(57)【要約】【課題】コスト上昇を抑制し、かつ、性能を向上させた記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）を提供することが課題になっていた。【解決手段】実施形態の記憶装置は、記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリに記憶する第１記憶部を備えている。  また、前記不揮発性キャッシュメモリの記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリに記憶されたデータのアクセス回数を検出し、アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスクに設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域に移動し、記憶する第２記憶部を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリに記憶する第１記憶部と、
前記不揮発性キャッシュメモリの記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリに記憶されたデータのアクセス回数を検出し、アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスクに設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域に移動し、記憶する第２記憶部と、を備える記憶装置。
【請求項２】
前記ディスクキャッシュ領域は前記ハードディスクのデータトラックの最外周または最外周に近いデータトラックを含み、そのビット密度およびトラック密度は緩い、第２の基準で設けられる請求項１に記載の記憶装置。
【請求項３】
前記ディスクキャッシュ領域の記憶可能容量を検出し、予め設定された値より記憶可能容量が少ない場合は、連続したデータを、前記ハードディスクの予め設定されたアドレスに移動し、記憶する請求項１に記載の記憶装置。
【請求項４】
予め設定した値より前記アクセス回数が少ないデータは、前記ハードディスクに記憶する請求項１に記載の記憶装置。
【請求項５】
前記不揮発性キャッシュメモリと、前記ハードディスクを備えるハイブリッドＨＤＤである請求項１に記載の記憶装置。
【請求項６】
前記アクセス回数が多いデータが前記不揮発性キャッシュメモリに収納しきれない場合に、前記ディスクキャッシュ領域に記憶する請求項１に記載の記憶装置。
【請求項７】
前記ディスクキャッシュ領域内でアクセス回数管理を行い、データが、前記ディスクキャッシュ領域に収納しきれない場合に、アクセス回数がより少ないデータを前記ハードディスクに書き戻す請求項１に記載の記憶装置。
【請求項８】
筐体と、
前記筐体に収容される前記請求項１に記載の記憶装置と、を備える電子機器。
【請求項９】
記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリに記憶するステップと、
前記不揮発性キャッシュメモリの記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリに記憶されたデータのアクセス回数を検出するステップと、
アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスクに設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域に移動し、記憶するステップと、を備え、記憶装置を制御する記憶装置の制御方法。
【請求項１０】
記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリに記憶するステップと、
前記不揮発性キャッシュメモリの記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリに記憶されたデータのアクセス回数を検出するステップと、
アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスクに設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域に移動し、記憶するステップと、を備え、記憶装置を制御する記憶装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、記憶装置、電子機器、記憶装置の制御方法、記憶装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリをキャッシュメモリとして搭載したハイブリッドＨＤＤ（ハイブリッドハードディスクドライブ、Ｈｙｂｒｉｄ  ＨＤＤ）と呼ばれる記憶装置が普及している。
【０００３】
このハイブリッドＨＤＤは、不揮発性メモリの容量を大きくすることで、例えば、高速化や省電力化を図り、性能を向上させることが可能である。
【０００４】
しかし、一般に、不揮発性メモリの容量単価はＨＤＤより高く、不揮発性メモリの容量を大きくすると、記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）のコストが上昇しまうことが問題になっていた。
【０００５】
このため、コスト上昇を抑制し、かつ、性能を向上させた記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）を提供することが課題になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−４９８１１号公報
【特許文献２】特開平７−２９５７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コスト上昇を抑制し、かつ、性能を向上させた記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）を提供することが課題になっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の記憶装置は、記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリに記憶する第１記憶部を備えている。
【０００９】
また、前記不揮発性キャッシュメモリの記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリに記憶されたデータのアクセス回数を検出し、アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスクに設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域に移動し、記憶する第２記憶部を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）の記憶動作を示す図。
【図３】実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）が収納された電子機器の一例の外観図。
【図４】実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）の動作を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照し、実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）の構成を示すブロック図である。
【００１３】
この実施形態に係る記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０は、図１（ａ）に示すように、揮発性メモリ１１、ハードディスク制御やＮＡＮＤ（フラッシュメモリ）制御を行うコントローラ１２、データを記憶可能な不揮発性キャッシュメモリ１３、同じくデータを記憶可能なハードディスク（ディスク）１４を備えている。
【００１４】
コントローラ１２は、揮発性メモリ１１、不揮発性キャッシュメモリ１３、ハードディスク（ディスク）１４を制御する。
【００１５】
揮発性メモリ１１は外部と接続され、記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０に記憶するデータが受信される。
【００１６】
そして、揮発性メモリ１１で受信されたデータは、不揮発性キャッシュメモリ１３およびハードディスク（ディスク）１４に記憶される。
【００１７】
ここでは、揮発性メモリ１１は、電源を供給しないと記憶している情報を保持できないメモリであり、例えば、ＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）である。
【００１８】
不揮発性キャッシュメモリ１３は、キャッシュとして使用される不揮発性メモリであり、例えば、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００１９】
ハードディスク（ディスク）１４は、例えば、磁気記憶可能な磁性体が塗布された円盤である。
【００２０】
また、この実施形態に係る記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０で使用するハードディスク（ディスク）１４は、例えば、図１（ｂ）に示すような構成になっている。
【００２１】
すなわち、この実施形態に係る記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０のハードディスク（ディスク）１４は、図１（ｂ）に示すように、ディスクキャッシュ領域１４ａおよび、通常データ格納領域１４ｂを備えている。
【００２２】
ここで、ディスクキャッシュ領域１４ａは、ハードディスク１４の最外周または最外周に近いデータトラックに設けられる。
【００２３】
そして、このディスクキャッシュ領域１４ａに設けられるデータトラックは、ビット密度および、トラック密度を、通常データ格納領域１４ｂより緩くして配置する。
【００２４】
例えば、通常データ格納領域１４ｂのデータトラックのビット密度および、トラック密度を第１基準とすると、ディスクキャッシュ領域１４ａのデータトラックのビット密度および、トラック密度は、上記第１基準より緩い第２基準である。
【００２５】
このように、ディスクキャッシュ領域１４ａのデータトラックのビット密度および、トラック密度を緩くすることにより、例えば、シークリトライや読み出し／書き込みリトライ等の発生を低減することが可能となる。このため、ディスクキャッシュ領域１４ａのキャッシュ性能を向上させることが可能である。
【００２６】
すなわち、この実施形態に係る記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０は、記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリ１３に記憶する第１記憶部を備えている。
【００２７】
また、前記不揮発性キャッシュメモリ１３の記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリ１３に記憶されたデータのアクセス回数を検出し、アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスク１４に設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域１３に移動し、記憶する第２記憶部を備えている。
【００２８】
そして、この実施形態においては、不揮発性キャッシュメモリ（１次キャッシュ）１３に入りきれない、アクセス回数の高いデータは、ハードディスク１４の例えば、最外周に近いデータトラックに配置したディスクキャッシュ領域（２次キャッシュ）１３に書き込むようにしている。
【００２９】
また、不揮発性キャッシュメモリ（１次キャッシュ）１３に配置されない、比較的アクセス回数の高いデータは、ディスクキャッシュ領域（２次キャッシュ）１３内でもアクセス回数管理を行うようにし、記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０の性能低下を抑制している。
【００３０】
また、ディスクキャッシュ領域（２次キャッシュ）１３として設けるディスク１４の実質的に最外周を含むデータトラックは、ビット密度、および、トラック密度を緩めている。
【００３１】
これにより、リトライの発生を低減させ、キャッシュ性能を向上させている。
【００３２】
なお、このディスクキャッシュ領域（２次キャッシュ）１３は、ディスク１４の実質的に最外周を含むデータトラックを含むことが望ましいが、必ずしも、最外周を含むデータトラックに限定されず、実質的に、ディスク１４の外周に近い領域のデータトラックを含むように構成しても良い。
【００３３】
図２は、実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）の記憶動作を示す図である。
【００３４】
図２（ａ）は、比較例である。
【００３５】
データ（Ａ）、データ（Ｂ）、データ（Ｃ）は、アクセス回数が多いデータである。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、比較的アクセス回数が多いデータ（Ａ）、データ（Ｂ）、データ（Ｃ）でも、不揮発性キャッシュメモリ１３に収納しきれない場合には、所定のアドレス（ディスク１４）に書き戻しを行う。
【００３７】
そして、例えば、追い出されたアドレス（ディスク１４）のデータがアクセスされた時には、書き戻したディスク１４から読み出しを行う。
【００３８】
図２（ｂ）は、実施形態である。
【００３９】
ここでも、データ（Ａ）、データ（Ｂ）、データ（Ｃ）は、アクセス回数が多いデータである。
【００４０】
図２（ｂ）に示すように、ここでは、比較的アクセス回数が多いデータ（Ａ）、データ（Ｂ）、データ（Ｃ）が、不揮発性キャッシュメモリ１３に収納しきれない場合には、ディスクキャッシュ領域１４ａに格納する。
【００４１】
また、ここでは、ディスクキャッシュ領域１４ａ内でアクセス回数管理を行うように構成している。
【００４２】
そして、データが、ディスクキャッシュ領域１４ａに収納しきれなかったときには、アクセス回数がより少ないデータを、ディスク１４の所定アドレスに書き戻しを行うようにしている。
【００４３】
図３は、実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）が収納された電子機器の一例の外観図である。
【００４４】
実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０は、例えば、電子機器（ＰＣ）３０に収納される。
【００４５】
図４は、実施形態に係わる記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）の動作を説明するフローチャートである。
【００４６】
ステップＳ１００は、ここでの開始ステップである。続いて、ステップＳ１０１に進む。
【００４７】
ステップＳ１０１は、記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０のコントローラ１２が、ディスク１４とキャッシュメモリ１３に、データを記憶するよう指示するステップである。続いて、ステップＳ１０２に進む。
【００４８】
ステップＳ１０２は、記憶を行うデータのアクセス回数を検出するステップである。続いて、ステップＳ１０３に進む。
【００４９】
ステップＳ１０３は、記憶データはアクセス回数が、予め設定した所定値より多いかを検出するステップである。記憶データはアクセス回数が、予め設定した所定値より多いと検出される場合は、ステップＳ１０４に進む（Ｙｅｓ）。記憶データはアクセス回数が、予め設定した所定値より多いと検出されない場合は、ステップＳ１１２に進む（ＮＯ）。
【００５０】
ステップＳ１０４は、アクセス回数が所定値より多いデータを、不揮発性キャッシュメモリ１３に、記憶するステップである。続いて、ステップＳ１０５に進む。
【００５１】
ステップＳ１０５は、不揮発性キャッシュメモリ１３の記憶可能容量をチェックするステップである。続いて、ステップＳ１０６に進む。
【００５２】
ステップＳ１０６は、不揮発性キャッシュメモリ１３の容量が少ないか、すなわち、例えば、予め設定した閾値に達したかを検出するステップである。不揮発性キャッシュメモリ１３の容量が少ないと検出される場合は、ステップＳ１０７に進む（Ｙｅｓ）。不揮発性キャッシュメモリ１３の容量が少ないと検出されない場合は、ステップＳ１０４に進み、上記処理を繰り返す（Ｎｏ）。
【００５３】
ステップＳ１０７は、不揮発性キャッシュメモリ１３に記憶されたデータのアクセス回数をチェックするステップである。続いて、ステップＳ１０８に進む。
【００５４】
ステップＳ１０８は、例えば、アクセス回数が少ないデータから先に、順次、ディスクキャッシュ領域１４ａに移動し、記憶するステップである。
【００５５】
ここで、ディスクキャッシュ領域１４ａは、ディスク１４の最外周または最外周に近いデータトラックを含むことが望ましい。
【００５６】
また、これらのデータトラックのビット密度、トラック密度の配置基準（第２基準）を、通常データ格納領域１４ｂの配置基準（第１基準）より緩くして配置することが望ましい。続いて、ステップＳ１０９に進む。
【００５７】
ステップＳ１０９は、ディスクキャッシュ領域１４ａの記憶可能容量をチェックするステップである。続いて、ステップＳ１１０に進む。
【００５８】
ステップＳ１１０は、ディスクキャッシュ領域１４ａが容量不足であるか、すなわち、例えば、予め設定された閾値に値が達したかを検出するステップである。ディスクキャッシュ領域１４ａが容量不足であると検出される場合は、ステップＳ１１１に進む（Ｙｅｓ）。ディスクキャッシュ領域１４ａが容量不足であると検出されない場合は、ステップＳ１０７に進み、上記処理を繰り返す（Ｎｏ）。
【００５９】
ステップＳ１１１は、連続したデータは、ディスク１４内の、予め設定されたアドレスに移動し、格納する。また、不連続データは、ディスクキャッシュ領域１４ａ内に格納するステップである。
【００６０】
ここで、連続データとは、無限に分割可能な尺度や連続体によって測定可能なデータである。また、不連続データとは、連続データの要件を満たさないデータであり、例えば、性別などの特性や属性を示すデータ、５段階評価など人為的な尺度を設定し、それに基づいて測定されたデータである。続いて、ステップＳ１１３に進む。
【００６１】
ステップＳ１１３は、終了ステップであり、ここでの処理は終了する。
【００６２】
すなわち、この実施形態の記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０は、記憶を行うデータのアクセス回数を検出し、予め設定した値より前記アクセス回数が多いデータを不揮発性キャッシュメモリ１３に記憶する第１記憶部を備えている（図１）。
【００６３】
また、前記不揮発性キャッシュメモリ１３の記憶可能容量を検出し、予め設定した値より容量が少ない場合は、前記不揮発性キャッシュメモリに記憶されたデータのアクセス回数を検出し、アクセス回数が所定値より多いデータを、ハードディスクに設けられ、キャッシュ処理に用いられるディスクキャッシュ領域に移動し、記憶する第２記憶部を備えている（図１）。
【００６４】
また、前記ディスクキャッシュ領域１４ａは前記ハードディスク１４のデータトラックの実質的な最外周または最外周に近いデータトラックを含み、そのビット密度およびトラック密度は緩い、第２の基準で設けられる（図１）。
【００６５】
また、前記ディスクキャッシュ領域１４ａの記憶可能容量を検出し、予め設定された値より記憶可能容量が少ない場合は、連続したデータを、前記ハードディスクの予め設定されたアドレスに移動し、記憶する（図２）。
【００６６】
また、予め設定した値より前記アクセス回数が少ないデータは、前記ハードディスク１４の通常データ格納領域１４ｂに記憶する（図４）。
【００６７】
また、前記不揮発性キャッシュメモリ１３と、前記ハードディスク１４を備えるハイブリッドＨＤＤである（図１）。
【００６８】
また、前記アクセス回数が多いデータが前記不揮発性キャッシュメモリ１３に収納しきれない場合に、前記ディスクキャッシュ領域１４ｂに記憶する。
【００６９】
また、前記ディスクキャッシュ領域１４ａ内でアクセス回数管理を行い、データが、前記ディスクキャッシュ領域１４ａに収納しきれない場合に、アクセス回数がより少ないデータを前記ハードディスク１４に書き戻す。
【００７０】
また、実施形態に係る電子機器は、筐体を備え、前記記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０は、前記筐体に収容される。
【００７１】
すなわち、この実施形態に係る記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０においては、不揮発性キャッシュメモリ１３は、アクセス回数の多いデータが格納される。
【００７２】
また、容量が不足した際には、アクセス回数が少ないデータから、ディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）にデータを移動する。
【００７３】
また、このデータ移動は、データアクセスが高速に行える、ハードディスク１４の最外周に割り当てた、キャッシュ性能を最大限に引き出せる領域に行うことが望ましい。
【００７４】
また、この実施形態においては、ディスクキャッシュ領域１４ａ内でも、アクセス回数管理を行い、ディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）容量が不足した際には、ハードディスク１４の所定アドレスに移動を行い、性能低下を最小限にするようにする。
【００７５】
また、データ移動の際には、連続したデータはハードディスク１４の所定アドレスに格納し、不連続データはディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）に格納するようにする。
【００７６】
また、この実施形態においては、ディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）は、ハードディスク１４の、ビット密度、トラック密度が緩い、リトライが発生しにくい領域に割り当てることも可能である。
【００７７】
これにより、この実施形態においては、例えば、不揮発性キャッシュメモリ１３から、ディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）にデータ移動する際に、不連続／連続データを分けて移動することにより、不連続データの再アクセスが行われた場合でも、性能の低下を低減することが可能になる。
【００７８】
また、データトラックのビット密度、トラック密度が緩い領域を、上記ディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）に割り当てることにより、例えば、シークリトライ、読み出し／書き込みリトライ等が発生しにくくなる。
【００７９】
このため、記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）１０のキャッシュ性能を、向上させることが可能になる。
【００８０】
また、例えば、ディスクキャッシュ（ディスクキャッシュ領域１４ａ）に連続データを格納しないようにすることにより、ディスクキャッシュ領域１４ａの容量を小さくすることが可能になる。
【００８１】
これにより、データトラックのビット密度、トラック密度を緩めたディスクキャッシュ領域１４ａを増加させることが可能になる。
【００８２】
上記のように構成することによって、この実施形態においては、コスト上昇を抑制し、かつ、性能を向上させた記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）を提供することが可能になる。
【００８３】
なお、上記実施形態の制御処理の手順は全てソフトウェアによって実行することが可能である。このため、制御処理の手順を実行するプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこのプログラムを通常のコンピュータにインストールして実行するだけで、上記実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。
【００８４】
なお、上記実施形態は、記述そのものに限定されるものではなく、実施段階では、その趣旨を逸脱しない範囲で、構成要素を種々変形して具体化することが可能である。
【００８５】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【００８６】
例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…記憶装置（ハイブリッドＨＤＤ）、１１…揮発性メモリ、１２…コントローラ、１３…不揮発性キャッシュメモリ、１４…ハードディスク、１４ａ…ディスクキャッシュ領域、１４ｂ…通常データ格納領域。
【図１】
2015011570.tif 000003
【図２】
2015011570.tif 000004
【図３】
2015011570.tif 000005
【図４】
2015011570.tif 000006