(57)【要約】【課題】  RAIDシステムにおいて、ハードディスク（HDD）への供給電力を増加し、複数種類のHDDを搭載可能にする。【解決手段】  複数のHDDパック３３に、マザーボード２８から単一の高電圧が供給される。HDDパック３３は、それぞれ、電源仕様又は通信インタフェース仕様の異なるHDD１０７、１８１、１８５又は１８７と、電源を変換するDC/DCコンバータ１０９をキャニスタに収納したものである。一部のHDDパック３３は、データ転送インタフェースの変換回路１９５も持つ。【選択図】図９
2005190052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストコンピュータと接続可能なストレージシステムにおいて、
前記ストレージシステムは、
前記ホストからのデータを記憶する複数の記憶装置と、
前記複数の記憶装置が備え付けられる複数の筐体と、
前記複数の記憶装置に電圧を供給する複数の第一の電源を有し、
前記筐体の少なくとも１つは、前記第一の電源から第一の電圧値を有する電力を受け取り、前記第一の電圧値をこれとは異なる第二の電圧値に変換して、前記記憶装置に単一電圧値を有する電力を供給する第一の電圧変換器を有することを特徴とするストレージシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記第一の電圧変換器は１本の電源線を介して前記記憶装置に前記単一電圧値を有する電力を供給することを特徴とするストレージシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記第一の電源はＡＣ／ＤＣ電源であり、前記第一の電圧変換器はＤＣ／ＤＣ変換器であり、前記第一の電圧値は前記単一電圧値よりも大きいことを特徴とするストレージシステム
【請求項４】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記記憶装置は、前記第一の電圧変換器から供給された単一電圧値を有する電力を複数の電圧値に変換する内部電圧変換回路を内蔵することを特徴とするストレージシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のストレージシステムにおいて、
前記内部電圧変換回路で変換された複数の電圧値の１つを有する電力は、前記記憶装置が有する磁気記憶媒体を駆動させるために用いられ、前記複数の電圧値の他の１つを有する電力は、前記記憶装置が有するインターフェースの論理回路を駆動するために用いられることを特徴とするストレージシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記第一の電圧変換器は、異なる電圧値を有する複数の電力を受け取り、前記単一電圧値を有する電力を出力することを特徴とするストレージシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記複数の筐体のいずれかは、
前記第一の電源から第一の電圧値を有する電力を受け取り、前記第一の電圧値と異なる第二の電圧値に変換して前記記憶装置に単一電圧値を有する電力を供給する第一の電圧変換器を有する第一の筐体であり、
前記複数の筐体の他のいずれかは、
前記第一の電源から第一の電圧値を有する電力を受け取り、前記第一の電圧値と異なる第二の電圧値に変換して前記記憶装置に異なる電圧値を有する複数の電力を供給する第二の電圧変換器を有する第二の筐体であることを特徴とするストレージシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記第一の電源と前記筐体の間にはマザーボードが配置されており、
前記第一の電圧変換器と前記記憶装置を接続する電源線は前記マザーボードを介して接続されていることを特徴とするストレージシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のストレージシステムにおいて、
前記複数の記憶装置のいずれかはファイバチャネルインターフェースを有するファイバチャネル用記憶装置であり、前記複数の記憶装置の他のいずれかはシリアルインターフェースを有するＳＡＴＡ用記憶装置であることを特徴とするストレージシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のストレージシステムにおいて、
前記ＳＡＴＡ用記憶装置と接続される第一の電圧変換器は、ＦＣ／ＳＡＴＡコンバータを有することを特徴とするストレージシステム。
【請求項１１】
単一の電圧レベルをもつ単一種の電力を出力する電源回路と、
前記電源回路から出力された前記単一種の電力を送るための主電源ライン、データ転送のためのデータ転送パス、及び複数のパック接続場所とを有する本体と、
前記主電源ラインから前記単一種の電力を受けることができ、かつ前記データ転送パスとデータの送受ができるように、前記マザーボードの前記複数のパック接続場所にそれぞれ結合され、かつ、前記パック接続場所から取り外しが可能である、複数のストレージデバイスパックと
を備え、
各ストレージデバイスパックは、
所定の電圧レベルをそれぞれもつ一種類以上の電力の供給を必要とする物理的ストレージデバイスと、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を受け、前記単一種の電力を前記物理的ストレージデバイスユニットが必要とする前記一種類以上の電力に変換し、変換された前記一種類以上の電力を前記物理的ストレージデバイスに出力する電力変換回路と
を有し、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力の電圧レベルは、前記物理定ストレージデバイスが必要とする前記一種類以上の電力の電圧レベルの最高値以上の値であることを特徴とするストレージシステム。
【請求項１２】
前記マザーボードに結合された前記複数のストレージデバイスパックには、第１と第２の種類を含む異種類のストレージデバイスパックが含まれており、
前記第１の種類のストレージデバイスパックは、
所定の電圧レベルをそれぞれもつ複数種類の電力の供給を必要とする複数電源タイプの物理的ストレージデバイスと、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を前記複数電源タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする複数種類の電力に変換して前記複数電源タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有し、
前記第２の種類のストレージデバイスパックは、
所定の電圧レベルをもつ一種類の電力の供給を必要とする単一電源タイプの物理的ストレージデバイスと、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を前記単一電源タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする一種類の電力に変換して前記単一電源タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有し、
各種類のストレージデバイスパックは、前記マザーボードの前記複数のパック接続場所のいずれにも結合され得ることを特徴とする請求項１１記載のストレージシステム。
【請求項１３】
前記第２の種類のストレージデバイスパック内の前記単一電源タイプの物理的ストレージデバイスは、複数の電源入力端子を有し、
前記第２の種類のストレージデバイスパック内の前記電力変換回路が、前記一種類の電力を、前記複数の電源入力端子を通じて、前記単一電源タイプの物理的ストレージデバイスに入力するようになっている請求項１２記載のストレージシステム。
【請求項１４】
前記マザーボードに結合された前記複数のストレージデバイスパックには、第１と第２の種類を含む異種類のストレージデバイスパックが含まれており、
前記第１の種類のストレージデバイスパックは、
第1の電圧レベルをもつ第1の電力の供給を必要とする第1タイプの物理的ストレージデバイスと、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を前記第1タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする前記第１の電力に変換して前記第1タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有し、
前記第２の種類のストレージデバイスパックは、
前記第１の電圧レベルとは異なる第２の電圧レベルをもつ第２の電力の供給を必要とする第２タイプの物理的ストレージデバイスと、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を前記第２タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする前記第２の電力に変換して前記第２タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有し、
各種類のストレージデバイスパックは、前記マザーボードの前記複数のパック接続場所のいずれにも結合され得ることを特徴とする請求項１１記載のストレージシステム。
【請求項１５】
前記マザーボードの前記複数のパック接続場所の各々は、前記ストレージデバイスパック内の前記電力変換回路から出力される前記一種類以上の電力を受けて前記ストレージデバイスパックに再び入力するためのUターン電源ラインを有しており、
前記複数のストレージデバイスパックには少なくとも一つの電力戻しタイプのストレージデバイスパックが含まれており、
前記電力戻しタイプのストレージデバイスパックは、
前記電力変換回路から出力された前記一種類以上の電力を前記Uターン電源ラインに返すための戻し電源ラインと、
前記Uターン電源ラインから再び入力された前記一種類以上の電力を前記物理的ストレージデバイスに入力するための入力電源ラインと
を更に有し、
前記電力戻しタイプのストレージデバイスパックは、前記マザーボードの前記複数のパック接続場所のいずれにも結合され得ることを特徴とする請求項１１記載のストレージシステム。
【請求項１６】
前記電力戻しタイプのストレージデバイスパックは、
前記物理的ストレージデバイスと前記電力変換回路とを収容したキャニスタと、
前記キャニスタの外面に設けられ、前記入力電源ラインとして機能する電源端子と、前記データ転送パスを前記物理的ストレージデバイスを接続するためのデータ転送端子とをもつ主コネクタと、
前記キャニスタの外面に設けられ、前記主電源ラインを前記電力変換回路に接続するための主電源端子と、前記戻し電源ラインを前記Uターン電源ラインに接続するための戻し電源端子とを有する補助コネクタと
を有し、前記物理的ストレージデバイスは、前記キャニスタ内の前記主コネクタの近傍に配置されて、前記主コネクタに直接接続されていることを特徴とする請求項１５記載のストレージシステム。
【請求項１７】
前記マザーボードの前記データ転送パスは、第1のデータ転送用インタフェースを構成し、
前記マザーボードに結合された前記複数のストレージデバイスパックには、第１と第２の種類を含む異種類のストレージデバイスパックが含まれており、
前記第１の種類のストレージデバイスパックは、
前記第1のデータ転送用インタフェースを有する第1タイプの物理的ストレージデバイスと、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を前記第1タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする電力に変換して前記第1タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有し、
前記第２の種類のストレージデバイスパックは、
前記第１のデータ転送用インタフェースとは別の第２のデータ転送用インタフェースを有する第２タイプの物理的ストレージデバイスと、
前記マザーボードの前記データ転送パスの前記第１のデータ転送用インタフェースを、前記第２タイプの物理的ストレージデバイスがもつ前記第２のデータ転送用インタフェースに変換して前記第２タイプの物理的ストレージデバイスに提供するデータ転送用インタフェース変換回路と、
前記主電源ラインからの前記単一種の電力を前記第２タイプの物理的ストレージデバイス及び前記データ転送用インタフェース変換回路がそれぞれ必要とする電力に変換して前記第２タイプの物理的ストレージデバイス及び前記データ転送用インタフェース変換回路にそれぞれ入力する電力変換回路とを有し、
各種類のストレージデバイスパックは、前記マザーボードの前記複数のパック接続場所のいずれにも結合され得ることを特徴とする請求項１１記載のストレージシステム。
【請求項１８】
前記複数のストレージデバイスパック内の前記電力変換回路を個別にON/OFF制御する電源制御回を更に備えた請求項１１記載のストレージシステム。
【請求項１９】
前記複数のストレージデバイスパック内の前記電力変換回路の出力電圧レベルを、前記複数のストレージデバイスパック内の前記物理的ストレージデバイスがそれぞれ必要とする電源電圧レベルに応じて個別に制御する電源制御回を更に備えた請求項１１記載のストレージシステム。
【請求項２０】
前記物理的ストレージデバイスがハードディスクドライブであることを特徴とする請求項１１記載のストレージシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の物理ストレージデバイス（例えばハードディスクドライブ）を有するストレージシステムに関わり、特に、複数のストレージデバイスに電源を供給するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
RAIDシステムに代表されるようなストレージシステムは、多数のストレージデバイス、例えばハードディスクドライブ（以下、HDDと略記する）、を備える。特許文献１には、同じ電源回路から複数のHDDに電力を供給するように構成されたRAIDシステムが記載されている。
【０００３】
一般に、この種のストレージシステムに搭載されるHDDの各々は、HDDとして機能するために必要な部品群（例えば、磁気ディスクや読み書きヘッドや動力伝達機構などの機械部品、それらを動かすモータなどの電気機械部品、及び電気機械部品用のドライバ回路やデータ処理用のロジック回路やマイクロプロセッサなどの電気回路部品）が不可分に一体化されて単一のケーシング内に固定された一つのユニット(以下、HDDユニットという）として組み立てられている。HDDユニットは、ストレージシステムの本体内のデータ通信回路や電源回路と接続するためのコネクタを有する。このコネクタの物理的仕様は、そのHDDに採用されたデータ転送用インタフェースの仕様に従った特有のものであり、典型的には、所定の複数のデータ転送端子及び所定の複数の電源端子を有する。HDDユニット内には様々な電気回路部品があり、異なる種類の回路部品は異なる電圧レベルの電源を必要とする。例えば、データ通信や制御のための論理回路は5V_DC電源を必要とし、一方、モータやヘッドなどのアクチュエータは12V_DC電源を必要とする。これら異なる電圧レベルの電源に、コネクタ内の複数の電源端子が割り当てられる。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−７８０６２号公報（例えば図１１）
【特許文献２】特開２０００−１２２８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のストレージシステムでは、年々、高容量化が図られ、HDDユニットの搭載数の増加が進んでいる。それと共に、高信頼性、小型化及び低価格化が要求されている。また、磁気ディスクの高密度化、高データ転送速度化及び高回転化に伴い、HDDユニット内部の消費電力が増加する傾向にある。一方、HDDユニットにストレージシステムの本体から供給される電源電圧の仕様が多様化していく傾向もある。さらに、HDDユニットへのデータ転送用のインタフェースの仕様には、例えばスカジー（Small
Computer System Interface）（以下、SCSIと略記する）、ファイバーチャネルインタフェース（Fibre channel
Interface）（以下、FCと略記する)、或いはシリアルエイティエイ（Serial-ATA）（以下、SATAと略記する）等の高速で安価なものが採用される傾向にある。
【０００６】
このような状況下において、次のような問題又は要望がある。
【０００７】
(1)  データ転送用インタフェースの仕様により、HDDユニットのコネクタがもつ電源端子の個数は一定数に固定され、また、各電源端子に流せる電流には一定の上限値がある。例えばFCの仕様によれば、コネクタがもつ電源端子の個数は４個であり、１つの電源端子に流せる電流の上限値は１Aである。通常、12V_DC用に２個の電源端子が割り当てられ、5V_DC用に残りの２個の電源端子が割り当てられる。よって、12V_DC及び5V_DCのいずれについても、せいぜい２Aまでの電流しかHDDユニットに供給することができない。しかし、上述したようにHDDユニットの消費電力が増加する傾向にあるため、既存の電源端子では十分な電力をHDDユニットに供給できなくなる可能性がある。
【０００８】
(2)  HDD搭載数の増加及びHDD内部の消費電力の増加という近年の傾向により、ストレージシステムの電源回路の容量を大型化する必要性が生じている。
【０００９】
(3)  5V_DCと12V_DCのような複数電圧レベルの給電が必要な既存のHDDユニットの他に、他の電圧レベルの給電を要求するHDDユニットが出現しつつある。そのため、同じストレージシステムに、異なる電源仕様の複数種類のHDDユニットを搭載可能にすることが望まれている。
【００１０】
(4)  HDDユニットのデータ転送用のインタフェースの仕様には、例えばFCやSATAなど、複数種類の仕様が存在する。そのため、同じストレージシステムに、インタフェース仕様の異なる複数種類のHDDユニットを搭載可能にすることが望まれている。
【００１１】
従って、本発明の目的は、ストレージシステムに搭載されるHDDユニットに供給できる電力を増加することにある。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、同じストレージシステムに、電源仕様の異なる複数種類のHDDユニットを搭載可能にすることにある。
【００１３】
本発明のまた別の目的は、同じストレージシステムに、インタフェース仕様の異なる複数種類のHDDユニットを搭載可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本願において開示される発明の一形態に従う、ホストコンピュータと接続可能なストレージシステムは、ホストからのデータを記憶する複数の記憶装置と、複数の記憶装置がそれぞれ備え付けられる複数の筐体と、複数の記憶装置に電圧を供給する複数の第一の電源とを有する。前記複数の筐体の少なくとも１つは、電圧変換器を有し、この電圧変換器は、上記第一の電源から第一の電圧値を有する電力を受け取り、この第一の電圧値をこれとは異なる第二の電圧値に変換して、記憶装置に単一電圧値を有する電力を供給する。
【００１５】
本願において開示される発明の別の形態に従うストレージシステムは、複数の物理的ストレージデバイス（例えばハードディスクドライブ）と、所定の電圧レベルの電力を出力する電源回路を備える。物理的ストレージデバイスの各々に対応して電力変換回路が設けられ、各電力変換回路が、電源回路からの所定電圧レベルの電力を、対応する物理的ストレージデバイスが必要とする電圧レベルの電力に変換して、その物理的ストレージデバイスに提供する。物理的ストレージデバイス毎に電力変換回路の出力電圧レベルを選択することにより、異なる電圧仕様をもつ複数種類の物理的ストレージデバイスを同じストレージシステムに搭載することができる。電源回路が出力する電圧レベルは、複数の物理的ストレージデバイスが必要とする電源電圧レベルの中の最高値以上の単一のレベルであることが望ましい。或る物理的ストレージデバイスの内部回路部品が電圧レベルの異なる複数種の電力を必要とする場合、その物理的ストレージデバイスに対応した電力変換回路は、それら電圧レベルの異なる複数種の電力の全て出力するようなものであってもよいし、或いは、それら異なる複数種の電力のうち最も高い電圧レベル（又はそれより高い電圧レベル）をもつ一種類の電力を出力するようなものであってもよい。後者の場合、物理的ストレージデバイスの内部で、電力変換回路からの電圧レベルを内部回路部品が必要とするより低い電圧レベルに電力変換する必要がある。しかし、物理的ストレージデバイスに加える電圧が高い分、物理的ストレージデバイスのコネクタ内の電源端子に流す電流が小さくなるため、電源端子の許容電流の範囲内で供給可能な電力が増大する。また、電力変換回路から一種類の電力を物理的ストレージデバイスに供給する場合、その物理的ストレージデバイスのコネクタが複数の電源端子を有しているならば、それら複数の電源端子を全てを、その一種類の電力の供給に用いることができる。これにより、電源端子の許容電流の範囲内でより大きい電力を供給することが容易になる。
【００１６】
本発明の別の観点に従う複数の物理的ストレージデバイスへの電力供給方法は、所定の電圧レベルの電力を生成し、その所定電圧レベルの電力を、それぞれの物理的ストレージデバイスが必要とする電圧レベルの電力に変換して、それぞれの物理的ストレージデバイスに供給する。
【００１７】
本発明の別の観点に従うストレージシステムは、単一の電圧レベルをもつ単一種の電力を出力する電源回路と、電源回路から出力された単一種の電力を送るための主電源ライン、データ転送のためのデータ転送パス、及び複数のパック接続場所とを有する本体と、主電源ラインから前記単一種の電力を受けることができ、かつデータ転送パスとデータの送受ができるように、マザーボードの複数のパック接続場所にそれぞれ結合され、かつ、パック接続場所から取り外しが可能である、複数のストレージデバイスパックとを備える。そして、各ストレージデバイスパックは、所定の電圧レベルをそれぞれもつ一種類以上の電力の供給を必要とする物理的ストレージデバイスと、前記主電源ラインからの単一種の電力を受け、この単一種の電力を物理的ストレージデバイスユニットが必要とする一種類以上の電力に変換し、変換された一種類以上の電力を物理的ストレージデバイスに出力する電力変換回路とを有する。さらに、主電源ラインからの単一種の電力の電圧レベルは、物理定ストレージデバイスが必要とする一種類以上の電力の電圧レベルの最高値以上の値に設定されている。
【００１８】
一つの実施形態では、マザーボードに結合された複数のストレージデバイスパックには、第１と第２の種類を含む異種類のストレージデバイスパックが含まれている。そして、第１の種類のストレージデバイスパックは、所定の電圧レベルをそれぞれもつ複数種類の電力の供給を必要とする複数電源タイプの物理的ストレージデバイスと、主電源ラインからの単一種の電力を、複数電源タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする複数種類の電力に変換して、これを複数電源タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有する。他方、第２の種類のストレージデバイスパックは、所定の電圧レベルをもつ一種類の電力の供給を必要とする単一電源タイプの物理的ストレージデバイスと、主電源ラインからの単一種の電力を、単一電源タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする一種類の電力に変換して、これを単一電源タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有する。そして、各種類のストレージデバイスパックは、マザーボードの複数のパック接続場所のいずれにも結合され得るようになっている。
【００１９】
一つの実施形態では、前記第２の種類のストレージデバイスパック内において、単一電源タイプの物理的ストレージデバイスは複数の電源入力端子を有し、そして、電力変換回路から出力される一種類の電力が、前記複数の電源入力端子を通じてその物理的ストレージデバイスに入力されるようになっている。
【００２０】
一つの実施形態では、マザーボードに結合された複数のストレージデバイスパックには、第１と第２の種類を含む異種類のストレージデバイスパックが含まれている。そして、第１の種類のストレージデバイスパックは、第1の電圧レベルをもつ第1の電力の供給を必要とする第1タイプの物理的ストレージデバイスと、主電源ラインからの単一種の電力を、第1タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする第１の電力に変換して、これを第1タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有する。他方、第２の種類のストレージデバイスパックは、第１の電圧レベルとは異なる第２の電圧レベルをもつ第２の電力の供給を必要とする第２タイプの物理的ストレージデバイスと、主電源ラインからの単一種の電力を、第２タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする第２の電力に変換して、これを第２タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有する。そして、各種類のストレージデバイスパックは、マザーボードの複数のパック接続場所のいずれにも結合され得るようになっている。
【００２１】
一つの実施形態では、マザーボードの複数のパック接続場所の各々は、ストレージデバイスパック内の電力変換回路から出力される一種類以上の電力を受けて、これをストレージデバイスパックに再び入力するためのUターン電源ラインを有している。そして、前記複数のストレージデバイスパックには少なくとも一つは、電力戻しタイプのストレージデバイスパックである。この電力戻しタイプのストレージデバイスパックは、電力変換回路から出力された一種類以上の電力を前記Uターン電源ラインに返すための戻し電源ラインと、Uターン電源ラインから再び入力された前記一種類以上の電力を物理的ストレージデバイスに入力するための入力電源ラインとを更に有する。そして、電力戻しタイプのストレージデバイスパックは、マザーボードの複数のパック接続場所のいずれにも結合され得るようになっている。
【００２２】
一つの実施形態では、上記電力戻しタイプのストレージデバイスパックは、物理的ストレージデバイスと電力変換回路とを収容したキャニスタを有する。このキャニスタの外面には、主コネクタと補助コネクタが設けられている。主コネクタは、前記入力電源ラインとして機能する電源端子と、データ転送パスを物理的ストレージデバイスを接続するためのデータ転送端子とをもつ。また、補助コネクタは、主電源ラインを電力変換回路に接続するための主電源端子と、前記戻し電源ラインをUターン電源ラインに接続するための戻し電源端子とを有する。さらに、キャニスタ内において、物理的ストレージデバイスは、主コネクタの近傍に配置されて、主コネクタに直接接続されている。
【００２３】
一つの実施形態では、マザーボードのデータ転送パスは、所定の第1のデータ転送用インタフェースを構成する。マザーボードに結合された複数のストレージデバイスパックには、第１と第２の種類を含む異種類のストレージデバイスパックが含まれている。そして、第１の種類のストレージデバイスパックは、前記第1のデータ転送用インタフェースを有する第1タイプの物理的ストレージデバイスと、主電源ラインからの単一種の電力を、第1タイプの物理的ストレージデバイスが必要とする電力に変換して、これを第1タイプの物理的ストレージデバイスに入力する電力変換回路とを有する。他方、第２の種類のストレージデバイスパックは、前記第１のデータ転送用インタフェースとは別の第２のデータ転送用インタフェースを有する第２タイプの物理的ストレージデバイスと、マザーボードのデータ転送パスの前記第１のデータ転送用インタフェースを、第２タイプの物理的ストレージデバイスがもつ第２のデータ転送用インタフェースに変換して、これを第２タイプの物理的ストレージデバイスに提供するデータ転送用インタフェース変換回路と、主電源ラインからの単一種の電力を、第２タイプの物理的ストレージデバイス及びデータ転送用インタフェース変換回路がそれぞれ必要とする電力に変換して、これらを第２タイプの物理的ストレージデバイス及びデータ転送用インタフェース変換回路にそれぞれ入力する電力変換回路とを有する。そして、各種類のストレージデバイスパックは、マザーボードの複数のパック接続場所のいずれにも結合され得るようになっている。
【００２４】
一つの実施形態では、複数のストレージデバイスパック内の電力変換回路を個別にON/OFF制御する電源制御回が更に設けられる。
【００２５】
一つの実施形態では、複数のストレージデバイスパック内の電力変換回路の出力電圧レベルを、複数のストレージデバイスパック内の物理的ストレージデバイスがそれぞれ必要とする電源電圧レベルに応じて個別に制御する電源制御回が更に設けられる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一つの実施形態によれば、ストレージシステムに搭載されるHDDユニットに供給できる電力を増加することができる。
【００２７】
本発明の一つの実施形態によれば、同じストレージシステムに、電源仕様の異なる複数種類のHDDユニットを搭載することができる。
【００２８】
本発明の一つの実施形態によれば、同じストレージシステムに、インタフェース仕様の異なる複数種類のHDDユニットを搭載ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明に従うストレージシステムの一実施形態の全体の構成を概略的に示している。
【００３０】
図１に示すストレージシステム２０は、１つ以上のチャネルアダプタ（CHA）２１、１つ以上のディスクアダプタ（DKA）２２、１つ以上のキャッシュメモリ（CACHE）２３、１つ以上の共有メモリ（SM）２４、１つ以上のコモンパス２５、複数の物理的ストレージデバイス（つまり、記憶装置）２６、１つ以上の接続制御回路２７、１以上のマザーボード２８、及び１つ以上の主電源装置２９を備える。物理的ストレージデバイス２６には、ハードディスクドライブ、不揮発性半導体メモリ又はその他の種類のデバイスを採用することができるが、典型的には、ハードディスクドライブ（以下、HDDと略称する）が採用される。以下の説明でも、HDDが採用されていることとする。
【００３１】
チャネルアダプタ２１、ディスクアダプタ２２、キャッシュメモリ２３及び共有メモリ２４は、コモンパス２５により相互に接続されている。コモンパス２５は、コモンパス２５の障害への備えために図示のように二重化（又は多重化）されていてよい。チャネルアダプタ２１は、接続線１１により１以上のホストコンピュータ１０又は他のストレージシステム（図示省略）と接続される。チャネルアダプタ２１は、ホストコンピュータ１０又は他のストレージシステムとキャッシュメモリ２３間のデータ転送を制御する。ディスクアダプタ２２は、キャッシュメモリ２３とHDD２６との間のデータ転送を制御する。キャッシュメモリ２３は、ホストコンピュータ１０又は他のストレージシステムから受信されたデータ、あるいはHDD２６から読み出されたデータを一時的に保持するためのメモリである。共有メモリ２４は、ストレージシステム２０内の全てのチャネルアダプタ２１と全てのディスクアダプタ２２とが共有するメモリである。共有メモリ２４には、主に、チャネルアダプタ２１とディスクアダプタ２２が使用する制御や管理のための様々な情報が記憶され保持される。
【００３２】
マザーボード２８は、HDD２６のためのデータ転送用の配線網及び電力供給用の配線網を備えた電気回路基板である。各マザーボード２８上に、複数のHDD２６と相互に代替可能な２つの(又はより多くの)接続制御回路２７が搭載される。各マザーボード２８上の２つの接続制御回路２７の各々は、そのマザーボード２８上の複数のHDD２６を、相互に代替可能な２つのディスクアダプタ２２の各々に通信可能に接続するものであり、これには、例えばファイバーチャネルスイッチ（Fibre
Channel Switch）又はポートバイパス回路（Port Bypass Circuit)などが採用される。各接続制御回路２７と複数のHDD２６との間は、各マザーボード２８上の配線網を介して電気的に接続される。また、各接続制御回路２７と各ディスクアダプタ２２とは、例えば多線ケーブルを介して電気的に接続される。そして、各接続制御回路２７を通じて、複数のHDD２６と各ディスクアダプタ２２との間でデータ転送が行われる。各マザーボード２８毎に、接続制御回路２７及びディスクアダプタ２２のセットが二重化されていることにより、それらの故障に対する安全性が向上する。各HDD２６は、後に具体的に説明するように、マザーボード２８に着脱可能なキャニスタ（つまり、筐体）に収容されており、そのようなキャニスタ又は筐体に収容されたHDD２６のパックは「HDDパック」又は「HDD筐体」と呼ばれ得る。以下の説明では、「HDDパック」という用語を使う。
【００３３】
参照番号３１A、３１B、３１Cはそれぞれ、RAIDの原理に従がうパリティグループ（又はエラーコレクショングループ）と呼ばれる、RAIDの原理に従がったHDD２６のグループを示している。同じパリティグループ３１A、３１B又は３１Cに属する２以上のHDD２６は、異なるマザーボード上に搭載され、そして、そのうちの一つのHDD２６が故障しても、残りの他のHDD２６のデータを用いて、その故障したHDD２６のデータを復元できるように、冗長性をもったデータを格納している。同じパリティグループ３１A、３１B又は３１Cに属する２以上のHDD２６は、全く同一の記憶容量を持つことが望ましく、その観点から、同一メーカからの同一機種のHDDで統一されるのが通常であり、故に、電源仕様及びデータ転送インタフェースにおいても同一である。
【００３４】
このストレージシステム２０の電源システムは、１以上のAC/DC電源回路２９を有し、それぞれのAC/DC電源回路２９は、外部のAC電源（例えば商用200V_AC電源）３０からAC電力を入力し、これを所定電圧（例えば、56V、48V、24V又は12Vなど）のDC電力に変換して、マザーボード２８上の複数のHDDパック３３やその他の回路へ供給する。各AC/DC電源回路２９と各マザーボード２８上の複数のHDDパック３３との間は、各マザーボード２８上の電源用の配線網を通じて接続される。停電に備えて、相互に代替可能なように二重化(又は多重化）されたAC電源３０が用いられる。各AC電源３０には、相互に代替可能なように二重化又はより多くに多重化されたAC/DC電源回路２９が接続される。図示の例では、各AC/DC電源回路２９が複数のマザーボード２８に共用されているが、変形として、マザーボード２８毎に専用の１以上のAC/DC電源回路が備えられてもよい。
【００３５】
図２は、HDDパック３３の内部の具体的構成の一例と、AC/DC電源回路２９からHDDパック３３への電源用の配線の一例を示す。図２では、データ転送用の配線の図示は省略されている。図３は、図２に例示されたHDDパック３３の内部の部品の配置を概略的に示している。図３では、データ転送用の配線もごく簡単に示されている。
【００３６】
図２に示すように、一つのマザーボード２８に、複数のHDDパック３３が接続されている。マザーボード２８には、HDDパック３３を接続するための複数のHDDパック接続場所を有しており、これらのHDDパック接続場所に複数のHDDパック３３がそれぞれ接続されることになる。これらマザーボード２８及び複数のHDDパック３３は、ストレージシステム本体のケーシング１０５内に収容されている。各HDDパック３３は、マザーボード２８を介して、二重化された電源ライン１０３A、１０３Bに接続される。一方の電源ライン１０３Aには、相互に代替可能なように二重化又はそれより多くに多重化されたAC/DC電源回路２９Aから同一の電圧レベル（つまり、電圧値）をもつDC電力が供給される。他方の電源ライン１０３Bにも、二重化又はそれより多くに多重化されたAC/DC電源回路２９Bから同一電圧レベルのDC電力が供給される。二重化された電源ラインの少なくとも一方、例えば、電源ライン１０３Bには、AC電源の停電時のためのバックアプ電源としてバッテリ部１０１も接続される。二重化された電源ライン１０３A、１０３Bから各HDDパック３３に供給されるDC電圧レベルは単一である。この単一の電源電圧レベルは、全てのHDDパック３３内の全てのHDDユニット１０７及び１０８が必要とする複数の電源電圧レベル（例えば、12Vと5V）のいずれよりも低くないレベル、好ましくは、それらより遥かに高いレベルであって所定の安全基準（例えば上限60V）を超えないレベル（例えば、56V_DC又は48V_DC又など）に選ばれている。
【００３７】
各HDDパック３３は、１つのHDDユニット１０７又は１０８と一つのDC/DCコンバータ１０９を有し、これらは相互接続される。HDDユニット１０７は、異なる電圧レベル（例えば、12Vと5V）をもつ複数種のDC電力（電源ライン１１３、１１５）の全ての供給を必要とする複数電源タイプのものである。これに対し、HDDユニット１０８は、一つの電圧レベル（例えば、12V）（電源ライン１１３）のみの電力供給で動作する単一電源タイプのものである。単一電源タイプのHDDユニット１０８は、マザーボード２８から供給された単一電圧の電源電圧を、内部の回路部品が必要とする複数の電源電圧（例えば、磁気ディスクを駆動するために用いられる比較的に高い電圧と、制御やデータ処理などを行うロジック回路のための比較的に低い電圧など）に変換してそれぞれ内部回路部品に供給する電力変換回路を内蔵することができる。各HDDユニット１０７又は１０８は、既に従来技術に関連して説明したように、HDDとして機能するために必要な部品群（例えば、磁気ディスクや読み書きヘッドや動力伝達機構などの機械部品、それらを動かすモータなどの電気機械部品、及び電気機械部品用のドライバ回路やデータ処理用のロジック回路やマイクロプロセッサなどの電気回路部品）が不可分に一体化されて単一のケーシング内に固定されたものである。各HDDユニット１０７又は１０８は、それ単独でHDDとして機能することができ、よって、従来のストレージシステムでは、HDDユニット１０７又は１０８それ自体がマザーボードに直接接続される。しかし、図２に示す例では、HDDユニット１０７、１０８それ自体ではなく、HDDユニット１０７又は１０８とDC/DCコンバータ１０９の組み合わせであるHDDパック３３が、マザーボード２８に直接接続される。
【００３８】
図３に示すように、一つのHDDユニット１０７又は１０８とDC/DCコンバータ１０９が一つのキャニスタ１１７の中に収容されており、これ全体が一つのHDDパック３３を構成する。HDDパック３３のキャニスタ１１７の外面には、所定数の電源用端子とデータ転送用端子をもつコネクタ１１９Aが設けられている。このコネクタ１１９Aが、マザーボード２８上に設けられた同仕様のコネクタ１１９Bに結合され、それにより、マザーボード２８上の二重化された電源ライン１１３A、１１３BがHDDパック３３内のDC/DCコンバータ１０９の入力端子に結合され、かつ、マザーボード２８上の二重化されたデータ転送パス１２３A、１２３BがHDDパック３３内の二重化されたデータ転送パス１２５A、１２５Bの一側の端子に結合される。HDDパック３３内のHDDユニット１０７又は１０８は、そのケーシングの外面に、そのHDDで採用されているデータ転送用インタフェースの仕様(例えば、FC）に従った個数の電源用端子とデータ転送用端子をもったコネクタ１１９Aを有する。そのコネクタ１１９Aが、HDDパック３３内の同仕様のコネクタ１１９Bに結合され、それにより、DC/DCコンバータ１０９の出力電源ライン１１３，１１５がHDDユニット１０７又は１０８の電源入力端子に結合され、かつ、二重化されたデータ転送パス１２５A、１２５Bの他側の端子がHDDユニット１０７又は１０８のデータ転送用端子に結合される。
【００３９】
HDDパック３３内のDC/DCコンバータ１０９は、二重化された電源ライン１０３A、１０３Bから供給される単一の電圧レベル（例えば、48V）のDC電力を、全てのHDDユニット１０７及び１０８が必要とする複数の電圧レベル（例えば、12Vと5V）をそれぞれもった複数種のDC電力に変換して、電源ライン１１３、１１５を通じてHDDユニット１０７に供給する。図２及び図３に示すように、DC/DCコンバータ１０９は、入力セレクタ１１０と降圧コンバータ１１１を有する。入力セレクタ１１０は、１つのダイオードと２連のダイオードの電圧降下の違いを用いて、二重化された電源ライン１０３A、１０３Bの一方を選択して降圧コンバータ１１１に結合する。例えば、二重化された電源ライン１０３A、１０３Bの双方が有効に作動している場合、図２中の一番上の入力セレクタ１１０は、ダイオードによる電圧降下の小さい方である第１の電源ライン１０３Aを降圧コンバータ１１１に結合し、一方、上から２番目の入力セレクタ１１０は、第２の電源ライン１０３Aを降圧コンバータ１１１に結合する。このように、二重化された電源ライン１０３A、１０３Bの双方が有効に作動している場合、複数のHDDパック３３内のうちのほぼ半数が第１の電源ライン１０３Aを選択し、他のほぼ半数が第２の電源ライン１０３Bを選択するようになっている。これにより、二重化された電源ライン１０３A、１０３Bの負荷がバランスされる。二重化された電源ライン１０３A、１０３Bの一方が停電した場合には、いずれの入力セレクタ１１０も、正常に作動している方の電源ラインを選択する。
【００４０】
図２及び図３に示すように、DC/DCコンバータ１０９内の降圧コンバータ１１１は、入力セレクタ１１０により選ばれた電源ライン１０３A又は１０３Bからの単一の電圧レベル（例えば、48V）の一種類のDC電力を、全てのHDDユニット１０７及び１０８が必要とする異なる電圧レベル（例えば、12Vと5V）の複数種のDC電力に変換して電源ライン１１３、１１５に出力する。降圧コンバータ１１１には、例えば直流チョッパ回路のように負荷電流のON/OFFスイッチングによって降圧を行う類の電力変換回路が採用できる。
【００４１】
上述したように、図２中の上の方に示された２つのHDDユニット１０７はそれぞれ、DC/DCコンバータ１０９から出力される異なる電圧レベル（例えば、12Vと5V）の複数種のDC電力の全ての供給を必要とする複数電源タイプのものである。これに対し、図中一番下のHDDユニット１０８は、それら複数種のDC電力のうちの一つ（例えば、12V_DC電力）のみの供給で動作する単一電源タイプのものである。単一電源タイプのHDDユニット１０８には、DC/DCコンバータ１０９の出力端子のうち、そのHDDユニット１０８が必要とする一つの電電圧レベル、例えば12V_DCの電源ライン１１３のみが接続されることになる。このようにして、DC/DCコンバータ１０９が出力する複数種のDC電力１１３、１１５のいずれかで動作可能なタイプであれば、複数タイプのHDDユニット１０７及び１０８が、同一のマザーボード２８に搭載可能である。
【００４２】
ここで、複数電源のタイプのHDDユニット１０７には12V_DCと5V_DCが供給され、単一電源タイプのHDDユニット１０８には12V_DCが供給される場合を想定する。そして、双方のタイプのHDDユニット１０７及び１０８の内部の消費電力は同一であると仮定する。さらに、単一電源タイプのHDDユニット１０８は、外部からの12V_DCを内部のロジック回路部品が要求する5V_DCに変換するための電力変換回路を内蔵し、この電力変換回路の変換効率が80%であると仮定する。この場合、複数電源タイプのHDDユニット１０７と比較して、単一電源タイプのHDDユニット１０８においては、コネクタ１２１Aの電源端子に流れるロジック回路部品用の電源電流が1/2に低減する。そのため、内部回路部品の消費電力が多少増えても、コネクタ１２１Aの電源端子の許容電流を守ることが容易になる。
【００４３】
図２及び図３に示した構成例では、HDDユニット１０７又は１０８を直接マザーボードに接続する従来の構成に比較して、マザーボード２８からHDDユニット１０７へ供給される電源電流が低減する。そのため、マザーボード２８からDC/DCコンバータ１０９からHDDユニット１０７までに存在するDC/DCコンバータ１０９などの送電経路のインピーダンスとHDDのリップル電流により発生する電源ノイズが低減される。
【００４４】
図４は、HDDパック３３の内部の別の具体的構成例を示す。図４では、データ転送用の配線の図示は省略されている。
【００４５】
図４の構成例では、３種類以上のタイプのHDDユニット１０７、１３１及び１３３が、同一のマザーボード２８上に実装される。一つのタイプのHDDユニット１０７は、例えば、２つの電圧レベル（例えば12V_DCと5V_DC）のDC電力（電源ライン１１３、１１５）を必要とする複数電源タイプのものである。別の一つのタイプのHDDユニット１３１は、例えば、上記とは別の電圧レベル（例えば２４V)のDC電力（電源ライン１３９）で動作する単一電源タイプのものである。更に別のタイプのHDDユニット１３３は、例えば、更に別の電圧レベル（例えば48V）のDC電力（電源ライン１４５）を要求する単一電源タイプのものである。単一電源タイプのHDDユニット１３１及び１３３がそれぞれ要求する電源電圧レベルは、そのHDDユニット１３１及び１３３の内部の種々の回路部品が必要とする複数の電源電圧レベル（例えば12V_DCと5V_DC）の最高値（例えば12V_DC）より等しいか、又は、好ましくは、より高いレベルである（例えば、例えば24V_DC、48V_DCなど）。このような異なるタイプのHDDユニット１０７、１３１及び１３３がそれぞれ収容されたHDDパック３３には、マザーボード２８からの単一の高い電圧レベル（例えば、48V）のDC電力から、それぞれのHDDユニット１０７、１３１及び１３３が要求する異なる電圧レベル（例えば、12V、5V、24V、48V）をそれぞれ生成する異なるタイプのDC/DCコンバータ１０９、１３５及び１４１が搭載される。これら異なる種類のDC/DCコンバータ１０９、１３５及び１４１の違いは、主に、そこに搭載される降圧コンバータ１１１、１３７及び１４３の出力電圧の違いである。すなわち、降圧コンバータ１１１は、マザーボード２８からの単一の高い電圧レベル（例えば、56V又は48Vなど）のDC電力を、対応するHDDユニット１０７が要求する２つの電圧レベル（例えば12V_DCと5V_DC）のDC電力に変換して電源ライン１１３、１１５に出力する。別の降圧コンバータ１３７は、マザーボード２８からの単一の高い電圧レベル（例えば、56V又は48V）のDC電力を、対応するHDDユニット１３１が要求する単一の電圧レベル（例えば24V）のDC電力に変換して電源ライン１３９に出力する。また別の降圧コンバータ１４３は、マザーボード２８からの単一の高い電圧レベル（例えば、56V又は48V）のDC電力を、対応するHDDユニット１３３が要求する単一の電圧レベル（例えば48V）のDC電力に変換して電源ライン１４５に出力する。なお、マザーボード２８からの電源電圧レベルと、HDDユニットが必要とする電源電圧レベルとが等しい場合（例えば、双方が共に48Vの場合）には、降圧コンバータは除去しても良いし、或いは、降圧コンバータに代えて、HDDユニットへの出力電圧レベルを安定化させる回路、（例えば、大容量のコンデンサを用いて、HDDユニットの負荷電流の変動に起因する出力電圧レベルの変動を抑制する回路など）が用いられて良い。
【００４６】
図５は、図４に示された単一電源タイプのHDDユニット１３１又は１３３を搭載したHDDパック３３の内部の部品の配置例を概略的に示す。
【００４７】
図５に示すように、単一電源タイプのHDDユニット１３１又は１３３において、図３に示した複数電源タイプのHDDユニット１０７又は１０８と同様の物理的仕様をもったコネクタ１２１Aが使用されている場合を想定する。このコネクタ１２１Aは、例えば、FC仕様に従ったもので、電源端子を４個備えていると仮定する。このような場合、図３に示した複数電源タイプのHDDユニット１０７又は１０８では、その４個の電源端子のうちの２個が12V_DC電力１１３に、残りの２個を5V_DC電力１１５に割当てられるのに対し、図５に示した単一電源タイプのHDDユニット１３１又は１３３では４個の電源端子の全てを、高い単一の電圧レベル（例えば、24V又は48Vなど）の電力１３９又は１４５の供給に使用することができる。これにより、HDDユニット１３１又は１３３に供給できる電力が増大する。
【００４８】
図６は、HDDパック３３の内部のまた別の具体的構成例と、HDDパック３３への電力の供給方法のまた別の例を示す。図６では、データ転送用の配線の図示は省略されている。図７は、図６に例示されたHDDパック３３の内部の部品の配置を概略的に示している。図７では、データ転送用の配線もごく簡単に示されている。図８は、図６に例示されたHDDパック３３の外観を示す。
【００４９】
図６の構成例では、各HDDパック３３内ので降圧コンバータ１１１、１６４又は１６７からの出力電力が一旦マザーボード２８に返された後、マザーボード２８からHDDパック３３内のHDDユニット１０７、１６３又は１６５へ供給される。すなわち、マザーボード２８には、各HDDパック３３に対応して、Uターン電源ライン１５１、１５３が設けられている。各HDDパック３３内には、戻し電源ライン１５５、１５７が存在し、これが降圧コンバータ１１１、１６４又は１６７の出力電力をマザーボード２８のUターン電源ライン１５１、１５３に返す。そして、Uターン電源ライン１５１、１５３は、返された電力を各HDDパック３３内のHDDユニット１０７、１６３又は１６５の電源入力ライン１５９、１６１に入力する。
【００５０】
図７及び図８に示すように、HDDパック３３のキャニスタ１１７の外面には、HDDユニット１０７、１６３又は１６５がもつコネクタ１２１Aと、電源用のコネクタ１７１Aとが設けられており、それらのコネクタ１２１A及び１７１Aが、マザーボード上の対応するコネクタ１２１B及び１７１Bに結合する。HDDパック３３内のDC/DCコンバータ１０９，１６４又は１６７からの出力電力は、電源用コネクタ１７１Aを通じて、マザーボード２８上のUターン電源ライン１５１，１５３に返され、そして、Uターン電源ライン１５１，１５３からHDDユニット１０７、１６３又は１６５のコネクタ１２１Aの電源端子（電源ライン）１５９、１６１に入力される。図示のように、HDDユニット１０７、１６３又は１６５のコネクタ１２１Aはマザーボード２８のコネクタ１２１Bに直接接続されることになるため、両者間の距離は最短であり、両者間に回路や配線が介在しない。その結果、高速のデータ信号の波形品質を劣化させることなく電力をHDDユニット１０７、１６３又は１６５に供給することが可能である。
【００５１】
再び図６を参照して、図中上方に示された２つのHDDユニット１０７はそれぞれ、例えば12V_DCと5V_DCの電力を必要とする複数電源タイプのものである。また、下から２番目に示されたHDDユニット１６３は、例えば上記のHDDユニット１０７への供給電圧よりも高い電圧レベル（例えば、24V_DC）の単一種の電力供給を必要とする単一電源タイプのものである。また、一番下に示されたHDDユニット１６５は、例えばまた別の電圧レベル（例えば、48V_DC）の単一種の電力供給を必要とする単一電源タイプのものである。ここで、HDDユニット１０７、１６３及び１６５のいずれもが、同じ仕様のコネクタ１２１Aを有している場合を想定する。そのコネクタ１２１Aは、例えばFC仕様に従った４つの電源端子を有するものであると仮定する。この場合、上方に示された２つのHDDパック３３の各々では、降圧コンバータ１１１が、複数電源タイプのHDDユニット１０７が要求する例えば12V_DCと5V_DCの２種類の電力を出力する。これら２種類の電力は、マザーボード２８上のUターン電源ライン１５１，１５３を通じて、HDDユニット１０７のコネクタ１２１Aの12V_DC用の２つの電源端子と5V_DC用の２つの電源端子にそれぞれ入力される。下から２番目に示されたHDDパック３３では、降圧コンバータ１６４が、単一電源タイプのHDDユニット１６３が要求する例えば24V_DCの一種類の電力を出力する。この一種類の電力は、マザーボード２８上の一本のUターン電源ライン１５１を通じて、HDDユニット１６３のコネクタ１２１A内の４つの電源端子のうちの２つに入力される。また、一番下に示された収容したHDDパック３３では、降圧コンバータ１６７が、単一電源タイプのHDDユニット１６５が要求する例えば48V_DCの一種類の電力を出力する。この一種類の電力は、マザーボード２８上のUターン電源ライン１５１，１５３の双方を通じて、HDDユニット１６５のコネクタ１２１A内の４つの電源端子の全てに入力される。この一番下のHDDパック３３のように、HDDユニット１６５のコネクタ１２１Aがもつ複数の電源端子の全てを用いて一種類の電力を供給する構成によれば、他のHDDパック３３のように一種類の電力供給に一部の電源端子しか使用しない構成に比較して、より大きい電力の供給が容易である。
【００５２】
図６に示したHDDユニット１０７、１６３及び１６５の種類や個数は説明のための単なる例示にすぎない。図６に示す構成例によれば、電圧レベルにおいて異なるDC電力を必要とする異なる種類のHDDユニット１０７、１６３及び１６５を、同一マザーボード２８上の任意の位置に任意の個数だけ実装することが可能である。また、上述したように、高速のデータ信号の波形品質を劣化も小さい。
【００５３】
図９は、HDDパック３３の内部のまた別の具体的構成例と、HDDパック３３への電力の供給方法のまた別の例を示す。図９では、データ転送用の配線もごく簡単に示されている。図１０は、図９に例示されたSATA仕様のHDDユニット１８５又は１８７を搭載したHDDパック３３の内部の部品の配置を概略的に示している。
【００５４】
図９の構成例では、異なるデータ転送用インタフェース仕様をもつ異なる種類のHDDユニット１０７、１８１、１８５及び１８７が、同一のマザーボード２８上に搭載される。例えば、図中の上方に示されたHDDユニット１０７及び１８１は、FC(Fibre
Channel Interface)仕様のものである。そして、一番上のHDDユニット１０７は、例えば12V_DCと5V_DCのような複数電圧レベルの電力供給を必要とする複数電源タイプのものであり、２番目のHDDユニット１８１は、例えば24V_DCのような単一の電圧レベルの電力供給を必要とする単一電源タイプのものである。下方に示されたHDDユニット１８５及び１８７は、SATA（Serial-ATA）仕様のものである。そして、下から２番目のHDDユニット１８５は、例えば12V_DCと5V_DCのような複数電圧レベルの電力供給を必要とする複数電源タイプのものであり、一番下のHDDユニット１８７は、例えば24V_DCのような単一の電圧レベルの電力供給を必要とする単一電源タイプのものである。FC仕様ののHDDユニット１０７又は１８１を搭載したHDDパック３３の構成は、図６〜図８を参照して既に説明したとおりである。
【００５５】
図９及び図１０に示すように、SATA仕様のHDDユニット１８５又は１８７を搭載したHDDパック３３には、マザーボード側のFC仕様のデータ転送インタフェース（データ転送パス１２３A、１２３B）からHDD側のSATA仕様のデータ転送インタフェース（データ転送パス２０１）への変換、及びその逆の変換を行うためのFC/SATAコンバータ１９５が設けられる。そして、HDDパック３３内のDC/DCコンバータ１１１又は１８９は、HDDユニット１８５又は１８７に電力を供給する（電源ライン１１３と１１５、又は１９１）だけでなく、FC/SATAコンバータ１９５へも電力（例えば、５V_DC）を供給する。図示の例では、FC/SATAコンバータ１９５は、２ポートのFC仕様のデータ転送パス１２３A、１２３Bを、１ポートのSATA仕様のデータ転送パス２０１に変換する。変形として、FC/SATAコンバータ１９５が、１ポート分のFC仕様のデータ転送パス１２３A又は１２３Bを、１ポート分のSATA仕様のデータ転送パス２０１に変換するようになっていてもよい。しかし、図示のように、２ポートのFC仕様のデータ転送パス１２３A、１２３Bに対応するFC/SATAコンバータ１９５の方が、１ポートだけに対応するものよりも、インタフェース障害に対する安全性が高い。
【００５６】
ところで、図９中、参照番号２００A、２００Bは、マザーボード２８毎に設けられ、互いに代替可能なように二重化されたHDD制御基板を示す。HDD制御基板２００A、２００Bは、それぞれ、FC制御回路２１３A、２１３Bを有する。そして、FC制御回路２１３A、２１３Bは、マザーボード２８上の二重化された接続制御回路（例えば、ファーバーチャネルスイッチ回路又はポートバイパス回路など）２７A、２７Bと、図１に示した二重化されたチャネルアダプタ２２との間に介在し、データ転送パス２１９A、２１９Bを介して接続制御回路２７A、２７Bとそれぞれ接続される。FC制御回路２１３A、２１３Bは、接続制御回路２７A、２７Bを制御し、そして、接続制御回路２７A、２７Bを通じてマザーボード２８上の全てのHDDパック３３に対してデータを送受する。
【００５７】
図９に示したHDDユニット１０７、１８１、１８５及び１８７の種類や個数は説明のための単なる例示にすぎない。図９に示す構成例によれば、FC仕様とSATA仕様のようにデータ転送インタフェースが異なり、かつ電源電圧レベルも異なるような複数種類のHDDユニットを同一マザーボード上に実装することが可能である。また、この構成例の原理は、異なるインタフェース仕様のHDDユニットを混ぜて使用する場合だけでなく、一方のインタフェース仕様のHDDユニットだけを使用する場合にも適用可能である。図１を参照して説明したように、通常、同じパリティグループに属する２以上のHDD２６は、電源仕様及びデータ転送インタフェース仕様において同一である。他方、異なるパリティグループ間では、電源仕様又はデータ転送インタフェース仕様が異なる可能性がある。この場合、図９に示した構成において、パリティグループ毎に電源仕様又はデータ転送インタフェース仕様を違えることができる。
【００５８】
図１１は、HDDパック３３への電力の供給方法のまた別の例を示す。図１１では、AC/DC電源回路の図示は省略されている。
【００５９】
図１１の構成例では、相互に代替可能なように二重化されたHDD制御基板２１１A、２１１Bがマザーボード２８毎に設けられる。HDD制御基板２１１A、２１１Bは、それぞれ、FC制御回路２１３A、２１３Bと、電源制御回路２１５A、２１５Bを有する。FC制御回路２１３A、２１３Bは、図９を参照して既に説明したように、マザーボード２８上の二重化された接続制御回路２７A、２７Bを制御し、そして、それら接続制御回路２７A、２７Bを通じてマザーボード２８上の全てのHDDパック３３に対してデータ送受信を行う。また、電源制御回路２１５A、２１５Bは、それぞれ、マザーボード２８上のDC電源配線の状態を監視し、また、制御信号２１７A、２１７Bを出力することによより、マザーボード２８上の全てのHDDパック３３内のDC/DCコンバータ１０９（降圧コンバータ１１１、１８３、１８９）を個別にON／OFF制御する。マザーボード２８のその他の部分の構成、及びHDDパック３３の構成については、既に説明した図９の構成例と同様である。
【００６０】
図１１の構成例においては、電源制御回路２１５A、２１５Bの制御機能を次のように利用することができる。例えば、或るHDDパック３３の活線挿抜（DC電源ライン１０３A、１０３Bが生きている状態でHDDパック３３をマザーボード２８に装着又は取り外すこと）を行おうとする際、電源制御回路２１５A、２１５Bにより、事前にそのHDDパック３３内のDC／DCコンバータ１０９を停止状態にすることができる。これにより、活線挿抜に伴うHDDユニット１０７、１８１、１８５又は１８７への突入電流の危険を回避することができる。また、例えば、或るHDDパック３３が現在使用されていない場合、そのHDDパック３３への電力の供給を止めておくことができる。これにより、HDDの使用状態に合わせて消費電力を制御して、無駄な電力消費を減らすことができる。また、SATA仕様のHDDユニット１８５、１８７は、FC仕様のHDDユニット１０７、１８１に比較して、連続使用可能な通算時間がより短く規定されている場合がある。このような場合、例えば待機時には、電源制御回路２１５A、２１５Bにより、SATA仕様のHDDユニット１８５、１８７への電力供給を止めておくことができる。これにより、SATA仕様のHDDユニット１８５、１８７の使用時間を実質的に延ばして、FC仕様のHDDユニット１０７、１８１の寿命に近づけることが可能である。さらに、RAIDの原理に基づく論理ボリュームのペアリング又はミラーリングを行うために、オンラインアクセスが行われる正ボリュームにFC仕様のHDDユニット１０７、１８１を割当て、正ボリュームのコピーである副ボリュームにSATA仕様のHDDユニット１８５、１８７を割当てることができる。この場合に、例えば、オンライン業務の間、正ボリュームに割り当てられたFC仕様のHDDユニット１０７、１８１には電力を供給するが、副ボリュームが割り当てられたSATA仕様のHDDユニット１８５、１８７は、コピーデータを書く時以外は電源を停止することで、その寿命を延ばすことが可能である。また、FC仕様のHDDユニット１０７、１８１のバックアップ用記憶装置に、SATA仕様のHDDユニット１８５、１８７を割り当てることもできる。この場合には、バックアップ動作を行なう時以外は、SATA仕様のHDDユニット１８５、１８７の電源を停止させておくこともできる。これにより、バックアップ用記憶装置としての安価なSATA仕様のHDDユニット１８５、１８７を、FC仕様のHDDユニット１０７、１８１と同程度の寿命で使用することが可能である。さらに、消費電力の低減にも効果的である。
【００６１】
図１２は、HDDパック３３の内部の更にまた別の具体的構成例と、HDDパック３３への電力の供給方法の更に別の具体例を示す。図１２では、AC/DC電源回路の図示は省略されている。
【００６２】
図１２の構成例では、HDDユニット１０７、１８１、１８５及び１８７の仕様は、図９又は図１１の構成例と同様である。図１２の構成例では、これらHDDユニット１０７、１８１、１８５及び１８７のためのDC/DCコンバータ１０９は、マザーボード２８上に実装されている。よって、それぞれのHDDパック３３内には、DC/DCコンバータ１０９は存在しない。従って、HDDパック３３を交換する場合、DC/DCコンバータ１０９も一緒に交換されることはなく、その点で経済的である。それぞれのDC/DCコンバータ１０９のマザーボード２８上での配置には様々なものが採用し得る。その配置の一例は、それぞれのDC/DCコンバータ１０９をそれに対応するHDDパック３３の搭載位置の近傍に配置することである。これにより、DC/DCコンバータ１０９からHDDパック３３までの送電経路が短くなるので、電源ノイズの影響が小さい。
【００６３】
また、二重化されたHDD制御基板２２１A、２２１Bが、マザーボード２８毎に設けられる。HDD制御基板２２１A、２２１Bは、FC制御回路２１３A、２１３Bと、電源制御回路２２５A、２２５Bを有する。FC制御回路２１３A、２１３Bの機能は既に説明したとおりである。電源制御回路２２５A、２２５Bは、既に説明したような各DC/DCコンバータ１０９をON/OFF制御する機能の他に、電圧制御信号２２３A、２２３Bにより、各HDDパック３３が必要とする電源電圧レベルを各DC/DCコンバータ１０９に指示して各DC/DCコンバータ１０９の出力電圧レベルを各HDDパック３３に合わせて変更する機能を有する。各DC/DCコンバータ１０９内の降圧コンバータがチョッパ回路のようなスイッチングにより電力変換を行う類のものである場合、各DC/DCコンバータ１０９の出力電圧レベルを制御する方法としては、例えば、電圧制御信号２２３A、２２３Bにより指示された目標電圧レベルと出力電圧レベルとを比較して、その偏差が無くなるようにスイッチングのデューティ比を加減する方法で行うことができる。
【００６４】
上述した本発明の代表的な実施形態によれば、少なくとも以下のいずれかの効果を達成することができる。
(1)  単一電源電圧で動作するHDDユニットがストレージシステムに搭載可能である。
(2)  異なる電源電圧を必要とする複数のHDD種を混ぜて同一マザーボード上に実装することが可能である。
(3)  要求する電源種が異なる複数のHDDユニットを、任意の時に、マザーボード上の任意の位置に実装することが可能である。よって、将来的にHDDユニットの選択範囲を広げることが可能である。
(4)  従来のHDDユニットで一般的に採用されている最高の電源電圧レベル12V_DC以上の電源電圧レベルを要求するHDDユニットにも柔軟に対応することが可能である。従来より高い電源電圧レベルを使用することにより、従来に比較して電源電流を抑えることが可能となり、電源電圧の安定に繋がる。
(5)  安価なSATA仕様のHDDユニットを、FC仕様のHDDユニットと混ぜて、同一マザーボード上に実装することが可能である。
(6)  最初にマザーボード上に実装されている全てのHDDユニットがFC仕様である場合、その後、それらFC仕様のHDDユニット順次SATA仕様のHDDユニットに交換へ変更していって、最終的に全てSATA仕様のHDDユニットに入れ替えるへことが可能である。
(7)  ストレージシステム内の複数のHDDユニットへの電源をHDDユニット毎に個別にON/OFF制御することにより、例えばSATA仕様のHDDユニットを、FC仕様のHDDユニットのバックアップ用又はミラーリング用の副記憶装置として、同一システム内での使用が可能である。これにより、ストレージシステムの信頼性が向上し、また、その価格の低減も容易になる。
(7)  異種の電圧仕様のHDDユニットを、単一電圧レベルのバッテリによりバックアップすることが可能である。
【００６５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に従うストレージシステムの一実施形態の全体の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】HDDパック３３の内部の具体的構成の一例と、AC/DC電源回路２９からHDDパック３３へ電力を供給する方法の一具体例を示すブロック図。
【図３】図２に示されたHDDパック３３の内部の部品の配置例を概略的に示した図。
【図４】HDDパック３３の内部の具体的構成の別の例を示すブロック図。
【図５】図４に示された単一電源タイプのHDDユニット１３１又は１３３を搭載したHDDパック３３の内部の部品の配置例を概略的に示した図。
【図６】HDDパック３３の内部のまた別の具体的構成例と、HDDパック３３への電力の供給方法のまた別の具体例を示すブロック図。
【図７】図６に例示されたHDDパック３３の内部の部品の配置を概略的に示す図。
【図８】図６に例示されたHDDパック３３の外観を示す図。
【図９】HDDパック３３の内部のまた別の具体的構成例と、HDDパック３３への電力の供給方法のまた別の具体例を示すブロック図。
【図１０】図９に例示されたSATA仕様のHDDユニット１８５又は１８７を搭載したHDDパック３３の内部の部品の配置を概略的に示す図。
【図１１】HDDパック３３への電力の供給方法のまた別の具体例を示すブロック図。
【図１２】HDDパック３３の内部の更にまた別の具体的構成例と、HDDパック３３への電力の供給方法の更に別の具体例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６７】
２０  ストレージシステム
２６  ハードディスクドライブ（HDD)
２７  接続制御回路
２８  マザーボード
２９  AC/DC電源回路
３０  AC電源
３１  パリティグループ
３３  HDDパック
１０３  電源ライン
１０５  ストレージシステム本体のケーシング
１０７、１０８、１３１、１３３、１６３、１６５、１８１、１８５、１８７  HDDユニット
１０９、１３５、１４１  DC/DCコンバータ（電力変換回路）
１１１、１３７、１４３、１６４、１６７、１８３、１８９  降圧コンバータ
１１３、１１５、１３９、１４５  電源ライン
１１７  キャニスタ
１１９、１２１、１７１  コネクタ
１２３、１２５  データ転送パス
１５１、１５３  Uターン電源ライン
１５５、１５７  戻し電源ライン
１５９、１６１  入力電源ライン
１９５  FC/SATAコンバータ
２００、２１１、２２１  HDD制御基板
２１３  FC制御回路
２１５、２２５  電源制御回路
【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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