JP2005235384A - ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,ハードディスクドライブ,コンピュータ可読記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ハードディスクドライブのアイドルモードの制御方法およびそれに適した装置を提供する。
【解決手段】 ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法は,ハードディスクドライブと結合されたホストシステムの使用する電源が常用電源である場合,ハードディスクドライブがアイドル状態にあっても,電源節減のための動作モードを禁止する過程(ステップS406,S408)と,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源である場合,ハードディスクドライブがアイドル状態にあるときは,電源節減のための動作モードを許容する過程(ステップS410,S412)とを含んで構成される。これにより,ホストシステムの使用する電源が常用電源である場合には,ヘッドをアンローディングさせずに,ハードディスクドライブのパフォーマンスを最大限維持することができる。
【選択図】 図4

Description

本発明は,ハードディスクドライブ(Hard Disc Drive:以下,‘HDD’とする)のアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,ハードディスクドライブ,コンピュータ可読記録媒体の電源節約方法にかかり,さらに詳細には,ホストシステムで使用する電源装置の種類によってHDDのアイドル動作モードを設定するハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,ハードディスクドライブ,コンピュータ可読記録媒体に関する。
HDDは,情報保存のために使われる記録装置である。通常,情報は,1つ以上の磁気記録ディスク(以下,‘ディスク’とする)のいずれか一面上にある同心トラック上に記録される。このようなディスクは,スピンモータに回転自在に搭載され,ボイスコイルモータ(Voice Coil Motor:以下,‘VCM’とする)によって回動されるアクチュエータアームに搭載された判読/記録(R/W)手段によって,情報にアクセスする。VCMは,電流によって励起されてアクチュエータを回転させ,判読/記録(R/W)手段であるR/Wヘッド(以下,‘ヘッド’とする)を移動させる。ヘッドは,磁気の変化を感知して,ディスク表面に記録されたデータを読み出す。そして,データトラックに記録するために,電流がヘッドに供給されると,磁界が発生して,ディスク表面を磁化させる。
また,HDDは,ホストシステムからの命令に応答して,データを記録/再生する。
このとき,電力節減のために,機器をアイドル状態,すなわち,特定の動作を行わず,命令を待機している状態で,ヘッドをアンローディング(あるいはパーキング)させる方法が利用されている。
ヘッドがアンローディングされた状態では,VCMに電流が入力されず,またスピンドルモータが停止している状態であるので,HDDの消耗電力が最も低くなる。このようなアイドル動作モードは,電力節減のために必要である一方,HDDがアイドル状態から外れるときにヘッドをローディングするための時間が必要である。したがって,ローディング/アンローディング動作中に,ヘッドによってディスクが掻かれる危険が大きいために,HDDのパフォーマンス面では望ましくない。
一方,HDDを備えたホストシステム,特に,モバイルシステムは,電源として,例えば常用電源やバッテリーなどを使用する。
ホストシステムがバッテリー電源を使用する場合には,電源を節約することは重要である。このため,HDDがアイドル状態にあるときは,ヘッドをアンローディングさせることが望ましい。しかし,ホストシステムが常用電源を使用する場合(例えば,源発生器を通じて外部電源が提供される場合)またはパフォーマンスが重要視される場合には,アイドル状態であってもヘッドをアンローディングさせないことが望ましい。なお,電力節減の方法等については,特許文献1〜4に開示されている。
また,HDDのアイドル状態での動作形態(以下,‘アイドル動作モード’とする)およびHDDがアイドル状態になったときからヘッドをアンローディングさせるまでの時間である待機時間は,使用環境によって変化する。例えば,パフォーマンスと電力節減とにおいて,どちらがより重要とされるかによって変化する。
例えば,あるユーザは,ワードプロセッサ中心に作業し,あるユーザは,データベース中心に作業する。ワードプロセッサ中心の作業であれば,HDDをアクセスする頻度が低いため,ヘッドをアンローディングさせて電力節減を図ることが望ましい。一方,データベース中心の作業であれば,HDDをアクセスする頻度が比較的多いため,HDDがアイドル状態に入らないようにしたり,アイドル状態であっても,ヘッドをアンローディングさせないようにすることが望ましい。
大韓民国特許公開第2003−10282号 大韓民国特許公開第2001−19235号 特開2001−31470号公報 特開2000−11533号公報
しかし,従来のHDDにおいては,アイドル動作モードおよび待機時間は,例えばHDDの製造業者によって相違するものであり,HDDの使用環境によってアイドル状態での動作,特に,待機時間を設定することはできなかった。
そこで,本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,ホストシステムで使われる電源の種類によって,HDDのアイドル動作モードを制御することの可能な,新規かつ改良されたハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,ハードディスクドライブ,およびコンピュータ可読記録媒体を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,HDDと結合されたホストシステムの使用する電源が常用電源であれば,HDDがアイドル状態にあっても電源節減のための動作モードを禁止する過程と,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,HDDがアイドル状態にあるとき,電源節減のための動作モードを許容する過程とを有する,HDDのアイドル動作モードの制御方法が提供される。
ここで,ホストシステムの使用する電源が常用電源であるとき,アイドル状態でHDDのヘッドをアンローディングさせることを禁止する。一方,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であるとき,アイドル状態でHDDのヘッドをアンローディングさせることを許容する。
また,ホストシステムが起動するとき,またはホストシステムが使用する電源が変更されるときにおいて,ホストシステムによってホストシステムが使用する電源を検出する過程と,ホストシステムが使用する電源の種類をHDDに通知する過程と,をさらに含むこともできる。
そして,ホストシステムが使用する電源の種類は,ATAPIコマンドを介してHDDに通知されるようにすることもできる。
また,本発明の他の観点によれば,ホストシステムの使用する電源が常用電源であるか,あるいはバッテリー電源であるかを検出する過程と,検出された電源の種類をHDDに通知する過程とを有するHDDの制御方法が提供される。この場合も上記と同様に,ホストシステムが使用する電源の種類は,ATAPIコマンドを介してHDDに通知されるようにすることもできる。
さらに,本発明の他の観点によれば,HDDと結合されたホストシステムが使用する電源の種類を表す情報を受信する過程と,ホストシステムの使用する電源が常用電源であれば,HDDがアイドル状態にあっても電源節減のための動作モードを禁止する過程と,コマンドが,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,HDDがアイドル状態にあるとき,電源節減のための動作モードを許容する過程とを有するハードディスクドライブのアイドル動作の制御方法が提供される。
この場合も上記と同様に,ホストシステムの使用する電源が常用電源であるとき,アイドル状態でHDDのヘッドをアンローディングさせることを禁止する。一方,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であるとき,アイドル状態でHDDのヘッドをアンローディングさせることを許容する。
そして,ホストシステムが使用する電源の種類は,ATAPIコマンドを介してHDDに通知されるようにすることもできる。
また,本発明の他の観点によれば,HDDが結合されているホストシステムからの命令を受信するホストインタフェース回路と,前記ホストインタフェース回路を介して入力される命令を受信して,HDDのアイドル動作モードを制御するコントローラと,を含むHDDが提供される。ここで,コントローラは,ホストインタフェース回路を介してホストシステムが使用する電源の種類を表す情報を有するコマンドを受信する。そして,ホストシステムの使用する電源が常用電源であれば,HDDがアイドル状態にあっても電源節減のための動作モードを禁止する。一方,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,HDDがアイドル状態にある時,電源節減のための動作モードを許容する。
さらに,本発明の他の観点によれば,HDDと結合されたホストシステムが使用する電源の種類を表す情報を受信する過程と,ホストシステムの使用する電源が常用電源であれば,HDDがアイドル状態にあっても電源節減のための動作モードを禁止する過程と,コマンドが,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,HDDがアイドル状態にあるとき,電源節減のための動作モードを許容する過程と,を含むプログラムが記録されたコンピュータ可読記録媒体が提供される。
そして,本発明の他の観点によれば,HDDのアイドル動作モードおよびアイドル状態への進入からヘッドのアンローディングまでの待機時間を設定する過程と,アイドル動作モードおよび待機時間を表す設定情報をHDDに伝送する過程と,を含むことを特徴とするHDDのアイドル動作モードの設定方法が提供される。
ここで,設定情報は,HDDのATAPIコマンドを介して,HDDに通知されるようにすることもできる。また,アイドルモード動作モードは,HDDのアイドルモード待機時間が,HDDが電源入力される度に,待機時間が設定される固定モード,または,HDDが設定情報を受信するときから,HDDの電源が遮断されるまでに,待機時間が設定されるユーザモードのうちいずれか一つとすることができる。
また,本発明の他の観点によれば,HDDのアイドルモードおよびアイドル状態への進入からヘッドのアンローディングまでの待機時間を表すアイドルモード設定コマンドを受信する過程と,アイドルモード設定コマンドによって指定された待機時間によって待機時間を設定する過程と,設定された待機時間の間にHDDにコマンドが入力されなければ,HDDのヘッドをアンローディングさせる過程と,を含むことを特徴とするHDDの制御方法が提供される。
ここで,アイドルモード設定コマンドは,ATAPIコマンドを介して通知されるようにすることもできる。
さらに,本発明の他の観点によれば,ディスクにデータを伝送するヘッドと,HDDに接続された電源の種類を表すアイドルモードの設定命令を受信して表した種類によって,HDDのアイドル動作モードを制御するコントローラと,を備えるハードディスクドライブが提供される。ここで,コントローラは,電源の種類によるHDDのアイドルモードおよび待機時間を表すアイドルモード設定コマンドを受信する。そして,アイドルモード設定コマンドによって指定された待機時間によって,アイドル状態が持続される場合,HDDのヘッドをアンローディングさせるまでの待機時間を設定し,そして,ホストシステムからの設定された待機時間の間にコマンドが入力されなければ,HDDのヘッドをアンローディングする。
また,ホストシステムまたはHDDによって使用される電源が常用電源である場合,HDDがアイドル状態にあっても正常的な動作を維持する過程と,ホストシステムまたはHDDによって使用される電源がバッテリーである場合,HDDがアイドル状態にあるときには,HDDのヘッドがアンローディングされるように許容する過程とを含む,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法も考えられる。
さらに,HDDに連結されたホストシステムのHDDの制御方法において,ホストシステムまたはHDDによって使われる電源の種類を検出する過程と,HDDに検出された電源の種類を伝送する過程とを含むこともできる。
また,HDDのアイドル動作モードの制御方法において,ホストシステムによって使用される電源の種類を表す情報を受信する過程と,ホストシステムによって使用される電源の種類が常用電源である場合,電源の種類を表す情報によって電源動作モードの使用を決定する過程と,ホストシステムによって使用される電源の種類が非常用電源である場合,HDDがアイドル状態にあっても電源動作モードの使用を維持する過程とを含むことも可能である。
以上説明したように本発明によれば,ホストシステムの使用する電源が常用電源である場合には,ヘッドをアンローディングさせずにHDDのパフォーマンスを最大限維持することが可能である。さらに,HDDのアイドルモードおよびヘッドをアンローディングさせるまでの待機時間をユーザが必要に応じて設定できるようにすることによって,HDDの使用環境によって適切なアイドル動作モードを設定することができる。すなわち,ホストシステムで使われる電源の種類によって,HDDのアイドル動作モードを制御することの可能なハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,ハードディスクドライブ,およびコンピュータ可読記録媒体を提供できる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図1は,従来のHDDの構成を示す図面である。
HDD100は,スピンドルモータ114によって回転する少なくとも一つのディスク112を含んでいる。また,HDD100は,ディスク112の表面に隣接して位置したヘッド120を有している。
ヘッド120は,ディスク112の表面に形成された磁界を感知,またはディスクの表面を磁化させることによって,回転するディスク112から/に情報を読出し/書込みできる。なお,ヘッド120は,図1では単一のヘッドとして示されているが,ディスク112を磁化させるための記録用ヘッドとディスク112の磁界を感知するための分離された読出し用ヘッドとから構成することも可能である。
ヘッド120は,ディスク112の回転によるベルヌーイの原理によって発生する揚力に基づいて,ヘッド120とディスク112の表面との間に,空気軸受を生成させる構造になっている。ヘッド120は,ヘッドスタックアセンブリ(HSA:Head Stack Aassembly)122に結合されている。ヘッドスタックアセンブリ122は,ボイスコイル126を有するアクチュエータアーム124に連結されている。ボイスコイル126は,VCM130を特定する(支持する)マグネチックアセンブリ128に隣接して位置している。ボイスコイル126に供給される電流は,軸受アセンブリ132に対してアクチュエータアーム124を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム124の回転は,ディスク112の表面を横切ってヘッド120を移動させる。
情報は,ディスク112の環状トラック内に記録される。一般的に,ディスク112は,ユーザデータが記録されるデータゾーン,ドライブを使用しない場合にヘッドが位置するパーキングゾーンおよびメンテナンスシリンダより構成される。メンテナンスシリンダには,ヘッド120の種類,高温および低温による記録パラメータ補正値AおよびB,ヘッドの種類による記録パラメータ補正値aおよびbなどが保存されている。
図2は,図1に示されたHDDを制御する制御装置200のブロック図を表す。
制御装置200は,R/Wチャンネル回路204およびリードプリアンプ−ライトドライバ回路206によってヘッド120に結合されたコントローラ202を含んでいる。コントローラ202は,例えば,デジタル信号プロセッサー(DSP:Digital Signal Processor),マイクロプロセッサー,マイクロコントローラなどにより構成される。
コントローラ202は,ディスク112から/にデータを読出し/書込みするために,R/Wチャンネル204へ制御信号を供給する。
情報は,R/Wチャンネル204からホストインタフェース回路210に伝送される。ホストインタフェース回路210は,パソコン(PC)のようなシステムにインタフェースするための制御回路を含んでいる。
R/Wチャンネル回路204は,再生モードでは,ヘッド120にて読み取り,リードプリアンプ−ライトドライバ回路206で増幅されたアナログ信号を,ホストコンピュータ(図示せず)が判読可能なデジタル信号に変調させてホストインタフェース回路210に出力する。そして,ホストコンピュータからユーザデータを,ホストインタフェース回路210を介して受信して,ディスク112に記録できるように記録電流に変換して,リードプリアンプ−ライトドライバ回路206に出力させるように信号処理を実行する。
コントローラ202は,ボイスコイル126に駆動電流を供給するVCM駆動回路208にも結合されている。コントローラ202は,VCM130の励起およびヘッドの動きを制御するために,VCM駆動回路208に制御信号を供給する。
コントローラ202は,読み出し専用メモリ(ROM:Read Only Memory)214,または例えばフラッシュメモリのような不揮発性メモリおよびランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)216に結合されている。メモリ214,216は,ソフトウェアルーチンを実行させるために,コントローラ202によって使用される命令語およびデータを含んでいる。メモリ214,216は,ソフトウェアルーチンを実行させるために,コントローラ202によって使用される命令語およびデータを保存する。
また,ソフトウェアルーチンの一つとして,アイドル状態および持続時間を判断して動作モードを制御する制御ルーチンが含まれている。
HDD100がアイドル状態にあるとき,電力節減のためにヘッド120をアンローディングさせるのがよく知られている。ここで,アイドル状態とは,ホストシステムから要求された動作が終了した後,所定時間の間にホストシステムからHDD100に命令が入力されていない状態が持続される場合をいう。すなわち,アイドル状態は,ホストシステムから命令が入力されることを待機する状態である。
アイドル状態でのHDDの動作モードは,次のように分類することができる。
(1.最大実行モード:Max performance Mode)
このモードは,ホストシステムから要求された動作が終了した後にも,ヘッド120がデータゾーンに留まりつつ任意のトラックを追従するものである。このモードでは,ホストシステムから動作命令が入力されれば,即刻応答することが可能である。
(2.アクティブアイドルモード:Active idle mode)
このモードは,ホストシステムから要求された動作が終了した後にも,ヘッド120はデータゾーンに留まっている。しかし,VCM130およびリードプリアンプ−ライトドライバ回路206をオフとすることによって,ヘッド120をして特定トラックを追従せずにフローティングせしめるものである。このモードでは,ホストシステムから動作命令が入力された場合,HDD100は,オフとしたブロックをオンとした後に,それに応答する。
(3.低電力アイドルモード:Low power idle mode)
このモードは,ホストシステムから要求された動作が終了した後,ヘッドをアンローディングさせ,VCM130,リードプリアンプ−ライトドライバ回路206,およびR/Wチャンネル回路204をオフにして,電力消耗を最小化するものである。このモードで,ホストシステムから動作命令が入力されると,HDD100は,ヘッド120をデータゾーンにローディングさせ,オフとしたブロックをオンとした後に,それに応答する。特に,このモードは,ヘッド120のアンローディング/ローディングを伴うので,ホストシステムから入力される命令についての応答時間が長い。このため,頻繁に使用する場合にはHDD100のパフォーマンスが低下する。統計的に,ブロックのパワーオン,ローディング,目標トラック探索のために,0.5〜1秒ほどの応答遅延が発生する。また,このモードでは,アンローディング/ローディング動作を介してヘッド120がデータゾーンとパーキングゾーンとを往復するので,ディスク112がヘッド120との摩擦によって損傷する危険性が大きい。
通常,ホストシステムから要求された動作が終了した後,HDD100は,最大実行モード,アクティブアイドルモード,低電力アイドルモードの順に電力節減の程度を大きくする。
次に,図3は,HDDのアイドル動作モードの制御方法を示すフローチャートである。
まず,コマンドの入力が開始される(ステップS302)。次いで,ホストシステムによって要求された動作が終了すると(ステップS304),アイドル状態の持続時間を判断するためのタイマー(図示せず)が動作を開始し(ステップS306),HDD100は,最大実行モードとなる(ステップS308)。
ここで,アイドル状態の持続時間が1秒以上になると(ステップS310),HDD100は,アクティブアイドルモードとなる(ステップS312)。
さらに,アイドル状態の持続時間が3秒以上になると(ステップS314),HDD100は,低電力アイドルモードとなる(ステップS316)。
その後,ホストシステムからコマンドが入力されると(ステップS318),起動過程(ステップS320),ローディング過程(ステップS322),目標トラック探索過程(ステップS324)を経て,入力されたコマンドによって要求された動作を行う(ステップS326)。
ここで,モバイルコンピュータの場合,HDD100が低電力アイドルモードで待機する時間は,全使用時間の約50%以上占めている。これにより,低電力アイドルモードによる応答遅延,特に,ヘッド120のローディング時間による応答遅延が,HDDのパフォーマンスを低下させる要因となっている。
したがって,常用電源(例えば,電力線に提供される電源のように,多様な形態の多様な装置のために使われる発電機からの電源)が使われていて,電力節減の要求が大きくない場合には,ヘッドをアンローディングさせないことがパフォーマンスの向上のために望ましい。特に,最大限のパフォーマンスを維持させようとする場合には,アイドル状態の持続時間に関係なく,HDD100を最大実行モードに維持させることが望ましい。
図4は,本実施形態にかかるアイドルモードの制御方法を示したフローチャートである。
まず,ホストシステムで使用されている電源が常用電源であるか,あるいはバッテリー電源であるかを検出する(ステップS402)。使用する電源の種類を判断するものは,非常電源装置,モバイルコンピュータのような分野で公知のものであり,主に常用電源の電圧の大きさ,電圧の変化,常用電源を提供するためのプラグの挿し込みなどを検出する方法が利用される。しかし,本実施形態はかかる例には限定されない。
次いで,ホストシステムの使用する電源が常用電源であるか否かを判断する(ステップS404)。
ステップS404で,ホストシステムの使用する電源が常用電源であれば,アイドルモードを禁止(ディセーブル)される(ステップS406)。
これにより,HDD100は,アイドル状態の持続時間に関係なく,ホストシステムから入力される命令について即刻対応できるモード,例えば,最大実行モードで動作する(ステップS408)。この禁止モード(ディセーブルモード)では,ヘッド120をアンローディングさせることは禁止される。しかし,他のモード,例えば,ステップS312のモードを使用することは可能である。
一方,ステップS404で,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,アイドルモードを実行することが可能である(ステップS410)。
これにより,HDD100は,正常なアイドル動作を行う(ステップS412)。すなわち,アイドル状態の持続時間によって最大実行モード,アクティブアイドルモード,低電力アイドルモードを順次に行う。この実行可能モード(イネーブルモード)では,ヘッド120をアンローディングさせることが許容される。
通常,HDD100は,ホストシステムから提供される静電圧によって動作し,ホストシステムが使用する電源の種類を検出する装置が備えられていない。また,アイドル動作モードは,HDDが制御するので,本実施形態の特徴である,HDDがホストシステムで使用する電源の種類によってアイドル制御を行うためには,ホストシステムが使用電源の種類を表す情報をHDD100に知らせねばならない。しかし,HDD100が独立した電源供給器を有していれば,本実施形態の特徴によって,HDD100は電源検出器を有することも可能である。
このような動作は,ATAPI(AT Attachment Packet Interface)コマンドを通じて行われうる。このような目的のために,ATA強制コマンド(AT Attachment mandatory command)のうち,SMARTコマンドを使用できる。
ATA強制コマンドのうち,SMARTコマンド(コマンドコード:B0h)は,FEATUREレジスタ(Feature register)の値をサブコマンドとして使用して,この値によって他の動作を行える命令である。なお,FEATUREレジスタのE0h−FFh領域は,製造業者が使用可能な領域である。
ホストシステムは,起動あるいは使用する電源の種類が変更されたとき,使用する電源の種類をHDD100にATAPIコマンドを介して通知し,HDD100は,これに応答してアイドル動作モードを制御する。本実施形態では,ATAPIコマンドを利用したが,本発明はかかる例に限定されず,例えば,付加的に他の命令を使用したり,または開発することも可能である。
図5は,本実施形態にかかるアイドルモードの制御方法において,ホストシステムが使用する電源の種類をHDD100に通知する方法を示すフローチャートである。
図5に示すように,まず,ホストシステムが起動すると,ホストシステムは,使用する電源の種類を検出する(ステップS502)。
次いで,検出された電源の種類を表す情報を,ATAPIコマンドを通じてHDD100に通知する(ステップS504)。
さらに,使用する電源の種類が変更されたか否かを確認する(ステップS506)。変更されていた場合,ホストシステムは,変更された電源の種類をHDD100に通知する(ステップS508)。また,変更された電源の種類をHDD100に通知した後,または電源の種類が変更されていない場合は,電源の種類が変更されたかについての確認を続行する。
図6は,本実施形態にかかるアイドル動作モードの制御方法において,HDD100の動作を示すフローチャートである。
図6に示すように,まず,HDD100は,ホストシステムから,ホストシステムの使用する電源の種類を表す情報を有するATAPIコマンドを受信する(ステップS602)。
次いで,ホストシステムの使用する電源が常用電源であるか否かを判断する(ステップS604)。
ステップS604で確認した結果,ホストシステムの使用する電源が常用電源であれば,アイドルモードを禁止する(ステップS606)。そして,アイドル状態で最大のパフォーマンスを提供できるモードを維持する(ステップS608)。このとき,禁止モードでは,アイドル状態でヘッド120をアンローディングさせることが禁止するのがよい。
一方,ステップS604で確認した結果,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,アイドルモードを実行可能とする(ステップS610)。そして,正常なアイドル動作が実行される(ステップS612)。図3の方法によれば,実行可能モードでは,アイドル状態でヘッド120をアンローディングさせることが許容される。
図7は,本実施形態にかかるHDDを示すブロック図である。図7に示された装置において,図2に示された装置と同じ動作を行う構成要素については,同じ参照符号を付加し,ここではその詳細な説明を省略する。
コントローラ702は,ROM714またはフラッシュメモリのような不揮発性メモリおよびRAM716に結合されている。メモリ714,716は,ソフトウェアルーチンを実行させるためにコントローラ702によって使用されるコマンドおよびデータを含んでいる。ここで,ソフトウェアルーチンの一つとして,図6に示されたようなホストシステム720が使用する電源の種類によって,アイドル動作モードを制御する制御ルーチンが含まれている。
コントローラ702は,ホストインタフェース回路210を介して,ホストシステム720が使用する電源の種類を表す情報を含むコマンドを受信する。コントローラ702は,このコマンドを解釈してアイドル動作モードを制御する。
ホストシステム720の使用する電源が常用電源であれば,コントローラ702は,HDD100がアイドル状態でアイドル状態の持続時間に関係なく,ホストシステム720から入力される命令を即時に行うことができる動作モードを維持させる。ここで,アイドル状態でヘッド120をアンローディングさせることは禁止されることが望ましい。
一方,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であれば,コントローラ702は,HDD100がアイドル状態で電力消耗を節減可能にする動作モードを維持させる。ここで,アイドル状態でヘッド120をアンローディングさせることもできる。
図8は,本実施形態にかかるHDD100のアイドル動作モードの設定方法を示すフローチャートである。
図8に示すように,まず,ユーザは,ホストシステムでアイドルモードを設定するためのプログラムを駆動する(ステップS802)。このようなプログラムは,例えばHDDの製造業者によってバンドルプログラムとして提供される。また,このようなプログラムのほとんどは,応用プログラムの形態で提供されるが,DOS(登録商標)コマンドのようなコマンド形態としても提供されうる。
次いで,設定プログラムを介して,アイドル動作モード,および待機時間を設定する(ステップS804)。ここで,アイドル動作モードとは,プログラムを介して設定された時間を適用するモードであって,本実施形態において,固定モードとユーザモードとがある。また,待機時間とは,アイドル状態が開始してからヘッド120をアンローディングするまでの時間である。
固定モードは,HDD100のリセット動作が発生しても,HDD100が設定プログラムを介して設定された時間によってアイドル動作を行うモードである。一方,ユーザモードは,HDD100がリセットされる前は,プログラムを介して設定された時間を適用するが,HDD100がリセットされると,固定モードと設定された時間に復帰するモードである。
図9は,本実施形態にかかる設定プログラムで提供するインタフェース画面を示した図である。
図9に示すように,ユーザは,画面左側にある2つのラジオボタンのうち1つを選択することによって,固定モードとユーザモードとを選択する。固定モードは,さらに3つのサブモードを有し,各サブモードは,画面右側のラジオボタンによって選択される。図9では,固定モード0〜2は,それぞれ5秒,10秒,そして15秒の待機時間が割当てられている。例えば,ユーザが固定モード2を選択すれば,HDD100は,ホストシステムからの命令の実行が終了してから10秒後に,低電力アイドルモードになる。
ユーザモードにおいて,ユーザは,所定の範囲,例えば本実施形態では,1〜600秒の範囲で待機時間を設定できる。ユーザは,画面右下の入力窓を通じて待機時間を設定できる。ここで,待機時間は1〜600秒としたが,本発明はかかる例に限定されず,変更することも可能である。
また,固定モードとユーザモードとに分割した理由は,HDD700の使用環境を考慮したことによる。HDD700が基本的にHDD700にアクセスする頻度が低いワード作業に使われる場合には,固定モードを介して設定時間を短縮させて電力節減の効果を高める。一方,HDD700が一時的にHDD700にアクセスする頻度が高いデータベース作業に使われる場合には,ユーザモードを介して一時的に待機時間を適切に設定してパフォーマンスを高めるようにすることができる。
このように設定された内容は,画面下側の設定ボタンによって実際に適用される。設定ボタンが押下されると,設定プログラムは,HDD700にアイドル設定情報,すなわち,設定されたアイドル動作モードおよび待機時間を伝送する。設定プログラムがHDD700にアイドル設定情報を伝送することは,ATAPIコマンドを介して行われる。また,このような目的のために,ATA mandatory commandのうち,SMART commandを使用できる。
ここで,ATA強制コマンド(ATA mandatory command)のうちSMARTコマンド(コマンドコード:B0h)は,FEATUREレジスタの値をサブコマンドとして使用し,この値によって他の動作を行える命令である。一方,FEATUREレジスタのE0h−FFh領域は,製造業者が使用可能な領域である。
図10は,本実施形態にかかるHDDの制御方法を示すフローチャートである。
図10に示すように,まず,HDDが起動されると(ステップS1002),コントローラは,メンテナンスシリンダに保存された固定モードの待機時間を読み出す(ステップS1004)。
次いで,読み出された固定モードの待機時間によって,アイドルモードの待機時間を設定する(ステップS1006)。これにより,図4に示されたように,最大実行モードから低電力アイドルモードに移行するまでの待機時間が,メンテナンスシリンダに記録された固定モードの待機時間によって設定される。
さらに,HDDは,ホストシステムからコマンド(以下,‘アイドルモード設定コマンド’とする)が入力されるまで待機する(ステップS1008)。ステップS1006過程で,HDDは,最大実行モードとなる。
その後,コマンドが受信されると(ステップS1010),HDDは,アイドルモード設定コマンドであるか否かを判断する(ステップS1012)。
また,ステップS1012において,アイドルモード設定コマンドである場合,それに含まれた設定モードおよび待機時間によって,HDDのアイドルモードおよび待機時間を設定する(ステップS1014)。そして,ステップS1008に戻り,ステップS1008以降の過程を実行する。
固定モードを設定するアイドルモード設定コマンドである場合,HDDは,メンテナンスシリンダに固定モードの待機時間を記録し,アイドルモードおよび待機時間を設定する。ユーザモードを設定するアイドルモード設定コマンドであれば,HDDは,アイドルモードおよび時間のみを設定する。ステップS1004,ステップS1006,そしてステップS1014を介して,HDDが起動する度に固定モードと設定され,HDDの動作中には,固定モードあるいはユーザモードと設定される。
さらに,ステップS1012で,アイドルモード設定コマンドでなければ,当該コマンドを行い(ステップS1016),ステップS1008に戻り,ステップS1008以降の過程を実行する。
その後,ステップS1010で,コマンドが受信されていなければ,HDDは,待機時間が設定された時間を超過するか否かを判断する(ステップS1018)。
ステップS1018で,待機時間が設定された時間を超過していなければ,ステップS1008に戻る。ステップS1018で,待機時間が設定された時間を超過した場合,低電力アイドルモードを開始する(ステップS1020)。これにより,ヘッドがアンローディングされ,VCMおよびVCMに駆動電流を提供するADC(Analog−to−Digital Converter)がオフとなり,クロック発生部,R/Wチャンネル回路,プリアンプに入力される電源が遮断される。
その後,HDDは,ホストシステムからのコマンドの入力を待機する(ステップS1022)。
コマンドが受信されれば(ステップS1022),HDDは,起動動作を行い(ステップS1026),ステップS1012に進む。これにより,クロック発生部,R/Wチャンネル回路,プリアンプに電源が入力され,VCMおよびVCMに駆動電流を提供するADCがオンとなり,ヘッドがパーキングゾーンからデータゾーンにローディングされる。
ここで,図7に基づいて,本実施形態にかかるHDDのアイドルモードの設定制御方法を説明する。
コントローラ702は,ROM714またはフラッシュメモリのような不揮発性メモリおよびRAM716に結合されている。メモリ714,716は,ソフトウェアルーチンを実行させるために,コントローラ702によって使用されるコマンドおよびデータを含んでいる。
ソフトウェアルーチンの一つとして,図10に示すようなホストシステムが使用する電源の種類によってアイドル動作モードを制御する制御ルーチンが含まれている。
コントローラ702は,ホストインタフェース回路210を通じてアイドルモード設定コマンドを受信する。コントローラ702は,このコマンドを解釈してアイドル動作モードを制御する。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば,HDDの制御方法について説明したが,本発明はかかる例に限定されず,光ディスクドライブ,光磁気ディスクドライブにも適用することができる。
また,本発明は,方法,装置,システムとして実行される。ソフトウェアとして実行されるとき,本発明の構成手段は,必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは,プロセッサー判読可能媒体に保存され,あるいは伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送される。プロセッサー判読可能媒体は,情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサー判読可能媒体の例としては,電子回路,半導体メモリ素子,ROM,フラッシュメモリ,EROM(Erasable ROM),フロッピー(登録商標)ディスク,光ディスク,ハードディスク,光ファイバ媒体,無線周波数(RF)網がある。コンピュータデータ信号は,電子網チャンネル,光ファイバ,空気,電子界,RF網のような伝送媒体上に伝播されうるいかなる信号も含まれる。
さらに,本発明における非常用電源はバッテリーとしているが,かかる例に限定されず,例えば,太陽電池,燃料電池あるいは所定期間中にのみ電圧を提供する限定された能力を有する他の電源供給装置とすることができる。
本発明は,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,ハードディスクドライブ,コンピュータ可読記録媒体に適用でき,特に,HDDおよびホストシステムの使用する電源が常用電源である場合には,HDDのヘッドをアンローディングさせずにHDDのパフォーマンスを最大限維持させるハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法,ハードディスクの制御方法,に適用可能である。
従来のハードディスクドライブの構成を示す図である。 図1にかかるハードディスクドライブを制御する制御装置のブロック図である。 ハードディスクドライブのアイドル動作モードを制御する方法を示すフローチャートである。 本実施形態にかかるアイドルモードの制御方法を示す図である。 本実施形態にかかるアイドルモードの制御方法において,ホストシステムが使用する電源の種類をハードディスクドライブに通知する方法を示すフローチャートである。 本実施形態にかかるアイドル動作モードの制御方法において,ハードディスクドライブの動作を示すフローチャートである。 本実施形態にかかるのハードディスクドライブを制御する制御装置のブロック図である。 本実施形態にかかるアイドル動作モードの設定方法を示すフローチャートである。 設定プログラムで提供するインタフェース画面を示す図である。 本実施形態にかかるハードディスクドライブの制御方法を示すフローチャートである。
符号の説明
112 ディスク
120 ヘッド
126 ボイスコイル
204 R/Wチャンネル回路
206 リードプリアンプ−ライトドライバ回路
208 VCM駆動部
210 ホストインタフェース
700 ハードディスクドライブ
702 コントローラ
714 ROM
716 RAM
720 ホストシステム

Claims (22)

  1. ハードディスクドライブのアイドル状態での動作モードを制御し,電源節減のための動作モードを有する方法において:
    前記ハードディスクドライブと結合されたホストシステムの使用する電源が常用電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあるときであっても,電源節減のための動作モードを禁止する過程と;
    前記ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあるときは,電源節減のための動作モードを許容する過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  2. 前記ホストシステムの使用する電源が常用電源であるとき,アイドル状態で前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせることを禁止する,請求項1に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  3. 前記ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であるとき,アイドル状態で前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせることを許容する,請求項1に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  4. 前記ホストシステムが起動するとき,または前記ホストシステムが使用する電源が変更されるときにおいて,
    前記ホストシステムによって前記ホストシステムが使用する電源を検出する過程と;
    前記ホストシステムが使用する電源の種類をハードディスクドライブに通知する過程と;
    をさらに含むことを特徴とする,請求項1に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  5. 前記ホストシステムが使用する電源の種類は,ATAPIコマンドを介してハードディスクドライブに通知されることを特徴とする,請求項4に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  6. ハードディスクドライブと結合されたホストシステムの,前記ハードディスクドライブの制御方法において:
    前記ホストシステムの使用する電源の種類を検出する過程と;
    検出された前記電源の種類を,前記ハードディスクドライブに通知する過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブの制御方法。
  7. 前記検出された電源の種類は,ATAPIコマンドを介してハードディスクドライブに通知されることを特徴とする,請求項6に記載のハードディスクドライブの制御方法。
  8. ハードディスクドライブのアイドル動作モードを制御し,電源節減動作モードを含む方法において:
    前記ハードディスクドライブと結合されたホストシステムが使用する電源の種類を表す情報を受信する過程と;
    前記ホストシステムの使用する電源が常用電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあっても前記電源節減動作モードを禁止する過程と;
    前記コマンドが,前記ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあるときは,前記電源節減動作モードを許容する過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  9. 前記ホストシステムの使用する電源が常用電源であるとき,アイドル状態で前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせることを禁止する,請求項8に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  10. 前記ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源であるとき,アイドル状態で前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせることを許容する,請求項8に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  11. 前記ホストシステムが使用する電源の種類は,ATAPIコマンドを介してハードディスクドライブに通知されることを特徴とする,請求項8に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  12. ハードディスクドライブが結合されているホストシステムからの命令を受信するホストインタフェース回路と;
    前記ホストインタフェース回路を介して入力される命令を受信し,前記命令によって前記ハードディスクドライブのアイドル動作モードを制御するコントローラと;を含み,
    前記コントローラは,前記ホストインタフェース回路を介して,前記ホストシステムの使用する電源の種類を表す情報を有するコマンドを受信し,
    前記ホストシステムの使用する電源が常用電源の場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあっても,電源節減動作モードを禁止し,
    前記ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源の場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあるとき,電源節減動作モードを許容することを特徴とする,ハードディスクドライブ。
  13. コンピュータによって実行されるプログラムが記録されたコンピュータ可読記録媒体において:
    ハードディスクドライブと結合されたホストシステムが使用する電源の種類を表す情報を受信する過程と;
    前記ホストシステムの使用する電源が常用電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあっても電源節減動作モードを禁止する過程と;
    前記コマンドが,ホストシステムの使用する電源がバッテリー電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあるとき,電源節減動作モードを許容する過程と;
    を含むことを特徴とする,コンピュータ可読記録媒体。
  14. ハードディスクドライブのアイドル状態での動作モードの制御方法において:
    前記ハードディスクドライブのアイドル動作モードおよびアイドル状態が持続される場合,前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせるまでの待機時間を設定する過程と;
    前記アイドル動作モードおよび前記待機時間を表す設定情報を,前記ハードディスクドライブに伝送する過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  15. 前記設定情報は,前記ハードディスクドライブのATAPIコマンドを介して,前記ハードディスクドライブに通知されることを特徴とする,請求項14に記載のハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  16. 前記アイドルモード動作モードは,
    前記ハードディスクドライブのアイドルモード待機時間が,前記ハードディスクドライブが電源入力される度に,前記待機時間が設定される固定モード,または,
    前記ハードディスクドライブが前記設定情報を受信するときから,前記ハードディスクドライブの電源が遮断されるまでに,前記待機時間が設定されるユーザモードのうち,いずれか一つであることを特徴とする,請求項14に記載のアイドル動作モードの制御方法。
  17. ハードディスクドライブのアイドルモードおよびアイドル状態が持続される場合,
    前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせるまでの待機時間を表すアイドルモード設定コマンドを受信する過程と;
    前記アイドルモード設定コマンドにより指定された前記待機時間によって前記アイドル状態が持続される場合,前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせるまでの待機時間を設定する過程と;
    前記設定された待機時間中に,前記ハードディスクドライブにコマンドが入力されない場合,前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせる過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブの制御方法。
  18. 前記アイドルモード設定コマンドは,ATAPIコマンドを介して通知されることを特徴とする,請求項17に記載のハードディスクドライブの制御方法。
  19. ディスクにデータを伝送するヘッドと;
    ハードディスクドライブに接続された電源の種類を表すアイドルモード設定命令を受信して表した種類によって,前記ハードディスクドライブのアイドル動作モードを制御するコントローラと;を備え,
    前記コントローラは,前記電源の種類による前記ハードディスクドライブの前記アイドル動作モードおよび待機時間を表すアイドルモード設定コマンドを受信し,
    前記アイドルモード設定コマンドによって指定された待機時間によってアイドル状態が持続される場合,前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングさせるまでの待機時間を設定し,
    前記ホストシステムから,設定された待機時間中にコマンドが入力されない場合,前記ハードディスクドライブのヘッドをアンローディングすることを特徴とする,ハードディスクドライブ。
  20. ホストシステムまたはハードディスクドライブによって使用される電源が常用電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあっても正常的な動作を維持する過程と;
    前記ホストシステムまたは前記ハードディスクドライブによって使用される電源がバッテリーである場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあるときには,前記ハードディスクドライブのヘッドがアンローディングされるように許容する過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
  21. ハードディスクドライブに連結されたホストシステムのハードディスクドライブの制御方法において:
    前記ホストシステムまたは前記ハードディスクドライブによって使われる電源の種類を検出する過程と;
    前記ハードディスクドライブに検出された電源の種類を伝送する過程と;
    を含むことを特徴とする,ホストシステムのハードディスクドライブの制御方法。
  22. ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法において:
    ホストシステムによって使用される電源の種類を表す情報を受信する過程と;
    前記ホストシステムによって使用される電源の種類が常用電源である場合,前記電源の種類を表す情報によって電源動作モードの使用を決定する過程と;
    前記ホストシステムによって使用される電源の種類が非常用電源である場合,前記ハードディスクドライブがアイドル状態にあっても電源動作モードの使用を維持する過程と;
    を含むことを特徴とする,ハードディスクドライブのアイドル動作モードの制御方法。
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