔に対
してプロットしたグラフである。
５０ ディスク・ドライブ制御装置 ５２ ディスク駆動装置 ５４ 制御論理回路 ５６ タイマ ５８ 駆動装置非活動予測機構 ６０ モータ制御論理回路 ６２ 位相ロック・ループ（ＰＬＬ） ６４ データ・フォーマット化論理（ＤＦＬ）回路 ６６ データ・バッファ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドワード・スコット・フィッツパトリッ ク アメリカ合衆国10520 ニューヨーク州ク ロトン・オン・ハドソン グランド・スト リート 320
Claims (18)
- 【請求項１】ａ）ディスク駆動装置のアクセスの各発生
を監視するステップと、 ｂ）前記ディスク駆動装置の各アクセスの合間の非活動
期間の長さを測定するステップと、 ｃ）前記測定した非活動期間の長さに基づいて、前記測
定した非活動期間の後の、次の非活動期間の長さを予測
するステップと、 ｄ）前記次の非活動期間の前記予測した長さが所定の値
よりも大きい場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度
を下げるステップとを含む、コンピュータのディスク駆
動装置のアクセスの合間の非活動期間中に電力を保存す
る方法。 - 【請求項２】さらに、ディスク・アクセス活動度がしき
い値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度
を上げるステップを含むことを特徴とする、請求項１に
記載の方法。 - 【請求項３】前記ディスク・アクセス活動度がしきい値
を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転速度
を最大速度に上げるステップを含むことを特徴とする、
請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】さらに、測定した前記非活動期間が所定の
しきい値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の電力
を遮断するステップを含むことを特徴とする、請求項１
に記載の方法。 - 【請求項５】さらに、連続するアクセスのグループの一
部でない読取り動作または書込み動作の終了時に、前記
駆動装置の電力を遮断するステップを含むことを特徴と
する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】少なくとも１つの回転データ記憶媒体を含
むディスク駆動装置と、 前記ディスク駆動装置からデータを読み取るまたは前記
ディスク駆動装置にデータを書き込むために前記ディス
ク駆動装置にアクセスする手段と、 前記ディスク駆動装置のアクセスの合間の非活動期間の
長さを測定する手段と、 １つまたは複数の測定した前記非活動期間に従って、次
の非活動期間の長さを予測する手段と、 前記次の非活動期間の予測した長さが所定の値よりも大
きい場合に、前記ディスク駆動装置の回転速度を下げる
手段とを含む、データ記憶システム。 - 【請求項７】さらに、ディスク・アクセス活動度がしき
い値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記回転
速度を最大速度に上げる手段を含むことを特徴とする、
請求項６に記載のシステム。 - 【請求項８】さらに、前記ディスク・アクセス活動度が
しきい値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の前記
回転速度を中間速度に上げる手段を含むことを特徴とす
る、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項９】さらに、前記測定した非活動期間が所定の
しきい値を超えた場合に、前記ディスク駆動装置の電力
を遮断する手段を含むことを特徴とする、請求項６に記
載のシステム。 - 【請求項１０】さらに、連続するアクセスのグループの
一部でない読取り動作または書込み動作の終了時に、前
記駆動装置の電力を遮断する手段を含むことを特徴とす
る、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項１１】さらに、読み書きヘッドと、 前記読み書きヘッドの読み書き動作を制御する制御手段
と、 前記記憶媒体の回転を制御するモータ制御装置とを含む
ことを特徴とする、請求項６に記載のシステム。 - 【請求項１２】さらに、前記記憶媒体の回転を停止させ
る前に前記読み書きヘッドを退避させる手段を含むこと
を特徴とする、請求項１１に記載のシステム。 - 【請求項１３】さらに、前記記憶媒体の回転速度を変化
させて前記記憶媒体からデータを読み取り、前記記憶媒
体にデータを書き込む手段を含むことを特徴とする、請
求項１１に記載のシステム。 - 【請求項１４】前記回転速度を変化させて読取りおよび
書込みを行う手段が、前記読み書きヘッドに結合された
位相ロック・ループを含むことを特徴とする、請求項１
３に記載のシステム。 - 【請求項１５】前記予測手段が、 Ｌn+1＝Ｇn＋（Ｌn−αＤn） を計算する手段を含み、上式で、Ｌn+1は次の非活動期
間の予測長さ、Ｇnは測定した現非活動期間の長さ、Ｌn
は前の予測非活動期間の長さ、αはその駆動装置の適応
経時係数であることを特徴とする、請求項６に記載のシ
ステム。 - 【請求項１６】さらに、制御回路に結合され、前記駆動
装置の活動期間および非活動期間を測定する手段を含
む、タイマを含むことを特徴とする、請求項１５に記載
のシステム。 - 【請求項１７】ディスク活動度が所定のレベルより高い
とき、零よりも大きい第１の回転速度でディスク駆動装
置を動作させるステップと、 前記ディスク活動度が所定のレベルより低い値であると
き、零よりも大きいが第１の回転速度とは異なる、第２
の回転速度で前記ディスク駆動装置を動作させるステッ
プとを含む、ディスク駆動装置を制御する方法。 - 【請求項１８】さらに、前記ディスク活動度がいつ所定
のレベルまたはそれよりも低くなるかを予測し、前記デ
ィスク活動度が所定のレベルまで低下する前に、中間回
転速度で前記ディスク駆動装置を動作させるステップを
含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
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