【手続補正書】
【提出日】平成23年11月18日(2011.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記憶するディスクを回転するスピンドル・モータと、
電源投入からの前記スピンドル・モータのスピン・アップ・モードの設定データと、パワー・セーブ・モードからの前記スピンドル・モータのスピン・アップ・モードを設定データと、を格納している不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに格納されている設定データに従って、前記電源投入からの前記スピン・アップ及び前記パワー・セーブ・モードからの前記スピン・アップのそれぞれのモードを決定するコントローラと、
前記電源投入からの前記スピン・アップ及び前記パワー・セーブ・モードからの前記スピン・アップのそれぞれにおいて、前記コントローラが決定したモードにおいて前記スピンドル・モータをスピン・アップするモータ・ドライバと、
を有する、ディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードのそれぞれにおいて、スピン・アップ最大電流の設定が可能である、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードのそれぞれにおいて、スピン・アップ開始遅延時間の設定が可能である、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記コントローラは、前記決定された電源投入からのスピン・アップのモードと前記パワー・セーブからのスピン・アップをホストに通知する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記コントローラは、ホストからのコマンドに応答して前記パワー・セーブ・モードから復帰する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記ディスク・ドライブは、前記スピンドル・モータが停止している第１パワー・セーブ・モードと前記スピンドル・モータの回転が減少されている第２パワー・セーブ・モードとを有し、
前記コントーラは、前記第１パワー・セーブ・モードと前記第２パワー・セーブ・モードのそれぞれについて、設定データに従ってスピン・アップ・モードを決定する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記ディスク・ドライブは、前記スピンドル・モータが停止している第１パワー・セーブ・モードと前記スピンドル・モータの回転が減少されている第２パワー・セーブ・モードとを有し、
前記コントローラが設定データに従って決定した一つのスピン・アップ・モードが前記第１パワー・セーブ・モードと前記第２パワー・セーブ・モードに対応づけられる、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
複数のディスク・ドライブと、
ユーザ・データを分割し、分割したデータのそれぞれを前記複数のディスク・ドライブに格納することを指示するシステム・コントローラと、を有し、
前記複数のディスク・ドライブのそれぞれは、
電源投入からの前記スピンドル・モータのスピン・アップ・モードの設定データと、パワー・セーブ・モードからの前記スピンドル・モータのスピン・アップ・モードを設定データと、を格納している不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに格納されている設定データに従って、前記電源投入からの前記スピン・アップ及び前記パワー・セーブ・モードからの前記スピン・アップのそれぞれのモードを決定するコントローラと、
前記電源投入からの前記スピン・アップ及び前記パワー・セーブ・モードからの前記スピン・アップのそれぞれにおいて、前記コントローラが決定したモードにおいて前記スピンドル・モータをスピン・アップするモータ・ドライバと、
を有する、ディスク・アレイ・システム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記複数のディスク・ドライブの電源投入において、それぞれのスピン・アップ・タイミングをずらす、
請求項８に記載のディスク・アレイ・システム。
【請求項１０】
前記複数のディスク・ドライブにおいて、前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードのそれぞれにおいて、スピン・アップ最大電流の設定が可能である、
請求項８に記載のディスク・アレイ・システム。
【請求項１１】
前記システム・コントローラは、前記複数のディスク・ドライブを複数のグループに分割してデータの格納を制御し、
同一グループのディスク・ドライブにおける前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードのそれぞれのスピン・アップ最大電流の設定が同一である、
請求項１０に記載のディスク・アレイ・システム。
【請求項１２】
前記複数のディスク・ドライブにおいて、前記電源投入からのスピン・アップ・モードと、前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードにおいて、スピン・アップ開始遅延時間の設定が可能である、
請求項８に記載のディスク・アレイ・システム。
【請求項１３】
前記複数のディスク・ドライブは、決定された電源投入からのスピン・アップのモードと前記パワー・セーブからのスピン・アップを前記システム・コントローラに通知し、
前記システム・コントローラは、前記複数のディスク・ドライブのスピン・アップ・モードを管理し、
前記複数のディスク・ドライブのスピン・アップ・モードに応じて、前記複数のディスク・ドライブのパワー・セーブ・モードからの復帰を制御する、
請求項８に記載のディスク・アレイ・システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特に、大容量のＨＤＤは、サーバとしてのニーズが高い。このようなサーバにおいては、耐障害性を優先させて、複数のＨＤＤがＲＡＩＤ化されていることがほとんどである。ＲＡＩＤシステムに使用されるいくつかのインターフェースの一つに、ＳＡＴＡインターフェースがある。ＨＤＤは、ＳＡＴＡインターフェースにより、ＲＡＩＤコントローラと通信を行う。このＳＡＴＡインターフェースにおいて、スタッガード・スピン・アップと呼ばれる技術が存在する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記のスタッガード・スピン・アップは、ＨＤＤの電源投入におけるスピン・アップを制御するものであり、パワー・セーブ・モードからのスピン・アップを対象とするものではない。従って、ＲＡＩＤ内の全てあるは多くのＨＤＤがパワー・セーブ・モードにある場合、そのパワー・セーブ・モードからの復帰におけるピーク電力が増大し、システムの電源に大きな負荷を与える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、高機能のＲＡＩＤコントローラであれば、個々のＨＤＤのパワー・セーブ・モードからの復帰タイミングを調整することで、システム電源への負荷を低減することができる。しかし、エントリ・クラスのサーバのように機能を限定したシステムにおいて電源への負荷を低減する要求が存在しており、むしろ、そのようなシステムにおいてはシステム電源に許される能力も限定されたものとなりやすい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードのそれぞれにおいて、スピン・アップ最大電流の設定が可能であることが好ましい。これにより、電源の最大電流と起動時間をユーザ・ニーズに応じて適切に設定することができる。
前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードとのそれぞれにおいて、スピン・アップ開始遅延時間の設定が可能であることが好ましい。これにより、複数のディスク・ドライブが存在するシステムにおいて、スピン・アップにおける最大電流を抑制するための処理をドライブ側で行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記コントローラは、前記複数のディスク・ドライブの電源投入において、それぞれのスピン・アップ・タイミングをずらす。これにより、システム状況に応じて電源投入における電源への負荷を低減する。
前記システム・コントローラは、前記複数のディスク・ドライブを複数のグループに分割してデータの格納を制御し、同一グループのディスク・ドライブにおける前記電源投入からのスピン・アップ・モードと前記パワー・セーブ・モードからのスピン・アップ・モードのそれぞれのスピン・アップ最大電流の設定が同一である。これにより、格納データをドライブのグループ単位で管理するシステムなどにおいて、適切なスピン・アップを行うことができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図１は、本形態におけるディスク・アレイ・システムの構成を模式的に示すブロック図である。図１の構成において、ホストは、ディスク・アレイ・システムに対してコマンドを発行することにより、データの書き込み／読み出しを行う。ディスク・アレイ・システムは、ホスト・インタフェース回路５、システム・コントローラ３、データ転送回路４、ドライブ・インタフェース回路２、そして複数のＨＤＤ１ａ〜１ｉを有している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
システム・コントローラ３は、ホスト・インタフェース回路５を介して、ホストからコマンドを受信し、ディスク・アレイ・システムの各要素を制御することで、ＨＤＤ１ａ〜１ｉへのデータの書き込み及び読み出しを制御する。ライト処理において、ホストからデータは、転送回路４及びドライブ・インターフェース回路２を介して、ＨＤＤ１ａ〜１ｉに書き込まれる。また、リード処理においては、ＨＤＤ１ａ〜１ｉから読み出されたユーザ・データは、ドライブ・インターフェース回路２及び転送回路４を介してホストに転送される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
ＨＤＤ１ａ〜１ｉは、ＲＡＩＤ（Redundant Array Inexpensive Disks）構成となるように接続されている。図１の構成においては、ＨＤＤ１ａ〜ＨＤＤ１ｃが一つのＲＡＩＤグループを構成し、ＨＤＤ１ｄ〜ＨＤＤ１ｆが他の一つのＲＡＩＤグループを構成し、さらに、ＨＤＤ１ｇ〜ＨＤＤ１ｉが他の一つのＲＡＩＤグループを構成している。システム・コントローラ３は、ホストから転送されたユーザ・データを複数のデータ・ブロックに分割し（ストライピング）、一つのＲＡＩＤグループ内の各ＨＤＤに振り分けて格納する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本形態において、各ＲＡＩＤグループには、プライオリティ・レベルが付されている。具体的には、ＨＤＤ１ａ〜ＨＤＤ１ｃのＲＡＩＤグループはハイ・プライオリティが与えられ、ＨＤＤ１ｄ〜ＨＤＤ１ｆのＲＡＩＤグループはミドル・プライオリティが与えられ、ＨＤＤ１ｇ〜ＨＤＤ１ｉのＲＡＩＤグループはロー・プライオリティが与えられている。ホストから転送されるユーザ・データにプライオリティ・レベルが付され、そのプライオリティ・レベルと合致するＲＡＩＤグループに格納される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
ユーザ・データをいずれのプライオリティ・レベルのＲＡＩＤに格納するかを決定するのは、システム・コントローラ３であってもよいしホストであってもよい。図１の構成例においては、一つのＲＡＩＤグループに一つのプライオリティ・レベルが割り当てられているが、複数のＲＡＩＤグループに一つのプライオリティ・レベルを割り当ててもよい。ユーザ・データは、同一のプライオリティ・レベルのＲＡＩＤグループに格納する、あるいは、ユーザ・データのプライオリティ・レベル以上のレベルを有するＲＡＩＤグループに格納するようにしてもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、好ましい態様において、ＨＤＤ１ａ〜１ｉにおけるスピン・アップにおける最大電流（スピン・アップ電流）が、スピン・アップ・モードにおいて設定可能な可変数となっている。スピン・アップ電流が大きいほど、スピンドル・モータの回転速度をより早く所定の回転速度まで上げることができる。つまり、ディスク・アクセスまでの待ち時間をより短縮することができる。一方、スピン・アップ電流が大きいとピーク電力が増加し、システム電源への負担が大きくなる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
このように、好ましい態様のＨＤＤ１ａ〜１ｉは、そのプライオリティ・レベルに応じて、電源投入からのスピン・アップに加え、パワー・セーブ・モードからのスピン・アップにおけるスピン・アップ電流を設定することができる。パワー・セーブ・モードにおいて、ＨＤＤ１ａ〜１ｉの電源はＯＮであるが、スピンドル・モータの回転が停止している、あるいは、スピンドル・モータがデータ・アクセスにおける回転速度よりも遅い速度で回転している。このように、電源投入からのスピン・アップとパワー・セーブ・モードからのスピン・アップのそれぞれのスピン・アップ電流を設定可能とすることで、ＨＤＤ１ａ〜１ｉが実装されているシステムに応じてより適切にスピンドル・モータのスピン・アップを制御することができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図２（ａ）の例において、２．０Ａと１．５Ａの二つのスピン・アップ最大電流がＨＤＤ１ａ〜１ｉに設定されている。図２（ｂ）に示すように、スピン・アップにおけるＶＣＭ電流の大きさは、０Ａから急激に最大電流２．０Ａあるいは１．５Ａまで増加し、その後、所定期間最大電流値に維持される。スピンドル・モータの回転速度が特定の速度に達する、あるいはスピン・アップ開始から特定時間が経過すると、その後は、ＰＩＤ制御に移行しＶＣＭ電流の大きさは減少する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図３（ｂ）の設定例においては、同一プライオリティ・レベルのグループに属するＨＤＤが、異なる遅延時間の設定を有している。図３（ｂ）は、ミドル・プライオリティ・グループのＨＤＤ１ｄ〜ＨＤＤ１ｆの設定例を示している。この設定例においては、全てのＨＤＤ１ｄ〜ＨＤＤ１ｆに異なる遅延時間が設定されている。このように、同一プライオリティ・グループのＨＤＤに対して異なる遅延時間を設定することで、同一プライオリティ・グループのＨＤＤのパワー・セーブ・モードの制御を同時に行うシステムにおいてシステム全体のピーク電流を少なくすることができる。なお、同一グループの一部のＨＤＤが同一の遅延時間設定を有していてもよい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
コントローラの一例であるＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＭＰＵは、磁気ディスク１１あるいはＥＥＰＲＯＭ２５からＲＡＭ２４あるいはＨＤＣ内のＳＲＡＭにロードされたファーム・ウェアに従って動作する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド・ポジショニング制御（サーボ制御）、ホストとの間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、特に、設定データに従ったスピン・アップ制御を行う。適系的には、ＭＰＵがファームウェアと設定データに従ってスピン・アップ制御を行う。上述のように、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４に電流を供給して駆動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から得た制御データに従って、ＳＰＭ１４に電流を供給する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
ＳＰＭ１４のスピン・アップ・オペレーションにおいても、それは同様である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、モータ・ドライバ・ユニット２２に対して、設定されているスピン・アップ・モードに対応するスピン・アップ・プロファイルを規定するデータを渡す。モータ・ドライバ・ユニット２２は、そのプロファイルに従ってＳＰＭ１４のスピン・アップを行う。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が渡すスピン・アップ・プロファイルは、スピン・アップにおける最大電流値のほか、ＳＰＭ１４のフィード・バック制御におけるパラメータ、さらに、フィード・バック制御に移行するまでの時間や回転速度などの情報を含む。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの指示により、スピン・アップを開始する。従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、設置データの遅延時間に従ったタイミングで、モータ・ドライバ・ユニット２２に対してスピン・アップの開始を指示する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
好ましくは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、システム・コントローラ３からの復帰コマンドによらず、内部処理でパワー・セーブ・モードから復帰する場合、遅延時間の設定にかかわりなく、遅延なくＳＰＭ１４のスピン・アップを開始する。システム・コントローラ３の管理下にない処理において、システム電源のピーク電流低減のために他のＨＤＤのスピン・アップ・タイミングと同期することが難しいため、通常のスピン・アップによりパフォーマンスの低下を避ける。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
スピン・アップ・モード設定において、最大電流と遅延時間の双方を設定できることが好ましいが、その一方のみを設定できるようにしてもよい。また、遅延時間の設定は、パワー・セーブ・モードのみにおいて行うことができるようにしてもよい。そのような場合、例えば、電源投入におけるスピン・アップ開始タイミングを、システム・コントローラの制御により対応することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
１  ハード・ディスク・ドライブ、２  ドライブ・インターフェース回路
３  システム・コントローラ、４  データ転送回路、５  ホスト・インターフェース回路
１、１ａ〜１ｉ  ハードディスク・ドライブ、１０  エンクロージャ
１１  磁気ディスク、１２  ヘッド・スライダ
１３  アーム・エレクトロニクス（ＡＥ）、１４  スピンドル・モータ
１５  ボイス・コイル・モータ、１６  アクチュエータ、２０  回路基板
２１  リード・ライト・チャネル、２２  モータ・ドライバ・ユニット
２３  ＨＤＣ／ＭＰＵ、２４  ＲＡＭ、２５  ＥＥＰＲＯＭ