JPH0944312A - データ出力装置及びデータ出力方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】転送要求が出てからバッファメモリ内のデータ
が転送されるまでの待ち時間を短縮して、データの転送
レートを上げる。 【解決手段】例えばＭＯディスクから再生されたデータ
は、エラー訂正回路１４、第２ビット幅変更回路２３、
データセレクタ２２を介してバッファメモリ１３のＤＲ
ＡＭ３１，３１に蓄積される。そして、ＳＣＳＩインタ
フェース１１からデータの転送要求信号が出される前
に、予めバッファメモリ１３から所定量のデータが読み
出されて先読みレジスタ２６内に蓄えられ、転送要求信
号が出されると先読みレジスタ２６内のデータがＳＣＳ
Ｉインタフェース２６に転送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク、
光ディスク装置、光磁気ディスク装置などに適用して好
適なデータ出力装置及びデータ出力方法に関する。詳し
くは、ディスクなどの記録媒体から読み出したデータを
バッファメモリに記憶し、インタフェースからの転送要
求が行なわれる前に、予めバッファメモリ内のデータを
所定量だけ読み出して、先読みレジスタに記憶してお
き、転送要求があったときに先読みレジスタからデータ
を出力することによって、転送レートを上げようとした
データ出力装置及びデータ出力方法に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、高転送レートのＭＯ（光磁気）
ディスクドライブを実現するためにＳＣＳＩ（スカジ）
インタフェースの前段にバッファメモリを配置し、ＭＯ
ディスクから読み出したデータを一時バッファメモリに
蓄えておき、ＳＣＳＩインタフェースからの転送要求に
従って、バッファメモリ内のデータを転送するようにし
たＭＯディスク装置がある。このＭＯディスク装置で
は、高速かつ大容量のバッファメモリに読み書きするた
め、ビット幅を大きく変換してできるだけ周波数を下げ
てアクセスするようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＭＯデ
ィスク装置では、ＳＣＳＩインタフェースから転送要求
が出力されてから、バッファメモリからデータを読み出
してＳＣＳＩインタフェースに転送するまで、次のよう
な時間がかかり、これが転送レートを大幅に低下させる
原因になっていた。

【０００４】すなわち、転送要求があってからデータを
転送するまでの時間としては、転送要求信号をクロック
でラッチするまでの時間と、バッファメモリへの書き込
みと読み出しを切り換えるための待ち時間と、バッファ
メモリのアクセス時間と、ビット幅変換に要求する時間
とがある。これらの時間を合計すると最大で約５００ｎ
ｓになる。このうち、転送要求信号をラッチするまでの
時間は、バッファメモリへの書き込みと読み出しを切り
換えるために不可欠であり、この時間を除くと、残りの
時間だけで約４００ｎｓになる。

【０００５】４００ｎｓという時間は、１０ＭＨｚのＳ
ＣＳＩインタフェースでは４ワード分（１ワードは２バ
イト）であるため、８バイトのデータに相当する。転送
要求が出される毎に、これだけの待ち時間を取らなけれ
ばならないので、ＳＣＳＩインタフェースのデータ転送
が不連続である程転送レートが低下することになる。

【０００６】そこで、本発明は、上述したような課題を
解決したものであって、ＳＣＳＩインタフェースのデー
タ転送が不連続であっても、待ち時間を最小に抑えて高
転送レートを実現することが可能なデータ出力装置及び
データ出力方法を提案するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１のデータ出力装置においては、記録媒体に
記録されている情報を再生する再生手段と、記再生され
た情報を記憶するバッファメモリと、バッファメモリ内
の情報を読み出すための転送要求信号を出力するインタ
フェースと、転送要求信号が出力される前にバッファメ
モリ内の情報を所定量だけ読み出して記憶しておく先読
みレジスタとを備え、転送要求信号が出力されたときに
は、先読みレジスタ内の情報を出力することを特徴とす
るものである。

【０００８】請求項２のデータ出力方法においては、記
録媒体から再生された情報をバッファメモリに記憶し、
バッファメモリ内の情報をインタフェースの要求に従っ
て転送するデータ出力方法において、インタフェースの
要求に先だって、バッファメモリ内の情報を所定量だけ
読み出して、先読みレジスタに記憶し、インタフェース
の要求があったときには、先読みレジスタ内の情報を出
力するようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】本発明のデータ出力装置及びデータ出力方
法においては、インタフェースから転送要求が出される
前に、予めバッファメモリ内のデータが所定量読み出さ
れ、これが先読みレジスタに記憶され、転送要求があっ
たときは、この先読みレジスタからデータが出力され
る。したがって、先読みレジスタからデータを出力する
ときには、バッファメモリへの書き込みと読み出しを切
り換えるための待ち時間と、バッファメモリのアクセス
時間と、ビット幅変更に要する時間とを除くことができ
るので、待ち時間が大幅に短縮され、転送レートが低下
するのを防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】続いて、本発明に係るデータ出力
装置及びデータ出力方法の一実施形態について、図面を
参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明を適用したＭＯ（光磁気）
ディスク装置１の構成を示す。このＭＯディスク装置１
においては、データの書き込み時には、ワイドＳＣＳＩ
（スカジ）インタフェース１１から転送されたデータ
が、バッファコントローラ１２を介してバッファメモリ
１３に一時的に蓄えられる。バッファメモリ１３は、１
回のシークタイム（０．２Ｓ）の間のデータの連続性
と、ＳＣＳＩインタフェース１１側の転送レート（１６
０Ｍｂｐｓ）を保証するため、例えば４Ｍバイトの容量
が選定される。

【００１２】バッファメモリ１３から読み出されたデー
タは、バッファコントローラ１２、エラー訂正回路１
４、変復調回路１５及び記録再生手段１６を経てＭＯデ
ィスク１７に記録される。バッファコントローラ１２は
メインＣＰＵ１８で管理されている。

【００１３】また、再生時には、ＭＯディスク１７のデ
ータが記録再生手段１６で再生され、これが変復調回路
１５、エラー訂正回路１４及びバッファコントローラ１
２を介してバッファメモリ１３に一時的に蓄えられる。
バッファメモリ１３内のデータは所定量ずつ所定のタイ
ミングで読み出され、バッファコントローラ１２に蓄え
られる。そして、ＳＣＳＩインタフェース１１からデー
タの転送要求信号ＤＲＥＱが出されると、これがバッフ
ァコントローラ１２に入力され、バッファコントローラ
１２に蓄えられていたデータが読み出されて、ＳＣＳＩ
インタフェース１１から外部に転送される。

【００１４】ＳＣＳＩインタフェース１１側では、デー
タが１６０Ｍｂｐｓ（１６ｂｉｔ×１０ＭＨｚ）で非同
期に転送される。また、エラー訂正回路１４側では、デ
ータが８０Ｍｂｐｓ（８ｂｉｔ×１０ＭＨｚ）でバッフ
ァコントローラ１２のクロックに同期して、一定の時間
連続に転送される。このように、高速かつ大容量のデー
タを読み書きするため、バッファメモリ１３は可能な限
り高速かつ大容量のＤＲＡＭを使用し、ビット幅を大き
く変更することにより周波数を下げてアクセスするよう
になっている。

【００１５】上述の高速かつ大容量の条件を満たすＤＲ
ＡＭで入手可能なものは、アクセスタイムが６０ｎｓ
で、サイクルタイムが１１０ｎｓであり、最高でも約９
ＭＨｚでしかアクセスすることができない。したがっ
て、ここでは、レートを落して３２ビット幅でアクセス
することにし、ＳＣＳＩインタフェース１１側は３２ｂ
ｉｔ×５ＭＨｚ、エラー訂正回路１４側は３２ｂｉｔ×
２．５ＭＨｚに変換して、これらを多重化することによ
り３２ｂｉｔ×７．５ＭＨｚのデータレートでＤＲＡＭ
に読み書きするようになっている。

【００１６】上述の理由からバッファコントローラ１２
及びバッファメモリ１３の構成は、図２のようになる。
ここでは、データの記録時にはＳＣＳＩインタフェース
１１から入力したデータが第１ビット幅変換回路２１で
３２ｂｉｔ×５ＭＨｚに変換され、これがデータセレク
タ２２を介して３２ｂｉｔ×７．５ＭＨｚとなり、更に
このデータがバッファメモリ１３の２個のＤＲＡＭ３
１，３１にそれぞれ１６ｂｉｔ幅で記憶される。なお、
ここでは１６ビット幅のＤＲＡＭ３１を１個にすると周
波数的に間に合わなくなるため、ＤＲＡＭ３１を２個並
列にして３２ビット幅で読み書きできるようにしている
のである。

【００１７】バッファメモリ１３から出力されたデータ
は、データセレクタ２２を介して３２ｂｉｔ×２．５Ｍ
Ｈｚになり、更に第２ビット幅変換回路２３で８ｂｉｔ
×１０ＭＨｚに変更され、これがエラー訂正回路１４に
供給される。バッファメモリ１３のアドレスはアドレス
カウンタ２４で管理され、バッファメモリ１３の書き込
みや読み出しのタイミングは、リード／ライトコントロ
ーラ２５で管理される。

【００１８】再生時には、上述のようにＳＣＳＩインタ
フェース１１から転送要求信号ＤＲＥＱがバッファコン
トローラ１２に送られるが、バッファコントローラ１２
ではこの転送要求信号ＤＲＥＱが出される前に予めバッ
ファメモリ１３から８バイトのデータを読み出し、この
データをデータセレクタ２２及び第１ビット幅変換回路
２１を介して、先読みレジスタ２６に一時的に蓄えてお
く。

【００１９】ここで、ＳＣＳＩインタフェース１１から
最高レートで連続読み出しの要求があったときにも、レ
ジスタが空っぽにならずに継続してデータを送り続ける
ための最小バイト量が８バイトであるため、先読みデー
タ量として８バイトが選ばれている。

【００２０】そして、転送要求信号ＤＲＥＱが来たとき
に、先読みレジスタ２６内のデータをＳＣＳＩインタフ
ェース１１に送出する。これ以降は、先読みレジスタ２
６に常に８バイト以上のデータが存在するようにするた
め、転送要求信号ＤＲＥＱが出される前にバッファメモ
リ１３からデータを読み出して補充し、転送要求信号Ｄ
ＲＥＱが来るたびに先読みレジスタ２６からデータをＳ
ＣＳＩインタフェース１１に送る。

【００２１】また、ＳＣＳＩインタフェース１１のデー
タ転送速度は１６０Ｍｂｐｓと高速であり、しかもＳＣ
ＳＩインタフェース１１からの転送要求信号ＤＲＥＱが
入るタイミングはランダムである。更に、バッファメモ
リ１３には、ディスクドライブ中のエラー訂正回路１４
とのデータの出入りもあるので、次に説明するように各
転送レートを満たすタイムスロットに分けて、バッファ
メモリ１３にアクセスするようになっている。

【００２２】図３は、バッファメモリ１３へのアクセス
タイミングを規定するタイムスロットを示す。上述のよ
うに、ＳＣＳＩインタフェース１１側の転送レートは５
ＭＨｚ×３２ｂｉｔであり、エラー訂正回路１４側の転
送レートは、２．５ＭＨｚ×３２ｂｉｔであるから、デ
ータセレクタ２２ではこれらが重畳されて７．５ＭＨｚ
×３２ｂｉｔの転送レートとなる。そして、スロット
（０）とスロット（１）のタイミングでＳＣＳＩインタ
フェース１１がバッファメモリ１３にアクセス（読み書
き）する。またスロット（２）のタイミングでエラー訂
正回路１４がバッファメモリ１３にアクセスする。この
タイムスロットに従って、データセレクタ２２（図２）
がデータバスの切り替え（多重化）を行なっている。

【００２３】図４は、先読みレジスタ２６におけるデー
タ先読みの手順を示す。この先読み処理４０では、まず
ディスク読み出し方向がセットされ（ステップ４１）、
次にバッファメモリ１３内のアドレスポインタがセット
され、先読みレジスタ２６がクリアされる（ステップ４
２）。

【００２４】次に、先読みレジスタ２６に例えば８バイ
ト分以上のデータが存在するか否か判断される（ステッ
プ４３）。ここで、８バイト分以上のデータが存在しな
いと判断された場合は、次にバッファメモリ１３から２
ワード分（４バイト分）のデータが先読みされて、先読
みレジスタ２６に蓄えられると共に、バッファメモリ１
３内のアドレスポインタが次のアドレスに移動される
（ステップ４４）。

【００２５】そして、ステップ４３で先読みレジスタ２
６に８バイト分以上のデータが存在すると判断される
と、次にＳＣＳＩインタフェース１１から転送要求信号
ＤＲＥＱが出されたか否か判断される（ステップ４
５）。転送要求信号ＤＲＥＱが出された場合は、次に先
読みレジスタ２６から１ワード分（２バイト分）のデー
タが読み出されて、ＳＣＳＩインタフェース１１に転送
される。次に、ステップ４３以降の処理が繰り返して行
なわれる。

【００２６】図５及び図６は、上述の先読み処理４０を
図式化したものである。ここでは、最初にバッファメモ
リ１３に２０バイト分のデータ（ブロック０〜９）のデ
ータが蓄積され、アドレスは４バイト単位で１００〜１
０４まで設定されている。そして、アドレスポインタ
は、アドレス１００におかれている（図５（Ａ））。こ
の状態から、アドレス１００，１０１の８バイト分のデ
ータ（ブロック０〜３）が先読みされて、これが先読み
レジスタ２６に蓄えられる（図５（Ｂ））。ＳＣＳＩイ
ンタフェース１１から転送要求信号ＤＲＥＱが出される
と、先読みレジスタ２６内のデータが１ワード（２バイ
ト）分（ブロック０）だけＳＣＳＩインタフェース１１
に転送される（図５（Ｃ））。

【００２７】そうすると、先読みレジスタ２６には６バ
イト分のデータ（ブロック１〜３）しか残らなくなる
（図５（Ｄ））。ここでは、先読みレジスタ２６に８バ
イト分以上のデータを蓄積しておくように設定されてお
り、２バイト分不足となる。

【００２８】そこで、次にバッファメモリ１３内のアド
レス１０２の４バイト分のデータ（ブロック４，５）が
先読みされ（図５（Ｅ））、これが先読みレジスタ２６
に蓄積される。これで、先読みレジスタ２６には１０バ
イト分のデータ（ブロック１〜５）が存在する（図５
（Ｆ））。

【００２９】この状態で、ＳＣＳＩインタフェース２６
から転送要求信号ＤＲＥＱが出されると、先読みレジス
タ２６内の１ワード分のデータ（ブロック１）がＳＣＳ
Ｉインタフェース１１に転送される（図５（Ｇ））。こ
の後は、図６（Ｈ）に示すように、先読みレジスタ２６
に８バイト分のデータ（ブロック２〜５）が残るので、
バッファメモリ１３からの先読みは行なわず、そのまま
待機する。そして、ＳＣＳＩインタフェース１１から転
送要求信号ＤＲＥＱが出されると、先読みレジスタ２６
から１ワード分のデータ（ブロック２）が読み出され
て、ＳＣＳＩインタフェース１１に転送される（図６
（Ｉ））。

【００３０】このときには、先読みレジスタ２６には６
バイト分のデータ（ブロック３〜５）しか残らないので
（図５（Ｊ））、次にバッファメモリ１３からアドレス
１０３の４バイト分のデータ（ブロック６，７）が読み
出され（図５（Ｋ））、これが先読みレジスタ２６に蓄
積される。これで先読みレジスタ２６には１０バイト分
のデータ（ブロック３〜７）が存在するので、次の転送
要求信号ＤＲＥＱが出されるまでこのまま待機状態とな
る（図５（Ｌ））。そして、これ以降も上述と同様な処
理が行われる。

【００３１】上述のように、このＭＯディスク装置１に
おいては、ＳＣＳＩインタフェース１１から転送要求信
号ＤＲＥＱが出される前に、予め先読み処理を行ってい
るので、転送要求信号ＤＲＥＱが出されてからデータを
ＳＣＳＩインタフェース１１に転送するまでの時間は、
転送要求信号ＤＲＥＱをクロック（１０ＭＨｚ）でラッ
チするまでの最大約１００ｎｓの時間だけとなる。すな
わち、従来のようなスロットの待ち合わせ時間、バッフ
ァメモリ１３のアクセス時間及びビット幅変更に要する
時間の合計、最大で約４００ｎｓ位の時間を短縮するこ
とが可能になる。これによって、データの転送レートを
上げることができる。

【００３２】図７は、バッファメモリ１３内の１２バイ
トのデータをＳＣＳＩインタフェース１１に転送するの
に要する時間を示す。同図（Ａ）に示すように、８バイ
ト先読みした実施形態の場合には、転送要求信号ＤＲＥ
Ｑが出されてからデータが転送されるまでの待ち時間
は、最大でも約１００ｎｓであるのに比べ、同図（Ｂ）
に示すように先読みしない従来の場合には、これが最大
約５００ｎｓとなるから、同じ１２ワードのデータをＳ
ＣＳＩインタフェース１１に転送するのに要する時間は
大幅に異なる。この時間差は、データの転送が不連続な
程大きくなる。この結果からも、ＭＯディスク装置１に
よれば、バッファメモリ１３からＳＣＳＩインタフェー
ス１１へのデータ転送に要する時間を短縮して、データ
転送レートを上げることが可能になることが分る。

【００３３】なお、上述の実施形態では、本発明をＭＯ
ディスク装置に適用した場合について説明したが、本発
明は、ハードディスク装置や光ディスク装置など各種の
データ出力装置に適用することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータの
出力装置及びその出力方法は、データの転送要求が出さ
れる前に、予めバッファメモリ用のデータを読み出して
先読みレジスタに記憶しておき、転送要求が出されたと
きには、先読みレジスタ内のデータを転送するようにし
たものである。

【００３５】したがって、本発明によれば、転送要求が
出される前にスロットの待ち合わせ、バッファメモリの
アクセス、ビット幅変換が行われ、転送要求信号が出さ
れた後は、これをラッチして直に先読みレジスタからデ
ータが転送されるので、データ転送の待ち時間は転送要
求信号をラッチする時間の最大１００ｎｓとなり、従来
に比べて大幅に短縮することができ、これによってデー
タの転送レートを上げることが可能になるなどの効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ出力装置及びその出力方法
を適用したＭＯディスク装置１の構成図である。

【図２】バッファコントローラ１２及びバッファメモリ
１３の構成図である。

【図３】バッファメモリ１３へのアクセスタイミングを
規定するタイムスロットを示す図である。

【図４】先読みレジスタ２６のデータ先読み手順を示す
図である。

【図５】先読み処理（１／２）の模式図である。

【図６】先読み処理（２／２）の模式図である。

【図７】ＳＣＳＩインタフェース１１へのデータ転送に
要する時間を示す図である。

【符号の説明】

１ ＭＯディスク装置 １１ ＳＣＳＩインタフェース １２ バッファコントローラ １３ バッファメモリ １６ 記録再生手段 １７ ＭＯディスク ２６ 先読みレジスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に記録されている情報を再生す
   る再生手段と、 上記再生された情報を記憶するバッファメモリと、 上記バッファメモリ内の情報を読み出すための転送要求
   信号を出力するインタフェースと、 上記転送要求信号が出力される前に上記バッファメモリ
   内の情報を所定量だけ読み出して記憶しておく先読みレ
   ジスタとを備え、 上記転送要求信号が出力されたときには、上記先読みレ
   ジスタ内の情報を出力することを特徴とするデータ出力
   装置。
2. 【請求項２】 記録媒体から再生された情報をバッファ
   メモリに記憶し、上記バッファメモリ内の情報をインタ
   フェースの要求に従って転送するデータ出力方法におい
   て、 上記インタフェースの要求に先だって、上記バッファメ
   モリ内の情報を所定量だけ読み出して、先読みレジスタ
   に記憶し、 上記インタフェースの要求があったときには、上記先読
   みレジスタ内の情報を出力するようにしたことを特徴と
   するデータ出力方法。
3. 【請求項３】 上記ディスクは光磁気ディスクであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のデータ出力装置。
4. 【請求項４】 上記ディスクは光磁気ディスクであるこ
   とを特徴とする請求項２記載のデータ出力方法。