(57)【要約】【課題】  この発明は、磁気ディスクに記憶された情報（データ）を出力するホスト（外部機器）に応じて磁気ディスクの回転を制御することを目的としている。【解決手段】  ホスト（３０）と通信を行い、ホスト（３０）から出力される信号の周波数に応じて、記憶媒体（９）を回転させ、情報を出力するように構成している。【選択図】    図１
2007141349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体に記憶された情報を読み出し、読み出された情報をホストに対して出力する情報記憶装置において、
記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報の読み出し制御を行う記憶媒体制御手段と、
ホストと通信を行い、通信を行ったホストから出力される信号の周波数に応じて、予め設定された複数のレートの中から、当該ホストに対して情報を出力するための情報出力レートを決定する出力レート決定手段と、
前記決定された情報出力レートに応じて前記記憶媒体制御手段を制御し、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報を読み出して、前記決定された出力レートの範囲内で、当該ホストに対して読み出された情報を出力する出力手段を備えることを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記ホストから出力される信号の周波数はクロック周波数であり、このホストから出力されるクロック周波数を用いて前記情報出力レートを決定し、この情報出力レートに応じて記憶媒体の回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記情報出力レートを決定するためのホストとの通信はSDIOプロトコル、MMC-ATAプロトコル、CE-ATAプロトコルのうちのいずれかひとつのプロトコルであることを特徴とする請求項１または２に記載の情報記憶装置。
【請求項４】
記憶媒体に記憶された情報を読み出し、読み出された情報をホストに対して出力する情報出力方法において、
記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報の読み出し制御を行うステップと、
ホストと通信を行い、通信を行ったホストから出力される信号の周波数に応じて、予め設定された複数のレートの中から、当該ホストに対して情報を出力するための情報出力レートを決定するステップと、
前記決定された情報出力レートに応じて前記記憶媒体制御手段を制御し、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報を読み出して、前記決定された出力レートの範囲内で、当該ホストに対して読み出された情報を出力するステップを備えることを特徴とする情報出力方法。
【請求項５】
情報記憶装置に接続された記憶媒体に記憶されている情報を読み出し、読み出された情報をホストに対して出力する情報出力システムにおいて、
ホストと、
記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報の読み出し制御を行う記憶媒体制御手段と、
前記ホストと通信を行い、ホストから出力される信号の周波数に応じて、予め設定された複数のレートの中から、当該ホストに対して情報を出力するための情報出力レートを決定する出力レート決定手段と、
前記決定された情報出力レートに応じて前記記憶媒体制御手段を制御し、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報を読み出して、前記決定された出力レートの範囲内で、当該ホストに対して読み出された情報を出力する出力手段を備えることを特徴とする情報出力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば記憶媒体に記憶された情報を、記憶媒体を回転させて読み出し制御を行う情報記憶装置に関し、特に記憶媒体としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）を用いる情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、記録あるいは再生速度をコマンドとして受信し、システムクロックを切り替える光ディスクに関する技術が開示されている。しかしながら、実用上、ＨＤＤにそのまま適用できるものではなかった。
【０００３】
また特許文献２には、ディスク、中心からの距離、設定モード等により磁気ディスクの回転制御を行う技術が開示されている。しかしながら、ホストとの転送に必要な転送レートを考慮して回転制御を行っているわけではない。したがって、外部機器（ホスト）に応じて情報の出力レートを決定し、磁気ディスクの回転を制御するものではなかった。
【特許文献１】特開２００３−１７３５２７号公報
【特許文献２】特開平１０−３０２２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、磁気ディスクに記憶された情報（データ）を出力するホスト（外部機器）に応じて情報の出力レートを決定し、磁気ディスクの回転を制御することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る情報記憶装置は、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報の読み出し制御を行う記憶媒体制御手段と、外部機器（ホスト）と通信を行い、通信を行った外部機器（ホスト）から出力される信号の周波数に応じて、予め設定された複数のレートの中から、当該外部機器（ホスト）に対して情報を出力するための情報出力レートを決定する出力レート決定手段と、前記決定された情報出力レートに応じて前記記憶媒体制御手段を制御し、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報を読み出して、前記決定された出力レートの範囲内で、当該外部機器（ホスト）に対して読み出された情報を出力する出力手段を備えるように構成している。
【０００６】
また、この発明に係る情報出力方法は、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報の読み出し制御を行うステップと、外部機器（ホスト）と通信を行い、通信を行った外部機器（ホスト）から出力される信号の周波数に応じて、予め設定された複数のレートの中から、当該外部機器（ホスト）に対して情報を出力するための情報出力レートを決定するステップと、前記決定された情報出力レートに応じて前記記憶媒体制御手段を制御し、記憶媒体を回転させて記憶媒体に記憶された情報を読み出して、前記決定された出力レートの範囲内で、当該外部機器（ホスト）に対して読み出された情報を出力するステップを備えるように構成している。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成することによって、情報を出力する外部機器（ホスト）に応じて情報の出力レートを制御することが可能となるという効果がある。また、外部機器（ホスト）に応じて情報の出力レートを決定し、磁気ディスクの回転を制御することが可能となるという効果がある。また、外部機器（ホスト）に適した速度でデータの読み出し／転送をすることができるので効率的なデータ転送が可能となるという効果がある。また、磁気ディスクの回転を効率的に制御することができるので、回転数が低い場合には回転数が高い場合に比べて消費電力量を低減することが可能となるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、この発明の実施の形態で説明する情報記憶装置１０の構成を示すブロック図である。
【００１０】
符号９は記憶媒体（HDD）、符号１１はヘッド（Head）、符号１２はランプロード機構（Ramp Road）、符号１３はスピンドルモータ（Spindle Motor）、符号１４はヘッド作動機構（ボイスコイルモータ：（ＶＣＭ）Voice Coil Motor）、符号１５はモータドライバ（Motor Driver）、符号２３はヘッドアンプ（Head AMP）である。
【００１１】
ここでは記憶媒体（HDD）９に情報が記憶されている。この記憶媒体（HDD）９をモータドライバ（Motor Driver）１５によって制御されるスピンドルモータ（Spindle Motor）１３によって回転させ、ヘッド作動機構（ボイスコイルモータ：（ＶＣＭ）Voice Coil Motor）１４によってランプロード機構（Ramp Road）１２と記憶媒体（HDD）９の間で移動するヘッド（Head）１１によって、記憶媒体（HDD）９に記憶されている情報が読み取られる。この情報はヘッドアンプ（Head AMP）２３で増幅され、リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）２１を介してハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）１９に送信される。また、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）１９への情報送信は、適宜、バッファＲＡＭ（Buffer RAM）２０、フラッシュＲＯＭ（FLROM）１８、ＳＲＡＭ１７が用いられる。ＣＰＵ１６はモータドライバ（Motor Driver）１５、ＳＲＡＭ１７、フラッシュＲＯＭ（FLROM）１８、ヘッドアンプ（Head AMP）２３、リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）２１、バッファＲＡＭ（Buffer RAM）２０に接続され、これらを制御する。
【００１２】
すなわち、記憶媒体９を回転させて記憶媒体９に記憶された情報の読み出し制御が行われる（記憶媒体制御手段）。
【００１３】
符号２２はインターフェースバス（I/F BUS）、符号３０は外部機器（ホスト）である。記憶媒体（HDD）９から読み出された情報は、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）１９から、インターフェースバス（I/F BUS）２２を介して外部機器（ホスト）３０に送信される。
【００１４】
このとき、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）１９は、インターフェースバス（I/F BUS）２２を介してホスト（外部機器）３０と通信を行い、通信を行ったホスト３０から出力される信号を受信する。そして、ＣＰＵ１６を用いてホスト３０から出力される信号の周波数を測定する。
【００１５】
ここで、ＣＰＵ１６は図示しないメモリを備えており、このメモリにはホスト３０から出力される信号の周波数に応じて、予め、これらの中から決定するための複数の情報出力レートが設定されている。そして、この受信した周波数に応じて、予め、メモリに設定された複数の情報出力レートの中から、当該ホストに対して情報を出力するための情報出力レートを決定する（出力レート決定手段）。尚、上記メモリの代わりに、FLROM１８を用いることも可能である。
【００１６】
ＣＰＵ１６は、この決定された情報出力レートに応じて上記記憶媒体制御手段を制御する。そして、決定された情報出力レートに応じて、記憶媒体９を回転させて記憶媒体９に記憶された情報を読み出して、上記決定された出力レートの範囲内で、当該ホスト３０に対し、読み出された情報を出力する（出力手段）。
【００１７】
情報記憶装置１０は、SDIO、MMC-ATA、CE-ATAのいずれかまたは全てのI/Fを備えている。
【００１８】
Hard Disk Controller１９は、ホストI/F２２―BufferRAM２０間、BufferRAM２０―Read/Write Channel２１間のデータ転送を司る。Buffer RAM２０は、ホストI/F２２とRead/Write Channel２１間のデータバッファリングを行うためのバッファメモリである。CPU１６は、各モジュールからの信号により本システム全体を制御する。FLROM１８は、CPU１６用プログラムの格納場所である。SRAM１７は、CPU１６の作業領域である。Spindle Motor１３は、記憶媒体（メディア）９を回転させるためのモータである。VCM１４は、Voice Coil Motorの略であり、ヘッドやアームを動作させるためのモータである。Motor Driverは、上記Spindle MotorやVCMを駆動させるためのモジュールである。Read/Write Channel２１は、ライトデータ（情報）をコード変調してHead AMP２３に出力したり、リード再生波形をコード復調する。Head１１はメディアの磁界を電気信号に変換したり、メディアに記録する情報に対応する電気信号を磁界に変換する。Head AMP２３はHead１１から読み出した信号を増幅したり、書き込み用信号の電流を増幅する。Ramp Load１２は、装置が停止する際にHead１１が乗り上げて記憶媒体（メディア）９面上から退避するスロープを持つ部品である。
【００１９】
図２は、この発明の実施の形態で説明するハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）１９の構成を説明するブロック図である。
【００２０】
符号４１はバッファコントローラ（Buffer Controller）、符号４２はリード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）、符号４３はＣＰＵ、符号４４は周波数測定ユニット（Frequency Measurement Unit）、符号４５はコマンドデコーダ／エンコーダである。
【００２１】
バッファコントローラ（Buffer Controller）４１、はリード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）４２、周波数測定ユニット（Frequency Measurement Unit）４４、コマンドデコーダ／エンコーダ４５はＣＰＵ４３に接続され、それぞれ制御される。
【００２２】
ここではリード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）４２は上記リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）２１と等価である。
【００２３】
リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）４２およびバッファＲＡＭ（Buffer RAM）２０から送信された情報はバッファコントローラ（Buffer Controller）４１でコントロールされ、コマンドデコーダ／エンコーダ４５に送信される。
【００２４】
ここで、ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）１９は周波数測定ユニット（Frequency Measurement Unit）４４を備えている。そして、上記のように、インターフェースバス（I/F BUS）２２を介してホスト（外部機器）３０と通信を行い、ホスト３０から出力される信号の周波数を測定する。
【００２５】
そして、この受信した周波数に応じて、ホスト３０に対して情報を出力するための情報出力レートを決定する。
【００２６】
ここでCommand Decoder/Encoder４５は、ホストI/F２２との通信を司る。Buffer Controller４１は、Command Decoder/Encoder４５とBuffer RAM４１、Read/Write Channel I/F１９との通信を司る。CPU I/F４３は、CPU１６がHard Disk Controller１９内の各モジュールに対する制御を行うためのI/Fである。Read/Write Channel I/Fは、Read/Write Channelとのデータ制御を行うためのI/Fである。Frequency measurement Unit４４は、ホストI/F３０のクロック周波数を計測するためのモジュールである。
【００２７】
図３は、この発明の実施の形態に係る情報記憶装置１０の動作を説明するフローチャートである。
【００２８】
符号１００はここでの開始ステップである。続いて符合１０１を付したステップへ進む。
【００２９】
符号１０１はホスト３０から送信されたコマンド通知を受信したか否かを判定するステップである。ホスト３０からのコマンド通知を受信したと判断された場合は符合１０２を付したステップへ進む（Ｙｅｓ）。ホスト３０からのコマンド通知を受信したと判断されない場合はここでの処理が繰り返される（Ｎｏ）。
【００３０】
符号１０２はホスト３０から送信されたコマンド通知が記憶媒体（メディア）３０にアクセスするコマンドであるか否かを判定するステップである。ホスト３０から送信されたコマンド通知が記憶媒体（メディア）３０にアクセスするコマンドであると判断された場合は符合１０３を付したステップへ進む（Ｙｅｓ）。ホスト３０からのコマンド通知を受信したと判断されない場合は符号１０１へ戻る（Ｎｏ）。
【００３１】
符号１０３は上記のようにホストI/F３０の周波数を測定するステップである。続いて符合１０４を付したステップへ進む。
【００３２】
符号１０４はSpindle Motor１３の回転数（情報出力レート）を決定する手段である。続いて符合１０５を付したステップへ進む。
【００３３】
符号１０５は上記決定された回転数（情報出力レート）に応じた設定内容をモータドライバ（Motor Driver）１５、リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）２１に設定するステップである。続いて符合１０６を付したステップへ進む。
【００３４】
符号１０６は決定された回転数（情報出力レート）に応じて、記憶媒体９を回転させて記憶媒体９に記憶された情報を読み出して、上記決定された出力レートの範囲内で、当該ホスト３０に対し、読み出された情報を出力するステップである。続いて符合１０７を付したステップへ進む。
【００３５】
符号１０７は終了ステップでありここでの処理は終了する。
【００３６】
すなわち、ホスト３０からのコマンドが発行されると、Hard Disk Controller１９が受信し、そのコマンドが記憶媒体（メディア）９へアクセスするコマンドかどうかが判定される。コマンドが記憶媒体（メディア）９へアクセスするコマンドであると判定されるとFrequency measurement Unit４４により、ホストI/F３０のクロック周波数が測定される。CPU１６はその測定値や各種情報からホストI/F３０の転送レートを計算し、スピンドルモータ１３の回転数を算出する。そして、その回転数に応じた設定内容をモータドライバ１５、リード/ライトチャネル２１に設定し、記憶媒体に記憶された情報（データ）の転送を行う。
【００３７】
上記のように構成することによって、データ転送を効率的に行うことができ、消費電力を低減させることが可能となる。
【００３８】
図４は、この発明の実施の形態に係る各プロトコルに応じた情報（データ）転送動作の一例を説明するフローチャートである。
【００３９】
ここではSDIOプロトコル、MMC-ATAプロトコル、CE-ATAプロトコルを例に取って説明する。
【００４０】
符号２００はここでの開始ステップである。続いて符合２０１を付したステップへ進む。
【００４１】
符号２０１はまずデータ転送時の転送数、アドレスなどの条件を設定するために、タスクファイルレジスタへライトを行うステップである。続いて符合２０２を付したステップへ進む。
【００４２】
符号２０２はこの後、タスクファイルレジスタの一部であるコマンドレジスタへATAライト/リードコマンド番号をライトすることによって、ATAライト/リードコマンドを情報記憶装置に通知するステップである。続いて符合２０３を付したステップへ進む。
【００４３】
符号２０３はデータ転送を行うためのデータ転送コマンドを発行ステップである。続いて符合２０４を付したステップへ進む。
【００４４】
符号２０４はライト/リードのデータ転送を行うステップである。続いて符合２０５を付したステップへ進む。
【００４５】
符号２０５は終了ステップであり、ここでの処理は終了する。
【００４６】
すなわち、SDIOプロトコル、MMC-ATAプロトコル、CE-ATAプロトコルでは、「タスクファイルレジスタライト用コマンド(コマンドレジスタライト)」や、「データ転送コマンド」が発行されると、その後にライト/リードデータが送受信され、記憶媒体（メディア）９にアクセスされる構成にしている。
【００４７】
したがって、これらのコマンドは、図３で説明した符号１０２のステップ、すなわち、メディアにアクセスするコマンドを判定する際の基準とすることが可能となる。
【００４８】
また、以下の表はデータ転送時に使用する各プロトコルのコマンド一覧を示すものである。
【表１】
2007141349.tif 000003
【００４９】
この発明の実施の形態においては、ホスト３０から出力される信号の周波数はクロック周波数で構成している。このホスト３０から出力されるクロック周波数を用いて前記情報出力レートを決定し、この情報出力レートに応じて記憶媒体の回転数を制御するように構成している。
【００５０】
また、この発明の実施の形態においては、情報出力レートを決定するためのホスト３０との通信はSDIOプロトコル、MMC-ATAプロトコル、CE-ATAプロトコルのうちのいずれかひとつのプロトコルであるように構成している。
【００５１】
上記のように構成することによって、情報を出力する外部機器（ホスト）に応じて情報の出力レートを制御することが可能となるという効果がある。また、外部機器（ホスト）に応じて情報の出力レートを決定し、磁気ディスクの回転を制御することが可能となるという効果がある。また、外部機器（ホスト）に適した速度でデータの読み出し／転送をすることができるので効率的なデータ転送が可能となるという効果がある。また、磁気ディスクの回転を効率的に制御することができるので、回転数が低い場合には回転数が高い場合に比べて消費電力量を低減することが可能となるという効果がある。
【００５２】
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施の形態で説明する情報記憶装置の構成を示すブロック図。
【図２】この発明の実施の形態で説明するハードディスクコントローラの構成を説明するブロック図。
【図３】この発明の実施の形態に係る情報記憶装置の動作を説明するフローチャート。
【図４】この発明の実施の形態に係る各プロトコルに応じた情報（データ）転送動作の一例を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００５４】
９…記憶媒体（HDD）、１０…情報記憶装置（HDD記憶装置）、１１…ヘッド（Head）、１２…ランプロード機構（Ramp Road）、１３…スピンドルモータ（Spindle Motor）、１４…ヘッド作動機構（ボイスコイルモータ：Voice Coil Motor）、１５…モータドライバ（Motor Driver）、１６…ＣＰＵ、１７…ＳＲＡＭ、１８…フラッシュＲＯＭ（FLROM）、１９…ハードディスクコントローラ（Hard Disk Controller）、２０…バッファＲＡＭ（Buffer RAM）、２１…リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）、２２…インターフェースバス（I/F BUS）、２３…ヘッドアンプ（Head AMP）、３０…外部機器（ホスト）、４１…バッファコントローラ（Buffer Controller）、４２…リード／ライトチャンネル（Read/Write Channel）、４３…ＣＰＵI/F、４４…周波数測定ユニット（Frequency Measurement Unit）、４５…コマンドデコーダ／エンコーダ。
【図１】
2007141349.tif 000004
【図２】
2007141349.tif 000005
【図３】
2007141349.tif 000006
【図４】
2007141349.tif 000007