JPH05101514A - 待機状態を有する外部記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 待機状態を有する外部記憶装置に関し、待機
状態の駆動部を起動させる頻度を低下して、且つ待機状
態時の応答速度を向上させることを目的とする。 【構成】待機状態にした後の書込みデータを蓄積するラ
イト・データメモリ8と、該ライト・データメモリ8 に
書き込まれたデータ量を監視して所定量を越えると、該
駆動部24と、該書込み制御部10とを起動して該ライト・
データメモリ8 のデータを前記記憶媒体18に書き込み、
また、所定の論理により選択された、データを記憶する
キャッシュメモリ7 を備えることにより、読出命令によ
る必要データをキャッシュメモリ7 に記憶されたデータ
から読み出し、駆動部24の起動頻度を減少させるように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低消費電力を目的とした
待機状態を有する外部記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ポータブルコンピュータやノート
ブックコンピュータに代表されるように、パーソナルコ
ンピュータは急速に小型化がすすんでいる。そして、こ
れらコンピュータの市場ニーズは大容量の記憶装置を具
備していることが、重要な要件となってきている。この
ニーズに対応するには、比較的低価格で小型の外部記憶
装置が最適と考えられる。

【０００３】このため、これらコンピュータ用として小
型磁気ディスク装置が急速に普及しつつあり、その使用
条件はオフィス以外での電池による電源供給が考えら
れ、内蔵される磁気ディスク装置も低消費電力が必須と
なってくる。このために周辺機器の一つである磁気ディ
スク装置は消費電力の低減を図るため、通常の動作状態
において一定時間ドライブへのアクセスがないと、待機
状態に入ることにより消費電力を低下させる外部記憶装
置がある。

【０００４】図７は外部記憶装置の例として説明する従
来の磁気ディスク装置の構成図である。図において、１
は磁気ディスク装置19に読出／書込みの指令を出すホス
トコンピュータ（以下ホストと略する）、１８は磁気デ
ィスク記憶媒体、読出書込みヘッド、スピンドルモー
タ、アクチュエータ等の機構部を一体にしたディスクエ
ンクロージャ（以下ＤＥと略する）、３はホストと指令
や情報の授受を行うインタフェース回路、４は磁気ディ
スク装置19の制御を行うマイクロプロセッサ（以下ＭＰ
Ｕと略する）、５は磁気ディスク装置19の待機状態を設
定して、各回路に供給する電力を制御するバワーモード
設定ＭＰＵ、１１はＤＥ18に書かれたデータを読み出す
リード回路、１２はＤＥ18に書込みを行うライト回路、
９はＤＥ18にリード回路の制御を行う読出制御部、１０
はライト回路を制御する書込み制御部、１４は磁気ディ
スク装置19を制御部／読出書込み制御及び回路部／駆動
部に分割して電力供給を待機状態に応じて切り換える電
力供給切換回路、１６は磁気ディスクのヘッドを移動す
るアクチュエータを制御するアクチュエータ制御回路、
１７は磁気ディスクを回転させるスピンドルモータを駆
動するスピンドルモータ駆動回路、１９は磁気ディスク
記憶媒体に記憶させる磁気ディスク装置である。アクチ
ュエータ制御回路16とスピンドルモータ駆動回路17は駆
動部を構成し、リード回路11とライト回路12と読出制御
部9 と書込み制御部10は読出書込み制御及び回路部に対
応する。

【０００５】このような磁気ディスク装置においては、
一定時間磁気ディスク装置19へのアクセスがないと待機
状態に入り、駆動部と読出書込み制御及び回路部に対し
ては電力供給切換回路14により電源の供給がされなくな
り、さらに、一定時間アクセスがないと待機状態からホ
スト1 と磁気ディスク装置19のインタフェースも物理的
に接続しているだけで、ソフト的には遮断されるスリー
プモードに入るという、使い方の例が考えられている。

【０００６】この場合、一定時間磁気ディスク装置19へ
のアクセスがなく、スピンドルモータが回転停止の待機
状態のモードに入ったすぐ後で磁気ディスク装置19のア
クセスが来た場合、磁気ディスク装置19は一番電力を消
費するスピンドルモータの起動を行う必要が生じ、ま
た、ホスト1 は磁気ディスク装置19へ命令を出してから
実行するまで、スピンドルモータが正常回転になるのを
待たないといけない等の欠点があり、ホスト1 の処理能
力の低下の原因ともなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の待機状態を有す
る外部記憶装置においては駆動部が待機状態のモードに
入ったすぐ後でアクセスが来た場合、一番電力を消費す
るスピンドルモータの起動を行う必要が生じ、また回転
が停止しているため読出書込みの命令を実行するまで、
スピンドルモータが正常回転になるのを待たないといけ
ないという問題があった。本発明はこのような点にかん
がみて、待機状態の駆動部を起動させる頻度を低下し
て、且つ待機状態時の応答速度を向上させる手段を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の如く
に構成された待機状態を有する外部記憶装置によって解
決される。図１は、本発明の原理図である。 (1) 上位装置からの指令をうけて装置を制御する制御部
25と、記憶を行う記憶媒体18と、該記憶媒体18にデータ
を書き込む書込み制御部10と、該記憶媒体18からデータ
の読出を行う読出制御部9 と、該媒体を駆動する駆動部
24と、を有し、該駆動部24を停止または低速回転させる
待機状態となって次の命令を待つ機能を備えた外部記憶
装置26において、該駆動部24を待機状態にした後の上位
装置から受信したライトデータを書き込むライト・デー
タメモリ8 と、該ライト・データメモリ8 に書き込まれ
るデータ量を監視して所定量を越えると検出信号を制御
部25に送出するメモリデータ量監視回路13とを設けるこ
とにより、所定のデータ量が該ライト・データメモリ8
に蓄積されると、該駆動部24と、該書込み制御部10とを
起動して該ライト・データメモリ8 のデータを前記記憶
媒体18に書き込むよう構成する。 (2) 上位装置からの指令をうけて装置を制御する制御部
25と、記憶を行う記憶媒体18と、該記憶媒体18にデータ
を書き込む書込み制御部10と、該記憶媒体18からデータ
の読出を行う読出制御部9 と、該媒体を駆動する駆動部
24と、を有し、該駆動部24を停止または低速回転させる
待機状態となって次の命令を待つ機能を備えた外部記憶
装置26において、所定の論理により選択された、データ
を記憶するキャッシュメモリ7 を備えることにより、該
駆動部24を待機状態にした後の上位装置からの読出命令
による必要データが該キャッシュメモリ7 内に存在する
ときは該キャッシュメモリ7 から読み出し前記駆動部24
の起動頻度を減少させるように構成する。

【０００９】

【作用】

(1) 外部記憶装置26が駆動部24を停止または低速回転さ
せる待機状態となって上位装置からの書込みデータが所
定のデータ量だけライト・データメモリ8 に蓄積される
と、データ量を監視するメモリデータ量監視回路13が検
出信号を制御部25に送出し、該制御部25が該駆動部24
と、該書込み制御部10とを起動して該ライト・データメ
モリ8 のデータを記憶媒体18に書き込む。 (2) 駆動部24を停止または低速回転させる待機状態とな
っている外部記憶装置26に上位装置からの読出命令がき
たとき、所定の論理により選択された、データを記憶す
るキャッシュメモリ7 を備えることにより、上位装置か
らの読出命令による必要データが該キャッシュメモリ7
内に存在するときは該キャッシュメモリ7から読み出し
前記駆動部24の起動頻度を減少させる。

【００１０】

【実施例】本発明の原理は磁気ディスク装置にライトデ
ータを記憶するメモリと、磁気ディスク装置からの先読
みデータを記憶しておくキャッシュメモリを装備してお
く。磁気ディスク装置の電源がパワーオンされると、ス
ピンドルモータが回転し、一定の時間リード命令がくる
のを待ちリード処理を行い、キャッシュメモリに次にく
る可能性が高いデータを書き込んで、スピンドルモータ
を停止させるとともにキャッシュメモリ及び、ライト用
メモリを除く全ての電源をパワーオフするモードに入
る。この時、一定時間にリード命令が来ない場合、前回
パワーオフした最後のデータを参照して磁気ディスク装
置は自身に具備したキャッシュメモリに、次にアクセス
がくる可能性が高いデータを書き込んでスピンドルモー
タを停止させるとともに制御回路、キャッシュメモリ及
び、ライト用メモリを除く全ての電源をパワーオフする
待機状態に入る。

【００１１】最初の待機状態を含め、ライト／リード回
路のパワーオン／パワーオフのタイミングはスピンドル
モータのオン／オフと同一にすることによって制御が容
易になる。待機状態にある磁気ディスク装置にライト命
令がきた時は、磁気ディスク装置に備えたメモリに書き
込むべきアドレスと書込みデータを記憶する。この時、
常時メモリの書き込み量を監視しておきメモリ内にある
一定量のデータが蓄積されるとスピンドルモータを起動
し、同時にライト回路をパワーオンしてメモリ内のデー
タが磁気ディスク装置の所定のアドレスに書き込む。ま
た、リード命令がきた時は、予め磁気ディスク装置の一
定量のデータを記憶したキャッシュメモリにアクセスし
て、目的のデータを読み出し、もし目的のデータがなけ
ればスピンドルモータを起動し、リード回路をパワーオ
ンして磁気ディスク装置から読み出す。

【００１２】以上により、スピンドルモータの回転や回
路に消費する電力を軽減し、かつスピンドルモータの起
動回数を減少させて消費電力の削減を図るとともに、ラ
イト／リード命令に対してメモリでの応答を行うため性
能低下の問題が解決される。

【００１３】本発明を実施した時の磁気ディスク装置の
例を説明する。図２は、本発明の実施例の磁気ディスク
装置の構成図である。図において、７は所定の論理によ
り選択された、データを記憶するキャッシュメモリ、８
は該駆動部(24)を待機状態にした後の上位装置から受信
したライトデータを書き込むライト・データメモリ、１
３は該ライト・データメモリ(8) に書き込まれるデータ
量を監視して所定量を越えると検出信号を該制御部(25)
に送出するメモリデータ量監視回路、１５は該ライト・
データメモリ(8) をリセットするメモリリセット回路、
２１はパワーモード設定ＭＰＵ5 内にあって最後の命令
から所定時間（以下例として５分とする。）経過したと
き信号をＭＰＵ4 に送出する第一のタイマー、２２はパ
ワーモード設定ＭＰＵ5 内にあって最後のライト命令か
ら所定時間（以下例として５分とする。）経過したとき
信号をＭＰＵ4 に送出する第二のタイマー、２３はパワ
ーモード設定ＭＰＵ5 内にあって最後のリード命令から
所定時間（以下例として５分とする。）経過したとき信
号をＭＰＵ4 に送出する第三のタイマー、６は第一のタ
イマー21、第二のタイマー22、第三のタイマー23を選択
してリセットするタイマーリセット回路である。その
他、図７と同一符号の物は同一物である。

【００１４】また、図３〜６は本発明の実施例のフロー
チャートであり、以下図とフローチャートに従って動作
の説明を行う。まず、パワーオンされた時、ステップ41
で磁気ディスク装置19のＭＰＵ4 はパワーモード設定Ｍ
ＰＵ5 に制御を移し、パワーモード設定ＭＰＵ5 はスピ
ンドルモータ駆動回路を始めとして全ての必要電源を各
部に供給して、磁気ディスク装置19を通常の使用可能状
態にする。ステップ42で制御はまたＭＰＵ4 に戻り、Ｍ
ＰＵ4 の指示によって、パワー０ード設定ＭＰＵ5 の中
に設けた三つのタイマーの内第一のタイマー21の起動を
行う。ステップ43でホスト1 から、インタフェース回路
3 を介してＭＰＵ4 に、ライト／リードいずれの命令も
来なかった場合はステップ44に進み、来た場合はステッ
プ48に進む。

【００１５】ステップ44である一定時間（この例では５
分とする）経過したかを判定し、経過した時はステップ
45に進み、経過していない時はステップ43に戻りホスト
1 からの命令を待つ。

【００１６】ステップ45でＭＰＵ4 が記憶しているパワ
ーオンの前の最後のリードアドレスを参照してキャッシ
ュメモリ7 にデータを記憶させ、ステップ46でデータの
記憶が完了したかを判定し、完了しないときは再度ステ
ップ45に戻る。完了すればステップ47に進み、ＭＰＵ4
はタイマーリセット回路6 によって第一のタイマー21を
リセットしてステップ64に進み、インタフェース回路3
とＭＰＵ4とキャッシュメモリ7 とライト・データメモ
リ8 等のメモリ及び制御部だけに電源を供給し、他の電
源供給をストップする待機状態に入る。

【００１７】また、ステップ43で一定時間の５分以内に
命令がきた時はステップ48でライト命令かリード命令か
を判定し、ライト命令ならステップ49に、リード命令な
らステップ57に進む。ライト命令がきた場合はステップ
49でＭＰＵ4 は、パワーモード設定ＭＰＵ5 内の第二の
タイマー22を動作させると同時に第一のタイマー21をリ
セットする。

【００１８】次にステップ50で書込み制御部10とライト
回路12を介してＤＥ18に書込みを行う。ステップ51で完
了かを判定し完了であれば、ステップ52へ、未完了であ
ればステップ50に戻る。ステップ52で次の命令があれば
ステップ43に戻り、次の命令がないときはステップ53に
進む。

【００１９】ステップ53で最後のライト命令がきてから
５分経過したかを判定し、経過した場合は、ステップ54
に進み、経過しない時はステップ52に戻る。ステップ54
で、ＭＰＵ4 はライトされたアドレスを参照して次にリ
ードされそうなアドレスのデータを、キャッシュメモリ
7 に記憶させる。

【００２０】ステップ55で書込みが完了すればステップ
に進み、未完であればステップ54に戻る。ステップ56で
ＭＰＵ4 は第二のタイマー22をタイマーリセット回路6
によりリセットして、ステップ64に進み待機状態に入
る。

【００２１】ステップ48でリード命令がきた場合ステッ
プ57に進みＭＰＵ4 は、パワーモード設定ＭＰＵ5 内の
第三のタイマー23を動作させる。ステップ58でＭＰＵ4
は、読出制御部9 とリード回路11を介してＤＥ18から必
要なデータを読み出しホスト1 へデータの転送を行う。

【００２２】ステップ59でリードが完了していればステ
ップ60へ、未完であればステップ58に戻る。ステップ60
で、リードされたアドレスを参照して次にリードされそ
うなアドレスのデータをキャッシュメモリ7に記憶させ
る。

【００２３】ステップ61でキャッシュメモリ7 に書込み
が完了していればステップ62へ、未完であればステップ
60に戻る。ステップ62で最後のリード命令から5 分が経
過したかを判定し、経過していればステップ63で第三の
タイマーをリセットし、ステップ64に進み待機状態には
いる。キャッシュメモリ7 へのデータ記憶は、リード命
令によるアドレスを参照したデータを優先する。

【００２４】次に待機状態に入った後でのライト／リー
ド命令がきた場合の動作を説明する。ステップ64以降が
待機状態の動作を示し、図５、６（フローチャート（そ
の３、４））に相当する。

【００２５】ステップ64でパワーモード設定ＭＰＵ5 に
より電力供給切換回路14が起動されて、インタフェース
回路3 とＭＰＵ4 とキャッシュメモリ7 とライト・デー
タメモリ8 等のメモリ及び制御部だけに電源を供給し、
他の電源供給をストップする待機状態に入る。ステップ
65でライト／リード命令であればステップ66へ、その他
の命令の場合はステップ85に進む。ステップ66でライト
とリードの判定を行いライト命令であればステップ67
へ、リード命令であればステップ74に進む。

【００２６】ステップ67でＭＰＵ4 はＤＥ18を駆動させ
ることなくライト・データメモリ8に書込みデータを記
録する。この時ライト・データメモリ8 に記録されたデ
ータ量を常時監視しているメモリ・データ量監視回路13
があり、ステップ68で一定量が記録された時該メモリ・
データ量監視回路13はＭＰＵ4 に報告しステップ69に進
み、一定量に達しないときはステップ65に戻り次の命令
を待つ。

【００２７】ステップ69で、ＭＰＵ4 はパワーモード設
定ＭＰＵ5 にアクセスしてパワーオンモードに入り、ス
ピンドルモータ駆動回路17に電源を供給し、ステップ70
でライト回路に電源を供給してライト・データメモリ8
のデータを書込み制御部10、ライト回路12を介してＤＥ
18に記録する。

【００２８】ステップ72でＤＥ18にライトが終了したこ
とを判定して、ステップ73でライト・データメモリ8 を
メモリリセット回路15でリセットしてステップ64へ進み
待機状態に戻る。次にステップ66でリード命令がきた時
はステップ74に進み、ＭＰＵ4 はキャッシュメモリ7 に
アクセスする。

【００２９】ステップ75で所望のデータがキャッシュメ
モリ7 にあればステップ76に進みそのデータをホスト1
へ転送する。もしキャッシュメモリのデータが所望のデ
ータにヒットしなかった場合は、ステップ77に進みＭＰ
Ｕ4 はパワーモード設定ＭＰＵ5 にアクセスしてパワー
オンモードにし、スピンドルモータ駆動回路17に電源を
供給しステップ78でリード回路に電源を供給して、ステ
ップ79で読出制御部9、リード回路11を介してＤＥ18か
ら所望のデータを読み出しホストへ転送する。

【００３０】次にステップ80でパワーモード設定ＭＰＵ
5 内の第三のタイマー23を動作させる。ステップ81で最
後のリード命令がきてから５分経過したことを判定して
ステップ82に進み、ステップ82で第三のタイマー23をリ
セットする。ステップ83で最も最近にアクセスされたア
ドレスを参照して次にリードされる確率が高いアドレス
のデータをキャッシュメモリ7 に記録する。ステップ84
でキャッシュメモリ7に書込みが完了したことを判定し
てステップ64に戻り待機状態に入る。

【００３１】作業が終了しパワーオフする場合には終了
命令がホスト1 から指示されるので、まずステップ65で
ホスト1 からの命令がライト／リード命令でなければス
テップ85に進む。ステップ85で終了命令かを判定してそ
うでなければステップ65に戻り次の命令を待つ。終了命
令であれば、ステップ86に進み、ＭＰＵ4 はライト・デ
ータメモリ8 内にデータがあるか判断し、無い場合はス
テップ92に進み、そのまま全ての電源を切断して終了す
る。データがある場合はステップ87に進み、スピンドル
モータ駆動回路17に電源を供給しＤＥ18を駆動し、ステ
ップ88でライト回路12に電源を供給し、ステップ89でラ
イト・データメモリ8 のデータをＤＥ18に書き込む。ス
テップ90で書込みを終了したかを判定し未完であればス
テップ89に戻り再度書込みを行い、書込みを終了してい
ればステップ91に進む。ステップ91でライト・データメ
モリ8 のデータをメモリリセット回路15でリセットす
る。ステップ92で全ての電源を切断して終了する。

【００３２】本実施例は磁気ディスク装置の場合である
が、他の媒体、例えば光ディスクの場合も同様の制御を
行うことができ、性能向上に役立つ。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば一定時間に外部記憶装置にアクセスがない場合ス
ピンドルモータを停止させて、次の命令を待つ状態に入
った時にちょうど次の命令を受け取った場合、従来の外
部記憶装置では命令を実行するためスピンドルモータを
起動させなければならない。しかし、本発明によるとス
ピンドルモータが停止する待機状態に入ってからは、ラ
イト・データメモリ及びキャッシュメモリとの受渡しで
命令を実行するため、特に消費電力が大きいスピンドル
モータの起動回数を減少させることができ、消費電力の
低減になるとともにメモリを用いて命令を実行するため
駆動部分がレディー状態になるのを待たずに命令を処理
出来、従来の装置と比較して性能が向上するという著し
い工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理図

【図２】 本発明の実施例の磁気ディスク装置の構成図

【図３】 本発明の実施例のフローチャート（その１）

【図４】 本発明の実施例のフローチャート（その２）

【図５】 本発明の実施例のフローチャート（その３）

【図６】 本発明の実施例のフローチャート（その４）

【図７】 従来の磁気ディスク装置の構成図

【符号の説明】

１ 上位装置 ３ インタフェース回路 ４ ＭＰＵ ５ パワーモード設定ＭＰＵ ６ タイマーリセ
ット回路 ７ キャッシュメモリ ８ ライト・デー
タメモリ ９ 読出制御部 １０ 書込み制御部 １１ リード回路 １２ ライト回路 １３ メモリデータ量監視回路 １４ 電力供給切
換回路 １５ メモリリセット回路 １６ アクチュエ
ータ制御回路 １７ スピンドルモータ駆動回路 １８ 記憶媒体、
又はＤＥ １９ 磁気ディスク装置 ２１ 第一のタイマー ２２ 第二のタイ
マー ２３ 第三のタイマー ２４ 駆動部 ２５ 制御部 ２６ 外部記憶装
置 ４１〜９２ 動作ステップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上位装置からの指令をうけて装置を制御
   する制御部(25)と、記憶を行う記憶媒体(18)と、該記憶
   媒体(18)にデータを書き込む書込み制御部(10)と、該記
   憶媒体(18)からデータの読出を行う読出制御部(9) と、
   該媒体を駆動する駆動部(24)と、を有し、該駆動部(24)
   を停止または低速回転させる待機状態となって次の命令
   を待つ機能を備えた外部記憶装置(26)において、 該駆動部(24)を待機状態にした後の上位装置から受信し
   たライトデータを書き込むライト・データメモリ(8)
   と、該ライト・データメモリ(8) に書き込まれるデータ
   量を監視して所定量を越えると検出信号を該制御部(25)
   に送出するメモリデータ量監視回路(13)とを設けること
   により、 所定のデータ量が該ライト・データメモリ(8) に蓄積さ
   れると、該駆動部(24)と、該書込み制御部(10)とを起動
   して該ライト・データメモリ(8) のデータを前記記憶媒
   体(18)に書き込むようにしたことを特徴とする外部記憶
   装置。
2. 【請求項２】 上位装置からの指令をうけて装置を制御
   する制御部(25)と、記憶を行う記憶媒体(18)と、該記憶
   媒体(18)にデータを書き込む書込み制御部(10)と、該記
   憶媒体(18)からデータの読出を行う読出制御部(9) と、
   該媒体を駆動する駆動部(24)と、を有し、該駆動部(24)
   を停止または低速回転させる待機状態となって次の命令
   を待つ機能を備えた外部記憶装置(26)において、 所定の論理により選択された、データを記憶するキャッ
   シュメモリ(7)を備えることにより、 該駆動部(24)を待機状態にした後の上位装置からの読出
   命令による必要データが該キャッシュメモリ(7) 内に存
   在するときは該キャッシュメモリ(7) から読み出し前記
   駆動部(24)の起動頻度を減少させることを特徴とした外
   部記憶装置。