JPH0887383A - ディスクを有するコンピュータの節電方法 - Google Patents
ディスクを有するコンピュータの節電方法Info
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- JPH0887383A JPH0887383A JP7146618A JP14661895A JPH0887383A JP H0887383 A JPH0887383 A JP H0887383A JP 7146618 A JP7146618 A JP 7146618A JP 14661895 A JP14661895 A JP 14661895A JP H0887383 A JPH0887383 A JP H0887383A
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- power
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- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
- G06F1/32—Means for saving power
- G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
- G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
- G06F1/3215—Monitoring of peripheral devices
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- G—PHYSICS
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- G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
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- G06F1/325—Power saving in peripheral device
- G06F1/3268—Power saving in hard disk drive
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
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- G06F3/0673—Single storage device
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各アクセス後、直ちにディスクをスピンダウ
ンすることによって節約され得る電力と、ディスクアク
セスが要求されディスクを再びスピンアップするときの
応答時間とを最適化する、ディスクを有するコンピュー
タの節電方法を提供する。 【構成】 携帯型ラップトップコンピュータのディスク
ドライブによって消費される電力を管理する方法であっ
て、所定のディスク非作動期間をメモリ内の状態テーブ
ルに記憶されるいくつかの状態に量子化するステップを
包含する。ユーザによるディスクアクセスの履歴に基づ
いて、各２つの状態間の遷移の数がカウントされメモリ
に記憶される。この履歴に基づいて将来のディスク非作
動期間が予測され、この予測がしきい値と比較される。
予測されたディスク非作動期間がしきい値より長い場合
は、ディスクをスピンダウンすることによってコンピュ
ータは自動的に低電力モードに置かれる。しきい値より
短い場合はディスクは回転を続ける。
ンすることによって節約され得る電力と、ディスクアク
セスが要求されディスクを再びスピンアップするときの
応答時間とを最適化する、ディスクを有するコンピュー
タの節電方法を提供する。 【構成】 携帯型ラップトップコンピュータのディスク
ドライブによって消費される電力を管理する方法であっ
て、所定のディスク非作動期間をメモリ内の状態テーブ
ルに記憶されるいくつかの状態に量子化するステップを
包含する。ユーザによるディスクアクセスの履歴に基づ
いて、各２つの状態間の遷移の数がカウントされメモリ
に記憶される。この履歴に基づいて将来のディスク非作
動期間が予測され、この予測がしきい値と比較される。
予測されたディスク非作動期間がしきい値より長い場合
は、ディスクをスピンダウンすることによってコンピュ
ータは自動的に低電力モードに置かれる。しきい値より
短い場合はディスクは回転を続ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は携帯型コンピュータの配
電機構（power distribution scheme）に関する。詳し
くは、ラップトップコンピュータのディスクドライブに
配電される電力の管理に関する。
電機構（power distribution scheme）に関する。詳し
くは、ラップトップコンピュータのディスクドライブに
配電される電力の管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子装置の電力消費はいつでも重要な問
題である。電力供給源はいつでも、装置に十分な電力を
与えると同時に、放熱、物理的な大きさ、重量、および
効率性などの装置の関連する特性を考慮に入れて設計す
る必要がある。このような特性は、適切な電源を設計ま
たは選択する場合に重要であり、この電源を用いる装置
がラップトップコンピュータなどの自己充足の携帯型ユ
ニットである場合には、特に決定的なものとなる。
題である。電力供給源はいつでも、装置に十分な電力を
与えると同時に、放熱、物理的な大きさ、重量、および
効率性などの装置の関連する特性を考慮に入れて設計す
る必要がある。このような特性は、適切な電源を設計ま
たは選択する場合に重要であり、この電源を用いる装置
がラップトップコンピュータなどの自己充足の携帯型ユ
ニットである場合には、特に決定的なものとなる。
【０００３】多くの携帯型ユニットにおいて、ユニット
が１１０ボルトのＡＣ電流（通常の家庭内電流）などの
主電源または外部電源から分離されるとき電力を供給す
るために自己支援電源が用いられる。典型的には、バッ
テリは、この独立した携帯電源を供給するために用いら
れる。いくつかの例では、バッテリが補助電源として機
能して、揮発性メモリに保持されたデータを保存する
（ＲＡＭリフレッシュ）など、いくつかの重要な回路を
作動状態に維持する。他の例では、バッテリは主電源と
して機能して、装置に十分な電力を供給する。
が１１０ボルトのＡＣ電流（通常の家庭内電流）などの
主電源または外部電源から分離されるとき電力を供給す
るために自己支援電源が用いられる。典型的には、バッ
テリは、この独立した携帯電源を供給するために用いら
れる。いくつかの例では、バッテリが補助電源として機
能して、揮発性メモリに保持されたデータを保存する
（ＲＡＭリフレッシュ）など、いくつかの重要な回路を
作動状態に維持する。他の例では、バッテリは主電源と
して機能して、装置に十分な電力を供給する。
【０００４】情報処理の領域では、処理装置の小型化に
より、計算装置の携帯化が可能となった。最初に開発さ
れたこのような携帯型処理装置の１つは、ハンドヘルド
型計算機であり、この計算機はバッテリ電源により作動
し、ユーザが容易に持ち運ぶことができた。バッテリは
計算機のすべての機能の電力を供給し、ユーザは、外部
電源に接続させずに計算機を容易に持ち運ぶことができ
た。バッテリを使い切ると交換または再充電が行われ
た。最も初期の計算機は、計算機上でユーザがオン／オ
フ状態を作動させ得るだけのものであった。オン状態の
間は全電力が使用され、オフ状態の間は電力は完全に遮
断された。これらの計算機の初期の半導体メモリの多く
は揮発性であったため、計算機がオフになると揮発性メ
モリに記憶された情報は失われた。この問題を解決する
ために、次に登場する計算機には不揮発性メモリが組み
込まれた。あるいは、装置がオフのときはこのようなメ
モリに待機電力が供給され、これにより、メモリ内に記
憶された情報すべてが保持された。様々な機能を監視す
るためにさらに向上した機構が考案され、これにより、
様々な構成要素の各々が使用されていないときはこれら
から電力がカットされた。さらに、後になってタイムア
ウト機構が考案され、一定の時間が経過した後でもキー
が押されないときなどに、電力を節約するために、計算
機を待機モードにおくことがなされた。これらの特徴す
べては、最初は、装置が内部携帯用電源を用いて作動し
得る期間を長くするために考案された。
より、計算装置の携帯化が可能となった。最初に開発さ
れたこのような携帯型処理装置の１つは、ハンドヘルド
型計算機であり、この計算機はバッテリ電源により作動
し、ユーザが容易に持ち運ぶことができた。バッテリは
計算機のすべての機能の電力を供給し、ユーザは、外部
電源に接続させずに計算機を容易に持ち運ぶことができ
た。バッテリを使い切ると交換または再充電が行われ
た。最も初期の計算機は、計算機上でユーザがオン／オ
フ状態を作動させ得るだけのものであった。オン状態の
間は全電力が使用され、オフ状態の間は電力は完全に遮
断された。これらの計算機の初期の半導体メモリの多く
は揮発性であったため、計算機がオフになると揮発性メ
モリに記憶された情報は失われた。この問題を解決する
ために、次に登場する計算機には不揮発性メモリが組み
込まれた。あるいは、装置がオフのときはこのようなメ
モリに待機電力が供給され、これにより、メモリ内に記
憶された情報すべてが保持された。様々な機能を監視す
るためにさらに向上した機構が考案され、これにより、
様々な構成要素の各々が使用されていないときはこれら
から電力がカットされた。さらに、後になってタイムア
ウト機構が考案され、一定の時間が経過した後でもキー
が押されないときなどに、電力を節約するために、計算
機を待機モードにおくことがなされた。これらの特徴す
べては、最初は、装置が内部携帯用電源を用いて作動し
得る期間を長くするために考案された。
【０００５】情報処理技術が単純な計算機を超えてディ
スクトップ型パソコンにまで広がると、電力消費および
電力管理制御機構にさらに制約が生じた。これらのコン
ピュータには含まれるが上述の計算機にはなかった新た
な回路と共に、これらのコンピュータ内の新たな記憶装
置が多くの電力を消費した。このような記憶装置として
は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）（揮発性および不揮発性メモリを含
む）、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクド
ライブ、および他の磁気媒体が含まれる。また、典型的
には視覚スクリーンを含むこれらのコンピュータの表示
ユニットを作動させるために新たな電力が必要であっ
た。オン／オフ状態におけるコンピュータのこれらの周
辺装置への配電を監視および制御するために様々な機構
が考案された。
スクトップ型パソコンにまで広がると、電力消費および
電力管理制御機構にさらに制約が生じた。これらのコン
ピュータには含まれるが上述の計算機にはなかった新た
な回路と共に、これらのコンピュータ内の新たな記憶装
置が多くの電力を消費した。このような記憶装置として
は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）（揮発性および不揮発性メモリを含
む）、フロッピーディスクドライブ、ハードディスクド
ライブ、および他の磁気媒体が含まれる。また、典型的
には視覚スクリーンを含むこれらのコンピュータの表示
ユニットを作動させるために新たな電力が必要であっ
た。オン／オフ状態におけるコンピュータのこれらの周
辺装置への配電を監視および制御するために様々な機構
が考案された。
【０００６】ラップトップ型と呼ばれる、ディスクトッ
プコンピュータシステムを携帯化したコンピュータの出
現により、完全に内蔵型の長時間持続する電源をコンピ
ュータに配備することが所望されるようになった。これ
らのラップトップコンピュータは小型軽量であるため
に、内部電源、すなわち典型的にはバッテリにより所定
時間だけ作動するように設計された。ディスクトップコ
ンピュータで生じた上記の新たな制約は、新たな回路、
メモリ、視覚スクリーン、およびこれに付随する周辺装
置を有するこれらのラップトップコンピュータにもまた
課せられた。これらの装置は新たな電力消費を必要とし
た。バッテリの大きさおよび重量を最小限に維持する一
方でラップトップコンピュータの自己維持期間を延ばす
ためには高度な電力管理機構が不可欠であった。これ
は、電力が必要な回路および装置にのみ電力を供給し、
または、少なくとも、ある特定の装置が非作動であると
きはこの装置を低電力消費モードにすることを含む。管
理機構はまた、様々な回路および装置を連続して監視し
て、このような回路および装置を必要なときのみ作動さ
せるように電力を直ちに供給し得る必要があった。
プコンピュータシステムを携帯化したコンピュータの出
現により、完全に内蔵型の長時間持続する電源をコンピ
ュータに配備することが所望されるようになった。これ
らのラップトップコンピュータは小型軽量であるため
に、内部電源、すなわち典型的にはバッテリにより所定
時間だけ作動するように設計された。ディスクトップコ
ンピュータで生じた上記の新たな制約は、新たな回路、
メモリ、視覚スクリーン、およびこれに付随する周辺装
置を有するこれらのラップトップコンピュータにもまた
課せられた。これらの装置は新たな電力消費を必要とし
た。バッテリの大きさおよび重量を最小限に維持する一
方でラップトップコンピュータの自己維持期間を延ばす
ためには高度な電力管理機構が不可欠であった。これ
は、電力が必要な回路および装置にのみ電力を供給し、
または、少なくとも、ある特定の装置が非作動であると
きはこの装置を低電力消費モードにすることを含む。管
理機構はまた、様々な回路および装置を連続して監視し
て、このような回路および装置を必要なときのみ作動さ
せるように電力を直ちに供給し得る必要があった。
【０００７】携帯型ラップトップコンピュータが次第に
普及し、また産業界ではラップトップコンピュータの構
成部品をさらに小型化すると共に、メモリサイズおよび
ラップトップコンピュータの機能を増大させることを目
標としているため、ラップトップシステムの構成部品の
電力管理が当該分野では増々重要となり重大な課題とな
った。下記の表１は、ラップトップシステムの主要な構
成部品、および典型的な携帯型コンピュータにおけるこ
れら構成部品の電力消費を当業者によって測定された値
で示す。
普及し、また産業界ではラップトップコンピュータの構
成部品をさらに小型化すると共に、メモリサイズおよび
ラップトップコンピュータの機能を増大させることを目
標としているため、ラップトップシステムの構成部品の
電力管理が当該分野では増々重要となり重大な課題とな
った。下記の表１は、ラップトップシステムの主要な構
成部品、および典型的な携帯型コンピュータにおけるこ
れら構成部品の電力消費を当業者によって測定された値
で示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】ディスプレイは６８％であり、システムの
電力消費の大部分を占める。ディスクドライブは携帯型
コンピュータの電力消費の２０％を占める。ディスク
は、ディスプレイとは異なり、ユーザと直接相互作用し
ない装置であるため、電力管理を行うための対象となっ
た。オペレーティングシステムによる適切な管理によ
り、ディスクはアクセスされるとスピンアップされ、ま
た長期間にわたって非作動のときはスピンダウンされる
ようにすることができ、これを行ってもユーザはシステ
ムの性能または信頼性にさほどの違いを認めない。
電力消費の大部分を占める。ディスクドライブは携帯型
コンピュータの電力消費の２０％を占める。ディスク
は、ディスプレイとは異なり、ユーザと直接相互作用し
ない装置であるため、電力管理を行うための対象となっ
た。オペレーティングシステムによる適切な管理によ
り、ディスクはアクセスされるとスピンアップされ、ま
た長期間にわたって非作動のときはスピンダウンされる
ようにすることができ、これを行ってもユーザはシステ
ムの性能または信頼性にさほどの違いを認めない。
【００１０】携帯型コンピュータ市場における最近の盛
況により、製造業者は携帯型市場のために特に設計され
た特別タイプのディスクドライブを開発するに到った。
これらのドライブは、高い衝撃耐性、物理的なサイズの
縮小、および重量の低減に加えて電力消費が少なく、ま
た、さらに重要なことに、スリープモードとも呼ばれる
新しいオペレーションモードを採用している。
況により、製造業者は携帯型市場のために特に設計され
た特別タイプのディスクドライブを開発するに到った。
これらのドライブは、高い衝撃耐性、物理的なサイズの
縮小、および重量の低減に加えて電力消費が少なく、ま
た、さらに重要なことに、スリープモードとも呼ばれる
新しいオペレーションモードを採用している。
【００１１】スリープモードではディスクに電力は与え
られるが、物理的なディスクの円盤（platter）は回転
しない。スリープモードは、ディスクは回転しているが
作動していないアイドルモードとは異なる。作動モード
はスリープモードおよびアイドルモードとは次の点で異
なる。すなわち、作動モードでは、ディスクの円盤が回
転しているときディスクヘッドはシーク状態にあるかも
しくは実際にディスクからの読み出しまたはディスクへ
の書き込みを行っている。オフモードではディスクはエ
ネルギーを消費せず電源立ち上げ（power up）以外には
いかなる機能も行わない。表２は、典型的なディスクド
ライブによって消費される当業者により測定された電力
を示す。表３は、ディスクモード間の遷移時間、および
サンプルのディスクドライブの当業者によって測定され
た電力消費を示す。
られるが、物理的なディスクの円盤（platter）は回転
しない。スリープモードは、ディスクは回転しているが
作動していないアイドルモードとは異なる。作動モード
はスリープモードおよびアイドルモードとは次の点で異
なる。すなわち、作動モードでは、ディスクの円盤が回
転しているときディスクヘッドはシーク状態にあるかも
しくは実際にディスクからの読み出しまたはディスクへ
の書き込みを行っている。オフモードではディスクはエ
ネルギーを消費せず電源立ち上げ（power up）以外には
いかなる機能も行わない。表２は、典型的なディスクド
ライブによって消費される当業者により測定された電力
を示す。表３は、ディスクモード間の遷移時間、および
サンプルのディスクドライブの当業者によって測定され
た電力消費を示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】
【表３】
【００１４】ディスクドライブによって消費されるエネ
ルギーの大部分は物理的なディスクの円盤の角運動量を
保存することに費やされる。ドライブの電気部品を通電
するために費やされるエネルギーははるかに少ない。ス
リープモードにより、ディスクの円盤の回転を緩めて休
止状態にすることによってエネルギー消費を零近くまで
減らすことができる。この状態をディスクをスピンダウ
ンすると呼ぶ。しかし、この実質的なエネルギーの削減
は代償を伴う。ディスクがスリープしている間にディス
クにアクセスするには秒単位の遅延があるが、これに対
して、回転しているディスクにアクセスする場合の遅延
は十ミリ秒の単位である。ディスクドライブがパワーア
ップされ、ある頻度で使用される場合は（マルチアクセ
ス）、この違いは、コンピュータが単一のバッテリ充電
で作動し得る時間の長さに重大な影響を与える。
ルギーの大部分は物理的なディスクの円盤の角運動量を
保存することに費やされる。ドライブの電気部品を通電
するために費やされるエネルギーははるかに少ない。ス
リープモードにより、ディスクの円盤の回転を緩めて休
止状態にすることによってエネルギー消費を零近くまで
減らすことができる。この状態をディスクをスピンダウ
ンすると呼ぶ。しかし、この実質的なエネルギーの削減
は代償を伴う。ディスクがスリープしている間にディス
クにアクセスするには秒単位の遅延があるが、これに対
して、回転しているディスクにアクセスする場合の遅延
は十ミリ秒の単位である。ディスクドライブがパワーア
ップされ、ある頻度で使用される場合は（マルチアクセ
ス）、この違いは、コンピュータが単一のバッテリ充電
で作動し得る時間の長さに重大な影響を与える。
【００１５】回転しているディスクと回転していないデ
ィスクとの間の電力消費の差は大きい。従って、システ
ムは必要なときのみディスクを回転させようとする。デ
ィスクがバッテリの寿命にどのように影響を与え得るか
について調べるために、Ｄｅｌｌ ３２０ ＳＬｉ、Ｔ
ｏｓｈｉｂａ Ｔ３３００ＳＬ、およびＺｅｎｉｔｈＭ
ａｓｔｅｒｓｐｏｒｔ ＳＬｅのディスクの電力消費を
当業者によって測定した。結果を下記の表４に示す。
ィスクとの間の電力消費の差は大きい。従って、システ
ムは必要なときのみディスクを回転させようとする。デ
ィスクがバッテリの寿命にどのように影響を与え得るか
について調べるために、Ｄｅｌｌ ３２０ ＳＬｉ、Ｔ
ｏｓｈｉｂａ Ｔ３３００ＳＬ、およびＺｅｎｉｔｈＭ
ａｓｔｅｒｓｐｏｒｔ ＳＬｅのディスクの電力消費を
当業者によって測定した。結果を下記の表４に示す。
【００１６】
【表４】
【００１７】３台のコンピュータすべてがＭａｃｈ３．
０（ＵＸ３７／ＭＫ７７）を走らせた。これらのコンピ
ュータは相対的な製造年度の順に表示されている。各コ
ンピュータ共、購入時には低電力ノートブック型設計で
は最高水準のものであった。これらのすべてが、３８６
ＳＬ ＣＰＵと８２３６０Ｉ／Ｏコントローラとから
なるＩｎｔｅｌのＳＬ Ｓｕｐｅｒｓｅｔを使用してい
る。ＺｅｎｉｔｈとＴｏｓｈｉｂａはバックライトのＬ
ＣＤディスプレイを用い、Ｄｅｌｌは「トリプルスーパ
ーツイストネマチック反射型ＬＣＤディスプレイを用い
ている。以下のパラメータ、すなわち、ＣＰＵの速度お
よびディスクの状態は各コンピュータで変動させた。こ
れらのパラメータは、システムの製造業者によって供給
される添付されたソフトウェアのホットキー（hot-key
binding）を用いて制御された。ＣＰＵの速度は可能な
最大および最低速度に設定した。ディスクは「スピンア
ップ」または「スピンダウン」のいずれかであるように
設定した。
０（ＵＸ３７／ＭＫ７７）を走らせた。これらのコンピ
ュータは相対的な製造年度の順に表示されている。各コ
ンピュータ共、購入時には低電力ノートブック型設計で
は最高水準のものであった。これらのすべてが、３８６
ＳＬ ＣＰＵと８２３６０Ｉ／Ｏコントローラとから
なるＩｎｔｅｌのＳＬ Ｓｕｐｅｒｓｅｔを使用してい
る。ＺｅｎｉｔｈとＴｏｓｈｉｂａはバックライトのＬ
ＣＤディスプレイを用い、Ｄｅｌｌは「トリプルスーパ
ーツイストネマチック反射型ＬＣＤディスプレイを用い
ている。以下のパラメータ、すなわち、ＣＰＵの速度お
よびディスクの状態は各コンピュータで変動させた。こ
れらのパラメータは、システムの製造業者によって供給
される添付されたソフトウェアのホットキー（hot-key
binding）を用いて制御された。ＣＰＵの速度は可能な
最大および最低速度に設定した。ディスクは「スピンア
ップ」または「スピンダウン」のいずれかであるように
設定した。
【００１８】ＣＰＵは大量の電力を消費し得るため、Ｃ
ＰＵのクロック速度を変動させることは重要であった。
現在実行すべき仕事がないときにクロック速度を低減さ
せることにより、消費電力量が著しく減少し得る。携帯
型コンピュータは高度に対話型のソフトウェア（メイラ
（mailer）、ニューズリーダ（news reader）、エディ
タ（editor）など）のために使用されることが多い。従
って、ＣＰＵのアイドル時間が多くなると想定するのは
道理にかなっている。ＣＰＵクロック速度が低いとき
は、クロック速度が高いときより、回転するディスクの
消費電力のシステムの全電力に占める割合は比例して大
きくなる。
ＰＵのクロック速度を変動させることは重要であった。
現在実行すべき仕事がないときにクロック速度を低減さ
せることにより、消費電力量が著しく減少し得る。携帯
型コンピュータは高度に対話型のソフトウェア（メイラ
（mailer）、ニューズリーダ（news reader）、エディ
タ（editor）など）のために使用されることが多い。従
って、ＣＰＵのアイドル時間が多くなると想定するのは
道理にかなっている。ＣＰＵクロック速度が低いとき
は、クロック速度が高いときより、回転するディスクの
消費電力のシステムの全電力に占める割合は比例して大
きくなる。
【００１９】表４から分かるように、ディスク密度は増
大しており、これにより、より多くのデータを保持する
ことが可能となっている。現在では、上記のシステムよ
りさらに大きいディスクを有するコンピュータが利用可
能である。ディスク密度は増大しているが、最大のディ
スクが消費する電力はほぼ同じで、アイドル回転してい
るディスクに対して約１Ｗである。次に、システムの全
体的な電力コストは下がっている。この結果、これらの
ノートブック型コンピュータのディスクのサブシステム
によって消費される電力量は９％から３１％に増えてい
る。記録密度が向上したことにより、同じ物理的な装置
により多くのデータを記録することが可能となるが、記
録密度は物理的な質量に影響は与えない。ドライブはよ
り効率的になっているが、スピンアップしその後回転を
維持するためにはほぼ同じコストが必要である。理論的
には、コンピュータのディスクはもっと小さくてもよ
い。しかし、実用においては、電力消費を減らすのでは
なく、記憶システムの全容量を増やすために、より高い
記録密度が用いられる。Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒ
ｄ Ｏｍｎｉｂｏｏｋなどの最も小さく最も軽いコンピ
ュータは例外として、同じバイト数を有する小さいディ
スクより同じ質量を有する大きなディスクを用いる傾向
にあるようにみえる。
大しており、これにより、より多くのデータを保持する
ことが可能となっている。現在では、上記のシステムよ
りさらに大きいディスクを有するコンピュータが利用可
能である。ディスク密度は増大しているが、最大のディ
スクが消費する電力はほぼ同じで、アイドル回転してい
るディスクに対して約１Ｗである。次に、システムの全
体的な電力コストは下がっている。この結果、これらの
ノートブック型コンピュータのディスクのサブシステム
によって消費される電力量は９％から３１％に増えてい
る。記録密度が向上したことにより、同じ物理的な装置
により多くのデータを記録することが可能となるが、記
録密度は物理的な質量に影響は与えない。ドライブはよ
り効率的になっているが、スピンアップしその後回転を
維持するためにはほぼ同じコストが必要である。理論的
には、コンピュータのディスクはもっと小さくてもよ
い。しかし、実用においては、電力消費を減らすのでは
なく、記憶システムの全容量を増やすために、より高い
記録密度が用いられる。Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒ
ｄ Ｏｍｎｉｂｏｏｋなどの最も小さく最も軽いコンピ
ュータは例外として、同じバイト数を有する小さいディ
スクより同じ質量を有する大きなディスクを用いる傾向
にあるようにみえる。
【００２０】表４からわかるように、適切なディスク管
理を行うとバッテリ寿命を向上させるだけでなく、他の
ラップトップに勝る利点を与え得る。例えば、Ｄｅｌｌ
３２０のバッテリ寿命は２０〜３１％向上し得る。こ
れは必要ないときはディスクを非作動にした場合に節約
され得る量である。言い換えれば、５時間持続するバッ
テリは、適切な電力管理が行われるならば６〜６．５時
間持続し得る。当然ながら、ディスクをオフにすると、
アクセス待ち時間（access latency）が増大する結果と
なり得る。ディスクをオフにした後は、スタートアップ
時に、すなわちディスクがスピンアップされる度に新た
な電力が消費される。従って、システムにおいては、各
アクセス後にディスクを直ちにスピンダウンすることに
よって節約され得る電力と、スピンダウンおよびスピン
アップを頻繁に繰り返すことによる（新たな電力消費を
含む）応答時間への影響との間のトレードオフになる。
理を行うとバッテリ寿命を向上させるだけでなく、他の
ラップトップに勝る利点を与え得る。例えば、Ｄｅｌｌ
３２０のバッテリ寿命は２０〜３１％向上し得る。こ
れは必要ないときはディスクを非作動にした場合に節約
され得る量である。言い換えれば、５時間持続するバッ
テリは、適切な電力管理が行われるならば６〜６．５時
間持続し得る。当然ながら、ディスクをオフにすると、
アクセス待ち時間（access latency）が増大する結果と
なり得る。ディスクをオフにした後は、スタートアップ
時に、すなわちディスクがスピンアップされる度に新た
な電力が消費される。従って、システムにおいては、各
アクセス後にディスクを直ちにスピンダウンすることに
よって節約され得る電力と、スピンダウンおよびスピン
アップを頻繁に繰り返すことによる（新たな電力消費を
含む）応答時間への影響との間のトレードオフになる。
【００２１】現在のラップトップコンピュータは、多く
の電力削減方法を採用してバッテリ寿命を引き延ばして
いる。すべてではないにしても現在のほとんどの携帯型
コンピュータは、ディスクをいつスピンダウンするかを
決定するのに固定しきい値を用いている。ディスクが所
定の時間にわたってアイドル状態である場合は、ディス
クは自動的にスピンダウンされる。次のアクセスが行わ
れるとディスクは再びスピンアップされる。固定しきい
値は、典型的には、要求によるディスクのスピンアップ
からの遅延を最小限にするために数秒または数分程度で
ある。Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｋｉｔｔｙｈ
ａｗｋ Ｃ３０１４Ａは約３秒でスピンダウンおよびス
ピンアップを行う。この製造業者は約５秒の非作動後に
スピンダウンを行うように推奨している。他のディスク
のほとんどは、スピンダウン／スピンアップに数秒を要
し、分単位の時間の経過後にスピンダウンを行うように
推奨している。実際において、アクセスがないままディ
スクを２〜３秒間回転させることは、スピンダウンさせ
次のアクセスにより直ちにスピンアップさせるより、多
くの電力を消費し得る。従って、もっと積極的にディス
クのスピンダウンを行うことにより、ディスクの電力消
費は低減され得る。しかし、ディスクがスピンダウンし
た後は、最初のアクセスの待ち時間は長くなる。
の電力削減方法を採用してバッテリ寿命を引き延ばして
いる。すべてではないにしても現在のほとんどの携帯型
コンピュータは、ディスクをいつスピンダウンするかを
決定するのに固定しきい値を用いている。ディスクが所
定の時間にわたってアイドル状態である場合は、ディス
クは自動的にスピンダウンされる。次のアクセスが行わ
れるとディスクは再びスピンアップされる。固定しきい
値は、典型的には、要求によるディスクのスピンアップ
からの遅延を最小限にするために数秒または数分程度で
ある。Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｋｉｔｔｙｈ
ａｗｋ Ｃ３０１４Ａは約３秒でスピンダウンおよびス
ピンアップを行う。この製造業者は約５秒の非作動後に
スピンダウンを行うように推奨している。他のディスク
のほとんどは、スピンダウン／スピンアップに数秒を要
し、分単位の時間の経過後にスピンダウンを行うように
推奨している。実際において、アクセスがないままディ
スクを２〜３秒間回転させることは、スピンダウンさせ
次のアクセスにより直ちにスピンアップさせるより、多
くの電力を消費し得る。従って、もっと積極的にディス
クのスピンダウンを行うことにより、ディスクの電力消
費は低減され得る。しかし、ディスクがスピンダウンし
た後は、最初のアクセスの待ち時間は長くなる。
【００２２】下記の表５において、最終行のＴｄはブレ
ークイーブンポイントであって、ディスクの回転を保持
する場合のコストが、ディスクを直ちにスピンダウンさ
せ次のアクセスの直前にスピンアップさせる場合のコス
トに等しい点である。つまり、次のアクセスが将来にお
いてＴｄ秒より長くなりそうな場合は、消費電力を減ら
しバッテリ寿命を節約するためには、ディスクを回転さ
せ続けるのではなく、ディスクをスピンダウンして、次
のアクセスの直前にスピンアップすべきである。ディス
クの将来の動作を知ることにより、次のアクセスが将来
Ｔｄ秒より長くなるならばディスクを直ちにスピンダウ
ンすることができる。この結果、電力消費が最小限とな
り、最大の電力が節約される。当然ながら、これは単純
なしきい値を超えて複雑である。例えば、（ａ）ディス
クは、通常、消費電力量を減少させる多くの状態を有す
る。しかし、これらの状態から作動状態（例えば、ディ
スクは回転しているがディスクヘッドは止まっている状
態）に戻すには、その分だけより多くの時間および電力
を要する。（ｂ）次のアクセスの時間は通常は予測不能
であり、保守的なスピンダウンの方法が信頼される。
（ｃ）応答時間（スピンアップの待ち時間）が悪影響を
受ける。表５は携帯型コンピュータのための２つのディ
スクドライブ、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｋｅ
ｔｔｙｈａｗｋＣ３０１４ＡとＱｕａｎｔｕｍ Ｇｏ−
Ｄｒｉｖｅ １２０との、Ｔｄ値を含む特性を示してい
る。
ークイーブンポイントであって、ディスクの回転を保持
する場合のコストが、ディスクを直ちにスピンダウンさ
せ次のアクセスの直前にスピンアップさせる場合のコス
トに等しい点である。つまり、次のアクセスが将来にお
いてＴｄ秒より長くなりそうな場合は、消費電力を減ら
しバッテリ寿命を節約するためには、ディスクを回転さ
せ続けるのではなく、ディスクをスピンダウンして、次
のアクセスの直前にスピンアップすべきである。ディス
クの将来の動作を知ることにより、次のアクセスが将来
Ｔｄ秒より長くなるならばディスクを直ちにスピンダウ
ンすることができる。この結果、電力消費が最小限とな
り、最大の電力が節約される。当然ながら、これは単純
なしきい値を超えて複雑である。例えば、（ａ）ディス
クは、通常、消費電力量を減少させる多くの状態を有す
る。しかし、これらの状態から作動状態（例えば、ディ
スクは回転しているがディスクヘッドは止まっている状
態）に戻すには、その分だけより多くの時間および電力
を要する。（ｂ）次のアクセスの時間は通常は予測不能
であり、保守的なスピンダウンの方法が信頼される。
（ｃ）応答時間（スピンアップの待ち時間）が悪影響を
受ける。表５は携帯型コンピュータのための２つのディ
スクドライブ、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ Ｋｅ
ｔｔｙｈａｗｋＣ３０１４ＡとＱｕａｎｔｕｍ Ｇｏ−
Ｄｒｉｖｅ １２０との、Ｔｄ値を含む特性を示してい
る。
【００２３】
【表５】
【００２４】新しい要求が届いたときディスクをスピン
アップするための時間は、応答時間に実質的な影響を与
える。ディスクがスピンダウンされている場合、要求が
届いたときディスクをスピンアップするオンライン方法
では、要求はディスクの準備ができるまで、典型的には
少なくとも１〜２秒間、待機しなければならない。この
待ち時間は、通常のディスクのアクセス時間より２、３
桁は長く、従って、可能な限り避けなければならない。
Ｔｄが僅か２〜３秒であってもディスクをスピンダウン
するための典型的なしきい値が数分程度であることが多
い理由は、スピンアップオーバヘッドが大きいことであ
る。ディスクが数分間アクセスされていない場合は、新
しい要求が実現される前にさらに２〜３秒のオーバヘッ
ドは予期されるものでありまた道理にかなっている。
アップするための時間は、応答時間に実質的な影響を与
える。ディスクがスピンダウンされている場合、要求が
届いたときディスクをスピンアップするオンライン方法
では、要求はディスクの準備ができるまで、典型的には
少なくとも１〜２秒間、待機しなければならない。この
待ち時間は、通常のディスクのアクセス時間より２、３
桁は長く、従って、可能な限り避けなければならない。
Ｔｄが僅か２〜３秒であってもディスクをスピンダウン
するための典型的なしきい値が数分程度であることが多
い理由は、スピンアップオーバヘッドが大きいことであ
る。ディスクが数分間アクセスされていない場合は、新
しい要求が実現される前にさらに２〜３秒のオーバヘッ
ドは予期されるものでありまた道理にかなっている。
【００２５】業界では、システムの構成部品を遮断（sh
utdown）する方法を主要な電力管理の方法とみなしてい
る。この方法は、システム非作動の期間がはっきりして
いるときは良好に働くが、もっと典型的な分散的な作動
パターンにおいてはうまくいかない。本発明はこれらの
分散的作動パターンを考慮に入れて、これらを考慮した
電力の節約を提供する。
utdown）する方法を主要な電力管理の方法とみなしてい
る。この方法は、システム非作動の期間がはっきりして
いるときは良好に働くが、もっと典型的な分散的な作動
パターンにおいてはうまくいかない。本発明はこれらの
分散的作動パターンを考慮に入れて、これらを考慮した
電力の節約を提供する。
【００２６】装置または装置の一部の電力消費の制御に
ついては数多くの先行文献が周知である。これらには、
所定の時間にわたってユーザとの対話が行われないとき
はタイムアウトを提供する手段が含まれる。しかし、こ
れらの先行文献には本発明のラップトップコンピュータ
のための高度なディスク電力管理機構は開示されていな
い。このような先行文献には以下のものがある。
ついては数多くの先行文献が周知である。これらには、
所定の時間にわたってユーザとの対話が行われないとき
はタイムアウトを提供する手段が含まれる。しかし、こ
れらの先行文献には本発明のラップトップコンピュータ
のための高度なディスク電力管理機構は開示されていな
い。このような先行文献には以下のものがある。
【００２７】Wilkesによる論文「Predictive Power Con
servation Kittyhawk Power Management Modes」。この
論文は過去の実績（直前の２〜３回の間隔時間）に基づ
いてスピンダウンのための時間制限しきい値を設定する
ディスクスピンダウンシステムについて述べている。
servation Kittyhawk Power Management Modes」。この
論文は過去の実績（直前の２〜３回の間隔時間）に基づ
いてスピンダウンのための時間制限しきい値を設定する
ディスクスピンダウンシステムについて述べている。
【００２８】１９９３年４月６日発行の米国特許第５，
２０１，０５９号「Method For Reducing Power Consum
ption ...」では、定期的なキーボードポーリング割り
込みを監視することにより、コンピュータがアイドルで
ありパワーダウンさせ得るかどうかが決定される。
２０１，０５９号「Method For Reducing Power Consum
ption ...」では、定期的なキーボードポーリング割り
込みを監視することにより、コンピュータがアイドルで
ありパワーダウンさせ得るかどうかが決定される。
【００２９】１９９３年３月２３日発行の米国特許第
５，１９７，０５５号「Idle Demountin an Automated
Storage Library」は、ドライブが最小しきい値時間に
わたって作動しない場合、最低使用頻度に基づいてディ
スクを取り外すかまたはスピンダウンする自動記憶ライ
ブラリに関する。
５，１９７，０５５号「Idle Demountin an Automated
Storage Library」は、ドライブが最小しきい値時間に
わたって作動しない場合、最低使用頻度に基づいてディ
スクを取り外すかまたはスピンダウンする自動記憶ライ
ブラリに関する。
【００３０】１９９１年１月８日発行の米国特許第４，
９８４，１０３号「Method for Reading/Writing for a
Floppy Disk Drive with Buffer Memory」では、ディ
スクドライブのスピンアップを最小限にするために、特
定のアクセスによって要求されるより多くの情報をディ
スクキャッシュに記憶させ、次にディスクをスピンダウ
ンする。これにより、ディスクバッファにはない情報を
求める要求を受け取るまではスピンアップは行われな
い。
９８４，１０３号「Method for Reading/Writing for a
Floppy Disk Drive with Buffer Memory」では、ディ
スクドライブのスピンアップを最小限にするために、特
定のアクセスによって要求されるより多くの情報をディ
スクキャッシュに記憶させ、次にディスクをスピンダウ
ンする。これにより、ディスクバッファにはない情報を
求める要求を受け取るまではスピンアップは行われな
い。
【００３１】１９９２年１０月２０日発行の米国特許第
５、１５７、５６０号「Data Recording and Reproduci
ng Device Designed to Reduce Power Consumption」で
は、装置は、所定の時間にスピンドルモータおよびボイ
スコイルモータのうちの一方のみに電力を供給すること
によって電力を節約する。１９９２年１１月２４日発行
の米国特許第５、１６７、０２４号「Power Management
for a Laptop Computer with Slow and Sleep Modes」
では、ラップトップコンピュータはスリープモードで低
電力作動状態に入る（このシステムはまた、一定時間が
経過する前の非作動の期間中は低速度のクロックが使用
される中間電力モードも有している）。
５、１５７、５６０号「Data Recording and Reproduci
ng Device Designed to Reduce Power Consumption」で
は、装置は、所定の時間にスピンドルモータおよびボイ
スコイルモータのうちの一方のみに電力を供給すること
によって電力を節約する。１９９２年１１月２４日発行
の米国特許第５、１６７、０２４号「Power Management
for a Laptop Computer with Slow and Sleep Modes」
では、ラップトップコンピュータはスリープモードで低
電力作動状態に入る（このシステムはまた、一定時間が
経過する前の非作動の期間中は低速度のクロックが使用
される中間電力モードも有している）。
【００３２】１９９３年４月発行の仕様書「Kittyhawk
Technical Information」では、いくつかの節電オペレ
ーションモードを有し、コマンドに応答して作動モード
から待機モード（電子部品は作動しているがディスクは
スピンダウンされる）およびスリープモードに進み得
る。５秒間のしきい値により作動モードから待機モード
に進むことが提案されている。
Technical Information」では、いくつかの節電オペレ
ーションモードを有し、コマンドに応答して作動モード
から待機モード（電子部品は作動しているがディスクは
スピンダウンされる）およびスリープモードに進み得
る。５秒間のしきい値により作動モードから待機モード
に進むことが提案されている。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術においては、次に示す問題があった。すなわ
ち、ディスクドライブをスピンダウンする（ドライブの
円盤の回転を止める）ことによる電力節約量と、ディス
クへのアクセス時に必要な待ち時間とを最適化すること
ができなかった。また、従来技術は、ハードウェアやソ
フトウェアが変更されたときに柔軟に対応できなかっ
た。
従来技術においては、次に示す問題があった。すなわ
ち、ディスクドライブをスピンダウンする（ドライブの
円盤の回転を止める）ことによる電力節約量と、ディス
クへのアクセス時に必要な待ち時間とを最適化すること
ができなかった。また、従来技術は、ハードウェアやソ
フトウェアが変更されたときに柔軟に対応できなかっ
た。
【００３４】本発明の目的の１つは、熱分散、物理的な
大きさ、重さ、および効率性などのコンピュータ装置の
他の関連する特性を考慮に入れる一方で節電を行うラッ
プトップコンピュータのディスクドライブのための節電
方法を提供することである。本発明の別の目的は、ディ
スクドライブによって使用される電力量を減らすことに
よって一回のバッテリ充電でコンピュータが作動し得る
時間が延長されるように、ラップトップコンピュータの
ための効率的なディスク電力管理システムを提供するこ
とである。
大きさ、重さ、および効率性などのコンピュータ装置の
他の関連する特性を考慮に入れる一方で節電を行うラッ
プトップコンピュータのディスクドライブのための節電
方法を提供することである。本発明の別の目的は、ディ
スクドライブによって使用される電力量を減らすことに
よって一回のバッテリ充電でコンピュータが作動し得る
時間が延長されるように、ラップトップコンピュータの
ための効率的なディスク電力管理システムを提供するこ
とである。
【００３５】本発明のさらに別の目的は、新たな回路お
よび記憶装置ならびにこれらの装置によって消費される
電力を考慮に入れた、ラップトップコンピュータのため
の節電方法を提供することである。
よび記憶装置ならびにこれらの装置によって消費される
電力を考慮に入れた、ラップトップコンピュータのため
の節電方法を提供することである。
【００３６】本発明のさらに別の目的は、携帯型コンピ
ュータで使用される電源の寿命を延ばす一方で、このよ
うな装置および電源の大きさおよび重さを最小限に維持
することである。
ュータで使用される電源の寿命を延ばす一方で、このよ
うな装置および電源の大きさおよび重さを最小限に維持
することである。
【００３７】本発明のさらに別の目的は、携帯型コンピ
ュータに接続されるまたは内蔵される様々な回路および
周辺装置を監視し得る電源管理機構を提供することであ
る。本発明のさらに別の目的は、ユーザによるディスク
へのアクセス時間の遅延を防ぐまたは最小限にすること
である。
ュータに接続されるまたは内蔵される様々な回路および
周辺装置を監視し得る電源管理機構を提供することであ
る。本発明のさらに別の目的は、ユーザによるディスク
へのアクセス時間の遅延を防ぐまたは最小限にすること
である。
【００３８】本発明のさらに別の目的は、各アクセス後
直ちにディスクをスピンダウンすることによって節約さ
れ得る電力と、ディスクアクセスが要求されディスクを
再びスピンアップするときの応答時間にスピンダウンが
与える影響とを均衡させるラップトップコンピュータの
ための効率的な節電機構を提供することである。
直ちにディスクをスピンダウンすることによって節約さ
れ得る電力と、ディスクアクセスが要求されディスクを
再びスピンアップするときの応答時間にスピンダウンが
与える影響とを均衡させるラップトップコンピュータの
ための効率的な節電機構を提供することである。
【００３９】本発明のさらに別の目的は、次のアクセス
が将来Ｔｄ秒より後に起こり得る場合、すなわち、次の
アクセスが、システムがディスクをスピンダウンするこ
とによって電力を節約するのに十分なほど間をおいて起
こると見込まれる場合は、非作動になると直ちにディス
クをスピンダウンすることによってラップトップコンピ
ュータの電力を節約することである。
が将来Ｔｄ秒より後に起こり得る場合、すなわち、次の
アクセスが、システムがディスクをスピンダウンするこ
とによって電力を節約するのに十分なほど間をおいて起
こると見込まれる場合は、非作動になると直ちにディス
クをスピンダウンすることによってラップトップコンピ
ュータの電力を節約することである。
【００４０】本発明のさらに別の目的は、ディスク電力
管理において以下の要因、すなわち、スピンアップ待ち
時間（既にスピンダウンされているディスクにユーザが
アクセスするのに要する時間）、ディスクへの次のアク
セスの予測可能度（次のディスク要求がユーザによって
いつ行われるかの見込み）、およびディスク作動の中間
状態のすべてを考慮に入れることである。
管理において以下の要因、すなわち、スピンアップ待ち
時間（既にスピンダウンされているディスクにユーザが
アクセスするのに要する時間）、ディスクへの次のアク
セスの予測可能度（次のディスク要求がユーザによって
いつ行われるかの見込み）、およびディスク作動の中間
状態のすべてを考慮に入れることである。
【００４１】
【課題を解決するための手段】本発明による節電方法
は、非作動の期間によって隔てられた間隔を置いた作動
期間を示す回転可能なディスクを有するコンピュータ装
置と共に使用するための節電方法であって、所定のディ
スクの非作動期間を、各々が個別の時間領域を表す複数
の状態に量子化するステップと、該装置が操作中のとき
所定の時間にわたって各２つの状態間の遷移の数のカウ
ントをメモリ内のテーブルに記憶するステップと、該各
２つの状態間の記憶されたカウントの履歴を調べること
により、ディスク非作動期間を予測するステップと、該
予測されたディスク非作動期間が所定のしきい値より長
い場合のみ該装置を低電力モードに置くステップと、を
包含しており、そのことにより上記目的が達成される。
は、非作動の期間によって隔てられた間隔を置いた作動
期間を示す回転可能なディスクを有するコンピュータ装
置と共に使用するための節電方法であって、所定のディ
スクの非作動期間を、各々が個別の時間領域を表す複数
の状態に量子化するステップと、該装置が操作中のとき
所定の時間にわたって各２つの状態間の遷移の数のカウ
ントをメモリ内のテーブルに記憶するステップと、該各
２つの状態間の記憶されたカウントの履歴を調べること
により、ディスク非作動期間を予測するステップと、該
予測されたディスク非作動期間が所定のしきい値より長
い場合のみ該装置を低電力モードに置くステップと、を
包含しており、そのことにより上記目的が達成される。
【００４２】好ましくは、前記予測されたディスク非作
動期間が前記所定のしきい値より短い場合は前記ディス
クを回転させ続けるステップをさらに包含する。
動期間が前記所定のしきい値より短い場合は前記ディス
クを回転させ続けるステップをさらに包含する。
【００４３】ある実施例では、前記装置に付属するメモ
リ内のテーブルに前記状態を記憶するステップをさらに
包含する。
リ内のテーブルに前記状態を記憶するステップをさらに
包含する。
【００４４】ある実施例では、前記予測をメモリ内のテ
ーブルに記憶するステップをさらに包含する。
ーブルに記憶するステップをさらに包含する。
【００４５】好ましくは、所定の非作動期間にわたって
該ディスクを回転させ続ける場合に比べて、前記ディス
クを止め、後で再びスピンアップすることによって電力
消費が低減されるとき、各状態に対してディスクアクセ
ス間の要求間隔時間を決定することにより前記所定のし
きい値を導き出すステップをさらに包含する。
該ディスクを回転させ続ける場合に比べて、前記ディス
クを止め、後で再びスピンアップすることによって電力
消費が低減されるとき、各状態に対してディスクアクセ
ス間の要求間隔時間を決定することにより前記所定のし
きい値を導き出すステップをさらに包含する。
【００４６】好ましくは、メモリ内に第２の所定のしき
い値を記憶し、ディスク非作動期間がこれを超えると優
先され、前記予測されたディスク非作動期間に係わりな
く、前記ディスクを低電力モードに置くステップをさら
に包含する。
い値を記憶し、ディスク非作動期間がこれを超えると優
先され、前記予測されたディスク非作動期間に係わりな
く、前記ディスクを低電力モードに置くステップをさら
に包含する。
【００４７】ある実施例では、前記装置を、前記低電力
モードから、前記予測されたディスク非作動期間に係わ
りなくユーザによる所望に応じて該ディスクを回転させ
続けるモードに切り換えるステップをさらに包含する。
モードから、前記予測されたディスク非作動期間に係わ
りなくユーザによる所望に応じて該ディスクを回転させ
続けるモードに切り換えるステップをさらに包含する。
【００４８】ある実施例では、前記コンピュータ装置が
ディスクドライブコントローラである。
ディスクドライブコントローラである。
【００４９】ある実施例では、前記コンピュータ装置に
おける変更に基づいて各２つの状態間の遷移の数のテー
ブルを変更するステップをさらに包含する。
おける変更に基づいて各２つの状態間の遷移の数のテー
ブルを変更するステップをさらに包含する。
【００５０】ある実施例では、各２つの状態間の遷移の
数についてのメモリ内の複数のテーブルであって、各々
が所定のコンピュータ装置に関連するテーブルを記憶す
るステップと、該状態についてのメモリ内の複数のテー
ブルであって、各々が所定のコンピュータ装置に関連す
るテーブルを記憶するステップと、をさらに包含する。
数についてのメモリ内の複数のテーブルであって、各々
が所定のコンピュータ装置に関連するテーブルを記憶す
るステップと、該状態についてのメモリ内の複数のテー
ブルであって、各々が所定のコンピュータ装置に関連す
るテーブルを記憶するステップと、をさらに包含する。
【００５１】ある実施例では、使用されるコンピュータ
ソフトウェアにおける変化に基づいて各２つの状態間の
遷移の数の前記テーブルを変更するステップをさらに包
含する。
ソフトウェアにおける変化に基づいて各２つの状態間の
遷移の数の前記テーブルを変更するステップをさらに包
含する。
【００５２】好ましくは、次のディスクアクセスがいつ
起きるかの予測に基づいて次のディスクアクセスに先立
って前記ディスクをスピンアップするステップをさらに
包含する。
起きるかの予測に基づいて次のディスクアクセスに先立
って前記ディスクをスピンアップするステップをさらに
包含する。
【００５３】
【作用】本発明は、ラップトップコンピュータのための
節電システムに関する。この節電システムは、近い将来
アクセスが行われる様子がないときはハードディスクド
ライブをスピンダウンする。ディスクをスピンダウンす
るかどうかは、ディスク作動の過去の履歴に対応してコ
ンピュータによって決定される。次のディスクアクセス
がいつ行われるかの予測が、ディスク作動の過去の履歴
に基づいて行われ、これにより、ディスクのスピンダウ
ンは、固定しきい値節電機構により通常行われる場合よ
り早く行われる。ディスクの回転を止めることによっ
て、バッテリの電力または一回のバッテリ充電が節約さ
れ、ラップトップコンピュータの作動時間が延長され
る。
節電システムに関する。この節電システムは、近い将来
アクセスが行われる様子がないときはハードディスクド
ライブをスピンダウンする。ディスクをスピンダウンす
るかどうかは、ディスク作動の過去の履歴に対応してコ
ンピュータによって決定される。次のディスクアクセス
がいつ行われるかの予測が、ディスク作動の過去の履歴
に基づいて行われ、これにより、ディスクのスピンダウ
ンは、固定しきい値節電機構により通常行われる場合よ
り早く行われる。ディスクの回転を止めることによっ
て、バッテリの電力または一回のバッテリ充電が節約さ
れ、ラップトップコンピュータの作動時間が延長され
る。
【００５４】本発明の方法は、ディスクドライブの動作
をモデル化するマルコフ連鎖を用いる。このモデルは複
数の状態を定義し、各状態は連続したディスクアクセス
間の各々異なる時間間隔に対応する。ディスクドライブ
の実際の動作に基づいた状態の変化を監視することによ
って、マルコフ連鎖のための分布頻度表が生成される。
すなわち、状態変化の履歴が導き出される。所定件数が
監視されると、システムは操作モードに移り、該モード
では、頻度分布は、最後のディスクアクセスからの時間
間隔に基づいて次の状態（すなわち、次のディスクアク
セスまでの時間間隔）を予測するための確率分布として
用いられる。
をモデル化するマルコフ連鎖を用いる。このモデルは複
数の状態を定義し、各状態は連続したディスクアクセス
間の各々異なる時間間隔に対応する。ディスクドライブ
の実際の動作に基づいた状態の変化を監視することによ
って、マルコフ連鎖のための分布頻度表が生成される。
すなわち、状態変化の履歴が導き出される。所定件数が
監視されると、システムは操作モードに移り、該モード
では、頻度分布は、最後のディスクアクセスからの時間
間隔に基づいて次の状態（すなわち、次のディスクアク
セスまでの時間間隔）を予測するための確率分布として
用いられる。
【００５５】次のディスクアクセスまでの最も可能性の
ある時間がしきい値Ｔｄより長い場合は（このとき、デ
ィスクをスピンダウンして次にディスクアクセスで再び
スピンアップするコスト（電力消費）はディスクを回転
させ続ける場合より小さい）、ディスクドライブは直ち
にスピンダウンされる。次のアクセスまでの最も可能性
のある時間がしきい値Ｔｄより短い場合は、ディスクは
回転を続ける。システムが第２のしきい値より長くアイ
ドルの状態である場合は、ディスクは確率分布を参照せ
ずにスピンダウンされる。この節電システムは「節電」
スイッチを介してユーザによってスイッチオン／オフさ
れ得る。このスイッチはハードウェアまたはソフトウェ
アのいずれかによって装備され得る。ユーザは必要なと
きは（例えばシステムパラメータが変わるとき）システ
ムを無視してもよい。
ある時間がしきい値Ｔｄより長い場合は（このとき、デ
ィスクをスピンダウンして次にディスクアクセスで再び
スピンアップするコスト（電力消費）はディスクを回転
させ続ける場合より小さい）、ディスクドライブは直ち
にスピンダウンされる。次のアクセスまでの最も可能性
のある時間がしきい値Ｔｄより短い場合は、ディスクは
回転を続ける。システムが第２のしきい値より長くアイ
ドルの状態である場合は、ディスクは確率分布を参照せ
ずにスピンダウンされる。この節電システムは「節電」
スイッチを介してユーザによってスイッチオン／オフさ
れ得る。このスイッチはハードウェアまたはソフトウェ
アのいずれかによって装備され得る。ユーザは必要なと
きは（例えばシステムパラメータが変わるとき）システ
ムを無視してもよい。
【００５６】本発明の方法は、ディスクの非作動の期間
を、各々が個別の時間領域を表す複数の状態に量子化す
るステップと、装置の作動中に装置を監視することによ
り複数の状態間の遷移の統計を得るステップと、各非作
動時間間隔が生じるときこれを表す値を決定しこれを記
憶するステップと、記憶された値に基づいて次の非作動
時間間隔を予測するステップと、予測された非作動期間
が所定のしきい値Ｔｄより長い場合のみ装置を低電力モ
ードに置くステップとを包含する。
を、各々が個別の時間領域を表す複数の状態に量子化す
るステップと、装置の作動中に装置を監視することによ
り複数の状態間の遷移の統計を得るステップと、各非作
動時間間隔が生じるときこれを表す値を決定しこれを記
憶するステップと、記憶された値に基づいて次の非作動
時間間隔を予測するステップと、予測された非作動期間
が所定のしきい値Ｔｄより長い場合のみ装置を低電力モ
ードに置くステップとを包含する。
【００５７】
【実施例】図１は本発明で用いられるハードウェアの構
成要素を示す。ラップトップコンピュータ４０はコンピ
ュータに情報またはコマンドを入力するためのキーボー
ド４１を含む。コンピュータ４０内にはハウジング５０
が配備され、回転可能なディスク５１を収容している。
ディスク５１には、ディスク５１を回転させるためのモ
ータアーム５４が接続されている。アーム５４はまた、
アーム５４を駆動するモータ５２に接続されている。ハ
ウジング５０内にはまた、ユーザによって作動され得る
節電スイッチ５３が設けられている。スイッチ５３はオ
ンおよびオフ位置を有する。コンピュータのユーザがス
イッチ５３をオン位置にスイッチするだけで、節電機構
が作動する。ユーザがオフ位置にスイッチすると、ソフ
トウェア駆動の節電機構は無視される。
成要素を示す。ラップトップコンピュータ４０はコンピ
ュータに情報またはコマンドを入力するためのキーボー
ド４１を含む。コンピュータ４０内にはハウジング５０
が配備され、回転可能なディスク５１を収容している。
ディスク５１には、ディスク５１を回転させるためのモ
ータアーム５４が接続されている。アーム５４はまた、
アーム５４を駆動するモータ５２に接続されている。ハ
ウジング５０内にはまた、ユーザによって作動され得る
節電スイッチ５３が設けられている。スイッチ５３はオ
ンおよびオフ位置を有する。コンピュータのユーザがス
イッチ５３をオン位置にスイッチするだけで、節電機構
が作動する。ユーザがオフ位置にスイッチすると、ソフ
トウェア駆動の節電機構は無視される。
【００５８】ラップトップコンピュータ４０はまた、画
面６０とオペレーティングシステム５５とを収容するデ
ィスプレイ５６を有する。オペレーティングシステム５
５は、本発明の節電機構を自動的に実現するルーチンを
含む。また、コンピュータのユーザは、図２の画面６０
に示すようなコマンドをタイプ入力することによってこ
の節電機構を実現し得る。画面の第１行には節電という
ルーチン名が現れ、ユーザはこれを作動させ得る。ユー
ザは画面の２行目のボックス６２のオフ命令またはボッ
クス６３のオン命令を作動させることによって節電機構
を作動または無視し得る。図２の２行目のボックス６３
には「Ｘ」印が入れられており、これは、節電機構がユ
ーザによって使用されていることを示す。画面６０の３
行目は、画面６０の４行目に示す水平方向の時間尺６５
に示された秒数だけ経過した後ディスク５１がスピンダ
ウンされる予定であることを示す。スライダーアーム６
６は時間尺６５に沿って移動し得、何秒後にディスクが
スピンダウンする予定であるかの時間を示す。この時間
は、後述するディスクのスピンダウンの第２のしきい値
として作用する。従って、第２のしきい値はユーザの必
要および所望によって調整され得る。この時間の数値表
示が画面６０の４行目のボックス７０に示される。図２
では、この時間は５秒に設定されている。画面６０の５
行目はボックス６７を有し、「次のアクセス時間を予
測」と表示されている。ディスクが次にアクセスされる
時間の予測をシステムが行うことを望む場合は、ユーザ
は「オン」ボックス６９を作動させる。望まない場合は
「オフ」ボックス６８を作動させることにより予測が行
われないようにする。
面６０とオペレーティングシステム５５とを収容するデ
ィスプレイ５６を有する。オペレーティングシステム５
５は、本発明の節電機構を自動的に実現するルーチンを
含む。また、コンピュータのユーザは、図２の画面６０
に示すようなコマンドをタイプ入力することによってこ
の節電機構を実現し得る。画面の第１行には節電という
ルーチン名が現れ、ユーザはこれを作動させ得る。ユー
ザは画面の２行目のボックス６２のオフ命令またはボッ
クス６３のオン命令を作動させることによって節電機構
を作動または無視し得る。図２の２行目のボックス６３
には「Ｘ」印が入れられており、これは、節電機構がユ
ーザによって使用されていることを示す。画面６０の３
行目は、画面６０の４行目に示す水平方向の時間尺６５
に示された秒数だけ経過した後ディスク５１がスピンダ
ウンされる予定であることを示す。スライダーアーム６
６は時間尺６５に沿って移動し得、何秒後にディスクが
スピンダウンする予定であるかの時間を示す。この時間
は、後述するディスクのスピンダウンの第２のしきい値
として作用する。従って、第２のしきい値はユーザの必
要および所望によって調整され得る。この時間の数値表
示が画面６０の４行目のボックス７０に示される。図２
では、この時間は５秒に設定されている。画面６０の５
行目はボックス６７を有し、「次のアクセス時間を予
測」と表示されている。ディスクが次にアクセスされる
時間の予測をシステムが行うことを望む場合は、ユーザ
は「オン」ボックス６９を作動させる。望まない場合は
「オフ」ボックス６８を作動させることにより予測が行
われないようにする。
【００５９】ディスクへの次の要求がいつ行われるかを
予測するためにはマルコフ連鎖が使用される。マルコフ
連鎖は、ディスクでの最も最近の要求間隔時間（intera
rrival time）、すなわち最近の２つのディスクアクセ
ス間の時間に対応する。マルコフ連鎖は状態間の遷移の
可能性を有する１組の状態によって記述される。図３は
３つの状態１０、２０、３０を有するマルコフ連鎖の例
を示す。矢印は状態間の遷移を示す。例えば、状態１０
では、状態変更の可能性が３つある。状態１０は、参照
番号１１によって示されるようにそれ自体に遷移し得
る。参照番号１２によって示されるように状態３０に遷
移し得る。または、参照番号１３によって示されるよう
に状態２０に遷移し得る。同様に、状態２０は、参照番
号１４によって示されるように状態１０に遷移し得る。
参照番号１５によって示されるようにそれ自体に遷移し
得る。または、参照番号１６によって示されるように状
態３０に遷移し得る。同様に、状態３０は、参照番号１
７によって示されるように状態２０に遷移し得る。参照
番号１８によって示されるように状態１０に遷移し得
る。または、参照番号１９によって示されるようにそれ
自体に遷移し得る。
予測するためにはマルコフ連鎖が使用される。マルコフ
連鎖は、ディスクでの最も最近の要求間隔時間（intera
rrival time）、すなわち最近の２つのディスクアクセ
ス間の時間に対応する。マルコフ連鎖は状態間の遷移の
可能性を有する１組の状態によって記述される。図３は
３つの状態１０、２０、３０を有するマルコフ連鎖の例
を示す。矢印は状態間の遷移を示す。例えば、状態１０
では、状態変更の可能性が３つある。状態１０は、参照
番号１１によって示されるようにそれ自体に遷移し得
る。参照番号１２によって示されるように状態３０に遷
移し得る。または、参照番号１３によって示されるよう
に状態２０に遷移し得る。同様に、状態２０は、参照番
号１４によって示されるように状態１０に遷移し得る。
参照番号１５によって示されるようにそれ自体に遷移し
得る。または、参照番号１６によって示されるように状
態３０に遷移し得る。同様に、状態３０は、参照番号１
７によって示されるように状態２０に遷移し得る。参照
番号１８によって示されるように状態１０に遷移し得
る。または、参照番号１９によって示されるようにそれ
自体に遷移し得る。
【００６０】下記の表６は１つの状態から別の状態への
各遷移の確率を示す。
各遷移の確率を示す。
【００６１】
【表６】
【００６２】各参照番号は以下のように状態間の遷移の
確率に対応する。例えば、参照番号１１は、状態１０が
それ自体に遷移する８０％の確率を表す。参照番号１２
は、状態１０が状態３０に遷移する５％の確率を表す。
参照番号１３は、状態１０が状態２０に遷移する１５％
の確率を表す。参照番号１４は、状態２０が状態１０に
遷移する５０％の確率を表す。参照番号１５は、状態２
０がそれ自体に遷移する２５％の確率を表す。参照番号
１６は、状態２０が状態３０に遷移する２５％の確率を
表す。参照番号１７は、状態３０が状態２０に遷移する
２０％の確率を表す。参照番号１８は、状態３０が状態
１０に遷移する１０％の確率を表す。参照番号１９は、
状態３０がそれ自体に遷移する７０％の確率を表す。
確率に対応する。例えば、参照番号１１は、状態１０が
それ自体に遷移する８０％の確率を表す。参照番号１２
は、状態１０が状態３０に遷移する５％の確率を表す。
参照番号１３は、状態１０が状態２０に遷移する１５％
の確率を表す。参照番号１４は、状態２０が状態１０に
遷移する５０％の確率を表す。参照番号１５は、状態２
０がそれ自体に遷移する２５％の確率を表す。参照番号
１６は、状態２０が状態３０に遷移する２５％の確率を
表す。参照番号１７は、状態３０が状態２０に遷移する
２０％の確率を表す。参照番号１８は、状態３０が状態
１０に遷移する１０％の確率を表す。参照番号１９は、
状態３０がそれ自体に遷移する７０％の確率を表す。
【００６３】従って、時間ｔにおいてマルコフ連鎖が状
態２０にある場合、時間ｔ＋１においては２５％の確率
で状態２０に留まり、５０％の確率で状態１０に遷移
し、また２５％の確率で状態３０に遷移し得る。
態２０にある場合、時間ｔ＋１においては２５％の確率
で状態２０に留まり、５０％の確率で状態１０に遷移
し、また２５％の確率で状態３０に遷移し得る。
【００６４】マルコフ連鎖の各状態は連続したディスク
アクセス間の所定の時間範囲に対応し、ディスクでの最
も最近の要求間隔時間、すなわち、最も最近の２つのア
クセス間の時間に対応し得る。次のアクセスが将来Ｔｄ
秒より長い時間後に起こると予測される場合、ディスク
は直ちにスピンダウンする。ディスクは次のディスクア
クセスにより直ちにスピンアップする。これは予測−要
求モデル（Predictive-Demand Model）と呼ばれる。も
っと精巧な連鎖では、次のアクセスを予測するために２
つ以上の最近の要求間隔時間を用い得る。これらの連鎖
はまた、予測された要求間隔時間を用いて、次のアクセ
スに先だってディスクをスピンアップさせることができ
る。予測された要求間隔時間はまた予測されたバッテリ
寿命により変動し得る。
アクセス間の所定の時間範囲に対応し、ディスクでの最
も最近の要求間隔時間、すなわち、最も最近の２つのア
クセス間の時間に対応し得る。次のアクセスが将来Ｔｄ
秒より長い時間後に起こると予測される場合、ディスク
は直ちにスピンダウンする。ディスクは次のディスクア
クセスにより直ちにスピンアップする。これは予測−要
求モデル（Predictive-Demand Model）と呼ばれる。も
っと精巧な連鎖では、次のアクセスを予測するために２
つ以上の最近の要求間隔時間を用い得る。これらの連鎖
はまた、予測された要求間隔時間を用いて、次のアクセ
スに先だってディスクをスピンアップさせることができ
る。予測された要求間隔時間はまた予測されたバッテリ
寿命により変動し得る。
【００６５】予測スピンダウンのためのマルコフ連鎖モ
デルをハードウェアで実現する１つの方法は、メモリを
利用してディスクアクセス間の時間を、可能なアクセス
時間の範囲であるバケット（bucket）に分類することで
ある。バケットは上述したおよび図１に示すような状態
に対応する。下記の表７はコンピュータメモリ内のテー
ブルに配置されるバケット（状態）の一例を示す。
デルをハードウェアで実現する１つの方法は、メモリを
利用してディスクアクセス間の時間を、可能なアクセス
時間の範囲であるバケット（bucket）に分類することで
ある。バケットは上述したおよび図１に示すような状態
に対応する。下記の表７はコンピュータメモリ内のテー
ブルに配置されるバケット（状態）の一例を示す。
【００６６】
【表７】
【００６７】この表７に基づけば、１．５秒の要求間隔
時間はバケット番号４に対応する。Ｔｄが５秒であると
予め計算されている場合は、要求間隔時間がバケット番
号０〜６に含まれるアクセスにたいしては、ディスクは
スピンダウンを行うべきではない。しかし、ディスクア
クセス間の次の要求間隔時間がもっと大きい番号のバケ
ットに含まれるときは直ちにディスクをスピンダウンす
る。これにより、次のディスクアクセス要求への応答時
間は低下するが、エネルギーの節約になる。次のディス
クアクセスの時間の予測に基づいて次のディスクアクセ
スの前にディスクをスピンアップし得るならば、この性
能の低下は防止または縮小され得る。
時間はバケット番号４に対応する。Ｔｄが５秒であると
予め計算されている場合は、要求間隔時間がバケット番
号０〜６に含まれるアクセスにたいしては、ディスクは
スピンダウンを行うべきではない。しかし、ディスクア
クセス間の次の要求間隔時間がもっと大きい番号のバケ
ットに含まれるときは直ちにディスクをスピンダウンす
る。これにより、次のディスクアクセス要求への応答時
間は低下するが、エネルギーの節約になる。次のディス
クアクセスの時間の予測に基づいて次のディスクアクセ
スの前にディスクをスピンアップし得るならば、この性
能の低下は防止または縮小され得る。
【００６８】マルコフ連鎖モデルは、各２つのバケット
（状態）間の遷移数のカウントを記憶することによって
経時により構築される。遷移行列の一例を表８に示す。
（状態）間の遷移数のカウントを記憶することによって
経時により構築される。遷移行列の一例を表８に示す。
【００６９】
【表８】
【００７０】この行列は１つの可能な遷移行列である。
ほとんどの遷移はバケット０同士間のものであり、これ
は、最後のアクセスがその前のアクセスの１００ミリ秒
以内に起こるならばディスクをスピンダウンすべきでは
ないということを強く示している。しかし、バケット６
はほとんどバケット７に遷移する、すなわち、最後のア
クセスがその前のアクセスの３〜５秒後に起こるならば
次のアクセスは５〜１００秒の間に起こり得、従って、
直ちにスピンダウンすべきであるということは、それほ
ど確定的ではない。
ほとんどの遷移はバケット０同士間のものであり、これ
は、最後のアクセスがその前のアクセスの１００ミリ秒
以内に起こるならばディスクをスピンダウンすべきでは
ないということを強く示している。しかし、バケット６
はほとんどバケット７に遷移する、すなわち、最後のア
クセスがその前のアクセスの３〜５秒後に起こるならば
次のアクセスは５〜１００秒の間に起こり得、従って、
直ちにスピンダウンすべきであるということは、それほ
ど確定的ではない。
【００７１】バケット数を多くした根拠は、バケット数
が多いほどより正確な予測を行う見込みが大きいためで
ある。特定のバケット数および各バケットの範囲は、デ
ィスクのパラメータ、予測バッテリ寿命、アプリケーシ
ョンミックス、走らせるプログラムなどに基づいて特定
のシステムにより調整すべきである。
が多いほどより正確な予測を行う見込みが大きいためで
ある。特定のバケット数および各バケットの範囲は、デ
ィスクのパラメータ、予測バッテリ寿命、アプリケーシ
ョンミックス、走らせるプログラムなどに基づいて特定
のシステムにより調整すべきである。
【００７２】本発明によって提起される１つの問題は、
次のアクセスまたは要求間隔時間の予測が不正確である
場合にどうすべきかということである。次のディスクア
クセスまたは要求間隔時間の予測はディスクをスピンダ
ウンすべきであると示しているにも係わらずアクセスが
Ｔｄ秒以内に起こる場合、修復は簡単である。すなわ
ち、要求により直ちにディスクをスピンアップすればよ
い。しかし、予測によりディスクは回転を続けているに
も係わらずアクセスが起こらない場合は、ディスクを永
久に回転させ続けるのは電力の浪費であり、手続き全体
が役立たなくなる。この問題を避けるために、本発明は
第２のしきい値を用いる。ディスクが予測によってスピ
ンダウンされていないがアクセスが起こらずに所定時間
が経過した場合、ディスクは自動的にスピンダウンす
る。第２のしきい値に加えて、コンピュータのユーザは
図２のオフボックス６２を作動させることによって節電
機構を無効にしてもよい。これは、例えば、コンピュー
タはコンセントに差し込まれているが、バッテリ電源上
では作動していないときに起こり得る。
次のアクセスまたは要求間隔時間の予測が不正確である
場合にどうすべきかということである。次のディスクア
クセスまたは要求間隔時間の予測はディスクをスピンダ
ウンすべきであると示しているにも係わらずアクセスが
Ｔｄ秒以内に起こる場合、修復は簡単である。すなわ
ち、要求により直ちにディスクをスピンアップすればよ
い。しかし、予測によりディスクは回転を続けているに
も係わらずアクセスが起こらない場合は、ディスクを永
久に回転させ続けるのは電力の浪費であり、手続き全体
が役立たなくなる。この問題を避けるために、本発明は
第２のしきい値を用いる。ディスクが予測によってスピ
ンダウンされていないがアクセスが起こらずに所定時間
が経過した場合、ディスクは自動的にスピンダウンす
る。第２のしきい値に加えて、コンピュータのユーザは
図２のオフボックス６２を作動させることによって節電
機構を無効にしてもよい。これは、例えば、コンピュー
タはコンセントに差し込まれているが、バッテリ電源上
では作動していないときに起こり得る。
【００７３】上記の表５に示すように、コンピュータシ
ステムは異なる構成要素およびソフトウェアを用い、ま
た異なるＴｄ値を有するという事実を考慮すれば、別の
コンピュータ、新しいシステム構成要素、新しいオペレ
ーティングシステムなどが使用されるときでも本発明は
適応可能であり、バケットおよび／または得られる遷移
テーブルを変更し得る。言い換えれば、本発明は異なる
システムパラメータおよび複数のディスクドライブに対
しても適応可能である。
ステムは異なる構成要素およびソフトウェアを用い、ま
た異なるＴｄ値を有するという事実を考慮すれば、別の
コンピュータ、新しいシステム構成要素、新しいオペレ
ーティングシステムなどが使用されるときでも本発明は
適応可能であり、バケットおよび／または得られる遷移
テーブルを変更し得る。言い換えれば、本発明は異なる
システムパラメータおよび複数のディスクドライブに対
しても適応可能である。
【００７４】本発明は特定の好適な実施態様について述
べたが、本実施態様は単に例示的なものであって、構造
ならびに構成部品の組み合わせおよび配置の詳細につい
ては本発明の精神および範囲から離れることなく多くの
変更が可能である。
べたが、本実施態様は単に例示的なものであって、構造
ならびに構成部品の組み合わせおよび配置の詳細につい
ては本発明の精神および範囲から離れることなく多くの
変更が可能である。
【００７５】
【発明の効果】本発明の節電方法によれば、少なくとも
以下の効果が得られる。
以下の効果が得られる。
【００７６】ユーザによるディスクへのアクセス時間の
遅延を防ぐか、または最小限にすることが可能である。
遅延を防ぐか、または最小限にすることが可能である。
【００７７】各アクセス後直ちにディスクをスピンダウ
ンすることによって節約され得る電力と、ディスクアク
セスが要求されディスクを再びスピンアップするときの
応答時間にスピンダウンが与える影響とを均衡させるラ
ップトップコンピュータのための効率的な節電機構を提
供できる。
ンすることによって節約され得る電力と、ディスクアク
セスが要求されディスクを再びスピンアップするときの
応答時間にスピンダウンが与える影響とを均衡させるラ
ップトップコンピュータのための効率的な節電機構を提
供できる。
【００７８】次のアクセスが将来Ｔｄ秒より後に起こり
得る場合、すなわち、次のアクセスが、システムがディ
スクをスピンダウンすることによって電力を節約するの
に十分なほど間をおいて起こると見込まれる場合は、非
作動になると直ちにディスクをスピンダウンすることに
よってラップトップコンピュータの電力を節約すること
ができる。
得る場合、すなわち、次のアクセスが、システムがディ
スクをスピンダウンすることによって電力を節約するの
に十分なほど間をおいて起こると見込まれる場合は、非
作動になると直ちにディスクをスピンダウンすることに
よってラップトップコンピュータの電力を節約すること
ができる。
【００７９】ディスク電力管理において以下の要因、す
なわち、スピンアップ待ち時間（既にスピンダウンされ
ているディスクにユーザがアクセスするのに要する時
間）、ディスクへの次のアクセスの予測可能度（次のデ
ィスク要求がユーザによっていつ行われるかの見込
み）、およびディスク作動の中間状態のすべてを考慮に
入れることによって、ディスクアクセスが発生したとき
の待ち時間を最小にしつつ、電力消費は最大限に抑える
ことができる。
なわち、スピンアップ待ち時間（既にスピンダウンされ
ているディスクにユーザがアクセスするのに要する時
間）、ディスクへの次のアクセスの予測可能度（次のデ
ィスク要求がユーザによっていつ行われるかの見込
み）、およびディスク作動の中間状態のすべてを考慮に
入れることによって、ディスクアクセスが発生したとき
の待ち時間を最小にしつつ、電力消費は最大限に抑える
ことができる。
【図１】ディスクドライブを有するラップトップコンピ
ュータのシステム構成要素を示す図である。
ュータのシステム構成要素を示す図である。
【図２】ラップトップコンピュータの節電メニューの表
示を示す図である。
示を示す図である。
【図３】３つの状態を有するマルコフ連鎖および矢印に
よって示されるこれらの状態の間の確率遷移を示す状態
遷移図である。
よって示されるこれらの状態の間の確率遷移を示す状態
遷移図である。
４０ ラップトップコンピュータ ４１ キーボード ５０ ハウジング ５１ ディスク ５２ モータ ５３ 節電スイッチ ５４ アーム ５５ オペレーティングシステム ５６ ディスプレイ ６０ 画面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パラメシュワラン クリシュナン アメリカ合衆国 ノースカロライナ 27705，ダラハム，エイピーティー． 23 シー，ブラウン アベニュー 2720
Claims (12)
- 【請求項１】 非作動の期間によって隔てられた間隔を
置いた作動期間を示す回転可能なディスクを有するコン
ピュータ装置と共に使用するための節電方法であって、 所定のディスクの非作動期間を、各々が個別の時間領域
を表す複数の状態に量子化するステップと、 該装置が操作中のとき所定の時間にわたって各２つの状
態間の遷移の数のカウントをメモリ内のテーブルに記憶
するステップと、 該各２つの状態間の記憶されたカウントの履歴を調べる
ことにより、ディスク非作動期間を予測するステップ
と、 該予測されたディスク非作動期間が所定のしきい値より
長い場合のみ該装置を低電力モードに置くステップと、 を包含する方法。 - 【請求項２】 前記予測されたディスク非作動期間が前
記所定のしきい値より短い場合は前記ディスクを回転さ
せ続けるステップをさらに包含する、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項３】 前記装置に付属するメモリ内のテーブル
に前記状態を記憶するステップをさらに包含する、請求
項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記予測をメモリ内のテーブルに記憶す
るステップをさらに包含する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 所定の非作動期間にわたって該ディスク
を回転させ続ける場合に比べて、前記ディスクを止め、
後で再びスピンアップすることによって電力消費が低減
されるとき、各状態に対してディスクアクセス間の要求
間隔時間を決定することにより前記所定のしきい値を導
き出すステップをさらに包含する、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項６】 メモリ内に第２の所定のしきい値を記憶
し、ディスク非作動期間がこれを超えると優先され、前
記予測されたディスク非作動期間に係わりなく、前記デ
ィスクを低電力モードに置くステップをさらに包含す
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記装置を、前記低電力モードから、前
記予測されたディスク非作動期間に係わりなくユーザに
よる所望に応じて該ディスクを回転させ続けるモードに
切り換えるステップをさらに包含する、請求項１に記載
の方法。 - 【請求項８】 前記コンピュータ装置がディスクドライ
ブコントローラである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 前記コンピュータ装置における変更に基
づいて各２つの状態間の遷移の数のテーブルを変更する
ステップをさらに包含する、請求項２に記載の方法。 - 【請求項１０】 各２つの状態間の遷移の数についての
メモリ内の複数のテーブルであって、各々が所定のコン
ピュータ装置に関連するテーブルを記憶するステップ
と、 該状態についてのメモリ内の複数のテーブルであって、
各々が所定のコンピュータ装置に関連するテーブルを記
憶するステップとをさらに包含する、請求項２に記載の
方法。 - 【請求項１１】 使用されるコンピュータソフトウェア
における変化に基づいて各２つの状態間の遷移の数の前
記テーブルを変更するステップをさらに包含する、請求
項２に記載の方法。 - 【請求項１２】 次のディスクアクセスがいつ起きるか
の予測に基づいて次のディスクアクセスに先立って前記
ディスクをスピンアップするステップをさらに包含す
る、請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/260,104 | 1994-06-15 | ||
| US08/260,104 US5481733A (en) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | Method for managing the power distributed to a disk drive in a laptop computer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0887383A true JPH0887383A (ja) | 1996-04-02 |
| JP3626243B2 JP3626243B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=22987786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14661895A Expired - Lifetime JP3626243B2 (ja) | 1994-06-15 | 1995-06-13 | ディスクを有するコンピュータの節電方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5481733A (ja) |
| JP (1) | JP3626243B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000173152A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-23 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 消費エネルギー低減方法 |
| JP2000195145A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Sanyo Electric Co Ltd | ディスク再生装置 |
| JP2001014107A (ja) * | 1999-06-14 | 2001-01-19 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 復帰時間予測方法、復帰時間予測装置及びハードディスクドライブ |
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