KR20010007242A

KR20010007242A - 복귀 시간 예측 방법, 복귀 시간 예측 장치 및 하드디스크 드라이브

Info

Publication number: KR20010007242A
Application number: KR1020000030750A
Authority: KR
Inventors: 키바시아키라; 아사노히데오; 콜레그로브다니엘제이
Original assignee: 포만 제프리 엘; 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2001-01-26
Also published as: SG90142A1; DE10027359A1; MY126039A; JP2001014107A; US6549973B1; KR100380673B1; JP3411238B2; DE10027359B4

Abstract

본 발명은 대기 상태로부터 복귀할 때까지 걸리는 전원 복귀 시간을 유효하게 이용하여, 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템 전체의 고속화를 달성할 수 있는 복귀 시간 예측 방법, 복귀 시간 예측 장치 및 하드 디스크 드라이브를 제공하는 것을 목적으로 한다. 호스트가 대기 상태의 하드 디스크 드라이브에 대기 상태를 해제하는 요구를 보냈을 때에, 대기 상태로부터 복귀하여 하드 디스크 드라이브가 사용 가능해지기까지의 필요로 하는 전원 복귀 시간을 예측한다. 다음에, 예측한 전원 복귀 시간을 호스트에게 알린다. 호스트 시스템은 전원 복귀까지에 걸리는 시간을 알 수 있기 때문에, 그 시간 간격내에 종료하는 태스크를 하드 디스크 드라이브가 재기동 하기전에 실행하도록 스케줄을 짤 수 있고, 호스트 시스템내에서의 시스템 전체의 태스크의 스케줄을 최적화할 수 있다. 그 결과, 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템 전체의 고속화를 달성할 수 있다.

Description

복귀 시간 예측 방법, 복귀 시간 예측 장치 및 하드 디스크 드라이브{METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING RECOVERY TIME AND HARD DISK DRIVE}

본 발명은 하드 디스크 드라이브를 구비하는 시스템에서 하드 디스크 드라이브의 대기 상태로부터 복귀할 때까지 필요로 하는 전원 복귀 시간을 예측하는 복귀 시간 예측 방법, 복귀 시간 예측 장치 및 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다

통상, 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템에서는 하드 디스크 드라이브의 판독·기록의 태스크는 우선 순위가 높아서 고속 응답으로 되어야 한다. 그러나, 하드 디스크 드라이브가 파워 세이브를 위해 스핀들 모터를 정지시키고 있는 상태나 액추에이터가 언로드된 상태일 때에는 스핀들 모터 및 액추에이터를 사용 가능한 상태까지 재기동하는 데 장시간을 필요로 해왔다.

즉, 호스트 시스템으로부터 하드 디스크 드라이브에 파워 세이브 명령을 보내면, 하드 디스크 드라이브는 수신된 명령에 따라서 대기 모드 또는 슬립 모드로 된다. 대기 모드에서는 호스트 시스템의 인터페이스 회로만이 ON으로 되어서 명령을 수신할 수 있지만, 다른 부분은 파워 OFF의 상태로 된다. 슬립 모드에서는 모든 동작이 파워 OFF의 상태로 되고, 이 모드로부터의 복구는 하드 리셋트나 소프트 리셋트만 수신한다. 대기 모드 또는 슬립 모드로부터 아이들 상태가 되기까지의 시간, 또는, 판독/기록 동작을 하기까지의 시간은, 주로 스핀들 모터가 규정된 정상 회전수로 되기까지의 시간(스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간이라고도 말한다)과, 액추에이터가 언로드된 위치로부터 릴리스되어, 서보의 캘리브레이션 (calibration)을 행한 후, 소정의 실린더로 이동하는 시간(액추에이터가 소정의 실린더로의 이동에 필요로 하는 시간이라고도 말한다)으로 구성되는 전원 복귀 시간으로 되어, 이 전원 복귀 시간이 장시간 걸리고 있었다.

종래의 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템에서는 상술한 스핀들 모터를 정지시킨 파워 세이브 상태나 액추에이터를 언로드시킨 상태 등의 대기 상태로부터 복귀하여, 하드 디스크 드라이브가 사용 가능해지기까지의 전원 복귀 시간의 시간 간격동안, 호스트는 어떤 태스크도 실행하지 않고서 하드 디스크 드라이브가 사용 가능하게 될 때까지 기다리고 있었다. 그 때문에, 대기 상태로부터 복귀하기까지의 이 시간 간격은 낭비되고 있었지만, 특히 스핀들 모터의 재기동이 경우에 따라서는 수초 걸리는 일도 있어, 고속 응답이 기대되고 있는 하드 디스크 드라이브에서 큰 문제가 되고 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 과제를 해소하고, 대기 상태로부터 복귀할 때까지에 걸리는 전원 복귀 시간을 유효하게 이용하여, 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템 전체의 고속화를 달성할 수 있는 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템에서의 복귀 시간 예측 방법, 복귀 시간 예측 장치 및 하드 디스크 드라이브를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 하드 디스크 드라이브를 구비하는 시스템에서 본 발명의 복귀시간 예측 방법의 일례를 나타내는 흐름도.

도 2는 기준 온도에서 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간 f(Rc)와 회전수 Rc와의 관계를 나타내는 그래프.

도 3은 온도 T와 온도 보정 계수 g(T)와의 관계를 나타내는 그래프.

도 4는 룩업 테이블의 일례의 부분을 나타내는 도면.

본 발명의 복귀 시간 예측 방법에서는 우선, 대기 상태의 하드 디스크 드라이브에 대하여, 호스트가 대기 상태를 해제하는 요구를 보냈을 때에, 대기 상태로부터 복귀하여 하드 디스크 드라이브가 사용 가능해지기까지의 필요로 하는 전원 복귀 시간을 예측한다. 다음에, 예측한 전원 복귀 시간을 호스트에게 알린다.

본 발명에서 호스트 시스템은 전원 복귀까지 걸리는 시간을 알 수 있다. 그 때문에, 이시간 간격내에 종료하는 태스크를 하드 디스크 드라이브가 재기동하기 전에 실행하도록 스케줄을 짤 수 있어, 호스트 시스템내에서의 시스템 전체의 태스크의 스케줄을 최적화할 수 있다. 그 결과, 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템 전체의 고속화를 달성할 수 있다. 또한, 호스트의 형태에 따라서는 호스트가 사용자에 대하여 응답까지의 시간을 알리는 것도 가능해진다.

본 발명의 구체적인 양호한 실시예에서는 전원 복귀 시간의 예측을 현재의 하드 디스크 드라이브의 상태 및 과거의 동작의 이력을 참고로 하드 디스크 드라이브 자체가 행한다. 또한, 전원 복귀 시간의 예측을, 하드 디스크 드라이브의 스핀들 모터가 재기동하는 데 필요한 시간을 t_s, 하드 디스크 드라이브의 액추에이터가 소정의 실린더로 이동하는 데 필요한 시간을 t_V, 전원 복귀 시간을 t_R로 했을 때,

t_R= t_S+ t_V

로부터 계산된다. 또한, 하드 디스크 드라이브의 스핀들 모터를 재기동하는 데 필요한 시간 t_s는,

t_s= f (Rc) 또는

t_s= k·f(Rc)

여기서, Rc는 현재의 회전수, f(Rc)는 기준 온도 및 회전수 Rc에서 스핀들 모터가 재기동하는 데 필요한 시간, k는 온도 보정 계수로 k= g(T), 여기서 T는 현재의 온도값,

으로부터 구해지는 전원 복귀 시간의 예측을 온도에 따라서 보정한다. 어떤 경우에도, 전원 복귀 시간의 예측을 보다 정확히 행할 수 있기 때문에 바람직한 형태로 된다.

또한, 본 발명의 복귀 시간 예측 장치는 외부에서 소정의 신호를 수신하는 수단과, 그 소정의 신호에 응답하여 장치가 소정의 상태로 복귀하기까지의 시간을 예측하는 수단과, 예측된 복귀 시간을 외부에 보고하는 수단을 구비하고, 바람직하게는, 복귀 시간을 예측하는 수단이 장치의 온도를 검출하는 수단과, 검출된 온도로부터 복귀 시간을 계산하는 단계를 구비한다. 또한, 본 발명의 하드 디스크 드라이브는 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터를 갖는 하드 디스크 드라이브로서, 호스트로부터 소정의 신호를 수신하는 수단과, 스핀들 모터의 회전수를 검출하는 수단과, 그 검출된 회전수로부터 하드 디스크 드라이브의 복귀 시간을 계산하는 수단과, 그 계산된 복귀 시간을 호스트에게 보고하는 수단을 구비한다. 어떤 경우에도, 본 발명의 복귀 시간 예측 방법을 양호하게 실시할 수 있다.

도 1은 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템에 사용된, 본 발명의 복귀 시간 예측 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 1에 따라서 본 발명을 설명하면, 우선, 대기 상태의 하드 디스크 드라이브(도 1에서는 HDD라고 기재함)에 대하여, 호스트가 대기 상태를 해제하는 요구를 보낸다(단계 S1). 실제로는 파워 세이브 상태의 하드 디스크 드라이브에서 호스트가 파워 세이브 해제의 요구 또는 판독·기록의 요구를 보낸다. 다음에, 호스트로부터 인터페이스를 통해 재기동 요구를 수신한 하드 디스크 드라이브는 대기 상태로부터 복귀하여 하드 디스크 드라이브가 사용 가능해질 때까지 필요로 하는 전원 복귀 시간을 예측한다(단계 2). 전원 복귀 시간의 예측은 현재의 하드 디스크 드라이브의 상태 및 과거의 동작의 이력으로부터 하드 디스크 드라이브 자체가 행한다. 다음에, 하드 디스크 드라이브가 예측한 전원 복귀 시간을 호스트로 보고하고(단계 S3), 본 발명을 종료한다.

이상으로 하드 디스크 드라이브를 구비하는 시스템에 사용된, 본 발명의 복귀 시간 예측 방법은 종료하지만, 이에 따라 예측한 전원 복귀 시간을 수신한 호스트 시스템은 예컨대 하드 디스크 드라이브의 판독·기록 동작이 가능하게 되기까지의 시간을 알 수 있다. 그 때문에, 시스템 전체를 보았을 때에 그 전원 복귀 시간내에 종료 가능한 태스크를 이 시간에 실행하도록 할당하는 등의 방법으로, 시스템내의 태스크의 할당을 효율적으로 행할 수 있다. 그 결과, 하드 디스크 드라이브를 구비하는 시스템 전체의 고속화를 달성할 수 있다. 또한, 호스트가 예를 들어 개인 컴퓨터라면, 표시 장치상에서 전원 복귀 시간의 나머지 시간을 태스크 바에서 실시간으로 표시하는 등의 방법으로, 사용자에게 하드 디스크 드라이브의 재기동이 종료하기까지의 시간을 알리는 것도 가능하다.

이하에서, 본 발명에서의 재기동 요구 및 예측치의 보고와 전원 복귀 시간의 예측에 관하여 상세하게 설명한다. 우선, 호스트로부터 하드 디스크 드라이브에 대한 재기동 요구는 새로운 전용의 명령(예컨대 84' h )을 보내서, 그 명령을 호스트로부터 하드 디스크 드라이브에 보내는 것으로 실행한다. 상술한 실시예에서는 전원 복귀 시간을 스핀들 모터의 재기동과 액추에이터의 소정의 실린더로의 이동에 걸리는 시간으로서 설명했다. 여기서, 전원 복귀 시간을 판독시, 기록시 또는 그 밖의 동작시에 상기 2개의 시간이외에 더해지는 고유의 시간도 포함시켜 생각하는 경우는 호스트로부터 하드디스크 드라이브로 상기 명령을 보내는 동시에, 호스트가 알고 싶은 전원 복귀 시간의 종류, 예컨대 판독시의 전원 복귀 시간, 기록시의 전원 복귀 시간 또는 그 밖의 동작시의 전원 복귀 시간을 따로 보내도록 구성할 수도 있다. 한편, 예측한 전원 복귀 시간의 값은 하드 디스크 드라이브로부터 호스트에 예컨대, 섹터 카운트 레지스터를 통해 1OO msec 단위의 수치를 1 바이트의 정보로서 보내도록 구성할 수 있다.

다음에, 전원 복귀 시간의 예측에 관해서 설명한다. 전원 복귀 시간은 상술한 바와 같이, 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간과 액추에이터가 소정의 실린더에 이동하는 데 필요로 하는 시간 등을 예측하여, 예측한 2개의 시간을 더하는 것으로 구할 수 있다. 즉, 전원 복귀 시간을 t_R, 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간을 t_s, 액추에이터가 소정의 실린더로 이동하는 데 필요로 하는 시간을 t_v로 했을 때,

t_R= t_S+ t_V

로 전원 복귀 시간 t_R을 기술할 수 있고, 수학식 1로부터 전원 복귀 시간 t_R을 예측할 수 있다.

상술한 수학식 1에서, 액추에이터가 소정의 실린더로 이동하기까지의 시간 t_v는 항상 일정하다고 생각되기 때문에, 공장 출하시에 실제로 측정한 값을 기억하여 이용한다. 또한, 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간은 재기동을 시작할 때의 스핀들 모터의 회전수에 의해 변하기 때문에, 다시 말하면, 재기동을 시작하는 때에 스핀들 모터가 완전히 정지한 회전수 0의 경우와 스핀들 모터가 회전하고 있을 때에는 재기동에 필요로 하는 시간이 변하기 때문에, t_s를 이하의 수학식 2에서 구하는 것이 바람직하다.

t_s= f(Rc)

여기서, Rc : 현재의 회전수, f(Rc) : 기준 온도(예컨대 25℃)에서 및 회전수 Rc에서 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간이다.

또한, 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간 t_s이 온도에 의해 변동하는 경우가 있기 때문에, 그 경우는 상기 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간 t_s를 이하의 수학식 3에서 구하는 것이 바람직하다.

t_s= k·f(Rc)

여기서, k는 온도 계수이고 k = g(T), T : 현재의 온도이다.

상기 수학식 l과 수학식 2 또는 수학식 3을 필요에 따라서 조합하여 사용해서 전원 복귀 시간 t_R을 예측하고 있다. 이 전원 복귀 시간 t_R을 구체적으로 실현하는 방법의 일례로서, 우선, f(Rc)를 절선 근사시켜(approximation for a line graph) 구하는 예에 관해서 설명한다. 본 예의 경우에, 우선, 공장 출하시의 테스트에서 요구한, 소정 온도(T) 및 회전수(Rc)에서 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간 t_s(= f(Rc))에 기초하여, 기준 온도(예컨대 25℃)에서의 f(Rc)와 Rc와의 관계를 나타내는 그래프를 작성한다. 도 2는 그 일례를 나타내는 그래프이다. 도 2에 나타내는 예에서는 회전수 Rc에 대해서는 0, R1, R2, R3, R4, R5의 경우에 테스트 데이타가 존재하고 있다. 그리고, 회전수 Rc의 각 구간, 즉 구간 0∼R1, R1∼R2, R2∼R3, R3∼R4, R4∼R5에서도 1차 함수의 기울기와 세그먼트를 테이블의 형태로 하드 디스크 드라이브내에 유지해 둔다. 또, 공장 출하후 실제로 측정한 회전수 Rc와 재기동에 필요로 하는 시간 f(Rc)와의 실측치를 사용해서, 하드 디스크 드라이브내에 유지되어 있는 테이블은 매회 갱신되어 있다. 그리고, 호스트로부터 재기동을 요구하는 명령이 보내진 시점에서 스핀들 모터의 회전수 Rc를 어떠한 수단으로 판독하고, 판독한 Rc에서 테이블을 참조해서 도 2에 나타내는 절선으로부터 f(Rc) 즉 t_s를 구하여, 이것을 미리 구하고 있었던 t_V에 더함으로써 전원 복귀 시간 t_R을 예측할 수 있다.

또한, 온도 보정이 필요한 경우는, 도 2를 작성한 기준 온도시의 k=g(T)를 1로 하고, 공장 출하시의 테스트에서 구한 실측치로부터 온도 T와 g(T)와의 관계를 나타내는 그래프를 작성한다. 도 3은 그 일례를 나타내는 그래프이다. 또, 온도 T의 범위에 대해서는, 하드 디스크 드라이브의 보증 온도, 예컨대 5∼55℃를 커버할 수 있는 범위로 한다. 도 3에 나타내는 그래프도 도 2의 예와 같이, 각 구간에서의 1차 함수의 기울기와 세그먼트를 테이블의 형태로 하드 디스크 드라이브내에 유지해 둔다. 그리고, 호스트로부터 재기동을 요구하는 명령이 보내진 시점의 온도 T를 어떤 수단으로 판독하고, 판독한 온도 T에서 테이블을 참조해서 g(T) 즉 온도 보정 계수 k를 구하며, 요구한 온도 보정 계수를 이용하여, 상기 설명하는 동안 f(Rc)를 k·f(Rc)로해서 전원 복귀 시간 t_R을 예측할 수 있다.

또한, 전원 복귀 시간 t_R을 구체적으로 실현하는 방법의 다른 예로서, 룩 업테이블로부터 구하는 예가 있다. 본 예의 경우는 상술한 예와 같이 공장 출하시의 테스트에서 요구한, 소정의 온도 및 소정의 회전수에서 스핀들 모터의 재기동에 필요로 하는 시간에 기초하여 룩 업 테이블이 작성된다. 도 4는 그와 같은 룩 업 테이블의 일례의 부분을 나타낸 도면이다. 그리고, 호스트로부터 재기동을 구하는 명령이 보내진 시점의 온도와 스핀들 모터의 회전수를 어떤 수단으로 판독하고, 판독한 온도와 스핀들 모터의 회전수로부터 룩 업 테이블을 참조하여, 스핀들 모터의 재기동 시간 t_s를 구하여, 이것을 미리 구해 놓은 t_V에 더함으로써 전원 복귀 시간 t_R을 예측할 수 있다

또, 스핀들 모터의 재기동 시간 t_s의 온도 의존성의 일례는 이하와 같다.

5℃ → 10.2 sec

25℃ → 10.4 sec

55℃ → 11.6 sec

이상, 본 발명의 복귀 시간 예측 방법에 관해서 설명했지만, 본 발명의 복귀 시간 예측 장치와 하드 디스크 드라이브는 상술한 본 발명의 복귀 시간 예측 방법을 양호하게 실시할 수 있도록 구성한다. 즉, 본 발명의 복귀 시간 예측 장치는 외부에서 소정의 신호를 수신하는 수단과, 그 소정의 신호에 응답하여 상기 장치가 소정의 상태로 복귀하기까지의 시간을 예측하는 수단과, 예측된 복귀 시간을 외부에 보고하는 수단을 구비하고, 바람직하게는 복귀 시간을 예측하는 수단이 장치의 온도를 검출하는 수단과, 그 검출된 온도로부터 복귀 시간을 계산하는 단계를 구비하도록 구성한다. 또한, 본 발명의 하드 디스크 드라이브는 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터를 갖는 하드 디스크 드라이브로서, 호스트로부터 소정의 신호를 수신하는 수단과, 스핀들 모터의 회전수를 검출하는 수단과, 그 검출된 회전수로부터 하드 디스크 드라이브의 복귀 시간을 계산하는 수단과, 그 계산된 복귀 시간을 호스트에게 보고하는 수단을 구비하도록 구성한다.

이상의 설명으로 분명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 호스트 시스템은 전원 복귀까지에 걸리는 시간을 알 수 있기 때문에, 이 시간 간격내에 종료하는 태스크를 하드 디스크 드라이브가 재기동하기전에 실행하도록 스케줄을 짤 수 있어, 호스트 시스템내에서의 시스템 전체의 태스크의 스케줄을 최적화할 수 있다. 그 결과, 하드 디스크 드라이브를 갖는 시스템 전체의 고속화를 달성할 수 있다. 또한, 호스트의 형태에 따라서는 호스트가 사용자에게 응답까지의 시간을 알리는 것도 가능해진다.

Claims

대기 상태의 하드 디스크 드라이브에 대하여, 호스트가 상기 대기 상태를 해제하는 요구를 보냈을 때에, 대기 상태로부터 복귀하여 상기 하드 디스크 드라이브가 사용 가능해질 때까지 필요로 하는 전원 복귀 시간을 예측하는 단계와,

상기 예측한 전원 복귀 시간을 상기 호스트에게 알리는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 방법.
제1항에 있어서, 상기 전원 복귀 시간의 예측을 현재의 하드 디스크 드라이브의 상태 및 과거의 동작의 이력으로부터 하드 디스크 드라이브 자체가 행하는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 방법.
제1항에 있어서, 상기 전원 복귀 시간의 예측을, 상기 하드 디스크 드라이브의 스핀들 모터가 재기동하는 데 필요로 하는 시간을 t_s, 상기 하드 디스크 드라이브의 액추에이터가 소정의 실린더로 이동하는 데 필요로 하는 시간을 t_v, 상기 전원 복귀 시간을 t_R로 했을 때,

t_R= t_S+ t_V

로부터 구하는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 방법.
제3항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브의 상기 스핀들 모터를 재기동하는 데 필요로 하는 시간 t_s이

t_s= f(Rc)

여기서, Rc는 현재의 회전수, f(Rc)는 기준 온도 및 회전수 Rc에서 상기 스핀들 모터가 재기동하는 데 필요로 하는 시간,

으로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 방법.
제3항에 있어서, 상기 하드 디스크 드라이브의 상기 스핀들 모터를 재기동하는 데 필요로 하는 시간 ts이

t_s= k·f(Rc)

여기서, k는 온도 보정 계수로 k = g(T), T는 현재의 온도값, Rc는 현재의 회전수, f(Rc)는 기준 온도 및 회전수 Rc에서 상기 스핀들 모터가 재기동하는 데 필요로 하는 시간,

으로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 방법.
복귀 시간 예측 장치로서,

외부에서 소정의 신호를 수신하는 수단과,

상기 소정의 신호에 응답하여 상기 장치가 소정의 상태로 복귀하기까지의 시간을 예측하는 수단과,

상기 예측된 복귀 시간을 외부에 보고하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 장치.
제6항에 있어서, 상기 복귀 시간을 예측하는 상기 수단이,

상기 장치의 온도를 검출하는 수단과,

상기 검출된 온도에서 복귀 시간을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복귀 시간 예측 장치.
디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터를 갖는 하드 디스크 드라이브에 있어서,

호스트로부터 소정의 신호를 수신하는 수단과,

스핀들 모터의 회전수를 검출하는 수단과,

상기 검출된 회전수로부터 상기 하드 디스크 드라이브의 복귀 시간을 계산하는 수단과,

상기 계산된 복귀 시간을 상기 호스트에게 보고하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.