(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストレージデバイスに格納したコンテンツを再生する情報処理装置において、
前記ストレージデバイスから先読みしたコンテンツを保持するバッファと、
前記ストレージデバイスの性能を保持する手段と、
前記ストレージデバイスの電力プロファイルとを備え、
前記ストレージデバイスの性能と前記ストレージデバイスの電力プロファイルと前記コンテンツのメタデータとに基づき、前記ストレージデバイスの平均消費電力または最大消費電力を算出し、
前記算出された平均消費電力または最大消費電力に基づき、前記ストレージデバイスのバッファ容量を変更し、
前記コンテンツを前記バッファに先読みした後に、前記バッファと前記コンテンツの再生レートの関係とに基づき、前記バッファ内の再生時間を求め、
前記求めた再生時間と、前記算出された平均消費電力または最大消費電力とに基づき、前記ストレージデバイスの動作モードを決定することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記コンテンツのメタデータは、前記コンテンツの再生レートであることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記コンテンツの再生レートは、コンテンツのヘッダ情報／管理情報から読み出されることを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記コンテンツのメタデータの再生レート毎に、前記バッファのバッファ容量の対応表を保持することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記ストレージデバイスの性能として、前記ストレージデバイスの転送性能と起動時間またはアクティブに移行する時間を計測する性能計測手段を備えることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記動作モードは、アクティブ、アイドル、スタンバイ、スリープのいずれかであって、前記電力プロファイルは、いずれかの動作モードの平均消費電力または最大消費電力を含むことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記電力プロファイルは、さらに、前記ストレージデバイスの転送性能、または、起動時もしくはアクティブモードに遷移するときの平均消費電力もしくは最大消費電力、または、起動時もしくはアクティブモードに遷移するときの所要時間を含むことを特徴とする請求項６記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記電力プロファイルは、前記ストレージデバイスに保持され、
前記性能計測手段により情報が書き込まれるか、または、工場出荷時に情報が書き込まれることを特徴とする請求項５記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記ストレージデバイスのバッファのバッファ容量は、この情報処理装置の主記憶上にとられるバッファの容量とストレージ上のキャッシュメモリ上にとられるバッファの容量の総和であることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記バッファに複数のコンテンツのデータが保持されることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記バッファに複数のコンテンツのデータが保持される場合に、各々のコンテンツの再生ビットレートに応じて、割り当てるバッファ容量を決定することを特徴とする請求項１０記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記バッファに複数のコンテンツのデータが保持される場合に、各々のコンテンツの再生ビットレートに応じて割当てるバッファ容量であって、各々のコンテンツに割当てたバッファ内のデータの再生時間が等しくなるように割当てるバッファ容量を決定することを特徴とする請求項１１記載の情報処理装置。
【請求項１３】
この情報処理装置は、ネットワークに接続され、前記バッファに先読みされたコンテンツをネットワークを介して他の機器に配信することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記コンテンツは、ストリーム変換をおこなった後に配信されることを特徴とする請求項１３記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記コンテンツは、ストリーム変換をおこなわないで配信されることを特徴とする請求項１３記載の情報処理装置。
【請求項１６】
前記ストレージデバイスがアクティブモードでないときからアクティブモードに移行するまでの時間をＴ、前記ストレージデバイスのバッファ容量をＱ、前記コンテンツの再生レートをＢＷｅｘ、前記ストレージデバイスのデータ転送速度をＢＷｓｔ、前記ストレージデバイスのアクティブモードの平均消費電力または最大消費電力の電力値をＰａ、前記ストレージデバイスのアクティブモードでないときの各々のモードの平均消費電力または最大消費電力の電力値をＰｉ、前記ストレージデバイスのアクティブモードでないときからアクティブモードに移行するときのの平均消費電力または最大消費電力の電力値をＰｋとしたときに、Ｐ＝（Ｐｋ−Ｐｉ）×Ｔ× ＢＷｅｘ／Ｑ＋（Ｐａ−Ｐｉ）× ＢＷｅｘ／ＢＷｓｔ＋Ｐｉを小さくするようなモードに遷移することを特徴とする請求項３記載の情報処理装置。
【請求項１７】
前記ストレージデバイスがアクティブモードでないときからアクティブモードに移行するまでの時間をＴ、前記ストレージデバイスのバッファ容量をＱ、前記コンテンツの再生レートをＢＷｅｘ、前記ストレージデバイスのデータ転送速度をＢＷｓｔ、前記ストレージデバイスのアクティブモードの平均消費電力または最大消費電力の電力値をＰａ、前記ストレージデバイスのアクティブモードでないときの各々のモードの平均消費電力または最大消費電力の電力値をＰｉ、前記ストレージデバイスのアクティブモードでないときからアクティブモードに移行するときの平均消費電力または最大消費電力の電力値をＰｋとしたときに、 Ｐ＝（Ｐｋ−Ｐｉ）×Ｔ× ＢＷｅｘ／Ｑ＋（Ｐａ−Ｐｉ）× ＢＷｅｘ／ＢＷｓｔ＋Ｐｉを小さくするようなバッファ容量Ｑをとることを特徴とする請求項３記載の情報処理装置。
【請求項１８】
情報処理装置によって再生されるコンテンツを格納するストレージデバイスにおいて、
このストレージデバイスの性能を保持する手段と、
このストレージデバイスの各々の動作モードでの平均消費電力または最大消費電力に関する情報を含む電力プロファイルを保持する手段とを備え、
前記情報処理装置は、前記ストレージデバイスから先読みしたコンテンツを保持するバッファを有し、前記ストレージデバイスの性能と前記ストレージデバイスの電力プロファイルと再生するコンテンツの再生レートに基づき、前記ストレージデバイスの平均消費電力または最大消費電力を算出し、
前記算出された平均消費電力または最大消費電力に基づき、前記ストレージデバイスのバッファ容量を変更し、
前記コンテンツを前記バッファに先読みした後に、前記バッファと前記コンテンツの再生レートの関係とに基づき、前記バッファ内の再生時間を求め、
前記求めた再生時間と、前記算出された平均消費電力または最大消費電力とに基づき、前記ストレージデバイスの動作モードを決定することを特徴とするストレージデバイス。
【請求項１９】
ストレージデバイスに格納したコンテンツを再生するメディアプレーヤにおいて、
前記ストレージデバイスから先読みしたコンテンツを保持するバッファと、
前記ストレージデバイスの性能を保持する手段と、
前記ストレージデバイスの電力プロファイルとを備え、
前記ストレージデバイスの性能と前記ストレージデバイスの電力プロファイルと再生されたコンテンツの再生レートに基づき前記ストレージデバイスの平均消費電力または最大消費電力を算出し、
前記算出された平均消費電力または最大消費電力に基づき、前記ストレージデバイスのバッファ容量を変更し、
前記コンテンツを前記バッファに先読みした後に、前記バッファと前記コンテンツの再生レートの関係とに基づき、前記バッファ内の再生時間を求め、
前記求めた再生時間と、前記算出された平均消費電力または最大消費電力とに基づき、前記ストレージデバイスの動作モードを決定することを特徴とするメディアプレーヤ。
【請求項２０】
前記ストレージデバイスの性能として、前記ストレージデバイスの転送性能と起動時間またはアクティブに移行する時間を計測する手段を備えることを特徴とする請求項１９記載のメディアプレーヤ。
【請求項２１】
コンテンツを再生する情報処理装置のストレージデバイス制御方法において、
（１）前記ストレージデバイスの性能を測定するステップ、
（２）前記ストレージデバイスの動作モードの平均消費電力を算出するステップ、
（３）前記コンテンツの再生レートを読出すステップ、
（４）コンテンツの先読みバッファのバッファ容量を決定するステップ、
（５）前記コンテンツの先読みバッファに、コンテンツを読込むステップ、
（６）コンテンツの先読みバッファのバッファ容量を再設定、または、先読みバッファへの読出しサイズを設定するステップ、
（７）前記（１）（２）（３）の手順から得られる値と、バッファ容量に基づいて、前記ストレージデバイスの最適な動作モードを決定するステップ、
（８）前記決定された動作モードに従って、前記ストレージデバイスを動作させるステップ
とを有し、
前記（１）ないし前記（４）のステップの後に、前記（５）ないし前記（８）のステップを繰り返すことを特徴とするストレージデバイス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置に係り、音楽コンテンツ、ビデオコンテンツを再生する携帯用音楽プレーヤ、メディアプレーヤに用いて好適な情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯用の音楽プレーヤは、従来のテープ、ＣＤ、ＭＤから再生するタイプから、ハードディスクやフラッシュメモリにコンテンツを記憶して再生するものが主流となってきている。特に、ハードディスクを使うタイプの音楽プレーヤは、フラッシュメモリに比べて容量が大きいという利点があり、ヘビーなユーザに好まれている。また、大容量のビデオデータを記憶して再生する携帯用のメディアプレーヤもハードディスクを搭載するタイプが主流となっている。
【０００３】
しかしながら、ハードディスクを搭載する情報処理装置は、その機構上、稼動部分があるためフラッシュメモリなどの半導体メモリにコンテンツを記憶するタイプに比べて、消費電力が大きくなるという弱点がある。
【０００４】
一般に、情報処理装置に搭載するストレージデバイスとして、光ディスクドライブやハードディスクドライブがあるが、これらドライブは記録再生メディアを回転させ、読み取りないし読み書きヘッドを記録再生メディア上のトラックに位置合わせし、データの読み取りないし読み書きをおこなう。実際のデータの読み取りないし読み書きのために、ドライブのモータを始動し、記録再生メディアの回転が安定しトラック上でヘッドの位置合わせに成功して初めてデータの読み取りないし書き込みが可能となり、また、読み取りないし書き込み後もドライブは回転と場合においてはヘッドの位置合わせを継続する。すなわち、読み取りないし書き込みの前後に、かなりのエネルギー（電力と時間の積）が必要となる。
【０００５】
以下の特許文献１の「節電モードにより音楽記録媒体を再生するコンピュータシステム」においては、光ディスクドライブの消費電力からＣＰＵの消費電力に着目し、音楽記録媒体の再生時、ＣＰＵが音楽記録媒体の再生中のトラックの再生時間を参照し、現在時間から算定した再生終了時間にタイマを設定しＣＰＵが省電力モードに遷移することによりＣＰＵの消費電力を低減する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５６０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
情報処理装置がデータを読み書きする期間の前後も、ドライブのモータは記録再生メディアを回転させ、トラック上でヘッドの位置合わせをおこなっており、モータとヘッドの位置合わせに電力を浪費している。
【０００８】
特に、音声ないし音楽や動画の再生では、音声ないし音楽や動画のファイルは細切れに三々五々読出すため、モータとヘッドの位置合わせは継続したままのいわゆるアクティブ状態にあり、データを再生するときの消費電力が浪費されるという問題点があった。
【０００９】
ストレージデバイスが独自に消費電力の低いモードを実装し、ストレージデバイス内部のコントローラが自発的にモードを切り換える場合には、コントローラによるモード切換えの節電効果は限定的なものになる。というのも、再生するファイルの再生ビットレートによって読み出す間隔と容量は異なるため、元来、情報処理装置からの読出しコマンドに対して受動的に動作するコントローラが実効的にモードを切り換えることはできないからである。
【００１０】
また、情報処理装置においてバッファを用意し用意したバッファの容量単位でまとめて読み出した後ストレージデバイスのモードを切り換える場合も、再生ビットレートが高くなったり、ストレージデバイスの転送性能が低いか動的に低くなったりしたときには、データの読出し間隔が短くなる。そのため、バッファ容量が固定で読出し後に、すぐに、モードの切換えをおこなう装置では、モード切換えに伴うオーバヘッドが読出し間隔より大きくなりバッファアンダーランを招き再生が途切れる不具合がある。そのために、再生ビットレートの高いファイルは再生できないという問題点があった。
【００１１】
また、従来のストレージデバイスを用いた情報処理装置では、再生ビットレートが高くなったり、ストレージデバイスの転送速度が劣化したりストレージデバイスが遅いものであっても、モードの切換えの可否判定は、再生ビットレートやストレージデバイスの転送性能、情報処理装置のバッファの容量の情報を得る手段が存在しなかった。そのために、これら情報に基づくモード切換えの判定をおこなうことができず、モード切換えによる節電をおこなうことはできなかった。
【００１２】
上記従来技術においては、バッファを利用した節電モードとノーマルモードを切り換えて消費電力を低減するシステムは、開示されているが、バッファに蓄えられたデータを、消費電力が少なくなるような最適なモードで再生する技術は開示されていない。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、ストレージデバイスを有する情報処理装置において、コンテンツを再生するための先読みバッファへのデータ読出し後に移行する最適の遷移モードを決定し、コンテンツの再生を途切れることなく、かつ、消費電力を低減しうるような情報処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の情報処理装置は、ストレージデバイスの性能測定部と、読み書きのスケジューラと読み出したデータを蓄えておく可変容量バッファ、ストレージデバイスのモード毎の消費電力値等の情報を格納したファイルである電力プロファイルから構成される。
【００１５】
この構成で、性能測定部がモータの始動からデータを読み出すまでのストレージデバイスの起動時間と、試験的に所定の容量のデータを読み出したり書き込み、その所要時間からストレージデバイスのデータ転送性能を測定する。
【００１６】
スケジューラは、ストレージデバイスの電力プロファイルを読み出す。
【００１７】
また、スケジューラは再生する音声や音楽や動画のファイルについて、当該ファイルの先頭部位ないしメータデータの格納されている部位を読出し、このメタデータから再生ビットレートと再生時間を抽出する。
【００１８】
スケジューラは、性能測定部が測定したストレージデバイスの性能と、電力プロファイルと再生ビットレートと再生時間から、バッファの容量と一度にストレージデバイスからバッファに読み出すデータの容量を決定し、読み出した後、速やかにストレージデバイスのモードを消費電力が少なくなるような最適モードに切換える。また、性能測定部を持たないときには、電力プロファイルにストレージデバイスの性能が書き込まれていてもよい。
【００１９】
この手段によれば、性能測定部がストレージデバイスの起動時間とデータ転送性能を測定し、スケジューラがストレージデバイスの電力プロファイルと再生ファイルのメタデータから再生ビットレートを読出す。そして、性能測定部が測定したストレージデバイスの起動時間とデータ転送性能から、バッファ容量および一度にストレージデバイスからバッファに読み出すデータの容量を決定し、ファイルの読出し間隔を調整し、読出し間隔の間は、最適なモードに切り換えることにより、消費電力を低減することが可能になる。
【００２０】
また、スケジューラは、データ転送性能と再生ビットレートと、バッファの容量および一度にストレージデバイスからバッファに読み出すデータの容量、モードの切換えの可否の判定が可能なので、再生ビットレートの高いファイル再生するとき、転送性能の低いストレージデバイスの利用するとき、動的な転送性能の劣化するときには、モードの切換えを抑止するため、滞りなくファイルの読出しと再生ができ、コンテンツを再生するときには、途切れなどが生じることがない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ストレージデバイスを有する情報処理装置において、コンテンツを再生するための先読みバッファへのデータ読出し後に移行する最適の遷移モードを決定し、コンテンツの再生を途切れることなく、かつ、消費電力を低減しうるような情報処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１２を用いて説明する。
【００２３】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図１１を用いて説明する。
【００２４】
先ず、図１および図２を用いて本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の構成図である。
図２は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のメモリマップを示す図である。
【００２５】
本実施形態に係る情報処理装置は、図１（ａ）（ｂ）に示されるように、ＣＰＵに、主記憶装置と補助記憶装置であるＨＤＤ（Hard Disk Drive）がバスを介して結合された形態である。図１（ａ）（ｂ）とは、図１（ｂ）がチップセットを有していることが異なっている。
【００２６】
本発明に用いて好適なものは、ノート型のパーソナルコンピュータ、携帯用の音楽プレーヤ、携帯用のメディアプレーヤなどの特に低消費電力機能が要請されるものである。
【００２７】
図１（ａ）に示される情報処理装置は、ＣＰＵ１には、バスを介してハードディスク２と主記憶装置３、表示装置およびスピーカ４が接続されている。また、高性能なＣＰＵの場合には、図１（ｂ）に示されように、ＣＰＵ１にチップセット２１を介してハードディスク３を接続し、主記憶装置３ｍをチップセット２１に接続する構成か、ＣＰＵ１とチップセット２１で共有する主記憶装置３ｓの構成をとる。
【００２８】
また、図１（ｂ）の情報処理装置のチップセット２１は、ＣＰＵバスと入出力バスと主記憶バスをつなぐノースブリッジであるが、ハードディスクのＡＴＡバスを接続するコンパニオンチップ、バスアダプタ、あるいは、単純なディスクリート部品のレベル変換チップでもよい。
【００２９】
また、図１（ｂ）に示される情報処理装置の表示装置およびスピーカ４は、ＣＰＵ１に接続されているが、表示装置およびスピーカ４をチップセット２１に接続して、主記憶装置装置３ｍの一部をビデオＲＡＭとして利用しチップセット２１が表示装置およびスピーカ４に表示データと音声データを転送する形態にしてもよい。
【００３０】
本実施形態に係る情報処理装置の消費電力を低減するための制御は、ソフトウェアで実現されており、構成する機能は主記憶装置３,３ｓ,３ｍ上に展開される。主記憶装置３のマッピングは、図２に示されるように、主記憶装置３のアドレス下位に、システム領域、バッファ領域、ユーザデータ領域の順に分割して、各モジュールを配置するものである。システム領域では、その下位アドレス側にＯＳが、上位アドレス側にアプリケーション１４が実装される。図では、ＯＳを構成する機能の一部、性能測定部１１、スケジューラ１２、ファイルシステム１３、仮想ファイルシステム１５を図示している。
【００３１】
バッファ領域は、ソフトウェアやハードウェアの構成情報を格納するテーブル３２とデータバッファ３１が配置され、図示しないがＯＳが一時ファイルを配置することもある。
【００３２】
テーブル３２は、動的に更新され、データバッファ３１はＯＳが動的にサイズを変更する。上位のユーザデータ領域は仮想ファイルシステム１５が管理する領域であり、ユーザが追加したアプリケーションやファイルを格納する。この領域のファイルは、仮想ファイルシステム１５とファイルシステム１３が介在することで、ハードディスク２との間でコピーや移動が可能である。
【００３３】
次に、図３および図４を用いて、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の動作について説明する。
図３は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の各部の機能とデータフローの概要を示す図である。
図４は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の処理を示すフローチャートである。
【００３４】
先ず、ＯＳ起動時に、図３に示される性能測定部１１は、タイマ１０を参照しながら、ハードディスク２の起動と読出しをおこない、データバッファ３１へのデータの到着時刻を計測して、バンド幅などを計算してスケジューラ１２に結果を渡す（図４の１２００）。この性能測定部１１による性能測定については、後に詳述する。
【００３５】
ＯＳ起動後、ユーザがアプリケーション１４を起動し再生するファイルが指示されると、スケジューラ１２はアプリケーション１４から示された再生ビットレートと、ハードディスクの電力プロファイルと性能測定部１１の測定結果を参照し、ハードディスク２のモード毎の平均消費電力の算定するためのパラメタを算出する（１２０１）。この平均消費電力の算定式については後に詳説する。電力プロファイルには、ストレージデバイスの各動作モードの平均消費電力または最大消費電力が格納されている。また、起動時、アクティブになるまでの平均消費電力または最大消費電力、所要時間やストレージデバイスの転送性能（バンド幅）が含まれていてもよい。
【００３６】
図３に示したスケジューラ１２は、再生ビットレート毎にバッファ容量のデフォルト値、あるいは、最低値を保持・把握しており、スケジューラ１２はこのデフォルト値とバッファ領域の余裕を勘案しながら、１２０１で得られたパラメタに基づいて、ハードディスク２のモード毎の平均消費電力の算出式により、確保可能なバッファ容量に対するハードディスク２のモード毎の平均消費電力を得る。そして、得られたハードディスク２のモード毎の平均消費電力の大小関係からハードディスク２をアイドル期間に遷移させるモードと適切なバッファの容量を決定し、データバッファ１２に領域の確保を指示する（１２０２）。アイドル期間に遷移させるモードとバッファ容量決定のアルゴリズムの詳細についても後に説明する。
【００３７】
データバッファ１２がバッファを確保すると、スケジューラ１２は、ファイルシステム１３にファイルの読出しを指示し、ファイルシステム１３は、ハードディスク２上の格納位置と読出し量を埋め込んだ読出しコマンドをハードディスク２に送る（１２０５）。
【００３８】
ハードディスク２から読み出したデータは、ハードディスク２上のディスクキャッシュ２０に蓄えられ、逐次、主記憶装置３上のバッファ３１を介してアプリケーションケーション１４にわたされる。
【００３９】
データバッファ３１にデータが充足しているとき、アプリケーション１４は、コンテンツの再生を開始して、表示装置およびスピーカ４に、データに基づいたコンテンツの表示や再生をおこなう。データバッファ３１の充足が完了し、先読みしたデータがバッファ内に充満すると（１２０７）、アイドル期間を迎える。
【００４０】
ここで、アイドル期間とは、データにアクセスをおこなっていない待ち状態の期間であり、以下の三種類のモードがある。
【００４１】
スリープモードは、読出しヘッドのサーボを停止し、ディスクを回転させるモータを停止させ、ハードディスク２に搭載されたコントローラチップ（ＨＤＣ）のほとんどの回路を停止させるモードである。
【００４２】
スタンバイモードは、読出しヘッドのサーボを停止し、ディスクを回転させるモータを停止しているが、コントローラチップの回路は停止していないモードである。
【００４３】
アイドルモードは、読出しヘッドのサーボは停止しているが、ディスクを回転させるモータは、回転数を下げた状態で回転させている状態である。
【００４４】
この三種のモードの内で、スリープモードが一番消費電力が小さくなり、アイドルモードの消費電力が一番大きくなり、スタンバイモードは、その中間である。
【００４５】
アイドル期間を迎えると、上記三種類のモードの内で消費電力を勘案して、最適モードの判定をおこない（１２０８）、最適モードと判定されたモードに遷移する（１２２１、１２２０、１２０９、１２１０）。
【００４６】
また、最適モードで上記のモードに遷移しないときには、アクティブモードのままである。アクティブモードは、データにアクセスをおこなっているか、アクセス可能な状態である。
【００４７】
最適モードの判定は、図４の１２０２の決定に従うが、情報処理装置が動作中にデータバッファ３１のバッファ容量に変化／変更があった場合、改めて、１２０２と同等のモードの判定をおこなう。
【００４８】
ハードディスク２が、スリープモード、あるいは、スタンドバイモードに遷移した場合（１２２１、１２２０）、ハードディスク２を停止させる（１２２２）。このときに、スケジューラ１２は、データ転送に備えハードディスク２を再起動する時刻をタイマ１０に設定しており、再起動時刻を迎えると（１２２３）、読出しに戻る（１２０３）。
【００４９】
アイドルモードの場合、バッファの残量を監視し、残りわずかになると（１２１０）、読出しに戻る（１２０３）。
【００５０】
複数のファイルを同時に再生する場合（１２０３）、並列でファイルのデータの読出しをおこなう（１２０４）。バッファの容量とファイル毎の読出し量は、スケジューラ１２が決定し動的に変更する（１２０６）ので、前述の通り、変更の度に改めて、図４の１２０２と同等のモードの判定をやり直し（１２０８）、最適モードと判定されたモードに遷移する。
【００５１】
次に、図５ないし図７を用いて、スケジューラ１２が平均消費電力の算出するアルゴリズムと、性能測定部１１が性能測定をおこなう手順について説明する。
図５は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のハードディスクの消費電力を示す図である。
図６は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のハードディスクの平均消費電力とバッファ容量の関係を示す図である。
図７は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の性能測定手順を示すフローチャートである。
【００５２】
図５のグラフは、水平方向が時間、垂直方向が電力の大きさで、消費電力の時間経過を示している。図５において、時間は左から右に経過し、ハードディスク２で消費される電力が示されている。ハードディスク２を読み出すと、平均消費電力Ｐｋの仕事量と、平均消費電力Ｐａの仕事量、平均消費電力Ｐｉの仕事量が順番に消費される。
【００５３】
本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の電力制御方法では、Ｐｋ、Ｐａ、Ｐｉは、それぞれ、Ｐｋが読み出しデータの準備に要する仕事、Ｐａが読み出しに要する仕事、Ｐｉが読み出し後に消費される仕事を表す。これら仕事量の総和を時間平均することで一回の読出しに要する平均消費電力を求める。
【００５４】
ここで、バッファの容量をＱ、コンテンツの再生レートをＢＷｅｘとすると、一回の読出しに、時間Ｑ／ＢＷｅｘを要し、時間Ｑ／ＢＷｅｘを一周期として読出しを繰り返すことになる。
【００５５】
平均消費電力Ｐｋで示される仕事は、ハードディスク２のデータ読出しの前後の期間にモータやヘッドの位置合わせに消費される平均消費電力である。また、平均消費電力Ｐａはハードディスク２のデータ読出しに費やされる平均消費電力で、平均消費電力ＰｉはＰｋとＰａ以外の期間、いわゆるアイドル期間中に消費される平均消費電力である。
【００５６】
当然のことながら、これらの電力の間には、以下の（式１）の関係がある。
【００５７】
Ｐａ≧Ｐｋ≧Ｐｉ      …（式１）
ハードディスク２のアイドル期間に遷移させるモードには、前述のように、アクティブモード、アイドルモード、スタンバイモード、スリープモードがあり、それぞれ、その平均消費電力を、Ｐａｃｔ，Ｐｉｄｌｅ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐで表すことにする。
【００５８】
アクティブモードの平均消費電力Ｐａｃｔは、Ｐａで示される読出し後、アプリケーション１４またはファイルシステム１３が意図的にハードディスク２のモードを遷移させない場合の平均消費電力である。このアクティブモードでは、ハードディスク２は、Ｐａで示される読出しの後、読出しヘッドのサーボやモータの回転を停止させずに平均消費電力Ｐｉで待機し、次の読出しや書き込みのコマンドの到着を待っている。次のコマンドが到着すると、期間Ｔ０で示されるオーバヘッドの後に、コマンドの実行をおこなう。
【００５９】
アイドルモードの平均消費電力Ｐｉｄｌｅは、Ｐａで示される読出しの後、アプリケーション１４またはファイルシステム１３が意図的にハードディスク２のモードをアイドルモードに遷移させる場合の平均消費電力である。このアイドルモードでは、ハードディスク２は、アイドル期間中、読出しヘッドのサーボを停止しモータの回転数を下げる事で、平均消費電力Ｐｉ１で待機している。このモードに遷移した状態で、次のコマンド、例えば、読出しコマンドが到着すると、平均消費電力Ｐｋ１、期間Ｔ１で示されるオーバヘッドの後、再度、Ｐａで示される読出しをおこなう。
【００６０】
スタンバイモードの消費電力Ｐｓｔａｎｄｂｙは、Ｐａで示される読出しの後、アプリケーション１４またはファイルシステム１３が意図的にハードディスク２のモードをスタンドバイモードに遷移させる場合の平均消費電力である。このスタンバイモードでは、ハードディスク２は、アイドル期間中、読出しヘッドのサーボを停止しモータを停止する事で、平均消費電力Ｐｉ２で待機している。このモードに遷移した状態で、次のコマンド、例えば、読出しコマンドが到着すると、平均消費電力Ｐｋ２、期間Ｔ２で示されるオーバヘッドの後、再度、Ｐａで示される読出しをおこなう。
【００６１】
スリープモードの消費電力Ｐｓｌｅｅｐは、Ｐａで示される読出しの後、アプリケーション１４またはファイルシステム１３が意図的にハードディスク２のモードをスリープモードに遷移させる場合の平均消費電力である。このスリープモードでは、ハードディスク２は、アイドル期間中、読出しヘッドのサーボを停止しモータを停止させ、ハードディスク２に搭載されたコントローラチップ（ＨＤＣ）のほとんどの回路を停止させる事で、平均消費電力Ｐｉ３で待機している。このモードに遷移した状態で、次のコマンド、例えば、読出しコマンドが到着すると、平均消費電力Ｐｋ３、期間Ｔ３で示されるオーバヘッドの後、再度Ｐａで示される読出しをおこなう。
【００６２】
そして、オーバヘッドの期間には、以下の（式２）の関係があり、各モードでの平均消費電力には、以下の（式３）の関係がある。
【００６３】
Ｔ０≦Ｔ１≦Ｔ２≦Ｔ３      …（式２）
Ｐａｃｔ≧Ｐｉｄｌｅ≧Ｐｓｔａｎｄｂｙ≧Ｐｓｌｅｅｐ      …（式３）
以上の説明の通り、ハードディスク２の一周期あたりの消費電力量（エネルギー）は、実際に読出しや書き込みに要する電力Ｐａの作る長方形に加えて、遷移するモードで決まるアイドル期間の消費電力Ｐｉ，Ｐｉ１〜３の作る長方形と、遷移したモードからアクティブな状態に戻る間のオーバヘッドに要する消費電力Ｐｋ１〜３の作る長方形の面積の和である。
【００６４】
一般に、一周期の時間Ｑ／ＢＷｅｘが長くとれるときには、Ｐｓｌｅｅｐが小さいことが効いてきて、スリープモードの方が有利（すなわち、消費電力量が小さくなる）が、一周期の時間Ｑ／ＢＷｅｘが短いときには、アクティブモードの方が有利になることもある。このように、一周期の時間Ｑ／ＢＷｅｘによって有利なモードが変化することに留意する。
【００６５】
以下、これについて詳細に説明する。
【００６６】
図６と以下の説明において、ストレージデバイスがアイドル期間からアクティブモードに移行するまでの時間をＴ、ストレージデバイスのバッファ容量をＱ、コンテンツの再生レートをＢＷｅｘ、ストレージデバイスのデータ転送速度をＢＷｓｔ、アクティブモードの平均消費電力をＰａ、アイドル期間の各々のモードの平均消費電力をＰｉ、アイドル期間からアクティブモードに移行するときの電力値をＰｋとする。
【００６７】
この一周期Ｑ／ＢＷｅｘの平均の消費電力を示す式は、以下の（式４）になる。
【００６８】
Ｐ＝（Ｐｋ−Ｐｉ）×Ｔ×ＢＷｅｘ÷Ｑ＋（Ｐａ−Ｐｉ）×ＢＷｅｘ÷ＢＷｓｔ＋Ｐｉ            …（式４）
この式は使用するハードディスクと再生するコンテンツが一意に決定されると、以下の（式５）に示すバッファ容量Ｑの双曲線の式に簡単化される。
【００６９】
Ｐ＝Ａ÷Ｑ＋Ｃ    …（式５）
ここで、 Ａ＝（Ｐｋ−Ｐｉ）×Ｔ×ＢＷｅｘとし、Ｃ＝（Ｐａ−Ｐｉ）×ＢＷｅｘ÷ＢＷｓｔ＋Ｐｉとした。
【００７０】
図６に示されるグラフの通り、上式はバッファ容量Ｑが大きな領域では平均消費電力Ｐは、Ｃに漸近する。バッファ容量Ｑが小さい領域では平均消費電力ＰはＡに従い、Ａが小さいと双曲線の凸部は尖りＣに漸近する。Ａが大きいと双曲線の凸部はなだらかになり、Ｃに漸近しにくくなり、バッファ容量Ｑが大きな領域でもＣに漸近しにくくなる。
【００７１】
図５の説明の通り、ハードディスク２が遷移するモード毎に、Ｐｉ，Ｐｉ１〜３，Ｐｋ１〜３は異なるため、平均消費電力の式はモード毎に異なり、図６に示す、平均消費電力の式Ｐａｃｔ，Ｐｉｄｌｅ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐが各々導出できる。
【００７２】
これらの式は、使用するハードディスクと再生するコンテンツが一意に決定されると、図６のグラフで表すことができる。
【００７３】
本発明の情報処理装置の電力制御方法では、装置に搭載されるハードディスクに複数のコンテンツが格納されることも想定する。このときには、再生するコンテンツが変わり例えば曲目が変わり、再生ビットレートＢＷｅｘが変わると導出される平均消費電力の式Ｐｉｄｅｌ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐも変わる。すなわち、コンテンツ毎に導出される平均電力の式は異なる。
【００７４】
再生ビットレートＢＷｅｘが変わっても、平均消費電力の式Ｐｉｄｅｌ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐの大小関係は保存され、図６のグラフの通り、バッファ容量Ｑが大きい領域では、Ｐａｃｔ＞Ｐｉｄｌｅ＞Ｐｓｔａｎｄｂｙ＞Ｐｓｌｅｅｐの順で、Ｐｓｌｅｅｐが最小となる。Ｐａｃｔに対して、Ｐｉｄｌｅ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐが垂れ下がる位置は、図５の各モードで説明したオーバヘッドＰｋ１〜３の期間Ｔ１〜Ｔ３に従う。そのため、バッファ容量Ｑが小さい領域では、Ｐａｃｔが優位な領域、Ｐｉｄｅｌが優位な領域、Ｐｓｔａｎｄｂｙが優位な領域、Ｐｓｌｅｅｐが優位な領域が順番に出現する。
【００７５】
すなわち、バッファ容量Ｑを増やしていくと平均消費電力はＰａｃｔ，Ｐｉｄｌｅ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐの順に下がっていくのだが、バッファ容量Ｑが本実施形態の情報処理装置１の実装上の制約を受ける場合、例えば、主記憶装置３が小さい場合には、Ｐｓｌｅｅｐよりも平均消費電力の大きいＰｓｔａｎｄｂｙやＰｉｄｌｅ、場合によってはＰａｃｔまで平均消費電力は大きくなる。換言すると、ハードディスク２がアイドル期間に遷移するモードが、スリープではなくスタンドバイやアイドル、場合によってはモードの切換え無しのいずれかになる。
【００７６】
本実施形態の情報処理装置の制御では、再生するコンテンツの再生ビットレートが決定した段階で、再生ビットレートとバッファ容量の対応表を参照し、再生ビットレートに対応するデフォルトのバッファ容量Ｑを得る。
【００７７】
このバッファ容量Ｑについて、既に確保しているデータバッファ３１の容量と比較し、既にデータバッファ３１が確保されている場合データバッファ３１の容量で平均消費電力Ｐａｃｔ，Ｐｉｄｌｅ，Ｐｓｔａｎｄｂｙ，Ｐｓｌｅｅｐを算出し、大小関係から一番消費電力の低いモードを選択する。
【００７８】
データバッファが確保されていない場合や、バッファ領域に余裕がありデータバッファ３１を増やすことができる場合は、データバッファ３１の容量を確保、あるいは、増やした後に、前述のモード毎の平均消費電力の算出をおこない、大小関係から一番消費電力の低いモードを選択する。
【００７９】
データバッファに余裕が無い状態では、データバッファに先読みしたデータの再生所要時間Ｑ／ＢＷｅｘは、自ずから短くなり、ハードディスク２から次の先読み動作を開始するまでのオーバヘッドの期間よりも小さくなり、Ｔ３より小さいと平均消費電力が一番小さいスリープモードに遷移させることができない。同様に、Ｔ２より小さいとスタンバイモードに、Ｔ１より小さいとアイドルモードに遷移させることができない。
【００８０】
本実施形態の情報処理装置のスケジューラ１２は、上述の条件Ｔ＜Ｑ／ＢＷｅｘを満足できない場合には、ハードディスク２をそのモードに遷移させないようにする。
【００８１】
次に、図７を用いて、図３の性能測定部１１がストレージデバイスの性能測定する手順の一例について説明する。
【００８２】
性能測定は、図７のフローチャートに従い、図７の消費電力の推移についてハードディスク２のモードが遷移した時刻ｔ０〜ｔ３を測定することで実現する。
【００８３】
先ず、ハードディスク２について、測定したいモード、例えば、スリープモードやスタンバイモード、アイドルモードに遷移させる（１１０）。規定時間待った後時刻ｔ０を計測する（１１１）し、読出しコマンドを発行し応答を待つ。データが到着すると時刻ｔ１を計測する（１１２）。引き続き、読み出しコマンドを発行し、データ転送が終了した時点で時刻ｔ２を計測する（１１３）。この後、遷移させたいモードに遷移させ（１１４）、ハードディスク２の状態をポーリングし続け、ハードディスク２が指示したモードに遷移した時点で時刻ｔ３を計測する（１１５）。
【００８４】
計測した時刻から性能測定部１１は、起動あるいは読出し準備時間（ｔ１−ｔ０）と、データ転送の所要時間（ｔ２−ｔ１）と既知である読み出したデータ量からバンド幅（ＢＷｓｔ）、モード遷移所要時間（ｔ３−ｔ２）を算出する。算出した起動ないし読出し準備時間（ｔ１−ｔ０）とモード遷移所要時間（ｔ３−ｔ２）の和がオーバヘッドＴ（Ｔ１〜Ｔ３のいずれか）である。
【００８５】
本実施形態の情報処理装置は、ハードディスク２の電力プロファイルとして、最低限、電力Ｐｋ，Ｐｋ１〜３，Ｐａ，Ｐｉ１〜３の数値を保持している。これは、上述のように平均消費電力であってもよいし、最大消費電力であってもよい。
【００８６】
図７の手順で計測した性能は、上述の電力プロファイルの追加項目として、本発明の情報処理装置の性能測定部１１あるいはスケジューラ１２の参照できる領域に、書き込まれ保持される。この様に、電力プロファイルに性能測定結果を保持することで性能測定を、出荷前の試験時や購入後最初の起動時の一回に限定する事が可能である。
【００８７】
また、電力プロファイルをハードディスク２に格納し保持してもよい。
【００８８】
特に、ハードディスク製造者が電力プロファイルを出荷時にハードディスクにセキュアに書き込み、性能測定部１１やスケジューラ１２が参照し利用することも可能であり、この場合は性能測定部１１による性能測定を省略することが可能となる。
【００８９】
以上、図５〜図７の説明の通り、本実施形態の情報処理装置は、再生するファイルにより異なる再生ビットレートＢＷｅｘとバッファ容量Ｑをもとに、平均消費電力の導出式を用いて遷移するモードの優劣を判定し、アイドル期間を迎えるとハードディスク２を最適なモード、すなわち消費電力が一番小さくなると期待されるモードに遷移させる。以上の説明では、各パラメータに用いる電力値には、平均消費電力を用いたが最大消費電力により同じ計算をおこなってもよい。
【００９０】
次に、図８ないし図１１を用いて、本実施形態の情報処理装置の電力制御におけるデータバッファ３１のバッファ容量の変化とハードディスク２の稼動状況を説明する。
図８ないし図１１は、本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のバッファの充足状況とハードディスクの稼働状態を示す図である。
【００９１】
図８は、バッファ容量が充分な大きさがある例を示し、図９は、再生開始時に充分な大きさのバッファ容量が確保できなかった例を示している。
【００９２】
また、図１０は、ハードディスク２がディスクキャッシュ２０を持つ場合の動作を示しており、図１１は、バッファに複数のコンテンツを格納して再生する制御をおこなったときの動作である。
【００９３】
これらの図８ないし図１１において、時間は水平方向左から右に推移する。図中、上側の三角形は、バッファの充足状況を、下側の六角形はハードディスク２の稼動状況を示している。
【００９４】
図８において、情報処理装置のアプリケーション１４は一つのコンテンツのファイルを再生する。当該ファイルを読み出すため、ハードディスク２が起動され（２０１ｓ）、データの読出しがおこなわれ始めて、データがハードディスク２から主記憶装置３に転送される（２０１ｒ）。読出しが終了するとスケジューラ１２に従い、これまで説明してきたアルゴリズムにより、ファイルシステム１３がハードディスク２をスリープモードに遷移させる（２０１ｉ）。
【００９５】
データバッファ３１は、データの読出し期間（２０１ｒ）充足されるが、充足開始時点でアプリケーション１４は、再生を開始する。読出しが終了するとデータバッファの容量は、純減に転じ図のような三角形を示す（３０１）。
【００９６】
データバッファ３１の残量が一定量を切るか、スケジューラ１２が設定した再起動時刻を迎えると、ハードディスク２が起動される（２０２ｓ）。
【００９７】
この例では、スケジューラ１２は、この時点でデータバッファの容量を５０％増しに拡張できる余裕があるものとする。このとき、読み出すデータ量も５０％増しでデータの読出しを再開し（２０２ｒ）、読出しが終了するとハードディスク２のモードをスリープに遷移させる（２０２ｉ）。
【００９８】
データバッファ３１の充足は、三角形３０２で表される。
【００９９】
データバッファ３１の残量が一定量を切るか、スケジューラ１２が設定した再起動時刻を迎えると、ハードディスク２が起動される（２０３ｓ）。
【０１００】
この時点で、再度、データバッファ３１は拡張し、データの読出しを再開し（２０３ｒ）、読出しが終了するとハードディスク２のモードをスリープに遷移させる（２０３ｉ）。
【０１０１】
データバッファ３１の充足は、三角形３０３で表される。以後、バッファの容量に変化は無く、ハードディスクは２０４ｓ、２０４ｒ、２０４ｉの順で稼動し、データバッファの充足は、繰り返されて三角形３０４で表される。
【０１０２】
この図８に示す例においては、再生ビットレート（ＢＷｅｘ）はデータの転送速度（ＢＷｓｔ）よりも大きく、また、三角形３０１〜３０４のいずれにおいてもバッファが十分な容量Ｑであったので状態２０１ｉ〜２０４ｉが出現し、この間スリープモードとすることで節電できる。
【０１０３】
また、データバッファ３１の容量が三角形３０３では、初めの三角形３０１の二倍とすることで、確かに、読出し期間２０３ｒは２０１ｒよりも大きくなったが、状態２０３ｒと状態２０１ｒの比率以上に、状態２０３ｉは状態２０１ｉより大きくなっているので、電力を消費しない期間は伸び、バッファ容量が節電に寄与すると分かる。
【０１０４】
一方、図９に示される例では、再生開始時、データバッファ３１が確保した容量は、図８の半分に留まっている。そのため、ハードディスク２は、起動後（２０１ｓ）、データの読出し２０１ｒと２０２ｒの間モード遷移させるに十分な時間が無いので、アクティブモードに留まる（２０１ａ）。以後、データバッファ３１が容量を拡大するまで、状態２０２ｒ，２０２ａ，２０３ｒ，２０３ａと繰り返し、バッファが拡大された２０４ｒの後、最適モード判定（図４の１２０８）がモード遷移可能と判定し、状態２０４ｉが出現し、その後は、アイドル期間は、スリープモードに遷移する。
【０１０５】
この図９に示される例でも、図４に示したバッファのサイズ変更と最適モードの判定により、間断の無いコンテンツの再生と節電制御を実現している。
【０１０６】
次に、図１０を用いて、本実施形態の情報処理装置がハードディスク上のディスクキャッシュ２０をバッファとして利用した場合と利用しなかった場合のハードディスク２の稼働率を説明する。
【０１０７】
図３に示されるアプリケーション１４は、一つのコンテンツのファイルを再生するが、スケジューラ１２がハードディスク２上のディスクキャッシュ２０を使用するか否かで動作は異なり、図１０（ａ）がディスクキャッシュ２０の未使用時であり、図１０（ｂ）がディスクキャッシュ２０の使用時のハードディスク２の稼働状況を示している。
【０１０８】
ディスクキャッシュ２０未使用時には、当該ファイルを読み出すため、ハードディスク２が起動され（２０７ｓ）、データの読出しがおこなわれ始めて、データがハードディスク２から主記憶装置３に転送される（２０７ｒ）。
【０１０９】
読出しが終了すると、スケジューラ１２に従いファイルシステム１３がハードディスク２をスリープモードに遷移させる（２０７ｉ）。データバッファ３１の容量は、三角形３０７に示されるの通り変化する。以後、バッファの容量に変化は無く、ハードディスクは状態２０７ｓ、２０７ｒ、２０７ｉの順で稼動し、データバッファは、三角形３０７の状態を繰り返す。
【０１１０】
ディスクキャッシュ２０使用時には、当該ファイルを読み出すため、ハードディスク２が起動され（２０８ｓ）、データの読出しがおこなわれ始めて、データがハードディスク２から主記憶装置３に転送される（２０８ｒ）。
【０１１１】
データバッファ３１の容量変化は、３０８１の三角形で示されるものとなる。データバッファが、いったん満杯となってもハードディスク２におけるデータの読出しは続くが、データバッファ３１はバッファが満杯になった事を理由に以後到着するデータを全て放棄する（２０８ｐ）。
【０１１２】
この間（２０８ｐ）に読み出されるデータは、ディスクキャッシュ２０にも格納されており、またその量は、ディスクキャッシュ２０の容量に等しく、状態２０８ｐの期間中に読みだしたデータは丸々ディスクキャッシュ２０に保持されることとなる（台形２０８１）。
【０１１３】
状態２０８ｒ、２０８ｐの一連の読出しが終了するとスケジューラ１２に従いファイルシステム１３がハードディスク２をスリープモードに遷移させる（状態２０８ｉ）。
【０１１４】
データバッファ３１の容量は、三角形３０８１の通り変化する。データバッファ３１が枯渇するタイミングで、スケジューラ１２に従いファイルシステム１３はハードディスク２のデータキャッシュを対象に読出しを開始しデータバッファ３１を充足する(三角形３０８２）。
【０１１５】
以後、バッファの容量に変化は無く、ハードディスクは、状態２０８ｓ、２０８ｒ、２０８ｐ、２０８ｉの順で稼動し、データバッファは三角形３０８１，３０８２を繰り返す。
【０１１６】
ディスクキャッシュ２０の使用、未使用についてハードディスク２の稼動状況を比較すると、ハードディスク２の起動頻度はディスクキャッシュ２０の未使用時の二回が一回に減り、ディスクキャッシュ２０の使用時は、スリープモードの期間が増えていることが分かる。
【０１１７】
次に、図１１を用いて、複数のコンテンツを再生するときの複数ファイルの再生時のバッファの充足動作とハードディスク２の稼働率を説明する。
【０１１８】
先ず、第一のファイルの再生のため、ハードディスク２が起動され（２０９ｓ）データがバッファ３１に読み出され（２０９ｒ）、バッファ充足中にアプリケーション１４は、第一のファイルの再生を開始する。読出しが終わるとスケジューラ１２はハードディスク２を停止させるので、アイドル期間中の消費電力はほぼ０ワットになる（２０９ｉ）。
【０１１９】
アプリケーション１４は、再生を続けるので、読出し終了後データバッファ３１は三角形３０９で表される充足状況の通り減少し、データバッファ３１の残量が一定量を切るか、スケジューラ１２が設定した再起動時刻を迎えると、ハードディスク２が起動される（２１０ｓ）。
【０１２０】
読出しを再開すると（２１０ｒ）、前後してユーザが第二のファイルの再生を指示し、スケジューラ１２は、第一のファイルの読出し終了後、第二のファイルの読出しを予定する。スケジューラ１２は、先ず、第一のファイルと第二のファイルの再生ビットレートを比較し、第二のファイル割り当てるバッファ容量を決定する（図４の１２０６）。
【０１２１】
図１１において、第二のファイルの再生ビットレートは第一のファイルの半分だとすると、データバッファ３１が占有している容量の１／３を第二のファイルに割り当てる。すなわち、ファイルの再生ビットレートの大きさとバッファ容量を正比例の関係になるように配分する。これは再生ビットレートの大きいコンテンツの方が、単位時間あたりに再生するデータも大きくなるためである。スケジューラ１２は、データバッファ３１の残量が２／３になる時点で第二のファイルの読出しを開始するようにハードディスク２を再起動し（２１０２ｓ）、データバッファ３１の残量が２／３を切った時点から読出しを開始する（状態２１０２ｒ）。
【０１２２】
読出しが始まると、アプリケーション１４は、第二のファイルの再生を開始する。読出しが終了するとスケジューラ１２はハードディスク２を停止させる（状態２１０１ｉ）。
【０１２３】
この間もアプリケーション１４は、第一のファイルを再生しており、データバッファ３１の第一のファイルに割当てられたバッファのデータの残量が一定量を切るか、あるいは、スケジューラ１２が設定した再起動時刻を迎えると、ハードディスク２が起動される（状態２１１ｓ）。
【０１２４】
第一のファイルの読出しが終了すると、すかさず、第二のファイルの読出しを開始し、第一のファイルと第二のファイルを連続して読み出す（状態２１１ｒ）。読出しが終わるとスケジューラ１２は、ハードディスク２を停止させる（状態２１１ｉ）。
【０１２５】
以後、データバッファ３１の残量もしくはスケジューラ１２が設定した再起動時刻に従い、第一のファイル、第二のファイルの順に読出し、第一のファイル，第二のファイルいずれかの再生が終了するまでこの連続読出しは繰り返される。
【０１２６】
以上、図８ないし図１１で説明した一連の動作は、図４に示す手順によるもので、図８に示すとおり、動的にバッファサイズを変更（図４の１２０５）することでハードディスク２の読出し頻度は低下し、ハードディスクの再起動回数は減り、アイドル期間が延長され消費電力は低減し、節電効果が認められる。
【０１２７】
また、図９に示すとおり、バッファ容量が十分にない場合でも、アイドル時に遷移すべきモードを判定（図４の１２０８）し、アクティブモードに留まらせ、データバッファ３１のバッファ容量が増えるか読出しサイズが増える（図４の１２０６）とスリープモードに遷移させ消費電力を低減する。この様に、図４の手順でバッファ容量を最適値に変更することで節電することができる。
【０１２８】
また、図１０に示すとおり、データバッファ３１へのデータ読み込み終了後も読出しを継続し、ハードディスク２上のディスクキャッシュ２０に蓄えることでハードディスク２の読出し頻度を下げることができ、アイドル期間が延び節電することができる。
【０１２９】
加えて、図１１に示すとおり、再生中に別ファイルの再生を開始するときも、データバッファ３１が確保しているバッファ容量を動的にファイルに割り当て直し（図４の１２０６）、スケジューラ１２が再生中の複数のファイルの読出しタイミングを調整し、ファイル単位で連続して読み出すことで、ハードディスク２の再起動頻度を下げることができ、アイドル期間が延び節電することができる。
【０１３０】
本発明において、再生する音声ないし音楽や動画のファイルはハードディスク２に格納しているが、本発明の情報処理装置を構成するハードディスク２を光ディスクドライブに置き換えが可能である。この場合、図４のモード判定（１２０８）でアイドル期間の光ディスクドライブを停止ないし電源断する事でハードディスクと同様の節電を計ることができるし、図５の説明の通り図４のモード判定（１２０８）は、バッファ容量Ｑが小さいもしくは再生ビットレートＢＷｅｘが大きい場合光ディスクドライブを、停止あるいは電源断をおこなわずに、アイドル期間の適正なモード制御をおこなう。
【０１３１】
以上の説明の通り、本発明の性能測定部と、ハードディスクの電力プロファイル、再生するファイルの再生ビットレートから、平均消費電力を算出し、バッファ容量を決定し、ハードディスクから先読みすることで、節電が可能である。
【０１３２】
再生するファイルが変わることで、再生ビットレートが変わっても、平均消費電力を算出しなおしバッファ容量を変更しアイドル期間に遷移させるモードを判定／決定することで、消費電力を軽減することができる。
【０１３３】
上述のように、本発明の電力制御によって消費電力を低減することができるが、また、アイドル期間にハードディスクのモードをアイドル、スタンバイ、スリープに遷移させることにより、製品の信頼性を高め、寿命を伸ばすことが可能である。これは、ハードディスクの読み書きヘッドは、これらのモードの動作時には、不活性となり衝撃の影響を受けにくい退避ゾーン（シッピングゾーン）に移動するので、ハードディスクに衝撃を与えても円盤の記録面を叩いて記録面やヘッド自身を傷つけたり、ヘッドが円盤に吸着して動作不能になったりする確率を減らすことがである。
【０１３４】
また、アイドル期間にハードディスクのモードをアイドル、スタンバイないしスリープに遷移させることで、積算稼働時間の伸びを抑制でき、平均故障間隔（ＭＴＢＦ：Mean Time By Fault）で表される製品寿命の到達時期を先送りでき、製品の信頼性を高めることができる。
【０１３５】
また、アイドル期間にハードディスクのモードをアイドル、スタンバイ、スリープに遷移させた結果、ハードディスクの消費電力は下がるので、ハードディスクの電力消費に伴う発熱が抑制され動作時の温度が低減でき、ＭＴＢＦが改善する。そして、放熱のための機構が省略できコスト削減できるばかりか、構造が単純化でき保守性も向上するし、軽量化にも寄与する。
【０１３６】
さらに、低消費電力化によりバッテリ寿命が延びるし、またバッテリ寿命を一定とした場合バッテリのセル数が削減でき、それにより軽量化も可能となる。
【０１３７】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図１２を用いて説明する。
図１２は、本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置の構成図である。
【０１３８】
本実施形態に係る情報処理装置は、図１２に示されているように、ＣＰＵ１、ストレージデバイスとしてハードディスク２、ハードディスク２上のディスクキャッシュ２０、主記憶装置３、チップセット２１から構成されている。
【０１３９】
第一の情報処理装置との一番大きな違いは、ネットワーク５に接続されていることであり、本実施形態の情報処理装置は、ハードディスク２を搭載しネットワーク５に接続されるストレージ装置、いわゆる、ネットワークアタッチドストレージ（ＮＡＳ：Network Attached Storage）を想定している。
【０１４０】
本実施形態の情報処理装置は、ハードディスク２に格納されているコンテンツをネットワーク上のメディアプレイヤを搭載したＰＣやビデオプレイヤに公開し、これらプレイヤからの転送要求を受けて、ＭＰＥＧデータの場合には、これらプレイヤにプログラムストリームからトランスポートストリームに変換して、ストリーム形式で配信する。
【０１４１】
本実施形態の情報処理装置は、第一の実施形態で説明したストレージデバイスの電力制御の仕組みを実装しており、プレイヤからコンテンツの転送要求を受けると、コンテンツのヘッダ情報／管理情報から再生ビットレートを読出す。
そして、読み出した再生ビットレートＢＷｅｘと、ハードディスクの転送速度ＢＷｓｔ、バッファ領域に確保可能なデータバッファのバッファ容量Ｑから、ハードディスク２がアイドル期間中に遷移可能なモード毎の平均消費電力を算出する。大小関係を比較し一番消費電力の低いモードをアイドル期間中のモードに決定する。その後、データバッファに先読みをおこない、バッファが充満されるとアイドル期間を迎えるので、第一の実施形態で述べたアルゴリズムに従いハードディスク２を決定した最適モードに遷移させる。
【０１４２】
以上の実施形態では、情報処理装置のＣＰＵ１は、バッファに先読みしたコンテンツのデータをストリーム形式に変換しネットワーク５を経由してプレイヤに送信した。しかしながら、配信されるＰＣやビデオプレイヤのアプリケーションのインタフェースによって、データがＭＰＥＧの場合にストリーム形式に変換せずに、プログラムストリームのままで、ファイルの一部データとして送信するようにしてもよい。
【０１４３】
受け取ったデータは、プレイヤ側でデコードされ、再生される。この場合には、プレイヤに一度にデータが行くと、再生が滞ることもあるので、ネットワーク上で転送速度は、コンテンツの再生ビットレートと同じくらいか数倍程度が望ましい。転送速度を抑えると、一度にデータを転送するプレイヤを多くできるというメリットもある。
【０１４４】
本実施形態は、ネットワークに接続されたストレージ装置であるから、ネットワーク上の複数のプレイヤからのコンテンツ配信の要求に応えることができる。この場合、複数のコンテンツが要求されると、第一の実施形態の情報処理装置同様に、図１１に示したバッファ容量の分配と先読み動作をおこなうようにする。データバッファに先読みされた複数のコンテンツは、コンテンツ毎の再生ビットレートに従い個別に、要求元のプレイヤに転送して、コンテンツ配信を実現することができる。
【０１４５】
以上の説明の通り、本実施形態では、ネットワークストレージに、低消費電力の制御方法を導入して、平均消費電力を下げることができる。
【０１４６】
また、ネットワークストレージとして複数のプレイヤからの複数のコンテンツの転送要求についても、データバッファにまとめて先読みすることで平均消費電力を下げることができ、各々の要求元に配信することができる
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のメモリマップを示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の各部の機能とデータフローの概要を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のハードディスクの消費電力を示す図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のハードディスクの平均消費電力とバッファ容量の関係を示す図である。
【図７】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置の性能測定手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のバッファの充足状況とハードディスクの稼働状態を示す図である（その一）。
【図９】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のバッファの充足状況とハードディスクの稼働状態を示す図である（その二）。
【図１０】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のバッファの充足状況とハードディスクの稼働状態を示す図である（その三）。
【図１１】本発明の第一の実施形態に係る情報処理装置のバッファの充足状況とハードディスクの稼働状態を示す図である（その四）。
【図１２】本発明の第二の実施形態に係る情報処理装置の構成図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１…ＣＰＵ、２…ハードディスク、３，３ｍ，３ｓ…主記憶装置、４…表示装置およびスピーカ、５…ネットワーク、１０…タイマ、１１…性能測定部、１２…スケジューラ、１３…ファイルシステム、１４…アプリケーション、１５…仮想ファイルシステム、２０…ディスクキャッシュ、２１…チップセット、３１…データバッファ。
【図１】
0004578396.tif 000002
【図２】
0004578396.tif 000003
【図３】
0004578396.tif 000004
【図４】
0004578396.tif 000005
【図５】
0004578396.tif 000006
【図６】
0004578396.tif 000007
【図７】
0004578396.tif 000008
【図８】
0004578396.tif 000009
【図９】
0004578396.tif 000010
【図１０】
0004578396.tif 000011
【図１１】
0004578396.tif 000012
【図１２】
0004578396.tif 000013