(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライブラリ内のストレージ・ビンに保持される少なくとも１つのディスク・ドライブと、コンピュータに電気的に接続された宛先コンセントとの間でデータを転送するロボット・ピック装置であって、前記ディスク・ドライブのそれぞれは、前記宛先コンセントを介してコンピュータと電気的に相互接続されることができ、該ロボット・ピック装置は、
ディスク・ドライブを選択的につかみ、そして解放する少なくとも１つのグリップ要素と、
前記ディスク・ドライブが保持される前記それぞれのストレージ・ビンの間で前記グリップ要素を並進させる並進機構と、
前記グリップ要素ごとのバックプレーンであって、前記並進機構が前記グリップ要素を並進させる間に、前記宛先コンセントとの入出力相互接続を提供するように、前記宛先コンセントと電気的に相互接続されている、バックプレーンと
を含み、さらに前記グリップ要素または前記ディスク・ドライブは加速度センサを備え、前記ディスク・ドライブが前記グリップ要素の前記バックプレーンに接続されて前記グリップ要素により並進される間に、前記ディスク・ドライブと前記コンピュータとの入出力相互伝送を行なうことができる時、またはそのような伝送を行なってはならない時を前記コンピュータに知らせる構成であるロボット・ピック装置。
【請求項２】
ライブラリ内の対応するストレージ・ビンに保持される少なくとも１つのディスク・ドライブと、コンピュータに電気的に接続された宛先コンセントとの間でデータを転送する方法であって、前記ディスク・ドライブのそれぞれは、前記宛先コンセントを介してコンピュータと電気的に相互接続されることができ、該方法は、
前記ディスク・ドライブのうちの第１ディスク・ドライブを保持する第１ストレージ・ビンにおいて、グリップ要素により、前記第１ディスク・ドライブをつかむステップと、
前記第１ディスク・ドライブをつかんだ前記グリップ要素を、第２ストレージ・ビンへ並進させるステップと、
前記グリップ要素を前記第２ストレージ・ビンへ並進させる前記ステップの間に、前記グリップ要素のバックプレーンを介して、前記第１ディスク・ドライブに電力を供給するステップと
を含み、前記グリップ要素を前記第２ストレージ・ビンへ並進させる前記ステップは、前記グリップ要素または前記第１ディスク・ドライブに設けられた加速度センサによって前記グリップ要素の並進の加速度を検知し、前記第１ディスク・ドライブと前記コンピュータとの入出力相互伝送を行なうことができる時、またはそのような伝送を行なってはならない時を前記コンピュータに知らせることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク・ドライブ・ピック装置および方法に関し、具体的には、特にハード・ディスク・ドライブのライブラリで使用される装置および方法に関する。
【０００２】
【背景となる技術】
大規模計算装置は、記憶容量の増大および複数のホストによる媒体の共用を実現するために、しばしば取外し可能コンピュータ・メモリ媒体のライブラリを使用する。そのようなライブラリでは、媒体が、ロボット・ピック装置すなわち「ピッカー」によって取り出すために、ストレージ・ビンに貯蔵される。光ディスク媒体用のそのようなピッカーが、参照によってその全体を本明細書に組み込む米国特許第５３７７１２１号（対応日本国特許第２６７７７４１号）に記載されている。テープ・カセットが、もう１つの一般的なライブラリ媒体である。ライブラリは、１つまたは複数のホスト・コンピュータに結合された、媒体の読取りまたは書込みができる少なくとも１つのコンセントを有する。
【０００３】
ホストがライブラリ内の特定の媒体を要求する時に、ピッカーは一般に、ライブラリ内の、媒体が貯蔵されているストレージ・ビンまで移動し、媒体をつかみ、媒体をストレージ・ビンから取り外し、ホストとの入出力接続を有する宛先ドライブへ移動し、媒体をドライブに挿入し、ドライブの電源を投入するように指令される。
【０００４】
これらの従来技術のライブラリに関する問題は、光媒体は比較的読取りおよび書込みが遅く、一方、テープ媒体は比較的ランダム・アクセスが遅いことである。
【０００５】
これらの問題を認識して、ハード・ディスク・ドライブのライブラリの概念が展開されたが、これは発明者ディミトリ（Kamal Dimitri）、エンバーティ（Robert G. Emberty）、クライン（Craig Klein）、およびウィナースキー（Daniel J. Winarski）によって作成された、譲受人の関連特許、表題「LIBRARY OF HARD DISK DRIVES」の主題である。この概念によれば、ハード・ディスク・ドライブが、ライブラリ内の関連する保管場所に保管される。ロボット・ピッカーが、データを要求する１つまたは複数のホスト・コンピュータに結合された宛先コンセントに選択されたディスク・ドライブを結合し、分離するように適合される。
【０００６】
ハード・ディスク・ドライブ・ライブラリは、光媒体またはテープ媒体を使用するライブラリと比較して、相対速度という長所をもたらす。ハード・ディスク媒体ではなくハード・ディスク・ドライブ全体が、この記憶要素の効率的な使用に必要な小さい機械公差内にとどまるために、ライブラリ内で交換される。
【０００７】
この概念の基本的な形では、宛先コンセントが、ディスク・ドライブへの電源接続と、ホスト・コンピュータへの入出力接続とを提供し、ロボット・ピッカーが、選択されたディスク・ドライブをその保管場所から検索し、ディスク・ドライブを担持し、ディスク・ドライブを宛先コンセントに挿入する。その後、ディスク・ドライブが、電源を投入され、その動作速度までスピン・アップする。最後に、この動作速度に達した時に、ディスク・ドライブのデータを、コンピュータがアクセスすることができる。
【０００８】
容易に諒解されるように、この移動のすべてに時間がかかり、ライブラリ内の記憶要素にアクセスするのに必要な時間を減らすために、努力が続けられている。
【０００９】
したがって、ハード・ディスク・ドライブのライブラリ内の選択されたハード・ディスク・ドライブにアクセスするのに必要な時間を減らすことを可能にするハード・ディスク・ドライブ・ピック装置および方法が必要である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の主目的は、新規の改良されたハード・ディスク・ドライブ・ピック装置および方法を提供することである。
【００１１】
本発明のもう１つの目的は、ハード・ディスク・ドライブのライブラリ内の選択されたハード・ディスク・ドライブにアクセスするのに必要な時間を減らすことを可能にするハード・ディスク・ドライブ・ピック装置および方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ディスク・ドライブを、ライブラリ内の複数のストレージ・ビンの１つから、ディスク・ドライブを電気的にコンピュータに接続できる宛先コンセント（以下「宛先」と略記する）へ転送する、本発明によるハード・ディスク・ドライブ・ピック装置および方法を開示する。本発明による装置には、ディスク・ドライブをつかむためのグリップ要素と、ディスク・ドライブをストレージ・ビンから宛先に並進させる並進機構と、ディスク・ドライブの転送中に、ディスク・ドライブと宛先との間の入出力相互接続を提供するように、宛先に電気的に相互接続された、グリップ要素のバックプレーンが含まれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明によるハード・ディスク・ドライブ・ピッカーであるピッカー１０が示されている。ピッカー１０は、ハード・ディスク・ドライブを保管する複数のストレージ・ビンを有するライブラリ内での移動または並進のために設けられる。ピッカーは、選択されたストレージ・ビンと宛先コンセントの間で並進し、この宛先コンセントは、必ずではないが通常は、データを要求する１つまたは複数のコンピュータ・ホストと電気的に通じているライブラリ内のバックプレーンである。
【００１４】
本明細書に記載のピッカー１０は、ハード・ディスク・ドライブのライブラリに特に有利であるが、ピッカー１０を、本発明の原理から逸脱せずに、光ディスク・ドライブおよびフラッシュ・メモリ・モジュールなどの固体記憶装置などの他のタイプの記憶装置に適する修正を加えて使用することができることを理解されたい。
【００１５】
ピッカー１０は、並進機構１１によって、デカルト座標ｘ、ｙ（図中に図示）、およびｚによって定義することができる体積内を並進する。並進機構の一部として、親ねじ１２が、ｚ軸に沿ってピッカーを並進させるためにピッカーによって螺合して受けられる。ｘ−ｚ平面内でのピッカーの並進によって、ライブラリ内の選択されたストレージ・ビンのどれにでも達することができる。
【００１６】
ピッカー１０には、グリップ要素１４が含まれ、好ましい実施形態では、このグリップ要素１４に、それぞれのエンド・エフェクタ１８ａおよび１８ｂを有する２つの腕１６ａおよび１６ｂが含まれ、エンド・エフェクタ１８ａおよび１８ｂは、ディスク・ドライブの相補的な形状と係合するように適当に適合される。ｙ軸に沿ってピッカーを並進させることによって、グリップ要素１４が、ディスク・ドライブと係合し、それをストレージ・ビンまたは宛先から取り外すためにつかめるようになり、また、ディスク・ドライブから係合を解除し、それをストレージ・ビンまたは宛先に置くために解放できるようになる。
【００１７】
本発明の重要な特徴として、ピッカー１０に、さらに、ディスク・ドライブのそれぞれの相補的な電力入力コネクタと係合するように適合された電力出力コネクタと、ディスク・ドライブの相補的な入出力コネクタと係合するように適合された入出力コネクタ２４とを有するバックプレーン２０が含まれる。バックプレーン２０は、電気的に宛先と相互接続される。これによって、本発明の多数の独自の動作の態様がもたらされる。
【００１８】
そのような動作の態様の１つは、ディスク・ドライブがストレージ・ビンから宛先に並進されつつある間に、ディスク・ドライブに電力を供給し、動作速度までスピン・アップさせるためにバックプレーン２０を使用する。さらに、もう１つの動作の態様では、ディスク・ドライブがストレージ・ビンから宛先に並進されつつある間に、バックプレーン２０を介する宛先とディスク・ドライブの間の入出力伝送を行う。これらの動作の態様はすべて、ディスク・ドライブを宛先からストレージ・ビンに並進させる時に同様に提供することができる。
【００１９】
当業者が容易に諒解するように、ディスク・ドライブは、最小スピン速度に達するまではアクセスできない。ディスクの慣性のゆえに、この速度に達するのに必要な時間は、通常は、電力が印加された後の数秒である。固体計算装置の時間スケールに関して、これは非常に長い時間である。したがって、宛先に達する前にディスクを動作速度までスピン・アップできることは、アクセス時間短縮という重要な改良をもたらす。ディスク・ドライブが並進されている間に入出力伝送を行うことによって、ディスク・ドライブ上のデータにアクセスするのに必要な時間がさらに減る。しかし、入出力伝送が行われつつある間は、ディスク・ドライブの加速度を制限しなければならないことを諒解されたい。このために、ピッカーまたはディスク・ドライブに加速度センサを設けて、ディスク・ドライブの並進中に、入出力伝送を行うことができる時またはそのような伝送を行ってはならない時を制御回路に知らせることができる。代替案では、ピッカー１０の加速度を制御して、必ずディスク・ドライブへの入出力アクセスが可能になる限界内にとどまるようにすることができる。もう１つの代替案では、ピッカー１０を制御して、総転送時間のうちでその間に入出力アクセスが計画される選択された部分の間に限ってそのような限界内にとどまるようにすることができる。
【００２０】
ピッカーは、ディスク・ドライブが、たとえば実質的に０の速度にスピン・ダウンした後に、ディスク・ドライブから係合を解除することができる。しかし、ディスク・ドライブがスピン・ダウンしつつある間にピッカーがディスク・ドライブから係合を解除し、その結果、ピッカーが、別のディスク・ドライブへのアクセスのサイクルを開始でき、その処理速度をさらに高められるようにすることが好ましい。
【００２１】
図２に移ると、２つのグリップ要素３２ａおよび３２ｂを備える二重グリッパ・ピッカー３０が示されている。各グリップ要素は、バックプレーン３４ａおよび３４ｂを関連付けられ、バックプレーン３４ａおよび３４ｂには、それぞれ、電力出力コネクタ４０ａおよび４０ｂと、入出力コネクタ４２ａおよび４２ｂが含まれる。二重グリッパ・ピッカー３０は、上で説明した動作の態様のすべてならびに追加の動作の態様を備える。
【００２２】
そのような追加の動作の態様の１つによれば、二重グリッパ・ピッカ３０が、第１ディスク・ドライブＨＤＤ−１を保持する第１ストレージ・ビンに並進し、グリップ要素３２ａを用いてディスク・ドライブＨＤＤ−１をつかみ、バックプレーン３４ａにＨＤＤ−１を接続する。入出力伝送は、ピッカが第２ディスク・ドライブＨＤＤ−２を保持する第２ストレージ・ビンへ並進する間に、ＨＤＤ−１との間で行われる。二重グリッパ・ピッカ３０は、グリップ要素３２ｂを用いてＨＤＤ−２をつかみ、バックプレーン３４ｂにＨＤＤ−２を接続し、それとの入出力伝送を行うことを開始する。
【００２３】
ピッカは、その後、ディスク・ドライブの１つについて入出力伝送が止まるまで、第２ストレージ・ビンで停留することができる。その後、ピッカは、アクセスが最初に完了したディスク・ドライブを、第２ストレージ・ビンに置くことができ、一方のグリップ要素が空く。
【００２４】
ここで、ピッカは、第３ディスク・ドライブＨＤＤ−３を保持する第３ストレージ・ビンへの並進を再開することができる。ピッカは、空いているグリップ要素を用いてＨＤＤ−３をつかみ、ＨＤＤ−３を、空いていたグリップ要素に関連するバックプレーンに接続する。ここで、ピッカ移動時間を入出力時間とオーバーラップさせ、実質的にアクセス時間を減らすという重要な長所がもたらされる。
【００２５】
もう１つの追加の動作の態様として、ピッカーがＨＤＤ−３へのアクセスを要求される前に、ＨＤＤ−１およびＨＤＤ−２の両方について入出力が完了した場合に、ピッカーは、ＨＤＤ−１およびＨＤＤ−２の両方についてそれ自体を空にすることができ、また、これらのディスク・ドライブの選択された１つを、そのディスク・ドライブについてさらなる入出力が要求されることを予期して、そのようなアクセスがしばらく要求されなかった場合であっても、保持を続けることができる。たとえば、この決定を行うことができるのは、ディスク・ドライブの１つの前の作業負荷によって、そのディスク・ドライブ上のデータへのアクセスの将来の要求が、ディスク・ドライブを保管するために空いているストレージ・ビンにディスク・ドライブを移動するのに必要な時間と比較して、相対的に早く行われるという予想が正当化されるからである。代替案では、この決定を、選択された時間の期間に関する、他の所定の判断基準との前の作業負荷の比較の結果に基づいて行うことができる。そのような比較の結果が真である場合に、グリッパによるディスク・ドライブの所持が維持され、ディスク・ドライブへの電力が断たれないことが好ましい。
【００２６】
特定のハード・ディスク・ドライブ・ピック装置および方法を、好ましいものとして図示し、説明してきたが、本発明の原理から逸脱せずに、他の構成および方法を、既に述べたものに加えて使用できることを諒解されたい。
【００２７】
前述の指定で使用された用語および表現は、本明細書で説明の言葉として使用されたものであり、制限ではなく、そのような用語および表現の使用の、図示され説明された特徴またはその部分の同等物の排除の意図がなく、本発明の範囲が、請求項によってのみ定義され、制限されることを諒解されたい。
【００２８】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるハード・ディスク・ドライブ・ピッカーの概略を示す絵図である。
【図２】  本発明による二重グリッパ・ハード・ディスク・ドライブ・ピッカーの概略を示す絵図である。
【符号の説明】
１０  ピッカー
１１  並進機構
１２  親ねじ
１４  グリップ要素
１６ａ  腕
１６ｂ  腕
１８ａ  エンド・エフェクタ
１８ｂ  エンド・エフェクタ
２０  バックプレーン
２４  入出力コネクタ
３０  二重グリッパ・ピッカー
３２ａ  グリップ要素
３２ｂ  グリップ要素
３４ａ  バックプレーン
３４ｂ  バックプレーン
４０ａ  電力出力コネクタ
４０ｂ  電力出力コネクタ
４２ａ  入出力コネクタ
４２ｂ  入出力コネクタ
【図１】
0004194795.tif 000002
【図２】
0004194795.tif 000003