(57)【要約】  記憶媒体駆動部と、記憶部と、上位装置からのデータ群を記憶部に格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理部と、書き込み部を揺動させる揺動部と、揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、複数の速度情報の中から少なくとも１つの速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合の処理時間を算出する算出部と、速度情報と処理時間とに基づいて複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択部と、記憶媒体駆動部を制御し、選択速度情報に基づいて揺動部を制御すると共に、記憶部に格納されたデータ群の書き込みを書き込み部に行わせる制御部とを備えた。
2008129616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き込み部を駆動することによりデータを記憶媒体へ書き込む記憶装置であって、
前記記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動部と、
前記記憶媒体へ書き込まれる複数のデータであるデータ群を記憶する記憶部と、
上位装置から前記データ群を取得し、該データ群を前記記憶部に格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理部と、
前記書き込み部を揺動させる揺動部と、
前記揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として前記揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、前記複数の速度情報の中から少なくとも１つの前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合に前記データ群の書き込みに要する時間である処理時間を算出する算出部と、
前記速度情報と該速度情報に対応する前記処理時間とに基づいて前記複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択部と、
前記記憶媒体駆動部を制御し、前記記憶媒体駆動部の動作時には前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部の停止時には前記データ群を前記記憶部へ格納する制御部であって、前記選択速度情報に基づいて前記揺動部を制御すると共に、前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせる制御部と
を備える記憶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶装置において、
前記算出部は、前記管理情報と前記取得した速度情報とに基づいて、該速度情報を用いる場合の前記複数のデータの書き込みの順序である処理順序を算出し、
前記制御部は、前記処理順序に基づいて前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせることを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の記憶装置において、
前記管理情報は、前記データ群が書き込まれる前記記憶媒体上の位置である書き込み位置を含み、
前記算出部は、前記書き込み部の位置及び前記書き込み位置に基づいて前記処理順序を算出することを特徴とする記憶装置。
【請求項４】
請求項１に記載の記憶装置において、
前記制御部が前記記憶媒体駆動部を停止させている場合、
前記算出部は、前記複数の速度情報のそれぞれに対応して、前記処理時間を算出し、
前記選択部は、前記処理時間に基づいて、前記データ群の書き込みによる前記記憶装置の消費電力が最小となる速度情報を選択して前記選択速度情報とすることを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
請求項４に記載の記憶装置において、
前記制御部は、前記記憶媒体駆動部により前記記憶媒体を駆動させ、前記揺動部を制御すると共に前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部により前記記憶媒体を停止させることを特徴とする記憶装置。
【請求項６】
請求項４に記載の記憶装置において、
前記算出部は、前記管理情報と前記取得した速度情報とに基づいて、該速度情報を用いる場合の前記複数のデータの書き込みの順序である処理順序を算出し、該処理順序に基づいて前記処理時間を算出し、前記処理時間に基づいて前記速度情報を用いる場合の前記記憶媒体駆動部の消費電力を算出すると共に前記処理順序に基づいて前記揺動部の消費電力とを算出し、前記記憶媒体駆動部の消費電力と前記揺動部の消費電力とを加算し、該加算結果を前記記憶装置の消費電力とすることを特徴とする記憶装置。
【請求項７】
請求項６に記載の記憶装置において、
前記算出部は、前記揺動速度と前記揺動部による揺動の距離である揺動距離と前記揺動部の消費電力との関係を保持し、前記管理情報と前記取得した速度情報とに基づいて該速度情報を用いる場合の前記処理順序と前記揺動距離とを算出し、前記速度情報と前記揺動距離と前記関係とに基づいて前記取得した速度情報を用いる場合の前記揺動部の消費電力を算出することを特徴とする記憶装置。
【請求項８】
請求項１に記載の記憶装置において、
前記記憶媒体駆動部が前記記憶媒体を駆動する時間を駆動時間として該駆動時間が前記上位装置により設定された場合、
前記選択部は、前記駆動時間に基づいて前記処理時間が所定の条件を満たす前記速度情報を選択して前記選択速度情報とし、
前記制御部は、前記駆動時間だけ前記記憶媒体駆動部により前記記憶媒体を駆動させることを特徴とする記憶装置。
【請求項９】
請求項８に記載の記憶装置において、
前記選択部は、前記処理時間が前記駆動時間以下で且つ最大となる前記速度情報を選択して前記選択速度情報とすることを特徴とする記憶装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の記憶装置において、
前記算出部は、前記データ群の書き込みにおける前記揺動部の消費電力が小さい順に前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合の前記処理時間を算出し、
前記選択部は、該速度情報を用いる場合の処理時間が前記駆動時間以下である場合、該速度情報を前記選択速度情報とすることを特徴とする記憶装置。
【請求項１１】
書き込み部を駆動することによりデータを記憶媒体へ書き込む記憶装置の制御装置であって、
前記記憶媒体へ書き込まれる複数のデータであるデータ群を上位装置から取得し、該データ群を記憶部へ格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理部と、
前記書き込み部を揺動させる揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として前記揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、前記複数の速度情報の中から少なくとも１つの前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合に前記データ群の書き込みに要する時間である処理時間を算出する算出部と、
前記速度情報と該速度情報に対応する前記処理時間とに基づいて、前記複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択部と、
前記記憶媒体を駆動させる記憶媒体駆動部を制御し、前記記憶媒体駆動部の動作時には前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部の停止時には前記データ群を前記記憶部へ格納する制御部であって、前記選択速度情報に基づいて前記揺動部を制御すると共に、前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせる制御部と
を備える記憶装置の制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の記憶装置の制御装置において、
前記算出部は、前記管理情報と前記取得した速度情報とに基づいて、該速度情報を用いる場合の前記複数のデータの書き込みの順序である処理順序を算出し、
前記制御部は、前記処理順序に基づいて前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせることを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の記憶装置の制御装置において、
前記管理情報は、前記データ群が書き込まれる前記記憶媒体上の位置である書き込み位置を含み、
前記算出部は、前記書き込み部の位置及び前記書き込み位置に基づいて前記処理順序を算出することを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の記憶装置の制御装置において、
前記制御部が前記記憶媒体駆動部を停止させている場合、
前記算出部は、前記複数の速度情報のそれぞれに対応して、前記処理時間を算出し、
前記選択部は、前記処理時間に基づいて、前記データ群の書き込みによる前記記憶装置の消費電力が最小となる速度情報を選択して前記選択速度情報とすることを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の記憶装置の制御装置において、
前記制御部は、前記記憶媒体駆動部により前記記憶媒体を駆動させ、前記揺動部を制御すると共に前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部により前記記憶媒体を停止させることを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の記憶装置の制御装置において、
前記算出部は、前記管理情報と前記取得した速度情報とに基づいて、該速度情報を用いる場合の前記複数のデータの書き込みの順序である処理順序を算出し、該処理順序に基づいて前記処理時間を算出し、前記処理時間に基づいて前記速度情報を用いる場合の前記記憶媒体駆動部の消費電力を算出すると共に前記処理順序に基づいて前記揺動部の消費電力とを算出し、前記記憶媒体駆動部の消費電力と前記揺動部の消費電力とを加算し、該加算結果を前記記憶装置の消費電力とすることを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の記憶装置の制御装置において、
前記記憶媒体駆動部が前記記憶媒体を駆動する時間を駆動時間として該駆動時間が前記上位装置により設定された場合、
前記選択部は、前記駆動時間に基づいて前記処理時間が所定の条件を満たす前記速度情報を選択して前記選択速度情報とし、
前記制御部は、前記駆動時間だけ前記記憶媒体駆動部により前記記憶媒体を駆動させることを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の記憶装置の制御装置において、
前記選択部は、前記処理時間が前記駆動時間以下で且つ最大となる前記速度情報を選択して前記選択速度情報とすることを特徴とする記憶装置の制御装置。
【請求項１９】
書き込み部を駆動することによりデータを記憶媒体へ書き込む記憶装置の制御方法であって、
前記記憶媒体へ書き込まれる複数のデータであるデータ群を上位装置から取得し、該データ群を記憶部へ格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理ステップと、
前記書き込み部を揺動させる揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として前記揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、前記複数の速度情報の中から少なくとも１つの前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合に前記データ群の書き込みに要する時間である処理時間を算出する算出ステップと、
前記速度情報と該速度情報に対応する前記処理時間とに基づいて、前記複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択ステップと、
前記記憶媒体を駆動させる記憶媒体駆動部を制御し、前記記憶媒体駆動部の動作時には前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部の停止時には前記データ群を前記記憶部へ格納し、前記選択速度情報に基づいて前記揺動部を制御すると共に、前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせる制御ステップと
を実行する記憶装置の制御方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の記憶装置の制御方法において、
前記算出ステップは、前記管理情報と前記取得した速度情報とに基づいて、該速度情報を用いる場合の前記複数のデータの書き込みの順序である処理順序を算出し、
前記制御ステップは、前記処理順序に基づいて前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせることを特徴とする記憶装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消費電力を低減するための記憶装置、記憶装置の制御装置、記憶装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートＰＣ（Personal Computer）の普及により、モバイル環境におけるＰＣの利用が増えている。モバイル環境において、ＰＣは、内蔵バッテリのみを電源として動作するため、消費電力の低減が求められている。【０００３】
一方、磁気ディスク装置は、大容量の記録媒体として広く普及している。従来の一般的な磁気ディスク装置は、ＳＰＭ（Spindle Motor）によって磁気ディスク媒体を常に回転させ続ける必要があるため、消費電力が問題となる。【０００４】
磁気ディスク装置における消費電力の問題を解決するための、ハイブリッドハードドライブがある。ハイブリッドハードドライブは、ノートＰＣのＯＳ（Operating System）、アプリケーション、データ等を保存する記憶装置として用いられる。ハイブリッドハードドライブの特徴は、従来の磁気ディスク媒体に加えて大容量の不揮発メモリを備えることである。ハイブリッドハードドライブは、ＯＳからの指示に従って、ＳＰＭを停止させた場合、ホストから発行されるライトデータを一時的に不揮発メモリに蓄える。つまり、ハイブリッドハードドライブは、不揮発メモリをキャッシュメモリのように用いる。不揮発メモリが一杯になると、ハイブリッドハードドライブは、ＳＰＭを起動し、磁気ディスク媒体へ書き出す（書き戻す）。従って、ハイブリッドハードドライブは、不揮発メモリにライトデータを溜めている間、ＳＰＭを止めているため、消費電力を低減することができる。【０００５】
不揮発メモリは、一時的なキャッシュ領域であるため、一杯になったら不揮発メモリから磁気ディスク媒体への書き戻しを行わなければならない。書き戻しにおいてハイブリッドハードドライブは、従来の磁気ディスク装置と同様、磁気ディスク媒体上の物理的な位置関係から処理時間が最も短くなるようにデータの並び替え（リオーダリング）を行い、磁気ディスク媒体への書き込みを行う。【０００６】
なお、本発明の関連ある従来技術として、予め高速のシーク速度プロフィールと低速のシーク速度プロフィールを記憶し、いずれかを使用者に選択させるヘッド位置決め装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、スピンドルモータを停止して消費電力を低減する磁気ディスク装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−３２５４４６号公報
【特許文献２】特許２８５８５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の磁気ディスク装置は、書き込みにおいて常に最高速度のシークを行うため、消費電力が大きい。【０００８】
また、特許文献１の技術は、磁気ディスクが常時回転している従来型の磁気ディスク装置において、シーク速度を低下させることで消費電力を低減することができる旨、開示されている。【０００９】
しかしながら、ハイブリッドハードドライブのように、ＳＰＭを適宜停止させて用いられる磁気ディスク装置の場合、シーク速度の低下によりヘッドを移動させるＶＣＭ（Voice Coil Motor）の消費電力が低下しても、ＳＰＭの駆動時間の増加によりＳＰＭの消費電力が増大してしまっては、単純にシーク速度の低下分だけ書き込み処理時の消費電力を低下させたことにはならない。すなわち、ハイブリッドハードドライブにおいては、データの書き込み処理時の消費電力は、ＶＣＭの消費電力とＳＰＭの消費電力とを考慮する必要がある。【００１０】
また、従来型の磁気ディスク装置はメモリの容量が少ないために、メモリから磁気ディスクへの書き込み処理にかかる時間は短時間であった。そのため、リオーダリングの相違に伴う消費電力の相違は問題とならなかった。【００１１】
しかしながら、ハイブリッドハードドライブでは、大容量の不揮発メモリを搭載しているために、リオーダリングの仕方によって書き込み処理時の消費電力が変化してくる。そのため、モバイル環境下等、低消費電力で動作することが求められるハイブリッドハードドライブにおいては、書き込み処理時の消費電力を低減することが非常に重要となっている。【００１２】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、キャッシュから記憶媒体への書き込み時の消費電力を低減する記憶装置、記憶装置の制御装置、記憶装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明は、書き込み部を駆動することによりデータを記憶媒体へ書き込む記憶装置であって、前記記憶媒体を駆動する記憶媒体駆動部と、前記記憶媒体へ書き込まれる複数のデータであるデータ群を記憶する記憶部と、上位装置から前記データ群を取得し、該データ群を前記記憶部に格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理部と、前記書き込み部を揺動させる揺動部と、前記揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として前記揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、前記複数の速度情報の中から少なくとも１つの前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合に前記データ群の書き込みに要する時間である処理時間を算出する算出部と、前記速度情報と該速度情報に対応する前記処理時間とに基づいて前記複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択部と、前記記憶媒体駆動部を制御し、前記記憶媒体駆動部の動作時には前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部の停止時には前記データ群を前記記憶部へ格納する制御部であって、前記選択速度情報に基づいて前記揺動部を制御すると共に、前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせる制御部とを備える。【００１４】
また、本発明は、書き込み部を駆動することによりデータを記憶媒体へ書き込む記憶装置の制御装置であって、前記記憶媒体へ書き込まれる複数のデータであるデータ群を上位装置から取得し、該データ群を記憶部へ格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理部と、前記書き込み部を揺動させる揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として前記揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、前記複数の速度情報の中から少なくとも１つの前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合に前記データ群の書き込みに要する時間である処理時間を算出する算出部と、前記速度情報と該速度情報に対応する前記処理時間とに基づいて、前記複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択部と、前記記憶媒体を駆動させる記憶媒体駆動部を制御し、前記記憶媒体駆動部の動作時には前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部の停止時には前記データ群を前記記憶部へ格納する制御部であって、前記選択速度情報に基づいて前記揺動部を制御すると共に、前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせる制御部とを備える。【００１５】
また、本発明は、書き込み部を駆動することによりデータを記憶媒体へ書き込む記憶装置の制御方法であって、前記記憶媒体へ書き込まれる複数のデータであるデータ群を上位装置から取得し、該データ群を記憶部へ格納すると共に、該データ群に関する情報を管理情報として管理する管理ステップと、前記書き込み部を揺動させる揺動部の揺動速度に関する情報を速度情報として前記揺動速度が互いに異なる複数の速度情報を保持し、前記複数の速度情報の中から少なくとも１つの前記速度情報を取得し、該速度情報を用いる場合に前記データ群の書き込みに要する時間である処理時間を算出する算出ステップと、前記速度情報と該速度情報に対応する前記処理時間とに基づいて、前記複数の速度情報の中から１つの速度情報を選択して選択速度情報とする選択ステップと、前記記憶媒体を駆動させる記憶媒体駆動部を制御し、前記記憶媒体駆動部の動作時には前記データ群の書き込みを前記書き込み部に行わせ、前記記憶媒体駆動部の停止時には前記データ群を前記記憶部へ格納し、前記選択速度情報に基づいて前記揺動部を制御すると共に、前記記憶部に格納されたデータ群の書き込みを前記書き込み部に行わせる制御ステップとを実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係るハイブリッドハードドライブの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る第１シークモード選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本実施の形態に係るリオーダリング処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る実行時間の一例を示す概念図である。
【図５】本実施の形態に係るシーク時間テーブルに設定された値の一例を示すグラフである。
【図６】本実施の形態に係るＶＣＭ消費電力テーブルに設定された値の一例を示すグラフである。
【図７】本実施の形態に係る高速シークモードを用いる場合の計算結果の一例を示す表である。
【図８】本実施の形態に係る低速シークモードを用いる場合の計算結果の一例を示す表である。
【図９】本実施の形態に係る第２シークモード選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る３つのシークモードを設定した場合の第１シークモード選択処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本実施の形態に係る３つのシークモードを設定した場合の第２シークモード選択処理の別の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。【００１８】
実施の形態１．
本実施の形態においては、本発明の記憶装置の制御装置及び記憶装置を適用したハイブリッドハードドライブについて説明する。【００１９】
まず、本実施の形態に係るハイブリッドハードドライブの構成について説明する。【００２０】
図１は、本実施の形態に係るハイブリッドハードドライブの構成の一例を示すブロック図である。このハイブリッドハードドライブ１０（記憶装置）は、ＳＰＭ１１、磁気ディスク媒体１２、コントローラ１３（記憶装置の制御装置）、揮発メモリ１４、不揮発メモリ１５、ＶＣＭ１６、ヘッド１７を備える。また、ハイブリッドハードドライブ１０は、ホスト１に接続されている。【００２１】
ＳＰＭ１１は、コントローラ１３からの駆動電流に従って磁気ディスク媒体１２を回転させるモータである。ＶＣＭ１６は、コントローラ１３からの駆動電流に従ってヘッド１７を移動させるモータである。【００２２】
コントローラ１３は、ＳＰＭ１１を駆動する電流の制御により、磁気ディスク媒体１２の回転のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ＶＣＭ１６を駆動する電流の制御により、シーク速度を制御する。また、コントローラ１３は、複数のシークモードを保持する。本実施の形態における複数のシークモードは、最高のシーク速度を用いる高速シークモードと、高速シークより低いシーク速度を用いる低速シークモードである。シーク速度が高いほど、ＶＣＭ１６の消費電力は大きくなるが、ライト処理の処理時間は短くなりＳＰＭ１１の消費電力は小さくなる。【００２３】
ハイブリッドハードドライブにおいては、適宜ＳＰＭ１１を停止状態とすることで装置の消費電力の低減を実現しているために、通常の磁気ディスク装置と異なって、ライト処理時に伴う消費電力は、上述のＶＣＭ１６の消費電力と、ＳＰＭ１１の消費電力とを考慮する必要がある。従って、ライト処理の消費電力は、単純にシーク速度だけで求まる値ではない。【００２４】
また、コントローラ１３は、ホスト１からライトデータと共に、論理ブロックアドレスを受信し、受信した論理ブロックアドレスを磁気ディスク媒体１２におけるターゲット位置のトラック番号及びセクタ番号に変換する。このとき、コントローラ１３は、トラック番号、セクタ番号、不揮発メモリ１５におけるライトデータのアドレスをキューとして登録し、コントローラ１３内のメモリに保持する（管理ステップ、管理部の処理）。なお、コントローラ１３は、上述したキューの情報を揮発メモリ１４に格納しても良い。【００２５】
揮発メモリ１４は、ホスト１とハイブリッドハードドライブ１０の速度差を吸収するためのキャッシュメモリである。揮発メモリ１４の容量は、例えば従来の磁気ディスク装置と同様、８ＭＢ程度であるのに対して、不揮発メモリ１５の容量は、揮発メモリ１４より大きく、例えば５１２ＭＢ〜１ＧＢ程度である。【００２６】
このように、ハイブリッドハードドライブでは、従来型の磁気ディスク装置に搭載される揮発メモリと比較して、大容量の不揮発メモリを搭載しているために、不揮発メモリ１５からのライト処理時の消費電力は、リオーダリングの仕方によって変化する。【００２７】
次に、本実施の形態に係るハイブリッドハードドライブの動作の概要について説明する。【００２８】
コントローラ１３は、ホスト１のＯＳからＳＰＭ１１のＯＮ／ＯＦＦの指示を受信し、その指示に従ってＳＰＭ１１を制御する。また、ＡＴＡインターフェイスの規格により、ホスト１は、ハイブリッドハードドライブ１０のＳＰＭ１１を回転させる時間の長さを指定するコマンドを発行することができる。この時間の長さをホスト指定時間とする。【００２９】
まず、コントローラ１３がホスト１からＳＰＭ１１のＯＮの指示を受けた後で、ＳＰＭ１１が回転中である場合のハイブリッドハードドライブ１０の動作の概要について説明する。コントローラ１３がホスト１からライトデータを受信すると、揮発メモリ１４へ一旦格納し、揮発メモリ１４に保持されたデータを磁気ディスク媒体１２へ書き込むライト処理を行う。このとき、ライト処理の消費電力を低くすることよりライト処理の実行時間を短くすることが要求されるため、コントローラ１３は、高速シークモードでライト処理を行う。【００３０】
次に、コントローラ１３がホスト１からＳＰＭ１１のＯＦＦの指示を受けた後で、ＳＰＭ１１が停止中である場合のハイブリッドハードドライブ１０の動作の概要について説明する。不揮発メモリ１５が一杯になるまでの間、コントローラ１３がホスト１からライトデータを受信すると、揮発メモリ１４へ一旦格納し、揮発メモリ１４に保持されたデータを不揮発メモリ１５へ転送する（管理ステップ、管理部の処理）。不揮発メモリ１５が一杯になると、コントローラ１３は、ホスト１からの指示に関わらずＳＰＭ１１を回転させ、シークモードを選択し、不揮発メモリ１５に保持されたデータの全てを磁気ディスク媒体１２へ書き込む第１シークモード選択処理を行い、再びＳＰＭ１１を停止させる。【００３１】
なお、ＳＰＭ１１が停止中となるのは、コントローラ１３がホスト１からＳＰＭ１１のＯＦＦの指示を受けた場合だけでなく、コントローラ１３がホスト１から一定時間処理要求を受けていない場合や不揮発メモリ１５のデータの書き戻しを終えた後等、コントローラ１３がＳＰＭ１１を停止させた場合であっても良い。【００３２】
次に、コントローラ１３がホスト１からホスト指定時間を指定された場合のハイブリッドハードドライブ１０の動作の概要について説明する。ホスト指定時間が指定されると、コントローラ１３は、ＳＰＭ１１を回転させ、シークモードを選択し、不揮発メモリ１５に保持されたデータの全てを磁気ディスク媒体１２へ書き込む第２シークモード選択処理を行い、ホスト指定時間後にＳＰＭ１１を停止させる。【００３３】
ここで、第１シークモード選択処理について説明する。【００３４】
図２は、本実施の形態に係る第１シークモード選択処理の一例を示すフローチャートである。まず、コントローラ１３は、高速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ１１）、高速シークモードを用いてライト処理を行う場合の総消費電力Ｗtotal1を算出する消費電力算出処理を行い（Ｓ１２）。次に、コントローラ１３は、低速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ１３）、低速シークモードを用いてライト処理を行う場合の総消費電力Ｗtotal2を算出する消費電力算出処理を行う（Ｓ１４）。【００３５】
次に、コントローラ１３は、Ｗtotal1＞Ｗtotal2であるか否かの判断を行う（Ｓ１５）。Ｗtotal1＞Ｗtotal2である場合（Ｓ１５，ＹＥＳ）、低速シークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ１６）、このフローは終了する。Ｗtotal1＞Ｗtotal2でない場合（Ｓ１５，ＮＯ）、高速シークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ１７）、このフローは終了する。【００３６】
ライト処理において、コントローラ１３は、ＳＰＭ１１を回転させた状態で、ＶＣＭ１６の制御を行うと共に、不揮発メモリ１５に格納されたデータをヘッド１７へ転送して磁気ディスク媒体１２へ書き込ませる。また、コントローラ１３は、予めシークモード毎にＶＣＭ１６の駆動電流の値の変化を示すシークプロファイルを不揮発メモリ１５等に保持する。ライト処理において、コントローラ１３は、選択したシークモードに対応するシークプロファイルを読み出してコントローラ１３内のメモリに設定し、このシークプロファイルに従ってＶＣＭ１６の制御を行う。【００３７】
なお、処理Ｓ１５により決定されたシークモードが前回のライト処理で使用されたシークモードと同一である場合、コントローラ１３は、新たにシークプロファイルの設定を行わず、コントローラ１３内のメモリに設定された前回のシークプロファイルを用いてライト処理を行う。【００３８】
次に、処理Ｓ１１，Ｓ１３におけるリオーダリング処理について説明する。【００３９】
コントローラ１３は、ホスト１からライトデータを受信すると、ライトデータのキューをコントローラ１３内のメモリに登録する（管理ステップ、管理部の処理）。ＳＰＭ１１の停止中におけるキューは、不揮発メモリ１５におけるライトデータのアドレス及びサイズを示す。リオーダリング前の状態を未整列キューとし、リオーダリングにより並べ替えられたキューを整列済みキューとする。また、コントローラは、シークモード毎にシーク距離とシーク時間の関係を示したシーク時間テーブルを保持する。【００４０】
図３は、本実施の形態に係るリオーダリング処理の一例を示すフローチャートである。まず、コントローラ１３は、現在のヘッド１７の位置（Ｈｅａｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を基準位置に設定する（Ｓ２１）。次に、コントローラ１３は、シーク時間テーブルを参照し、未整列キューについて実行時間（＝シーク時間＋回転待ち時間）を求める（Ｓ２２）。【００４１】
図４は、本実施の形態に係る実行時間の一例を示す概念図である。処理Ｓ２２においてコントローラ１３は、基準位置（Ｈｅａｄ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）と磁気ディスク媒体１２上のターゲット位置（Ｔａｒｇｅｔ）に対して、シーク時間（ｓｅｅｋ  ｔｉｍｅ）及び回転待ち時間（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  ｗａｉｔ  ｔｉｍｅ）を算出する。【００４２】
ここで、コントローラ１３は、基準位置、ターゲット位置、シークモードに応じたシーク速度からシーク距離を算出し、シーク時間テーブルを参照することにより、シーク距離からシーク時間を算出する。図５は、本実施の形態に係るシーク時間テーブルに設定された値の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はシーク距離（ｓｅｅｋ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）、縦軸はシーク時間（ｓｅｅｋ  ｔｉｍｅ）を表す。また、このグラフは、高速シークモードの曲線（ｆａｓｔ  ｓｅｅｋ）と低速シークモードの曲線（ｓｌｏｗ  ｓｅｅｋ）を示す。【００４３】
次に、コントローラ１３は、実行時間が最も短いキューを整列済みキューに登録する（Ｓ２３）。次に、コントローラ１３は、整列済みキューに登録したキューを基準位置に設定する（Ｓ２４）。次に、コントローラ１３は、未整列キューがまだ存在するか否かの判断を行う（Ｓ２５）。未整列キューがまだ存在する場合（Ｓ２５，ＹＥＳ）、処理Ｓ２１へ戻り、次の未整列キューに対する処理を行う。未整列キューがもう存在しない場合（Ｓ２５，ＮＯ）、このフローは終了する。【００４４】
次に、処理Ｓ１２，Ｓ１４における消費電力算出処理について説明する。【００４５】
コントローラ１３は、シークモード毎にシーク距離とＶＣＭ１６の消費電力との関係を示したＶＣＭ消費電力テーブルを保持する。図６は、本実施の形態に係るＶＣＭ消費電力テーブルに設定された値の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸はシーク距離（ｓｅｅｋ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）、縦軸はＶＣＭ１６の消費電力（ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ）を表す。また、このグラフは、高速シークモードの曲線（ｆａｓｔ  ｓｅｅｋ）と低速シークモードの曲線（ｓｌｏｗ  ｓｅｅｋ）を示す。【００４６】
まず、コントローラ１３は、ＶＣＭ消費電力テーブルを参照し、リオーダリング処理により求められた全てのシーク距離から、ライト処理におけるＶＣＭ１６の消費電力の合計であるＶＣＭ総消費電力Ｗvcmを算出する。次に、ライト処理におけるＳＰＭ１１の消費電力の合計であるＳＰＭ総消費電力は、ライト処理における全ての実行時間の合計である総実行時間Ｔexecに比例することから、コントローラ１３は、リオーダリング処理により求められた総実行時間Ｔexecと予め定められた比例係数Ｗaから、次式によりＳＰＭ総消費電力Ｗsを算出する。【００４７】
Ｗs＝Ｗa×Ｔexec【００４８】
次に、コントローラ１３は、ＶＣＭ総消費電力とＳＰＭ総消費電力の合計の消費電力である総消費電力Ｗtotalを次式により算出する。【００４９】
Ｗtotal＝Ｗs＋Ｗvcm【００５０】
また、高速シークモードについて算出されたＷtotalを上述したＷtotal1とし、低速シークモードについて算出されたＷtotalを上述したＷtotal2とする。【００５１】
次に、第１シークモード選択処理により得られるシークモード毎の計算結果について説明する。【００５２】
図７は、本実施の形態に係る高速シークモードを用いる場合の計算結果の一例を示す表である。図８は、本実施の形態に係る低速シークモードを用いる場合の計算結果の一例を示す表である。これらの計算結果において、１つの行が１つのキューに対応する。また、これらの計算結果は、キュー毎に、リオーダリング処理により得られた書き込みの実行順序（Ｅｘｅｃｕｔｅ  Ｏｒｄｅｒ）、ホスト１からの受信時にキューに登録された登録順序（Ｑｕｅｕｅ  Ｎｏ．）、シーク距離（ｓｅｅｋ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）、シーク時間（ｓｅｅｋ  ｔｉｍｅ）、回転待ち時間（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  ｗａｉｔ  ｔｉｍｅ）、実行時間（ｅｘｅｃ．  ｔｉｍｅ）、ＶＣＭ消費電力（ＶＣＭ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）、磁気ディスク媒体１２におけるターゲット位置のトラック番号（ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｔｒａｃｋ）、ターゲット位置のセクタ番号（ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｓｅｃｔｏｒ）、不揮発メモリ１５におけるライトデータのアドレス（Ａｄｄｒｅｓｓ）を表す。【００５３】
更に、表の外に、全てのキューの実行時間の合計である総実行時間Ｔexec（Ｔｏｔａｌ  Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）、全てのキューのＶＣＭ消費電力の合計であるＶＣＭ総消費電力Ｗvcm（Ｔｏｔａｌ  ＶＣＭ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ）を表す。【００５４】
このうち、実行順序、登録順序、シーク距離、シーク時間、回転待ち時間、実行時間、総実行時間は、リオーダリング処理により得られた値である。また、ＶＣＭ消費電力、ＶＣＭ総消費電力は、消費電力算出処理により得られた値である。また、トラック番号、セクタ番号、アドレスは、ホスト１からライトデータ（ライトコマンド）を受領した時点で指示された値である。【００５５】
これらの計算結果に示されるように、複数のシークモードが用意される場合、シーク速度が高いほど、ＶＣＭ総消費電力は高く、ＳＰＭ総消費電力（総実行時間）は低くなる。そこで、上述した第１シークモード選択処理を行うことにより、シークモード毎に消費電力を最小とする実行順序を算出することができ、シークモード毎のＶＣＭ総消費電力、ＳＰＭ総消費電力、総消費電力を算出することができる。従って、総消費電力が最小となるシークモードを選択することができる。【００５６】
次に、第２シークモード選択処理について説明する。【００５７】
ホスト指定時間が指定された場合、シークモードに関わらずＳＰＭ１１が回転する時間は固定され、ホスト指定時間におけるＳＰＭ総消費電力は固定される。従って、シーク速度が低いほど、ホスト指定時間におけるＶＣＭ総消費電力及び総消費電力は低くなる。【００５８】
図９は、本実施の形態に係る第２シークモード選択処理の一例を示すフローチャートである。まず、ホスト１からホスト指定時間が指定されると、コントローラ１３は、低速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行うことにより、総実行時間Ｔexecを算出してＴslowとし（Ｓ３１）、「ホスト指定時間＞Ｔslow」であるか否かの判断を行う（Ｓ３２）。【００５９】
「ホスト指定時間＞Ｔslow」である場合（Ｓ３２，ＹＥＳ）、低速シークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ３３）、このフローは終了する。「ホスト指定時間＞Ｔslow」でない場合（Ｓ３２，Ｎ）、高速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ５１）、高速シークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ５３）、このフローは終了する。【００６０】
上述した第２シークモード選択処理によれば、ホスト指定時間内に不揮発メモリ１５に格納された全てのライトデータの書き込みを終えることができ、且つ総消費電力が最小となるシークモードを選択することができる。【００６１】
なお、選択したシークモードを用いて、ホスト指定時間内に不揮発メモリ１５に格納された全てのライトデータの書き込みを終えることができない場合、コントローラ１３は、ホスト指定時間内に書き込み可能なライトデータだけを書き込み、次に不揮発メモリ１５が一杯になるまで残りのライトデータを不揮発メモリ１５に保持しておいても良い。【００６２】
なお、以上の説明においては、シークモードとして、高速シークモードと低速シークモードを設定したが、３段階以上のシーク速度を設定し、これらに対応するシークモードを設定しても良い。次に、高速シークモードと低速シークモードの中間のシーク速度を用いる中速シークモードを設け、３つのシークモードを設定した場合について説明する。【００６３】
まず、３つのシークモードを設定した場合の第１シークモード選択処理について説明する。【００６４】
図１０は、本実施の形態に係る３つのシークモードを設定した場合の第１シークモード選択処理の一例を示すフローチャートである。まず、コントローラ１３は、高速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ６１）、高速シークモードを用いてライト処理を行う場合の総消費電力Ｗtotal fastを算出する消費電力算出処理を行い（Ｓ６２）。次に、コントローラ１３は、中速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ６３）、中速シークモードを用いてライト処理を行う場合の総消費電力Ｗtotal midを算出する消費電力算出処理を行う（Ｓ６４）。次に、コントローラ１３は、低速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ６５）、低速シークモードを用いてライト処理を行う場合の総消費電力Ｗtotal slowを算出する消費電力算出処理を行う（Ｓ６６）。【００６５】
次に、コントローラ１３は、Ｗtotal fast、Ｗtotal mid、Ｗtotal slowを比較することにより、総消費電力が最小となるシークモードを選択し（Ｓ６７）、選択したシークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ６８）、このフローは終了する。【００６６】
シークモードの数を増やすことにより、第１シークモード選択処理により決定されるシークモードの総消費電力を最小値に近づけることができる。【００６７】
なお、第１シークモード選択処理は、全てのシークモードについてリオーダリング処理及び消費電力算出処理を行うものであり、リオーダリング処理及び消費電力算出処理の対象とするシークモードの順番は上述した順番でなくても良い。【００６８】
次に、３つのシークモードを設定した場合の第２シークモード選択処理について説明する。【００６９】
図１１は、本実施の形態に係る３つのシークモードを設定した場合の第２シークモード選択処理の別の一例を示すフローチャートである。この図において、図９と同一符号は図９に示された対象と同一又は相当処理を示しており、ここでの説明を省略する。【００７０】
処理Ｓ３１，Ｓ３２が実行され、「ホスト指定時間＞Ｔslow」でない場合（Ｓ３２，Ｎ）、中速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行うことにより、総実行時間Ｔexecを算出してＴmidとし（Ｓ４１）、「ホスト指定時間＞Ｔmid」であるか否かの判断を行う（Ｓ４２）。「ホスト指定時間＞Ｔmid」である場合（Ｓ４２，Ｙ）、中速シークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ４３）、このフローは終了する。「ホスト指定時間＞Ｔmid」でない場合（Ｓ４２，Ｎ）、高速シークモードを用いる場合のリオーダリング処理を行い（Ｓ５１）、高速シークモードを用いてライト処理を行い（Ｓ５３）、このフローは終了する。【００７１】
シークモードの数を増やすことにより、第２シークモード選択処理により決定されるシークモードの総実行時間をホスト指定時間に近づけることができ、総消費電力を最小値に近づけることができる。【００７２】
また、第２シークモード選択処理において、シーク速度が低いシークモードから順にリオーダリング処理を行うことにより、ホスト指定時間に余裕がある場合に不要なリオーダリング処理を減らすことができる。【００７３】
なお、処理Ｓ３２，Ｓ４２において、コントローラ１３は、リオーダリング処理を行ったシークモードを対象シークモードとするとき、対象シークモードを用いる場合の総実行時間から、対象シークモードを用いる場合のライト処理の終了時刻を算出してライト終了時刻とし、ホスト指定時間の終了時刻を算出してホスト指定終了時刻とし、「ホスト指定終了時刻＞ライト終了時刻」である場合に対象シークモードを用いてライト処理を行うと判断しても良い。【００７４】
なお、本実施の形態においては、本発明をハイブリッドハードドライブに適用した例について述べたが、同様に、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の記憶装置にも適用することができ、本実施の形態における不揮発メモリ１５に対応する記憶装置のキャッシュメモリ（バッファメモリ）が大きいほど、本発明の適用による消費電力の削減効果は大きくなる。【００７５】
なお、記憶媒体は、実施の形態における磁気ディスク媒体に対応する。また、書き込み部は、実施の形態におけるヘッドに対応する。また、記憶部は、実施の形態における不揮発メモリに対応する。また、記憶媒体駆動部は、実施の形態におけるＳＰＭに対応する。また、揺動部は、実施の形態におけるＶＣＭに対応する。また、管理部、算出部、選択部、制御部は、実施の形態におけるコントローラに対応する。【００７６】
また、揺動速度は、実施の形態におけるシーク速度に対応する。また、速度情報は、実施の形態におけるシークモードに対応する。また、処理時間は、実施の形態における総実行時間に対応する。また、処理順序は、実施の形態における実行順序に対応する。また、管理情報は、実施の形態におけるトラック番号、セクタ番号、アドレスに対応する。また、記憶装置の消費電力は、実施の形態における総消費電力に対応する。【００７７】
また、算出部の処理及び算出ステップは、上述した処理Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ３１，Ｓ４１，Ｓ５１，Ｓ６１，Ｓ６２，Ｓ６３，Ｓ６４，Ｓ６５，Ｓ６６に対応する。また、選択部の処理及び選択ステップは、上述した処理Ｓ１５，Ｓ３２，Ｓ４２，Ｓ６７に対応する。また、制御部の処理及び制御ステップは、実施の形態におけるＳ１６，Ｓ１７，Ｓ３３，Ｓ４３，Ｓ５３，Ｓ６８に対応する。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明によれば、記憶装置におけるキャッシュから記憶媒体への書き込み時の消費電力を低減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008129616.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008129616.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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