(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一〜第四の負荷グループ（Ｇ１〜Ｇ４）と、
第一〜第四の電源（Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１、Ｒ２）を有した第一及び第二の電源ユニットと
を有し、
（ａ１）前記第一電源（Ｂ１）は、第一入力に接続されており、前記第一入力から電力の供給を受け、第一経路（１１０Ａ）を介して第一負荷グループ（Ｇ１）に給電し、且つ、第二経路（１１０Ｂ）を介して第二の負荷グループ（Ｇ２）へ給電し、
（ａ２）前記第二電源（Ｂ２）は、前記第一入力に接続されており、前記第一入力から電力の供給を受け、第三経路（１１０Ｃ）を介して第三の負荷グループ（Ｇ３）へ給電し、且つ、第四経路（１１０Ｄ）を介して第四の負荷グループ（Ｇ４）へ給電し、
（ａ３）前記第三電源（Ｒ１）は、前記第二入力に接続されており、前記第二入力から電力の供給を受け、第五経路（１２０Ａ）及び前記第五経路（１２０Ａ）に接続された第一経路（１１０Ａ）を介して第一の負荷グループ（Ｇ１）へ給電し、且つ、第六経路（１２０Ｃ）及び前記第六経路（１２０Ｃ）に接続された前記第三経路（１１０Ｃ）を介して第三の負荷グループ（Ｇ３）へ給電し、
（ａ４）前記第四電源（Ｒ２）は、前記第二入力に接続されており、前記第二入力から電力の供給を受け、第七経路（１２０Ｂ）及び前記第七経路（１２０Ｂ）に接続された前記第二経路（１１０Ｂ）を介して第二の負荷グループ（Ｇ２）へ給電し、且つ、第八経路（１２０Ｄ）及び前記第八経路（１２０Ｄ）に接続された前記第四経路（１１０Ｄ）を介して第四の負荷グループ（Ｇ４）へ給電し、
前記（ａ１）乃至（ａ４）の構成により、負荷グループを電源境界とすることと給電系統を冗長化することとの両方を、前記負荷グループ（Ｇ１〜Ｇ４）の数と同じ数の電源で実現でき、
各負荷グループ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３及びＧ４）は、複数のＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）で構成されており、
異なる負荷グループ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３及びＧ４）にそれぞれ含まれているＨＤＤで所定のＲＡＩＤレベルのＲＡＩＤグループが形成されおり、
前記各負荷グループ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３及びＧ４）を構成するＨＤＤの数は同じであり、前記第一乃至第四の電源の電源容量が同じであり、
前記第一の電源が、第一の高電圧の電源と第一の低電圧の電源を有し、
前記第二の電源が、第二の高電圧の電源と第二の低電圧の電源を有し、
前記第三の電源が、第三の高電圧の電源と第三の低電圧の電源を有し、
前記第四の電源が、第四の高電圧の電源と第四の低電圧の電源を有し、
前記第一の電源ユニットが、前記第一及び第二の電源を有し、前記第一の電源ユニットにおいて前記第一入力からの電力の２系統の入力が、前記第一及び第二の高電圧の電源に接続され、
前記第二の電源ユニットが、前記第三及び第四の電源を有し、前記第二の電源ユニットにおいて前記第二入力からの電力の２系統の入力が、前記第三及び第四の高電圧の電源に接続され、
前記第一乃至第四の電源の各々において、前記高電圧の電源が、前記第一入力又は前記第二入力から電力の供給を受け、前記高電圧の電源に前記低電圧の電源が直列に接続されており、前記低電圧の電源が前記高電圧の電源から電力の供給を受ける、
前記高電圧の電源は、ＡＣ／ＤＣコンバータであり、
前記低電圧の電源は、非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータである、
ストレージシステム。
【請求項２】
各ＨＤＤの給電系に、活線挿抜による電圧変動を抑制するための突入電流防止回路が設けられている、
請求項１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、ストレージシステムに関し、特に、ストレージシステムの給電部分に関する。
【背景技術】
【０００２】
ストレージシステムの電源に関する技術として、例えば、特許文献１に開示の技術がある。特許文献１には、例えば、下記のことが開示されている。
【０００３】
図１に示すように、ストレージシステム５００は、一以上の筺体５０１と、冗長化されている電源ユニット５０３Ａ及び５０３Ｂとを有する。電源ユニット５０３Ａ（５０３Ｂ）には、５６Ｖ電源（ＡＣ電源からのＡＣ電圧を５６Ｖの直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ）５０４Ａ（５０４Ｂ）が備えられている。筺体５０１には、図２に示すように、複数のキャニスタ５０２が設けられる。各キャニスタ５０２には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５０９と、１２Ｖ電源（５６Ｖの直流電圧を１２Ｖの直流電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ）５０７と、５Ｖ電源（５６Ｖの直流電圧を５Ｖの直流電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ）５０８、逆流防止素子（例えば、ダイオード）５０９が備えられる。
【０００４】
キャニスタ５０２内部では、一方の給電経路（以下、「第１経路」という）は、逆流防止素子５０９が１つ設けられ、他方の給電経路（以下、「第２経路」という）には、逆流防止素子５０９が２つ設けられている。通常は、一方の５６Ｖ電源５０４Ａから第１経路（主給電経路）を介して各キャニスタ５０２内の電源５０７及び５０８に電力が供給され、障害時には、他方の５６Ｖ用電源５０４Ｂから第２経路を介して各キャニスタ５０２内の電源５０７及び５０８に電力が供給される。すなわち、キャニスタ５０２毎に、電源境界５１０が形成されるようになっている。ここで、「電源境界」とは、一以上の負荷で構成される負荷グループ毎に給電系統が備えられているシステムにおいて（図２の例によれば、負荷グループは一つのＨＤＤ５０９）、或る一つの給電系統における給電経路がショートしたことによりその給電系統に対応した負荷グループに給電されなくなっても他の給電系統の給電経路を介して他の負荷グループには給電が継続されるよう、給電系統間に「境界」を持った構成のことである。別の観点で言えば、各電源境界は、各給電系統に対応した各負荷グループである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１２６９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１及び図２を参照して説明したストレージシステムによれば、電源５０７及び５０８の入力部にショートが発生した際、配線の構成上、両方の５６Ｖ電源５０４Ａ及び５０４Ｂの出力が引きずられるという問題がある。このため、実装上は、給電経路を電気的に切断するための仕掛けなど特別な対策を施しておく必要があり、それ故、規模が大きくなるおそれがある。
【０００７】
また、上述のストレージシステムによれば、ＨＤＤ５０９毎に電源５０７（５０８）が必要になるので、多くの電源５０７（５０８）が必要になってしまう。
【０００８】
また、上述のストレージシステムによれば、負荷グループ（図１及び図２の例によれば一つのＨＤＤ５０９）毎に一つの給電系統のみの電源５０７（５０８）が備えられている構成であるため、負荷グループの電源５０７（５０８）には冗長性が無い。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ストレージシステムにおける給電部分であって負荷グループ毎に電源境界と冗長性のある電源とを有したシステムを、小規模にできるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ストレージシステムが、一以上の第一電源と、複数の第二電源とを備える。一以上の第一電源は、第一入力から電力の供給を受け複数の第一経路を介して複数の負荷グループのそれぞれに給電する。複数の第二電源は、第二入力から電力の供給を受け複数の第二経路を介してそれら複数の負荷グループのそれぞれに給電する。各負荷グループは、少なくとも一つの負荷で構成されており、各負荷は、記憶装置である。一つの第一電源から二以上の第一経路を介して電力が供給される二以上の負荷グループには、異なる第二電源からそれぞれ電力が供給される。記憶装置は、例えば、ＨＤＤ、光ディスク、不揮発メモリ（例えば、フラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ（Ferro Electric Random Access Memory）、ＲｅＲＡＭ（Resistive Random Access Memory）等）であっても良い。ストレージシステムには、複数種類の記憶装置が混在しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、従来のストレージシステムの概要を示す。
【図２】図２は、従来のストレージシステムの給電系統の構成を示す。
【図３】図３は、本発明の第一の実施形態の概要を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、二つの負荷グループのそれぞれの給電系統が冗長化されていない給電部分の構成例を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、二つの負荷グループのそれぞれの給電系統が冗長化されている給電部分の構成例を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、二つの負荷グループのそれぞれが電源境界とされていない給電部分の構成例を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、二つの負荷グループのそれぞれが電源境界とされている給電部分の構成例を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、電源境界の数が２の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、電源境界の数が３の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、電源境界の数が４の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、電源境界の数が５の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、電源境界の数が６の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、電源境界の数が７の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図９Ａ】図９Ａは、電源境界の数が８の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、電源境界の数が９の場合の、最少の電源数で構成された給電部分の構成を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、冗長化された電源が一つの負荷グループ毎に備えられる給電部分であって電源境界数が１の場合の給電部分の構成を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、冗長化された電源が一つの負荷グループ毎に備えられる給電部分であって電源境界数が２の場合の給電部分の構成を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、冗長化された電源が一つの負荷グループ毎に備えられる給電部分であって電源境界数が３の場合の給電部分の構成を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、冗長化された電源が一つの負荷グループ毎に備えられる給電部分であって電源境界数が４の場合の給電部分の構成を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１０Ｂにおける電源Ｂ１及びＢ２が一つの電源Ｂ１にまとめられた場合の給電部分の構成を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１Ａにおける電源Ｂ１〜Ｂ３が一つの電源Ｂ１にまとめられた場合の給電部分の構成を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、図１１Ｂにおける電源Ｂ１〜Ｂ４が一つの電源Ｂ１にまとめられた場合の給電部分の構成を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１２Ｂにおける電源Ｒ１〜Ｒ３が電源Ｒ１及びＲ２に減らされた場合の給電部分の構成を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図１３Ａにおける電源Ｒ１〜Ｒ４が電源Ｒ１、Ｒ２及びＲ３に減らされた場合の給電部分の構成を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａにおける電源Ｒ１〜Ｒ３が電源Ｒ１及びＲ２に減らされた場合の給電部分の構成を示す。
【図１５】図１５は、第一の実施形態に係るストレージシステム３００の構成の概要を示す。
【図１６】図１６は、ストレージシステム３００が有する一つの筐体７０１における給電部分の構成の詳細を示す。
【図１７】図１７は、第一の実施形態での筐体７０１内の構成の一変形例を示す。
【図１８】図１８は、本発明の第二の実施形態に係るストレージシステムが有する一つの筐体８０１における給電部分の構成の詳細を示す。
【図１９】図１９は、本発明の第三の実施形態に係るストレージシステムが有する一つの筐体９０１における給電部分の構成の詳細を示す。
【符号の説明】
【００１２】
３００…ストレージシステム
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の幾つかの実施形態を説明する。なお、各実施形態では、各負荷グループは各電源境界とされるため、負荷グループを「電源境界」と言うことがある。また、以下の説明では、ストレージシステムが備える複数の記憶装置のそれぞれは、ＨＤＤであるとする。
【実施例１】
【００１４】
図３は、本発明の第一の実施形態の概要を示す。
【００１５】
図３によれば、ストレージシステム３００が有する複数の電源境界（負荷グループ）の一例として、４つの電源境界Ｇ１〜Ｇ４が示されている。電源境界の数が４である場合、ストレージシステム３００には、二つの第一電源Ｂ１及びＢ２と、二つの第二電源Ｒ１及びＲ２が備えられる。
【００１６】
第一電源Ｂ１は、第一経路１１０Ａ（及び１１０Ｂ）を介して電源境界Ｇ１（及びＧ２）に接続され、入力１からの電力に基づく電力を電源境界Ｇ１及びＧ２に供給する。第一電源Ｂ２は、第一経路１１０Ｃ（及び１１０Ｄ）を介して電源境界Ｇ３（及びＧ４）に接続され、入力１からの電力に基づく電力を電源境界Ｇ３及びＧ４に供給する。なお、第一経路１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ及び１１０Ｄには、それぞれ、逆流防止素子（例えばダイオード）１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ及び１０５Ｄが設けられている。また、入力１及び入力２は、上位の電源（例えば、商用電源、又は、ＡＣ／ＤＣコンバータ）である。
【００１７】
第二電源Ｒ１は、第二経路１２０Ａ（及び１２０Ｃ）を介して、第一経路１１０Ａ（及び１１０Ｃ）に接続され、第一電源Ｂ１及び／又はＢ２の障害時に、電源境界Ｇ１及び／又はＧ３に給電を行うようになっている。第二電源Ｒ２は、第二経路１２０Ｂ（及び１２０Ｄ）を介して第一経路１１０Ｂ（及び１１０Ｄ）に接続され、第一電源Ｂ１及び／又はＢ２の障害時に、電源境界Ｇ２及び／又はＧ４に給電を行うようになっている。以上のように、第二電源Ｒ１及びＲ２と、第一電源Ｂ１とＢ２とによって、電源電界Ｇ１〜Ｇ４に対する電源の冗長化が実現されている（つまり、各電源境界Ｇ１〜Ｇ４について、給電系統が冗長化されている）。なお、第二経路１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ及び１２０Ｄには、それぞれ、逆流防止素子１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ及び１０６Ｄが設けられている。また、各第二経路を第一経路の途中に接続する構成に代えて、各電源境界に第一経路及び第二経路を個別に接続する構成が採用されてもよい。
【００１８】
図３に示した、ストレージシステム３００の給電部分の一つの特徴は、下記の通りである。すなわち、或る一つの第一電源Ｂ１からの給電先となっている電源境界Ｇ１及びＧ３には、同一の第二電源Ｒ１（又はＲ２）からではなく、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２からそれぞれ給電されるようになっている。同様に、別の一つの第一電源Ｂ２からの給電先となっている電源境界Ｇ２及びＧ４にも、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２からそれぞれ給電されるようになっている。
【００１９】
また、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２のいずれからも４つの電源境界Ｇ１〜Ｇ４のうちの２つに電力が供給されるようになっているため、電源境界Ｇ１〜Ｇ４の各々に必要な電力を「１」とすると、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２のそれぞれに必要とされる電源容量は、給電先となる２つの電源境界に必要な電力の総和「２」となる。つまり、本実施形態では、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２の電源容量は同じである。
【００２０】
以上の構成により、各負荷グループについて冗長化された給電系統を実現し各負荷グループを電源境界とすることを、最少の電源数で実現することができる。
【００２１】
以下、負荷グループの給電系統を冗長化することと負荷グループを電源境界とすることについて説明する。
【００２２】
例えば、図４Ａに示すように、電源境界の数が２であって、負荷グループＧ１及びＧ２のそれぞれの給電系統が冗長化されていない場合、電源Ｂ１と負荷グループＧ１とを結ぶ給電経路でグランドショート（ＧＮＤショート）が生じると（符号４０１参照）、電源Ｂ１からの給電が停止されるが（符号４０６参照）、別の電源Ｂ２から負荷グループＧ２への給電は継続される（符号４０２参照）。つまり、負荷グループＧ１及びＧ２はそれぞれ電源境界とされている。
【００２３】
しかし、入力１から電源Ｂ１及びＢ２への給電が停止されると（符号４０３参照）、電源Ｂ１から負荷グループＧ１への給電も電源Ｂ２から負荷グループＧ２への給電も停止されてしまう（符号４０４及び４０５参照）。また、電源Ｂ１及びＢ２の一方からの給電が停止されれば（例えば、符号４０６で示すように電源Ｂ１からの給電が停止されれば）、対象の負荷グループ（図４Ａの例によれば負荷グループＧ１）への給電も停止されてしまう。
【００２４】
そこで、各負荷グループＧ１及びＧ２についての給電系統を冗長化するために、例えば図４Ｂに示す構成が考えられる。すなわち、負荷グループＧ１（及びＧ２）について、電源Ｂ１（Ｂ２）の他に別の電源Ｒ１（Ｒ２）が用意される。これにより、入力１の障害或いは電源Ｂ１及びＢ２の故障等により電源Ｂ１及びＢ２の両方からの給電が停止されても（符号４１４及び４１５参照）、電源Ｒ１（及びＲ２）から負荷グループＧ１（及びＧ２）に電力が供給される（符号４１６及び４１７参照）。なお、電源Ｂ１と負荷グループＧ１とを結ぶ給電経路でＧＮＤショートが生じた場合は（符号４１１参照）、電源Ｂ１からだけでなく電源Ｒ１からの給電も停止されるが（符号４１２及び４１３参照）、電源Ｂ２（又はＲ２）から負荷グループＧ２への給電が維持される（符号４１９参照）。つまり、負荷グループＧ１及びＧ２は、それぞれ、図４Ａに示した構成と同様に、電源境界となっている。
【００２５】
図４Ｂに示した、給電部分の構成によれば、各負荷グループＧ１及びＧ２について冗長化された給電系統を備えることと、各負荷グループＧ１及びＧ２を電源境界とすることの両方が実現される。また、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２に必要な電源容量は同じため、電源は１種類で良い。しかし、電源の数は、図４Ａに示した構成における電源の数よりも多くなる。
【００２６】
一方、例えば、図５Ａに示すように、電源境界の数が２であって、負荷グループＧ１及びＧ２のそれぞれについて冗長化された電源Ｂ１及びＲ１が備えられている場合、電源Ｂ１からの給電が停止されても（符号５０６参照）、電源Ｒ１から負荷グループＧ１及びＧ２のそれぞれに電力が供給される（符号５０７及び５０８参照）。しかし、電源Ｂ１と負荷グループＧ１とを結ぶ給電経路でＧＮＤショートが生じると（符号５０１参照）、電源Ｂ１だけでなく電源Ｒ１からの給電も停止する（符号５０２及び５０３参照）。このため、負荷グループ２への給電が停止される（符号５０４参照）。つまり、負荷グループＧ１及びＧ２が電源境界になっていない。
【００２７】
そこで、負荷グループＧ１及びＧ２をそれぞれ電源境界とするために、例えば図５Ｂに示す構成が考えられる。すなわち、負荷グループＧ１及びＧ２についての共通の電源Ｒ１に代えて、別々の電源Ｒ１及びＲ２が採用される。これにより、電源Ｂ１と負荷グループＧ１とを結ぶ給電経路でＧＮＤショートが生じて（符号５１１参照）、電源Ｂ１だけでなく電源Ｒ１からの給電が停止されても（符号５１２及び５１３参照）、電源Ｒ２から負荷グループＧ２へは電力が供給される（符号５１４参照）。なお、電源Ｂ１からの給電が停止されても（符号５１６参照）、電源Ｒ１（及びＲ２）から負荷グループＧ１（及びＧ２）へ電力が供給される（符号５１７（及び５１８）参照）。つまり、負荷グループＧ１及びＧ２の給電系統は、それぞれ、図５Ａに示した構成と同様に、冗長化されている。
【００２８】
図５Ｂに示した、給電部分の構成によれば、各負荷グループＧ１及びＧ２について冗長化された給電系統を備えることと、各負荷グループＧ１及びＧ２を電源境界とすることの両方が実現される。そして、電源の数は、図４Ｂに示した構成における電源の数よりも少ない。しかし、電源Ｂ１に必要とされる電源容量と、電源Ｒ１及びＲ２のそれぞれに必要とされる電源容量は異なるので、複数種類の電源が必要となる。
【００２９】
本実施形態では、「給電系統の冗長性」と「電源境界」を両立させる場合、図３を参照して説明した特徴（或る一つの第一電源から給電される二以上の負荷グループに、異なる第二電源からそれぞれ給電されるような構成）によれば、最少の電源数は、以下の式（１）、
電源数＝２×√ｑ・・・・（１）
で表される。ここで、ｑは、２以上の整数であって、電源境界の数である。√ｑは、ｑの平方根である。２×√ｑの小数点以下は切り上げとされる。また、本実施形態では、各電源境界の給電系統は二重化されているため、√ｑの係数は“２”であるが、各電源境界の給電系統がｎ重化されていれば（ｎは２より大きな整数）、√ｑの係数はｎである。
【００３０】
図６Ａ〜図９Ｂを参照して、図３を参照して説明した特徴を採用した場合の、負荷グループの数と最少の電源数との関係を示す。なお、図６Ａ〜図９Ｂにおいて、或る給電経路上の×マーク（電源境界（負荷グループ）の傍にある×マーク）は、ＧＮＤショートが生じたことを意味し、その他の給電経路上の○マークは、或る給電経路でＧＮＤショートが生じても継続して給電されることを意味する。
【００３１】
以下の説明によれば、上記の特徴が採用された場合、最少の電源の数は、前述の（１）式の通りになることがわかる。
【００３２】
例えば、電源境界の数が２の場合には、図６Ａに示す構成（図５Ｂに示した構成と同様の構成）が採用される。すなわち、第一電源Ｂ１から第一経路１１０Ａ及び１１０Ｂを介して二つの電源境界Ｇ１及びＧ２にそれぞれ電力が供給される。それら二つの電源境界Ｇ１及びＧ２には、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２から第二経路１２０Ａ及び１２０Ｂを介してそれぞれ電力が供給されるようになっている。以上の構成により、電源境界の数が２の場合、最少の電源の数は３である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√２
＝約２．８２
となり、小数点以下を切り上げれば、前述の通り、電源数の最小値は３となる。
【００３３】
電源境界の数が３の場合には、図６Ｂに示す構成が採用される。すなわち、第一電源Ｂ１から第一経路１１０Ａ及び１１０Ｂを介して二つの電源境界Ｇ１及びＧ２にそれぞれ電力が供給される。それら二つの電源境界Ｇ１及びＧ２には、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２から第二経路１２０Ａ及び１２０Ｂを介してそれぞれ電力が供給されるようになっている。第一電源Ｂ２の給電先は一つの電源境界Ｇ２のみであるので、その電源境界Ｇ２には、一つの第二電源Ｒ１（又はＲ２）から第二経路１２０Ｃを介して給電される。以上の構成により、電源境界の数が３の場合、最少の電源の数は４である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√３
＝約３．４６
となり、小数点以下を切り上げれば、前述の通り、電源数の最小値は４となる。
【００３４】
図３を参照して説明した特徴によれば（上記式（１）によれば）、電源境界の数が４以上の場合、最少の電源数は、電源境界の数以下になる。
【００３５】
例えば、電源境界の数が４の場合には、図７Ａに示す構成が採用される。この構成に関しては、図３を参照して説明した通りである。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√４
＝４
となる。
【００３６】
電源境界の数が５の場合には、図７Ｂに示す構成が採用される。すなわち、第一電源Ｂ１から第一経路１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃを介して三つ電源境界Ｇ１、Ｇ２及びＧ３にそれぞれ電力が供給される。それら三つの電源境界Ｇ１、Ｇ２及びＧ３には、異なる第二電源Ｒ１、Ｒ２及びＲ３から第二経路１２０Ａ、１２０Ｂ及び１２０Ｃを介してそれぞれ電力が供給されるようになっている。第二電源Ｂ２から第一経路１１０Ｄ及び１１０Ｅを介してそれぞれ給電される二つの電源境界Ｇ４及びＧ５には、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２から第二経路１２０Ｄ及び１２０Ｅを介してそれぞれ給電される。以上の構成により、電源境界の数が５の場合、最少の電源の数は５である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√５
＝約４．４７
となり、小数点以下を切り上げれば、前述の通り、電源数の最小値は５となる。
【００３７】
電源境界の数が６の場合には、図８Ａに示す構成が採用される。すなわち、第一電源Ｂ１から第一経路１１０Ａ、１１０Ｂ及び１１０Ｃを介して三つ電源境界Ｇ１、Ｇ２及びＧ３にそれぞれ電力が供給される。それら三つの電源境界Ｇ１、Ｇ２及びＧ３には、異なる第二電源Ｒ１、Ｒ２及びＲ３から第二経路１２０Ａ、１２０Ｂ及び１２０Ｃを介してそれぞれ電力が供給されるようになっている。第二電源Ｂ２から第一経路１１０Ｄ、１１０Ｅ及び１１０Ｆを介してそれぞれ給電される三つ電源境界Ｇ４、Ｇ５及びＧ６には、異なる第二電源Ｒ１、Ｒ２及びＲ３から第二経路１２０Ｄ、１２０Ｅ及び１２０Ｆを介してそれぞれ給電される。以上の構成により、電源境界の数が６の場合、最少の電源の数は５である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√６
＝約４．８９
となり、小数点以下を切り上げれば、前述の通り、電源数の最小値は５となる。
【００３８】
電源境界の数が７の場合には、図８Ｂに示す構成が採用される。つまり、電源境界の数が６の場合、最少の電源の数は５である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√６
＝約４．８９
となり、小数点以下を切り上げれば、前述の通り、電源数の最小値は５となる。
【００３９】
電源境界の数が８の場合には、図９Ａに示す構成が採用される。つまり、電源境界の数が８の場合、最少の電源の数は６である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√８
＝約５．６６
となり、小数点以下を切り上げれば、前述の通り、電源数の最小値は６となる。
【００４０】
電源境界の数が９の場合には、図９Ｂに示す構成が採用される。つまり、電源境界の数が９の場合、最少の電源の数は６である。上記式（１）によれば、
２×√（電源境界数）
＝２×√９
＝６
となる。
【００４１】
以上、電源境界の数が２〜９の場合をそれぞれ例に採り、給電部分の構成を図６Ａ〜図９Ｂに示した。
【００４２】
電源境界の数に応じて上述したような構成が採用される理由を、図１０Ａ〜図１４Ｂを参照して説明する。なお、図１０Ａ〜図１４Ｂにおいて、電源の傍に記載されている斜体且つ太字の数字は、電源境界に必要な電力を「１」とした場合の電源容量（保有電力量）を示す。
【００４３】
各負荷グループを電源境界とし且つ各負荷グループについての電源を冗長化するための最も簡単な方法は、電源境界の数が１つ増える都度に電源の数を２つ増やす方法である。
【００４４】
具体的には、例えば、図１０Ａに示すように、電源境界の数が１の場合、その一つの電源境界Ｇ１に対して、冗長化された電源Ｂ１及びＲ１が備えられる。図１０Ｂに示すように、電源境界の数が２に増えた場合、増えた電源境界Ｇ２に対して、冗長化された電源Ｂ２及びＲ２が備えられる。図１０Ｃに示すように、電源境界の数が３に増えた場合、増えた電源境界Ｇ３に対して、冗長化された電源Ｂ３及びＲ３が備えられる。図１０Ｄに示すように、電源境界の数が４に増えた場合、増えた電源境界Ｇ４に対して、冗長化された電源Ｂ４及びＲ４が備えられる。
【００４５】
本実施形態の上述した一つの特徴によれば、第一電源からＮ本の第一経路を介してＮ個の電源境界に電力が供給され、それらＮ個の電源境界に、異なるＮ個の第二電源からＮ本の第二経路を介して電力が供給される構成となる（Ｎは２以上の整数）。また、第一電源と第二電源の入力が別の系統にされる。
【００４６】
このため、電源境界の数が２〜４の場合において、第一電源を一つにまとめ、その一つにまとめられた第一電源から全ての電源境界に電力が供給されるようにした場合、給電部分の構成は、図１２Ａ〜図１３Ａに示す通りとなる。すなわち、電源境界の数が２の場合には、図１２Ａに示すように、一つの第一電源Ｂ１から二つの電源境界Ｇ１及びＧ２に電力が供給され、それら二つの電源境界Ｇ１及びＧ２に、異なる二つの第二電源Ｒ１及びＲ２からそれぞれ電力が供給される。電源境界の数が３の場合には、図１２Ｂに示すように、一つの第一電源Ｂ１から三つの電源境界Ｇ１〜Ｇ３に電力が供給され、それら三つの電源境界Ｇ１〜Ｇ３に、異なる三つの第二電源Ｒ１〜Ｒ３からそれぞれ電力が供給される。電源境界の数が４の場合には、図１３Ａに示すように、一つの第一電源Ｂ１から四つの電源境界Ｇ１〜Ｇ４に電力が供給され、それら四つの電源境界Ｇ１〜Ｇ４に、異なる四つの第二電源Ｒ１〜Ｒ４からそれぞれ電力が供給される。図１２Ａ〜図１３Ａに示した構成によれば、電源境界の数が２〜４のそれぞれにおいて、電源の数を、図１０Ｂ〜図１１Ｂに示した構成における電源の数よりも少なくすることができる。
【００４７】
図１２Ａ〜図１３Ａによれば、第二電源の必要とされる数は、一つの第一電源から供給される電力が経由する第一経路（一つの第一電源に対応した第一経路）の最大数である。このため、一つの第一電源に対応した第一経路の最大数を減らせれば、第二電源の数を減らすことができる。
【００４８】
以上の観点から、電源境界の数が３及び４の場合に関しては、下記の通りに、電源をまとめることができる。
【００４９】
すなわち、電源境界の数が３の場合、図１３Ｂに示すように、第一電源Ｂ１に対応した第一経路の数が３から２に減らされ、それに伴い、第一電源Ｂ２が用意され、第一電源Ｂ２から一本の第一経路を介して電源境界Ｇ３へ給電されるようにする。これにより、第二電源の数を３から２に減らすことが可能となる。つまり、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２から、それぞれ、第一電源Ｂ１からの給電先である電源境界Ｇ１及びＧ２に給電され、残りの電源境界Ｇ３には、第二電源Ｒ１から給電される。
【００５０】
電源境界の数が４の場合、図１４Ａに示すように、第一電源Ｂ１に対応した第一経路の数が４から３に減らされ、それに伴い、第一電源Ｂ２が用意され、第一電源Ｂ２から一本の第一経路を介して電源境界Ｇ４へ給電されるようにする。これにより、第二電源の数を４から３に減らすことが可能となる。つまり、異なる第二電源Ｒ１〜Ｒ３から、それぞれ、第一電源Ｂ１からの給電先である電源境界Ｇ１〜Ｇ３に電力が供給され、残りの電源境界Ｇ４には、第二電源Ｒ１から電力が供給される。
【００５１】
電源境界の数が４の場合、図１４Ｂに示すように、更に電源をまとめることができる。すなわち、第一電源Ｂ１に対応した第一経路の数が３から２に減らされ、それに伴い、第一電源Ｂ２に対応した第一経路の数が、１から２に増やされる。第一電源Ｂ２から二本の第一経路を介して電源境界Ｇ３及びＧ４へ電力が供給されるようにする。これにより、第二電源の数を３から２に減らすことが可能となる。つまり、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２から、それぞれ、第一電源Ｂ１からの給電先である電源境界Ｇ１及びＧ２に電力が供給され、残りの電源境界Ｇ３及びＧ４にも、それぞれ、異なる第二電源Ｒ１及びＲ２から電力が供給される。図１４Ｂに示す構成によれば、電源の数が５から４に減ることになる。
【００５２】
なお、図１４Ｂによれば、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２の電源容量は、それぞれの電源の給電先である２つの電源境界に必要な電力の和「２」である。つまり、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｒ１及びＲ２の電源容量を同じにすることができる。このため、複数の負荷グループの電源が一種類で済む。
【００５３】
電源の数をなるべく少なくでき且つ一種類の電源で済むようにするために、上記式（１）において、電源境界の数ｑが、ｐ２であることが望ましい（ｐは２以上の整数）。例えば、ｑ＝９の場合、給電部分の構成を図９Ｂに示した構成にすることができるが、その構成によれば、電源Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｒ１、Ｒ２及びＲ２の電源容量は、電源境界に必要な電力を「１」とした場合、それぞれ「３」となる。つまり、電源境界Ｇ１〜Ｇ９についての電源が一種類で済む。
【００５４】
以下、第一の実施形態に係るストレージシステムの具体的な構成例を説明する。なお、以下の説明では、
図１５は、第一の実施形態に係るストレージシステム３００の構成の概要を示す。
【００５５】
ストレージシステム３００は、一以上の筐体７０１で構成することができる。筐体７０１は、増設又は減設が可能である。各筐体７０１には、ＡＣ（交流）入力１及びＡＣ入力２から給電される。ＡＣ入力１及び２は、それぞれ、例えば商用電源である。
【００５６】
図１６は、ストレージシステム３００が有する一つの筐体７０１における給電部分の構成の詳細を示す。
【００５７】
ストレージシステム３００は、コントローラ（図示せず）と、複数のＨＤＤ７０２とを備える。一つの筐体７０１に、コントローラと複数のＨＤＤ７０２の全部又は一部とが備えられていても良いし、コントローラは無くても良い。コントローラは、図示しない外部装置（例えばホスト計算機又は他のストレージシステム）から、論理ボリュームを指定した入出力要求を受け、その入出力要求に従い、指定されている論理ボリュームの基になっているＨＤＤ７０２にデータを書き込む、又は、指定されている論理ボリュームの基になっているＨＤＤ７０２からデータを読み出す。論理ボリュームは、ＲＡＩＤ（Redundant Array of Independent (or Inexpensive) Disks）グループ７０３を構成する全てのＨＤＤ７０２を基に形成される。ＲＡＩＤグループは、ＥＣＣ（Error Correcting Code）グループ又はパリティグループと呼ばれることがある。ＲＡＩＤグループには、所定のＲＡＩＤレベルに従ってデータが記憶される。
【００５８】
一つの筐体７０１に、例えば、４つの電源境界（負荷グループ）Ｇ１〜Ｇ４が備えられている。各電源境界Ｇ１〜Ｇ４は、二以上のＨＤＤ７０２で構成されている。図１６に示すように、異なる電源境界Ｇ１〜Ｇ４にそれぞれ含まれているＨＤＤ７０２で、ＲＡＩＤグループ７０３が構成されている（図示の例では、例えば、いわゆる３Ｄ＋１ＰのＲＡＩＤグループ７０３が構成されている）。言い換えれば、ＲＡＩＤグループ７０３が、複数の電源境界Ｇ１〜Ｇ４に跨っている。なお、ＲＡＩＤグループ７０３は、複数の筐体７０１に跨っていても良い（例えば、電源境界Ｇ１〜Ｇ４にそれぞれ含まれているＨＤＤと、他の筐体７０１内の電源境界に含まれているＨＤＤとでＲＡＩＤグループが構成されても良い）。
【００５９】
電源境界Ｇ１〜Ｇ４がそれぞれ有するＨＤＤの数や、各ＨＤＤの消費電力は同じである。それ故、電源境界Ｇ１〜Ｇ４に必要とされる電力は同じである。
【００６０】
電源境界の数が４であり、図１４Ｂに示した構成を採用するため、四つの電源ユニットＵ１〜Ｕ４が備えられる。なお、各電源ユニットＵ１〜Ｕ４内には、第一電源又は第二電源として、高電圧の電源と低電圧の電源のセット、具体的には、例えば、１２Ｖ電源と５Ｖ電源のセットが設けられている。１２Ｖ（ボルト）及び５Ｖは、ＨＤＤの一般的な要求電圧である。電源ユニットＵ１内の１２Ｖ電源（及び５Ｖ電源）から、電源境界Ｇ１及びＧ２（具体的には、電源境界内の全てのＨＤＤ７０２）に給電され、それらの電源境界Ｇ１及びＧ２に、異なる電源ユニットＵ３及びＵ４内の１２Ｖ電源（及び５Ｖ電源）から給電される。１２Ｖ電源と５Ｖ電源のうちのいずれか一方が電源ユニットに無くても良い。
【００６１】
本実施形態では、前述したように、少なくとも上記式（１）で得られる数の電源（１２Ｖ電源及び／又は５Ｖ電源）が用意される。各電源につき、１系統の入力と、１系統以上の給電経路が用意される。各給電経路には、逆流防止素子（例えばダイオード）が設けられる。そして、複数の電源が入力１系統（ＡＣ入力１）と入力２系統（ＡＣ入力２）に振り分けられ、各入力系統に接続された電源群ごとに、電源境界の数だけ給電経路（第一経路及び第二経路のそれぞれ）が備えられる。入力１系統からの電力に基づく電力を供給する、電源ユニットＵ１（Ｕ２）内の電源（１２Ｖ電源及び５Ｖ電源のそれぞれ）からは、二本の第一経路を介して二つの電源境界に電力が供給され、それら二つの電源境界には、入力２系統からの電力に基づく電力を供給する、電源ユニットＵ３及びＵ４の電源（１２Ｖ電源及び５Ｖ電源）からは、それぞれ二本の第二経路を介して電力が供給される。
【００６２】
本実施形態では、入力１系統及び入力２系統はＡＣ入力のため、各電源ユニット内の電源はＡＣ／ＤＣ（直流）電源（ＡＣ／ＤＣコンバータ）である。なお、各電源ユニット内の電源の入力は、ＤＣ入力であっても良く、その場合には、各電源ユニット内の電源はＤＣ／ＤＣ電源（ＤＣ／ＤＣコンバータ）であっても良い。
【００６３】
図１６に示した構成によれば、一つの筐体７０１内でＲＡＩＤグループが構成されている。このため、例えば、ＨＤＤの数が少ないストレージシステムにおいては、筐体７０１の数を最適にでき、以って、小規模のストレージシステムを実現することが期待できる。また、小規模構成であっても、マザーボードのショート障害等によるＨＤＤの影響範囲（閉塞範囲）を制限でき、以って、信頼性の高いストレージシステムが期待できる。
【００６４】
また、図１６に示した構成によれば、電源ユニット内の電源はＡＣ／ＤＣ電源であり、別途ＤＣ／ＤＣ電源を有する必要が無い。このため、給電部分を安価にできるとともに、電力変換の回数が少なく故に電力ロスが少なくなることが期待できる。
【００６５】
また、図１６に示した構成によれば、最低限の電源数で、各負荷グループについての電源の冗長化と所望の数の電源境界を構成することの両方を実現できる。具体的には、電源境界の数が４以上の場合には、それら両方を、電源境界の数以下の電源数で実現することができる。
【００６６】
以上が、第一の実施形態についての説明である。なお、一つの筐体７０１に存在する電源境界の数は、４に限らず、例えば、図１７に示すように、８であっても良い。この場合、八つの電源境界Ｇ１〜Ｇ８のそれぞれに含まれるＨＤＤ７０２でＲＡＩＤグループが構成される。つまり、例えば、３Ｄ＋１ＰのＲＡＩＤグループ７０３に代えて７Ｄ＋１ＰのＲＡＩＤグループ７０３´が構成される。また、図９Ａを参照した説明によれば、第一電源及び第二電源の総数は６個である。このため、図１７に示すように、一つの筐体７０１´に六つの電源ユニットＵ１〜Ｕ６が備えられ、ＡＣ入力１からの電力を受ける一方の電源ユニットＵ１〜Ｕ３には、第一電源（１２Ｖ電源と５Ｖ電源のセット）が備えられ、ＡＣ入力２からの電力を受ける他方の電力ユニットＵ４〜Ｕ６には、第二電源（１２Ｖ電源と５Ｖ電源のセット）が備えられる。
【実施例２】
【００６７】
以下、本発明の第二の実施形態を説明する。その際、第一の実施形態との相違点を主に説明し、第一の実施形態との共通点については説明を省略或いは簡略化する。
【００６８】
図１８は、本発明の第二の実施形態に係るストレージシステムが有する一つの筐体８０１における給電部分の構成の詳細を示す。
【００６９】
図１６に示した構成における電源ユニットＵ１〜Ｕ４に代えて、電源ユニットＵ１１及びＵ２２が採用されている。言い換えれば、二つの１２Ｖ電源と二つの５Ｖ電源が一つの電源ユニットにまとめられている。これにより、電源ユニットの数を減らすことができ、以って、給電部分を安価に構成することが期待できる。
【００７０】
また、各電源ユニットＵ１１及びＵ１２では、各セット（１２Ｖ電源と５Ｖ電源のセット）につき、高電圧電源である１２Ｖ電源が低電圧電源である５Ｖ電源の上位に存在する。１２Ｖ電源が、ＡＣ入力１（又はＡＣ入力２）からのＡＣ電圧を１２ＶのＤＣ電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータである。５Ｖ電源が、１２Ｖ電源からの１２ＶのＤＣ電圧を５ＶのＤＣ電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータである。そのＤＣ／ＤＣコンバータは、例えば、非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータである。これにより、給電部分をさらに安価に構成することが期待できる。
【実施例３】
【００７１】
以下、本発明の第三の実施形態を説明する。その際、第二の実施形態との相違点を主に説明し、第二の実施形態との共通点については説明を省略或いは簡略化する。
【００７２】
図１９は、本発明の第三の実施形態に係るストレージシステムが有する一つの筐体９０１における給電部分の構成の詳細を示す。
【００７３】
各電源ユニットＵ１１及びＵ１２内の電源からの給電先（負荷）として、ＨＤＤの他に、I／F制御回路１９０５Ａ〜１９０５Ｄがある。各I/F制御回路１９０５Ａ〜１９０５Ｄには、ＨＤＤ７０２等の活線挿抜（ホットスワップ）において給電経路の電圧変動を抑制するための突入電流防止回路が設けられている。
【００７４】
また、本実施形態では、ＨＤＤ７０２の活線挿抜においてＨＤＤ７０２内部に流入する突入電流を突入防止回路（例えば抵抗値）１９０１Ａ〜１９０１Ｄによって制限することができる。このため、ＨＤＤ７０２が挿入される際、コンタクトのシーケンスにより、突入防止回路１９０１Ａが最初に接続されることになる。
【００７５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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