(57)【要約】【課題】複数個のカードメモリを用いて構成する大容量の記憶装置において、簡単な構成で高信頼性のカードメモリ大容量記憶装置を実現することを目的とする。【解決手段】本発明は、インディックス領域の保護機能を持ったカードメモリより成る複数の記憶器１ａ〜１ｄとバス変換器２とから成る記憶装置において、ＰＣＩインターフェースブロック２１とマイコンブロック２２とＲＡＭブロック２３とビット幅変換ブロック２４とで前記バス変換器２を構成し、前記マイコンブロック２２のプログラムにより、前記複数の記憶器１ａ〜１ｄの記憶領域内の実インディックス領域のみを使用してホスト側から見たときのインディックス領域を構成するようにアドレス変換するインディックスアドレス変換手段を備えることで、高い信頼性を得るようにした。【選択図】  図１
2004310320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インディックス領域の保護機能を持ったカードメモリを有する複数の記憶器と、
ホスト側から見た時に前記複数の記憶器が一つの大容量記憶装置に見えるようにバス変換するバス変換器とを備えた記憶装置において、
前記バス変換器は、一時的にデータを蓄えるバッファメモリ手段と、
前記複数の記憶器のインディックス領域とユーザデータ領域の少なくともいずれか一方に関する記憶器情報から前記大容量記憶装置の記憶装置情報を作成する記憶装置情報変換手段と、
ホスト側から見たときのインディックス領域を前記複数の記憶器の記憶領域内の実インディックス領域のみに割り当てるインディックスアドレス変換手段と、
ホスト側からみたときのルートディレクトリ領域を前記複数の記憶器の記憶領域内の実ルートディレクトリ領域のみに割り当てるルートディレクトリ領域アドレス変換手段と、
ホスト側からみたときのデータ領域を前記複数の記憶器の記憶領域内のデータ領域のみに割り当てるデータ領域アドレス変換手段と、
データのビット幅の違いを変換し各記憶器にデータを振り分けるデータ変換手段とを備えたカードメモリ大規模記憶装置。
【請求項２】
前記記憶装置情報変換手段は、ホスト側へ与えるクラスタサイズ情報を複数の各記憶器固有のクラスタサイズの２倍に変換するクラスタサイズ変換手段と、
ファイルシステムのインディックスビット長を複数の各記憶器固有のファイルシステムのインディックスビット長の２倍又は１．５倍に変換するインディックスビット長変換手段とをさらに備えた請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置。
【請求項３】
前記複数の記憶器はファイルシステムのインディックス情報を二度書きする領域を持ち、
前記インディックスアドレス変換手段を前記各記憶器の固有のインディックステーブルサイズをｎとしたときに二度書き用の２つのインディックステーブルを別々に使用しトータル２ｎの領域としてホスト側インディックス領域に割り当てるように構成した請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置。
【請求項４】
前記インディックスアドレス変換手段及び前記データ領域アドレス変換手段を、前記複数の記憶器のアドレス空間がクラスタ単位で順次並んだ構造に変換するように構成すると共に、
前記バッファメモリ手段を、それぞれが１クラスタ分以上の記憶容量で各記憶器に対応した個数のバッファメモリ手段とし、
前記バッファ手段と前記各記憶器に対応した個数のビット幅変換手段を備え、
前記各バッファメモリ手段と前記各記憶器とのデータ転送を並列に行う請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置。
【請求項５】
前記インディックスアドレス変換手段及び前記データ領域アドレス変換手段を、前記複数の記憶器のアドレス空間がクラスタ単位で順次並んだ構造に変換するように構成すると共に、
前記バッファメモリ手段を、少なくとも２クラスタ以上の記憶容量の１個のバッファメモリ手段とし、
前記各記憶器に対応した個数でなおかつデータの読み書き時にはその内の少なくとも２個以上がワード単位で順次前記バッファメモリ手段にアクセスするビット幅変換手段を備え、
前記ビット幅変換手段と前記各記憶器とのデータ転送を並列に行う請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置。
【請求項６】
前記記憶装置情報変換手段は、ホスト側へ与える情報の内少なくともクラスタサイズ情報を複数の各記憶装置の最小書込単位であるクラスタサイズの２倍に変換し、
前記データ変換手段は、ホスト側からのデータの一つのワードを２個の記憶器に分割して分配する請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＤカードメモリ等の規格化されたカードメモリを複数個まとめて大容量の一つの記憶装置を構成するところのカードメモリ大規模記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の記憶装置を使用した大容量記憶装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図１３に従来の複数の記憶装置を使用した大容量記憶装置の構造を示しており、記憶装置５１ａ〜５１ｃと、その実ドライバ５２ａ〜５２ｂと、前記実ドライバを呼び出すための実ドライバ呼び出し手段５３と、ホスト側からのアドレス区間を表す仮想ドライバ情報テーブル５４と、ブロック番号変換手段５５と、仮想ドライバ管理手段５６、ファイル管理手段５７とで構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−４０１４５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この大容量記憶装置においては、ホスト側のアドレス空間に図１４の様に各二次記憶装置のアドレス空間を単純に割り当てており、ファイルアロケーションテーブル（ＦＡＴ）等のインディックス領域もデーター領域も区別無く割り当てられている。一方、書込回数の制約の有るフラッシュメモリを使用する場合には、書込確率の高いインディックス領域の保護が要求されている。
【０００６】
本発明は、インディックス領域の保護機能の組み込まれたＳＤカード等の規格化されたカードメモリを使用して、簡単な構成で高信頼性のカードメモリ大容量記憶装置を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、ＳＤカードメモリ等の如くインディックス領域の保護機能を持ったカードメモリを有する複数の記憶器と、バス変換器とを備えた記憶装置において、前記複数の記憶器の記憶領域内の実インディクス領域のみを使用してホスト側から見たときのインディックス領域を構成するようにアドレス変換するインディックスアドレス変換手段を備えた構成としたものである。これにより、ＳＤカード等のインディックス領域の保護機能をそのまま利用した大容量の記憶装置が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、インディックス領域の保護機能を持ったカードメモリを有する複数の記憶器と、ホスト側から見た時に前記複数の記憶器が一つの大容量記憶装置に見えるようにバス変換するバス変換器とを備えた記憶装置において、前記バス変換器は、一時的にデータを蓄えるバッファメモリ手段と、前記複数の記憶器のインディックス領域とユーザデータ領域の少なくともいずれか一方に関する記憶器情報から前記大容量記憶装置の記憶装置情報を作成する記憶装置情報変換手段と、ホスト側から見たときのインディックス領域を前記複数の記憶器の記憶領域内の実インディックス領域のみに割り当てるインディックスアドレス変換手段と、ホスト側からみたときのルートディレクトリ領域を前記複数の記憶器の記憶領域内の実ルートディレクトリ領域のみに割り当てるルートディレクトリ領域アドレス変換手段と、ホスト側からみたときのデータ領域を前記複数の記憶器の記憶領域内のデータ領域のみに割り当てるデータ領域アドレス変換手段と、データのビット幅の違いを変換し各記憶器にデータを振り分けるデータ変換手段とを備えたカードメモリ大規模記憶装置としたものであり、ホスト側から見たときのインディックス領域はＳＤカード等のカードメモリの実インディックス領域に割り当てられ、カードメモリ自身のインディックス保護機能がそのまま動作するという作用を有する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記記憶装置情報変換手段は、ホスト側へ与えるクラスタサイズ情報を複数の各記憶器固有のクラスタサイズの２倍に変換するクラスタサイズ変換手段と、ファイルシステムのインディックスビット長を複数の各記憶器固有のファイルシステムのインディックスビット長の２倍又は１．５倍に変換するインディックスビット長変換手段とをさらに備えた請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置としたものであり、ファイルシステムのインディックスビット長が２倍又は１．５倍に拡張されるため、ＦＡＴ１６或いはＦＡＴ１２のカードメモリの保護機能付きのインディックス領域を使用しながら、カードメモリのファイシステムの限界を超えたＦＡＴ３２或いはＦＡＴ１６の大容量ファイルシステムが可能になるという作用を有する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記複数の記憶器はファイルシステムのインディックス情報を二度書きする領域を持ち、前記インディックスアドレス変換手段を前記各記憶器の固有のインディックステーブルサイズをｎとしたときに二度書き用の２つのインディックステーブルを別々に使用しトータル２ｎの領域としてホスト側インディックス領域に割り当てるように構成した請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置としたものであり、ファイルシステムのインディックス空間が２倍に拡張されるため、ＦＡＴ１６或いはＦＡＴ１２のカードメモリの保護機能付きのインディックス領域を使用しながら、カードメモリのファイシステムの限界を超えたＦＡＴ３２或いはＦＡＴ１６の大容量ファイルシステムが可能になるという作用を有する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記インディックスアドレス変換手段及び前記データ領域アドレス変換手段を、前記複数の記憶器のアドレス空間がクラスタ単位で順次並んだ構造に変換するように構成すると共に、前記バッファメモリ手段を、それぞれが１クラスタ分以上の記憶容量で各記憶器に対応した個数のバッファメモリ手段とし、前記バッファ手段と前記各記憶器に対応した個数のビット幅変換手段を備え、前記各バッファメモリ手段と前記各記憶器とのデータ転送を並列に行う請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置としたものであり、各記憶器への読み書きが並列に行われるために、ＳＤカード等の個々のカードメモリの転送レートを超えた転送レートが実現されるという作用を有する。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記インディックスアドレス変換手段及び前記データ領域アドレス変換手段を、前記複数の記憶器のアドレス空間がクラスタ単位で順次並んだ構造に変換するように構成すると共に、前記バッファメモリ手段を、少なくとも２クラスタ以上の記憶容量の１個のバッファメモリ手段とし、前記各記憶器に対応した個数でなおかつデータの読み書き時にはその内の少なくとも２個以上がワード単位で順次前記バッファメモリ手段にアクセスするビット幅変換手段を備え、前記ビット幅変換手段と前記各記憶器とのデータ転送を並列に行う請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置としたものであり、バッファ手段へのビット幅変換手段側からのアクセスは各記憶器順に順次アクセスされ、２クラスターサイズ以上のデータの読み書き時には各記憶器へ並列に読み書きが行われるため、ホスト側への転送速度は個々のカードメモリの最大転送速度を超えた速度になるという作用を有する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記記憶装置情報変換手段は、ホスト側へ与える情報の内少なくともクラスタサイズ情報を複数の各記憶装置の最小書込単位であるクラスタサイズの２倍に変換し、前記データ変換手段は、ホスト側からのデータの一つのワードを２個の記憶器に分割して分配する請求項１記載のカードメモリ大規模記憶装置としたものであり、総クラスター数が１／２となり、インディックステーブル空間が１／２となるため、インディックスのビット長を拡張にして使用可能となり、ＦＡＴ１６からＦＡＴ３２へ変更するなど大容量ファイルシステムが構築できると共に、データの一つのワードが２個の記憶器に分割記録されるため、記憶装置としてのトータルの読み書き速度が個々の記憶器の速度の２倍になるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１２を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１のブロック図を示し、図２は、実施の形態１の個々のＳＤカードメモリのアドレス空間とホスト側から見たときのアドレス空間の関係を示す図であり、以下これらの図と共に実施の形態１について説明する。
【００１６】
図１において記憶器ブロック１はそれぞれ約１２８ＭＢの記憶容量を持つＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄの記憶器４個で構成しており、ホスト３と接続するためのバス変換器２とで記憶容量約５１２ＭＢのカードメモリ大規模記憶装置を構成している。
【００１７】
同図１のバス変換器２において、ＰＣＩインターフェースブロック２１とマイコンブロック２２は汎用のメモリ内蔵の１チップマイコンで構成し、ホスト３側のカードバス規格のＣＰＣＩバス及びバッファメモリ手段であるＲＡＭブロック２３、ビット幅変換ブロック２４、記憶器であるＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄを制御している。
【００１８】
記憶器であるＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄは１ビット幅のコマンドラインと４ビット幅のデーターラインを備えており、アドレス空間は図２の（Ｂ）の如く、カードメモリのファイルシステムＦＡＴ１６等の情報を記憶するマスターブートレコーダ領域ＭＢＲとクラスタ単位でデータの書込位置を管理するインディックス領域ＦＡＴとファイルのルートディレクトリを書き込むルートディレクトリ領域ＲｏｏｔＤｉｒｅｃｔｏｒｙ及びファイルデータを記録するユーザデータ領域ＵｓｅｒＤａｔａで構成され、前記インディックス領域は５１２Ｂ＊３２セクタの二度書きで２クラスタ分の６４セクタを割り当てられている。
【００１９】
記憶装置情報変換手段及びインディックスアドレス変換手段、ルートディレクトリ領域アドレス変換手段、データ領域アドレス変換手段はそれぞれ前記マイコンブロック２２のプログラムにより実行され、インディックスアドレス変換手段はホスト側から見たアドレス空間を図２の（Ａ）のインディックス領域ＦＡＴａ〜ＦＡＴｄの如く４分割して前記各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのアドレス空間内のインディックス領域ＦＡＴに順番に割り当てており、データ領域アドレス変換手段は各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのデータ空間ＵｓｅｒＤａｔａを図２の（Ａ）のユーザデータ領域ＵｓｅｒＤａｔａａ〜ｄの如く配置し、記憶装置情報変換手段はホスト側から見たマスターブートレコーダ領域ＭＢＲの情報であるファイルシステムをＦＡＴ１６のままとし、容量を４個のＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのユーザデータ領域の合計の５１２ＭＢにしている。
【００２０】
なお、各ＳＤカードメモリのユーザデータ領域の合計が１ＧＢを超える場合は合計容量の計算結果でファイルシステムをホスト側にＦＡＴ３２と通知するようにプログラムされている。
【００２１】
又、ルートディレクトリ領域アドレス変換手段はＳＤカード１ａのルートディレクトリＲｏｏｔＤｉｒｅｃｔｏｒｙ領域のみを図２の（Ａ）の如く配置している。
【００２２】
又、データ変換手段である図１のビット幅変換ブロック２４は、３２ビットメモリでホスト３側のＣＰＣＩバスの３２ビット幅１ワードデータとＳＤカード１ａ〜ｄのデータバスの４ビット幅８サイクルとを変換している。
【００２３】
なお、前記マイコンブロック２２のプログラミングによるインディックスアドレス変換手段では、シリーズ分割手段で、各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのマスターブートレコーダ領域ＭＢＲの情報から１２８ＭＢカード４個であることと各ＳＤメモリ１ａ〜１ｄの実際のユーザデータ容量とを読みとり、ホスト側からは１２８ＭＢカード４個分の５１２ＭＢとしてのインディックス領域（５１２Ｂ＊３２セクタ＊４クラスタ＊二度書き）とし、それをシリーズに４個に分割し、シリーズアドレスマッピング手段で、１クラスタずつ順次ＳＤカード１ａ〜１ｄのインディックス領域にそれぞれ順次一次元的に割り当てると共に、前記シリーズ分割手段で読みとった実際のユーザデータ容量を超える各ＳＤカード１ａ〜１ｄのインディックス領域には零を書込み、使用不可能領域にしている。
【００２４】
以上の構成によれば、ホスト３側から書き込まれるインディックス情報は、インディックスアドレス変換手段でアドレス変換され、全て各ＳＤカードメモリの元々のインディックス領域に書き込まれ、また同様にルートディレクトリもＳＤカードメモリの元々のルートディレクトリ領域に書き込まれる為、ＳＤカードメモリの元々持っているインディックス領域とルートディレクトリ領域の保護機能を有効に利用した高性能大容量記憶装置が容易に実現できると言う効果がある。
【００２５】
なお、本実施形態ではＳＤカードメモリを４個使用したが、ＭＭＣカードメモリでも同様に実施可能であり、その場合はカードメモリの厚みとデータのビット幅が異なるので、カードソケットとデータ分配手段でのデータのビット幅変換を１ビット幅対応するのみで問題なく実現できる。またメモリーステックの場合は形状とピン配置・ビット幅などがことなるが専用ソケットにすることとメモリーステックのプロットコールをサポートすればこれも問題なく実現できる。更に今後作られる新規格のカードメモリにおいても、そのカードメモリがインディックス領域として特定のエリアを持つ物で有れば、その新規格のカードメモリのプロットコールを組み入れることで問題なく本発明の記憶器として用いることが可能である。また、今回１２８ＭＢ４個で有ったが、８個でも、２個でも何ら問題なく構成可能であることは言うまでもないが、その場合ファイルシステムの容量限界には注意が必要で、先にも述べたように合計容量が１ＧＢを超える場合は本発明の後述の実施の形態に習いＦＡＴ１６をＦＡＴ３２などに変換すれば良い。又、６４ＭＢ以下のＳＤカードメモリを使用する場合はＦＡＴ１２からＦＡＴ１６又はＦＡＴ３２へのファイルシステムの変換とすれば良い。更に本実施形態ではホスト側から見たファイルシステムをＦＡＴ１６としたが、クラスタ当たりのセクタ数の調整により、ホスト側からの全インディックス領域をカードメモリの元々のインディックス領域に振り分けて割り当てれば、ホスト側から見たファイルシステムは他の方式でも問題ない。
【００２６】
（実施の形態２）
本実施形態２は、実施形態１の記憶装置変換手段の変換則を、ホスト側へ与える情報の内少なくともクラスタサイズ情報を複数の各記憶装置の最小書込単位であるクラスタサイズの２倍に変換し、ファイルシステムのインディックスビット長を複数の各記憶装置のファイルシステムのインディックスビット長の２倍又は１．５倍に変換する様にしたことにより、１ＧＢのＳＤカードメモリ４個を使い、４ＧＢの大容量記憶装置を実現したものであり、図３（Ａ）はホスト側から見たときのアドレス空間を表す図であり、図３（Ｂ）は各ＳＤカードメモリのアドレス空間を表す図であり、構成を表すブロック図は実施形態１の説明に使用した図１を使用して以下説明する。
【００２７】
本実施の形態２は、図１のマイコンブロック２２のプログラミングによる実施の形態１記載の記憶装置情報変換手段に、ホスト側へ与える情報であるクラスタサイズ情報をＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄの最小書込単位である元々のクラスタサイズ３２セクタから２倍の６４セクタに変換するクラスタサイズ情報変手段と、ファイルシステムのインディックスビット長を複数の各記憶器であるＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのファイルシステムの元々のインディックスビット長１６ビットから２倍の３２ビットに変換するインディックスビット長変手段を持たせている。又、同じく実施の形態１記載のマイコンブロック２２のプログラミングによるルートディレクトリ領域アドレス変換手段では図３（Ａ）、（Ｂ）の如く各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのルートディレクトリＲｏｏｔＤｉｒｅｃｔｏｒｙを順次列べた構造に変更している。
【００２８】
以上のように本実施の形態２ではＳＤカードメモリのクラスタサイズとインディックスビット長が同じ比率で２倍になる為、ＦＡＴ１６からＦＡＴ３２へのファイルシステムの拡張の為にビット長が２倍になりインディックス領域の必要メモリ容量の増加する分が、クラスターサイズの２倍化によるインディックス領域の必要メモリ容量の半減によりうち消され、ＳＤカードメモリの元々のインディックス領域のみを使用し且つ２度書きを保持したまま、ファイルシステムをＦＡＴ１６からＦＡＴ３２に拡張する事が可能に成るという効果がある。
【００２９】
なお、本実施の形態２ではＦＡＴ１６からＦＡＴ３２へのファイルシステム変換の構成であったが、ＦＡＴ１２からＦＡＴ１６への変換時はクラスタサイズとインディックスビット長は１．５倍にすればよいし、これらの変換は使用するＳＤカードメモリの記憶装置情報と使用個数からマイコンブロック２２のプログラミングで自動的に設定されるようにしても何ら問題はない。以上の様にすれば、ファイルシステムのインディックスビット長が２倍又は１．５倍に拡張されるため、ＦＡＴ１６或いはＦＡＴ１２のカードメモリの保護機能付きのインディックス領域を使用しながら、カードメモリの元々のファイシステムの限界を超えたＦＡＴ３２或いはＦＡＴ１６の大容量ファイルシステムが可能になるという効果がある。
【００３０】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１の複数の記憶器をファイルシステムのインディックス情報を二度書きする領域を持つ記憶器とすると共に、実施形態１のインディックスアドレス変換手段を、前記記憶器固有のインディックステーブルサイズをｎとしたときに二度書き用の２つのインディックステーブルを別々にトータル２ｎの領域としてホスト側インディックス領域に割り当てるインディックスアドレス変換手段としたことで、１ＧＢのＳＤカードメモリ４個を使い、４ＧＢの大容量記憶装置を実現したものであり、図４（Ａ）はホスト側から見たときのアドレス空間を表す図であり、図４（Ｂ）は各ＳＤカードメモリのアドレス空間を表す図であり、ハードウエア構成を表すブロック図は実施の形態１の説明に使用した図１を使用して以下本実施の形態３について説明する。
【００３１】
本実施の形態３は、実施の形態１の図１の各記憶器１ａ〜１ｄを１ＧＢのＳＤカードメモリに置き換えており、アドレス空間は図４（Ｂ）の如くであり、インディックス領域ＦＡＴは５１２バイト＊３２セクタ＊８クラスタのテーブルサイズの２度書きで１６クラスタ、ルートディレクトリ領域ＲｏｏｔＤｉｒｅｃｔｏｒｙは１クラスタ、ユーザデータ領域ＵｓｅｒＤａｔａは６４、８７２クラスタとなっている。
【００３２】
本実施の形態３では、実施の形態１のマイコンブロック２２のプログラミングにより構成されるインディックスアドレス変換手段を、前記各記憶器固有のインディックステーブルサイズが５１２バイト＊３２セクタ＊８クラスタで２度書き用のものを５１２バイト＊３２セクタ＊１６クラスタトータル１度書きの領域としてホスト側インディックス領域に各記憶器であるＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄ分を図４の（Ａ）の如く順次割り当てるインディックスアドレス変換手段とし、ホスト側から見たときに６４クラスタ分のインディックス領域を確保している。又実施の形態１記載の記憶装置情報変換手段を、ファイルシステムのインディックスビット長を複数の各記憶器であるＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのファイルシステムのインディックスビット長１６ビットから２倍の３２ビットに変換するインディックスビット長変手段を有すると共にホスト側へのファイルシステム情報はＦＡＴ３２とするファイルシステム情報変換手段とを有する構成としている。
【００３３】
以上の様に実施の形態３では、これらのホスト側から見たインディックス領域は前記各ＳＤカードメモリのインディックス領域内にのみ割り当てられるため、ＳＤカードの持つインディックス領域の保護機能がそのまま利用できると共に、ファイルシステム情報変換手段によりファイルシステムがＦＡＴ３２となり、インディックスアドレス変換手段でインディックス領域として６４クラスタ分の約１Ｍバイトが確保され、３２ビット２５６ｋワードが確保され、ＦＡＴ１６でクラスタサイズ３２セクタ時の限界の１Ｇバイトを超えた４Ｇバイトのユーザデータ領域が管理できる様になるという効果がある。
【００３４】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１のインディックスアドレス変換手段及びデータ領域アドレス変換手段を、複数の各記憶器のアドレス空間がクラスタ単位で順次並んだ構造に変換する構成にすると共に、実施の形態１データ変換手段を、ホスト側との入出力データを一時的に蓄える為の１クラスタ分以上の記憶容量で各記憶器に対応した個数のバッファ手段と、前記バッファ手段と各記憶器間でデータビット幅を変換するビット幅変換手段とで構成し、前記データ変換手段と各記憶器とのデータ転送を並列に行う構成とし、１２８ＭＢのＳＤカードメモリ４個を使い５１２ＭＢの高速アクセスタイプの記憶装置を実現したものである。
【００３５】
図５は本実施の形態４のアドレス空間を表す図であり、図５（Ｂ）は記憶器である各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのアドレス空間を表し、図５（Ａ）はホスト側から見たアドレス空間を表し、その中のユーザデータ領域のアドレス空間上の各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄへのクラスタ単位の割り当てを図５（Ｃ）に表している。
【００３６】
図６は本実施の形態４のハード構成を示すブロック図であり、１ａ〜１ｄはそれぞれ記憶器である１２８ＭＢのＳＤカードメモリであり、２１はＣＰＣＩバスでホスト側と接続するためのＰＣＩインターフェースブロックであり、２２はマイコンブロックであり、２３ａ〜２３ｄは１クラスタ分以上の記憶容量で各ＳＤカードメモリに対応した個数のバッファメモリ手段であるＲＡＭブロックであり、２４ａ〜２４ｄは前記ＲＡＭブロックと各記憶器間でデータビット幅を変換するビット幅変換手段であるビット幅変換ブロックである。
【００３７】
図７は本実施の形態４の説明のためのタイミング図であり、ホスト側とＲＡＭブロック２３ａ〜２３ｄとＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄとの間のデータ転送タイミングの一例を示している。
【００３８】
本実施の形態４では、図５の（Ｃ）に示すユーザデータ領域のクラスタ配列の如く、実施形態１のマイコンブロック２２のプログラミングにより構成されるインディックスアドレス変換手段及びルートディレクトリ領域アドレス変換手段・ユーザデータ領域アドレス変換手段を、ホスト側からみて記憶器である各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄのアドレスがクラスタ単位で順番に並ぶように変換する変換則とし、実施の形態１のデータ変換手段であるＲＡＭブロック２３を、ホスト側との入出力データを一時的に蓄える為の１クラスタ分以上の記憶容量でＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄに対応した個数のバッファメモリ手段であるＲＡＭブロック２３ａ〜２３ｄとし、実施の形態１のビット幅変換手段であるビット幅変換ブロック２４を、前記各ＲＡＭブロック２３ａ〜２３ｄと各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄ間で個別にデータビット幅を変換するビット幅変換ブロック２４ａ〜２４ｄとで構成し、前記ＲＡＭブロック２３ａ〜２３ｄと各記憶器１ａ〜１ｄとの間のデータ転送を並列に行う構成としている。
【００３９】
従って例えば、ホスト側から図７の（１）様に５セクタ分の連続データｃ１〜ｃ５を書き込むとき、最初のクラスタｃ１がＲＡＭブロック２３ａに図７の（２）ｃ１ｈの如くある程度書き込まれた段階で、ビット幅変換ブロック２４ａを介して同図ｃ１ｒの如くＳＤカードメモリ１ａにホスト側の１／３の転送速度で書き込みが開始され、図７の（３）の様に次のクラスタｃ２がＲＡＭブロック２３ｂに同図（３）ｃ２ｈの如くある程度書き込まれた段階で、ビット幅変換ブロック２４ｂを介してｃ２ｒの如くＳＤカードメモリ１ｂにホスト側の１／３の転送速度で書き込みが開始され、以下順次図７の（４）（５）（２）に示すタイミングでクラスタｃ３〜ｃ５がＳＤカードメモリ１ｃ・１ｄ・１ａへと書き込まれ、ホスト側の１／３の転送速度で各ＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄに５クラスタ分のデータが書き込まれる。又、読み出し時はこの逆の動作になる。
以上のように実施の形態４では、ＳＤカードメモリの様な各記憶器の転送レートを超えた高速大容量で信頼性の高い記憶装置が実現できるという効果がある。
【００４０】
なお、本実施の形態４では各記憶器に対するデータ転送速度をホスト側の１／３としたが、データの書き込み読み出しが長期間続続く場合でも、データ転送が４個の記憶器に並列に転送されるため１／４以上であれば問題ない。また、本実施の形態では記憶器を４個にしたが、８個にする場合は各記憶器への転送速度はホスト側の１／８以上であればよいのは言うまでもない。更に、本実施の形態では各記憶器のデータ転送を４ビット並列のＳＤモードとしたが、ＰＩＯモードでもビット幅変換手段を１ビットに対応させることで容易に実施することができる。なお、この場合は各記憶器の転送レート自身が１／４に下がるのでホスト側の転送レートも本実施の形態の１／４になるが回路的には簡素化しながらデータ転送レートの高速化を図れるというメリットがある。
【００４１】
（実施の形態５）
実施の形態５は、実施の形態１のインディックスアドレス変換手段及びデータ領域アドレス変換手段を、複数の記憶器のアドレス空間がクラスタ単位で順次並んだ構造に変換する構成にすると共に、実施の形態１のバッファメモリ手段を、ホスト側との入出力データを一時的に蓄える為の４クラスタ分の記憶容量の１個のバッファ手段とし、実施の形態１のデータ変換手段を前記バッファメモリ手段と各記憶器間でデータビット幅を変換する４個のビット幅変換手段とし、前記バッファメモリ手段をホスト側とビット幅変換手段側から交互にアクセスし、且つビット幅変換手段側からのアクセスは各記憶器順に順次アクセスする構成にすることで、１２８ＭＢのＳＤカードメモリ４個を用いて５１２ＭＢのデータの高転送レートの大容量記憶装置を構成している。
【００４２】
図８は本実施の形態５のハード構成を示すブロック図であり、１ａ〜１ｄはそれぞれ記憶器である１２８ＭＢのＳＤカードメモリであり、２１はＣＰＣＩバスでホスト側と接続するためのバス変換器であり、２２はマイコンブロックであり、２３は４セクタ分の記憶容量のバッファ手段であり、２４ａ〜２４ｄは前記バッファ手段と各記憶器間でデータビット幅を変換するビット幅変換手段である。
【００４３】
図９はホスト側から５クラスタ分のデータを書き込む時の大まかなタイミング図であり、図１０はそのときのワード単位の詳細タイミング図である。また、ホスト側から見たアドレス空間と各ＳＤカードメモリ内のアドレス空間は図５を使用して以下説明をする。
【００４４】
本実施の形態５は、マイコンブロック２２のプログラムによって実現している実施の形態１のインディックスアドレス変換手段及びルートディレクトリ領域アドレス変換手段・データ領域アドレス変換手段を、複数の記憶器のアドレス空間が図５（Ｃ）の如くクラスタ単位で順次並んだ構造に変換する構成にすると共に、実施の形態１のデータ変換手段を、ホスト側との入出力データを一時的に蓄える為のバッファメモリ手段である４クラスタ分の記憶容量の１個のＲＡＭブロック２３と、前記ＲＡＭブロック２３と各ＳＤカードメモリ間でデータビット幅を変換するビット幅変換ブロック２４ａ〜２４ｄとで構成し、前記ＲＡＭブロック２３をホスト側とビット幅変換ブロック２４ａ〜２４ｄ側から交互にアクセスし、且つビット幅変換ブロック２４ａ〜２４ｄ側からのアクセスは各記憶器１ａ〜１ｄの順に順次アクセスする構成にすることで、１２８ＭＢのＳＤカードメモリ４個を用いて５１２ＭＢのデータの高転送レートの大容量記憶装置を構成している。
【００４５】
ここで、前記インディックスアドレス変換手段は図５の（Ｂ）の各ＳＤカードメモリのアドレス空間を５図（Ａ）のホスト側空間に変換する際に、インディックス領域・ルートディレクトリ領域・ユーザデータ領域のそれぞれをひとかたまりに集合させると共に、それぞれの領域のアドレス空間のクラスタ単位での配置は図５（Ｃ）の如くＳＤカードメモリ１ａのクラスタ・ＳＤカードメモリ１ｂのクラスタ・ＳＤカードメモリ１ｃのクラスタ・ＳＤカードメモリ１ｄのクラスタと順次別のカードメモリに振り分けられるように配置している。また、ホスト側から例えば５クラスタ分のデータを書き込む際には、図９の（１）の如くデータの各クラスタｃ１・ｃ２・ｃ３・ｃ４・ｃ５はバッファ手段２３に順次書き込まれ、次にクラスタｃ１のデータが有る程度書き込まれた後、図９の（２）の如くクラスタｃ１のデータがバッファＲＡＭ２３から読み出されホスト側のデータ転送速度の１／４の速度でビット幅変換ブロック２４ａを介してＳＤカードメモリ１ａに書き込まれる。このときのバッファＲＡＭ２３へのワード単位のアクセスは図１０の（１）の如くホスト側のアクセスＷとビット幅変換ブロック２４ａ〜２４ｄ側のアクセスＲａ〜Ｒｄとが交互に行われ、ビット幅変換ブロック２４ａ〜２４ｄ側のアクセスもＲａ・Ｒｂ・Ｒｃ・Ｒｄと順番に配置を行っている。更に、図１０（１）のＲａのタイミングでバッファＲＡＭ２３から読み出した３２ビットのワード単位データは図１０（２）のタイミングでビット幅変換ブロック２４ａに取り込み、ビット幅変換ブロックで図１０（３）の如くＲａ０〜Ｒａ７の４ビット８個のデータに分割してＳＤカードメモリ１ａに書き込まれる。次に図９の（１）のクラスタｃ２がある程度書き込まれると、同図（３）のタイミングにてクラスタｃ２のデータがビット幅変換ブロック２４ｂを介してＳＤカードメモリ１ｂに書き込み始められる。このときのクラスタｃ２のバッファメモリブロック２３からのワード単位の読み出すタイミングは図１０の（１）のＲｂの期間に行われ、ビット幅変換ブロック２４ｂでのビット幅の変換とＳＤカードメモリ１ｂへの書き込みタイミングは前記ＳＤカードメモリ１ａへの書き込みと同様にして行われる。更にホスト側からの書き込みが９図（１）のクラスタｃ３・クラスタｃ４と進むにつれて、ビット変換ブロック２４ｃを介してのＳＤカードメモリ１ｃへのクラスタｃ３のデータの書き込みの開始、ビット変換ブロック２４ｄを介してのＳＤカードメモリ１ｄへのクラスタｃ４のデータの書き込みの開始へと進み、以降クラスタｃ２のデータのＳＤカードメモリ１ｂへの書き込みが完了するまで、４個のＳＤカードメモリへは並列に書き込みが行われ、最後にクラスタｃ５のデータのＳＤカードメモリ１ａへの書き込み完了で全ての書き込み動作の完了となる。以上ホスト側からの書き込みについて説明したが読み出しについては基本的に逆の流れで実施される。
【００４６】
以上の様に本実施の形態５によれば、ホスト側から見たインディックス領域がＳＤカードメモリの元々のインディックス領域に割り当てられたままで、ＳＤカードメモリの転送速度の４倍でホスト側とのデータ転送が行われる為、信頼性の高い高転送レートの大容量記憶装置が容易に実現できると言う効果がある。
【００４７】
なお、本実施の形態５では４個のＳＤカードメモリを使用し、４個並列に書き込めるようにしたが、そこまでの転送レートの向上が不要の用途では、２個並列書込としても問題なく、その場合、ＲＡＭブロック容量は２クラスタ分以上とし、ビット幅変換ブロックも２個とし、ビット幅変換ブロックの後で２個のＳＤカードメモリにデータを振り分ければ良い。又、本実施の形態５では記憶器であるＳＤカードメモリを４個としバッファ手段であるＲＡＭブロックの容量を４クラスタ分としたが、並列書込に使用する記憶器の個数のクラスタ以上の容量が有れば良く、８倍の転送速度の向上を図りたい場合は８個のＳＤカードメモリと８クラスタ分以上の容量のＲＡＭブロックと８個のビット幅変換ブロックとする事で基本的には問題なく、記憶器を何個使っても、並列書込可能にする個数分のクラスタのデータ容量以上のメモリ容量のＲＡＭブロックとその並列書込可能にする記憶器の個数分のビット幅変換ブロックとを備えれば問題ない。また当然ＲＡＭブロックの容量には十分な余裕をとっても何ら問題ない。
【００４８】
（実施の形態６）
実施の形態６は、実施の形態１の記憶装置情報変換手段を、ホスト側へ与える情報のクラスタサイズ情報を複数の各記憶装置の最小書込単位である元々のクラスタサイズの２倍に変換するようにし、請求項１記載のデータ変換手段がホスト側からのデータの一つのワードを２個の記憶器に分割して分配するようにすることで１ＧＢのＳＤカードメモリ４個を用いてＳＤカードメモリそのもののデータ転送レートの２倍の高転送レートの４ＧＢの大容量記憶装置を構成している。
【００４９】
図１１は本実施の形態６のホスト側から見たアドレス空間と各記憶器であるＳＤカードメモリのアドレス空間を示し、図１２はデータ変換手段であるビット幅変換ブロック２４でのデータ分割・変換のタイミングを示す。ハード構成を示すブロック図は図１を使用する。
【００５０】
本実施の形態６は、図１のマイコンブロック２２のプログラミングによる実施の形態１記載の記憶装置情報変換手段に、ホスト側へ与える情報であるクラスタサイズ情報をＳＤカードメモリ１ａ〜１ｄの最小書込単位であるクラスタサイズ３２セクタから２倍の６４セクタに変換するクラスタサイズ情報変換手段と、ファイルシステムのインディックスビット長を複数の各記憶器であるＳＤカードメモリのファイルシステムのインディックスビット長１６ビットから２倍の３２ビットに変換するインディックスビット長変換手段を持たせている。又、同じく実施の形態１記載のマイコンブロック２２のプログラミングによるインディックスアドレス変換手段及びルートディレクトリ領域アドレス変換手段・データ領域アドレス変換手段では図１１（Ａ）（Ｂ）の如く１ａと１ｂ又は１ｃと１ｄの２個のＳＤカードメモリの各２バイトをあわせて４バイト１ワードになるようにし、ホスト側から書き込まれるデータをバイト単位の上位４ビットと下位４ビットに２分割し、ＳＤカードメモリの１ａと１ｂ又は１ｃと１ｄの２個に並列に書き込む変換方法に変更している。ここでビット幅変換ブロック２４は、図１２（１）の如きホスト側の３２ビット１ワードデータＷ０の先頭４バイトの上位４ビットを同図（２）の様にＳＤカードメモリ１ａに割り当て４ビットづつＲａ０〜Ｒａ３と書き込み、同時に４バイトの下位４ビットを同図（３）の様にＳＤカードメモリ１ｂに割り当て４ビットづつＲｂ０〜Ｒｂ３と書き込む構成に変更している。
【００５１】
以上のように本実施の形態６によれば、ホスト側から見たインディックス領域がＳＤカードメモリの元々のインディックス領域に割り当てられたままで、ＳＤカードメモリの転送速度の２倍でホスト側とのデータ転送が行われる為、信頼性の高い高転送レートの大容量記憶装置が容易に実現できると言う効果がある。
【００５２】
なお、本実施の形態６では２個のＳＤカードメモリに並列に書き込むことでホスト側とのデータ転送レートを個々のＳＤカードメモリのデータ転送レートの２倍にしたが、４個を並列にして４倍の速度にしても何ら問題はない。また、更にＳＤカードメモリを８個等に増やして更に転送速度を上げることも同様に実施可能である。又、本実施の形態６では並列書込を行う各ＳＤカードメモリへの３２ビット１ワードの分割をバイト単位の上位４ビットと下位４ビットに分けたが、前半の２バイトと後半の２バイトとに分配しても何ら問題ない。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数のＳＤカードメモリ等のインディックス領域の保護機能を持ったカードメモリーを複数個使用して大容量の記憶装置を構成する際に、ホスト側から見たインディックス領域をＳＤカードメモリの固有のインディックス領域に割り当てることが可能になり、信頼性の高い大容量記憶装置が容易に実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１他のハード構成図を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１のアドレス空間を示す図
【図３】本発明の実施の形態２のアドレス空間を示す図
【図４】本発明の実施の形態３のアドレス空間を示す図
【図５】本発明の実施の形態４他のアドレス空間を示す図
【図６】本発明の実施の形態４のハード構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４のデータ書き込みタイミングの一例を示すタイミング図
【図８】本発明の実施の形態５のハード構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態５のデータ書き込みタイミングの一例を示す第一のタイミング図
【図１０】本発明の実施の形態５のデータ書き込みタイミングの一例を示す第二のタイミング図
【図１１】本発明の実施の形態６のアドレス空間を示す図
【図１２】本発明の実施の形態５のデータ書き込みタイミングの一例を示すタイミング図
【図１３】従来の構成を示すブロック図
【図１４】従来の構成のアドレス空間を示す図
【符号の説明】
１ａ  ・・・第１の記憶器であるＳＤカードメモリ
１ｂ  ・・・第２の記憶器であるＳＤカードメモリ
１ｃ  ・・・第３の記憶器であるＳＤカードメモリ
１ｄ  ・・・第４の記憶器であるＳＤカードメモリ
１    ・・・上記１ａ〜１ｄの複数の記憶器で構成された記憶器ブロック
２    ・・・バス変換器
３    ・・・記憶装置を使用するホスト
２１    ・・・ＰＣＩインターフェースブロック
２２    ・・・マイコンブロック
２３    ・・・バッファメモリ手段であるＲＡＭブロック
２３ａ  ・・・第１のバッファメモリ手段であるＲＡＭブロック
２３ｂ  ・・・第２のバッファメモリ手段であるＲＡＭブロック
２３ｃ  ・・・第３のバッファメモリ手段であるＲＡＭブロック
２３ｄ  ・・・第４のバッファメモリ手段であるＲＡＭブロック
２４    ・・・データ変換手段であるビット幅変換ブロック
２４ａ  ・・・第１のデータ変換手段であるビット幅変換ブロック
２４ｂ  ・・・第２のデータ変換手段であるビット幅変換ブロック
２４ｃ  ・・・第３のデータ変換手段であるビット幅変換ブロック
２４ｄ  ・・・第４のデータ変換手段であるビット幅変換ブロック
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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