(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続されたコンピュータから制御可能なサーバ装置において、
複数のメモリセルに分割された半導体メモリからなる記録媒体に対してデータを記録又は再生する際に、第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルを確保するとともに、上記第１の時間よりも短い第２の時間が経過した後に、上記第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルを確保する確保手段と、
上記半導体メモリの内で、上記第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源と、上記半導体メモリの内で、上記第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源とをオンにするとともに、既に記録または再生された上記第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源をオフにし、記録または再生が停止する際に、上記第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源をオフするように制御する制御手段と
を備えるサーバ装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記半導体メモリに記録または再生を行っているファイルが存在しているメモリセルのみに電力を供給し、上記メモリセル以外のメモリセルには電力を供給しないように制御する請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記半導体メモリに記録または再生を行っているメモリセルのみに電力を供給し、上記メモリセル以外のメモリセルには電力を供給しないように制御する請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項４】
上記制御手段は、電力を供給しないときは、電子的なスイッチを用い、上記メモリセルへの電力供給を停止する請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項５】
上記第２の時間は、上記第１の時間の半分である請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項６】
上記ネットワークは、イーサネット又はインターネットである請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項７】
上記メモリセルのそれぞれは、フラッシュメモリである請求項１に記載のサーバ装置。
【請求項８】
ネットワークに接続されたコンピュータから制御可能なサーバ装置の制御方法において、
複数のメモリセルに分割された半導体メモリからなる記録媒体に対してデータを記録又は再生する際に、第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルを確保するとともに、上記第１の時間よりも短い第２の時間が経過した後に、上記第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルを確保する確保ステップと、
上記半導体メモリの内で、上記第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源と、上記半導体メモリの内で、上記第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源とをオンにするとともに、既に記録または再生された上記第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源をオフにし、記録または再生が停止する際に、上記第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源をオフするように制御する制御ステップと
を備えるサーバ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録媒体に半導体メモリを用いて小電力化を実現できるサーバ装置およびサーバ装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体に半導体メモリを使用したＡＶサーバにおいて、動画像を蓄積する場合、一般に動画像のデータ量は非常に大きいため、それらを記録するためには巨大な半導体メモリが必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、従来はＡＶサーバ全体の消費電力が非常に大きくなるという問題があった。
【０００４】
従って、この発明の目的は、動画像を蓄積する記録媒体に半導体メモリを用いても消費電力を抑えることができるサーバ装置およびサーバ装置の制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ネットワークに接続されたコンピュータから制御可能なサーバ装置において、複数のメモリセルに分割された半導体メモリからなる記録媒体に対してデータを記録又は再生する際に、第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルを確保するとともに、第１の時間よりも短い第２の時間が経過した後に、第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルを確保する確保手段と、半導体メモリの内で、第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源と、半導体メモリの内で、第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源とをオンにするとともに、既に記録または再生された第２の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源をオフにし、記録または再生が停止する際に、第１の時間に相当するメモリ容量を有する１または複数のメモリセルの電源をオフするように制御する制御手段とを備えるサーバ装置である。
および、サーバ装置の制御方法である。
【０００６】
イサーネットを経由して、ＰＣからＡＶサーバに記録されているオーディオ信号またはビデオ信号がリアルタイムで制御される。このＡＶサーバには、フラッシュメモリからなる記録媒体が用いられる。画像信号が入力されると、エンコーダで圧縮が施された後、分散器で４１本のストリームに分散される。分散された４１本のストリームは、メモリモジュールに供給される。そして、メモリモジュールから読み出された４１本のストリームは、合成器で１本のストリームに合成される。デコーダでは、そのストリームに対して伸長が施され、画像信号が出力される。このとき、メモリモジュール内のアクセスするメモリに対してのみ動作電源を供給することによって、待機時の消費電力を抑えることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。メモリを記録媒体に使用したＡＶサーバに画像を記録、再生する場合の例を示す。この一実施形態で用いるＡＶサーバは、入力、出力をそれぞれ１つ具備しており、メモリにはフラッシュメモリを用いる。
【０００８】
図１にシステム全体図を示す。ＡＶサーバ５は、次のように制御される。ＰＣ１は、ＡＶサーバ５にコマンドを発行する。ＰＣ１には、画像の記録、再生を行うためのＧＵＩが実装されており、ユーザはそのＧＵＩを使用することにより、ＡＶサーバ５を制御することが可能となる。ＰＣ１から発行されたコマンドは、イサーネット（Ethernet）２を経由し、ＩＤＣ３に入力される。ＩＤＣとは、Intelligent Device Controller の略で、ＰＣ１から送られてきた非同期のコマンドを放送局のリファレンスに同期したコマンドに変換する。ＩＤＣ３は、ＡＶサーバ５以外にスイッチャ４の制御も行う。スイッチャ４は、ＡＩＲ６、ＶＴＲ７、ＶＴＲ８、エディタ（Editor）９から記録を希望する入力信号を選択し、また再生時は希望する出力先を選択し出力する。
【０００９】
次に、図２に示すＡＶサーバ５内部のブロック図について説明する。入力された画像信号１７は、エンコーダ１８に入力され、３０Ｍｂｐｓに圧縮される。圧縮された信号は、分散器１９に入力される。分散器１９は、入力されたストリームを４１本のストリームに分散する。分散する理由は、メモリモジュール１１に使用しているフラッシュメモリの書き込み速度が、画像入力の速度に比べて遅いため、複数の遅いストリームを作るためである。分散するストリームの数は、フラッシュメモリの書き込み速度に依存する。
【００１０】
この一実施形態で使用するフラッシュメモリは、書き込み時間に８μｓを必要とするメモリを使用することを前提としており、このメモリに３０Ｍｂｐｓで画像データを書き込むためには、４１本のストリームに分散する必要がある。メモリモジュール１１は、フラッシュメモリが集合している部分であり、詳細は後述する。
【００１１】
合成器２０は、４１本のストリームを１本のストリームに戻し、デコーダ２１に出力される。デコーダ２１は、画像の伸長を行い、元の画像に戻す。元の画像に戻された画像信号２２は、出力される。
【００１２】
記録用カウンタ１４は、メモリモジュール１１内の各メモリに対して書き込み時のアドレスと制御信号を出力する。また、再生用カウンタ１５は、同じく読み出し時のアドレスと制御信号を出力する。記録用カウンタ１４と再生用カウンタ１５は、リファレンス１２からの放送局内の時計に同期したリファレンス信号に同期して動作する。セレクタ１６もリファレンス１２に同期して動作し、記録用カウンタ１４と再生用カウンタ１５の内、どちらかを一定のタイミングで切り換え、メモリモジュール１１に出力する。
【００１３】
ラッチ２４は、ＣＰＵ２７からの命令に従って、電源選択信号２３、電源オン信号、電源オフ信号２５をメモリモジュール１１に出力する。これらの信号は、メモリモジュール１１内部のメモリセルの内、書き込み、読み出しの対象となるメモリセルの電源制御を行う。
【００１４】
ＲＯＭ２８は、画像の記録、再生を行うためのプログラムが格納されており、ＲＡＭ２９は、それらのプログラムの実行時に、変数等を格納するための領域に使用される。また、ＩＤＣ  Ｉ／Ｆ１３は、ＩＤＣ３とのインタフェースを行い、ＰＣ１からのコマンドを受け取り、ＣＰＵ２７に伝える。ＣＰＵ２７、ＲＯＭ２８、ＲＡＭ２９、ＩＤＣ  Ｉ／Ｆ１３、記録用カウンタ１４、再生用カウンタ１５は、バス２６で接続される。
【００１５】
次に、メモリモジュール１１のブロック図を図３に示し、説明する。メモリモジュール１１の内部は、さらに小さい単位のメモリモジュール８枚（４１〜４５）で構成される。分散器１９から入力された信号は、これらのメモリモジュール４１〜４５全てに配られる。また、各メモリモジュール４１〜４５からの出力は、全て接続され、合成器２０へ出力される。８枚のメモリモジュール４１〜４５の内、記録または再生の対象となるメモリの選択は、セレクタ１６からの信号で行われる。セレクタ１６からの信号とラッチ２４からの信号は、全てのメモリモジュール４１〜４５に入力される。
【００１６】
続いて、図３の小さい単位のメモリモジュール４１〜４５の内部を説明する。図４に小さい単位のメモリモジュール４１〜４５の内部ブロック図を示す。小さな単位のメモリモジュール４１〜４５は、横８×縦４１のメモリセルで構成されており、分散器１９から入力された４１本のストリームは、横方向に接続され、合成器２０へ出力される。セレクタ１６から入力されたアドレス５１は、２９ビットで構成されており、上位３ビットは小さな単位のメモリモジュール４１〜４５の選択を行い、続く３ビットは、メモリセルの列の選択を行い、残りの２３ビットは各メモリの書き込みアドレスまたは読み出しアドレスとなる。
【００１７】
制御信号５２は、全てのメモリセルに対して書き込み、読み出しの切り換えを行う。デコーダ５４は、列の選択をするためのＣＳ選択信号５３を生成する。電源選択信号２３も上位３ビットが小さな単位のメモリモジュール４１〜４５を選択し、続く３ビットで列の選択を行う。電源選択信号２３は、デコーダ５５に入力される。デコーダ５５は、電源選択信号５６を出力し、電源制御を行う対象のメモリセルの列を選択する。電源オン信号、電源オフ信号２５は、選択されたメモリセルの列の電源状態を切り換えるために使用される。
【００１８】
さらに、メモリセルの内部を説明する。図５にメモリセルの内部ブロック図を示す。メモリセルは、フラッシュメモリ８１と電源スイッチ８２で構成されている。フラッシュメモリ８１は、８ＭＢｙｔｅの容量とする。分散器１９から入力された信号は、フラッシュメモリ８１のデータバスに接続され、ストリームの入出力を行う。ＣＳ選択信号５３は、フラッシュメモリのＣＳ端子に接続され、フラッシュメモリ８１を動作状態にさせる。アドレス５１は、下位２３ビットがフラッシュメモリ８１のアドレス端子に接続されている。制御信号５２は、フラッシュメモリ８１のＷＥ端子に接続されており、フラッシュメモリ８１のモードを切り換え、書き込み、読み出しを選択する。
【００１９】
電源スイッチ８２には、電源オン信号、電源オフ信号２５と電源選択信号５６が接続されており、電源選択信号５６がアサートされた状態のとき、電源オン信号、電源オフ信号２５が有効となる。例えば、電源選択信号５６がアサートされた状態で、電源オン信号がアサートされると、電源スイッチ８２がオンになり、電源８３がフラッシュメモリ８１に供給される。以上がフラッシュメモリを記録媒体に用いたＡＶサーバの内部構成である。このように、この一実施形態では、一例として、８×８×４１＝２６２４個の８Ｍｂｙｔｅのフラッシュメモリが用いられる。
【００２０】
次に、ＡＶサーバの動作を説明する。まず、記録系の説明をする。記録系のデータの流れを図６に示す。図６Ａは、入力データがエンコーダ１８から出力されたストリームである。このストリームは、放送局内の時計のリファレンスに同期しており、２７ＭＨｚのクロックで６クロック単位で１つのデータが出力される。入力データの１−１から３−４０まで付与されている番号は、データの流れを説明するためのものである。図６Ｂおよび図６Ｃに示すストリームは、分散器１９からの出力であり、４１本の遅いストリームに分散される。
【００２１】
図６Ｄに示すメモリモジュールへのコマンドは、各メモリセルの動作を指示するためのもので、最初のＣＭＤ１、ＣＭＤ２、ＣＭＤ３からなる書き込みコマンドは、フラッシュメモリに対して書き込み動作をするように指示するものである。フラッシュメモリは、一般的なＲＡＭと異なり、その構造上、通常、図６Ｄに示すように予め書き込みコマンドを送る必要がある。続くアドレス（例えば、０−ＡＤ、０のアドレス）は、書き込みアドレスそのものであり、その後のＷＡＩＴは、フラッシュメモリに与えられたデータの書き込み終了を待つためのものである。これもその構造上必要な時間であり、この一実施形態では、８μｓである。さらに続く読み出しアドレス（Ｒ−ＡＤ）は、後述する読み出し動作の時に使用される。書き込み動作と読み出し動作を異なる時間で行うことにより、見かけ上記録と再生が同時に行うことができる。
【００２２】
続いて再生系を説明する。再生系のデータの流れを図７に示す。図７Ａに示すメモリモジュールへのコマンドは、各メモリセルからデータを読み出すためのコマンドで、アドレス（例えば、１−１のアドレス）を出力するとその直後にデータが出力される。Inactiveは、上述した書き込み時に使用される部分である。この図７Ａでは、理解を容易とするため、読み出しのみが行われている状態が書かれているためInactiveとなっている。読み出されたデータは、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、合成器２０へ出力される。合成器２０からは、図７Ｄに示すように、出力データが出力される。
【００２３】
次に、記録、再生処理について説明する。記録、再生処理の一例のフローチャートを図８に示す。ＩＤＣ３から記録、再生を指示するコマンドを受け取ると、ステップ１２１では、その受け取ったコマンドが記録コマンドか否かが判断され、記録コマンドであると判断されると、ステップ１２３へ制御が移り、記録コマンドではないと判断されると、ステップ１２２へ制御が移る。ステップ１２２では、再生コマンドか否かが判断され、再生コマンドであると判断されると、ステップ１２４へ制御が移り、再生コマンドでないと判断されると、ステップ１２１へ制御が戻る。ステップ１２３では、後述する記録処理の制御が行われ、記録処理が終了すると、ステップ１２１へ制御が戻る。そして、ステップ１２４では、後述する再生処理の制御が行われ、再生処理が終了すると、ステップ１２１へ制御が戻る。このように、各コマンドに対応した処理へ飛ぶ。
【００２４】
最初に、記録処理の一例のフローチャートを図９に示す。記録処理では、まず、ファイルシステムにアクセスし、先頭の２秒分の空き領域を得る（ステップ１２６）。ファイルシステムとは、ファイルの管理を行っている部分であり、各ファイルが記録されているメモリマップ上の位置や、空き容量の情報などが保持されている。２秒分の領域が確保できたら、電源選択回路２３にアクセスし、２秒分のメモリの電源をオンにする（ステップ１２７）。
【００２５】
その後、記録用カウンタ１４に書き込み開始アドレスを出力し、記録を開始する（ステップ１２８）。この状態で１秒間待ち（ステップ１２９）、１秒経過したらファイルシステムにアクセスし、次の１秒分の空き容量を得る（ステップ１３０）。次の１秒分の空き容量が得られたら、電源選択回路２３にアクセスし、新たに得られた１秒分のメモリの電源をオンにし、既に書き込んだ１秒分のメモリの電源をオフする（ステップ１３２）。
【００２６】
これらの処理（ステップ１２８〜ステップ１３１）を、ＩＤＣ３から記録を停止するための停止コマンドを受信するまで繰り返す（ステップ１３２）。停止コマンドを受信したら、記録用カウンタ１４を停止し、現在、電源がオンになっている２秒分のメモリの電源をオフし、記録処理を終了する（ステップ１３３）。
【００２７】
フラッシュメモリは、電源を投入しても、すぐには機能せず、動作が開始されるまで一定の時間がかかる。このため、この一実施形態では、上述のような処理を行うことにより少なくともアクセスされる１秒前には電源の投入が行われる。
【００２８】
続いて、再生処理の一例のフローチャートを図１０に示し、再生処理ステップを説明する。まず、ファイルシステムにアクセスし、再生を行うファイルの先頭２秒分の領域を得る（ステップ１３５）。次に、電源選択回路２３にアクセスし、２秒分のメモリの電源をオンにする（ステップ１３６）。その後、再生用カウンタ１５に読み出し開始アドレスを出力し、再生を開始する（ステップ１３７）。この状態で１秒間待ち（ステップ１３８）、１秒経過したらファイルシステムにアクセスし、次の１秒分の領域を得る（ステップ１３９）。
【００２９】
次の１秒分の領域が得られたら、電源選択回路２３にアクセスし、１秒分のメモリの電源をオンにし、既に読み出した１秒分の領域のメモリの電源をオフする（ステップ１４０）。これらの処理（ステップ１３７〜ステップ１４０）を、ＩＤＣ３から再生を停止するための停止コマンドを受信するまで繰り返す（ステップ１４１）。停止コマンドを受信したら、再生用カウンタ１５を停止し、現在、メモリの電源がオンになっている２秒分のメモリの電源をオフし、再生処理を終了する（ステップ１４２）。
【００３０】
ここで上述したファイルシステムを簡単に説明する。ファイルシステムは、ファイル１つ１つに関する情報を管理しているソフトウェアである。この一実施形態では、ファイルシステムが保持している情報は、ファイル名とそのファイルが書き込まれているメモリ上の領域である。これにより、ファイル名とそのファイルが存在するメモリ領域との変換が行われる。例えば、再生コマンドを受け取った時には、まずファイルシステムが与えられたファイル名から、そのファイルが書き込まれている実際のメモリ領域に変換し、変換された情報に基づいてメモリ領域にアクセスし、そのメモリ領域に書き込まれている画像データが読み出される。
【００３１】
この一実施形態では、記録媒体にフラッシュメモリで記録媒体が構成されていることにより、電源を落としてもデータが消えることがないので、アクセスする部分のみに電源を供給するという、細かい単位での電源制御が可能となり、その結果、より効率の良い電源制御が可能となる。
【００３２】
この一実施形態では、記録媒体に記録、再生するデータを画像信号としたが、オーディオ信号を用いても良い。すなわち、画像信号およびオーディオ信号のようにリアルタイム性のあるデータを扱っている場合に特に有効な方式である。データにリアルタイム性があるため、前もってアクセスされるメモリを完全に予測することができ、ＩＣチップ単位の電源制御が可能となるものである。
【００３３】
この一実施形態では、ＰＣおよびＡＶサーバともにイサーネットに接続され、ＰＣでＡＶサーバに記録されたデータを制御するようにしているが、これに限らず、いわゆるインターネットを経由してＡＶサーバに記録されたデータを制御するようにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
半導体メモリを記録媒体に使用した従来のＡＶサーバでは、特に半導体メモリに対する電力制御をしていないため、半導体メモリに常に電流が流れ続ける。ＡＶサーバが放送業務用に使用された場合、半導体メモリはかなり大きなものになる。上述の一実施形態では、３０Ｍｂｐｓの画像を１．５時間程度記録可能なＡＶサーバであり、８ＭＢｙｔｅのフラッシュメモリを２６２４個使用している。フラッシュメモリは、スタンバイ中でも１ｍＡ程度の電流が流れるので、この一実施形態と同じ規模のＡＶサーバを考えると、動作していなくても約２．６Ａ（約８．７Ｗ）の電流が流れる。実際の放送業務用機器を考えた場合、３０Ｍｂｐｓで１．５時間と言う規模は小さい方であり、実際のＡＶサーバは、この１０倍以上であると考えられる。これを考慮すると実際には、メモリ部分だけで約２６Ａ（約８７Ｗ）も電流を消費する。
【００３５】
この発明に依れば、上述したようにスタンバイ電流をほぼゼロにすることが可能になるため、アクセスしない間はほとんど電力を消費しないので、メモリを記録媒体に用いたＡＶサーバの小電力化が可能となる。特に、深夜など、稼働していない時間があるシステムや、ＡＶサーバを車載した場合に特に有効となる。
【００３６】
また、この発明に依れば、記録媒体からの発熱を低減させることが可能となるため、ハードディスクを記録媒体に使用したＡＶサーバでは必要であった、ファンなどの放熱設備が必要なくなり、また高密度実装が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に適用される一実施形態の概略図である。
【図２】この発明に適用されるＡＶサーバの一実施形態のブロック図である。
【図３】この発明に適用されるメモリモジュールの一実施形態のブロック図である。
【図４】この発明に適用されるメモリモジュールの一実施形態のブロック図である。
【図５】この発明に適用されるメモリセルの一実施形態のブロック図である。
【図６】この発明に適用される書き込み時のタイミングチャートである。
【図７】この発明に適用される読み出し時のタイミングチャートである。
【図８】この発明に適用される記録、再生処理の一例のフローチャートである。
【図９】この発明に適用される記録処理の一例のフローチャートである。
【図１０】この発明に適用される再生処理の一例のフローチャートである。
【符号の説明】
５・・・ＡＶサーバ、１１・・・メモリモジュール、１２・・・リファレンス、１３・・・ＩＤＣ  Ｉ／Ｆ、１４・・・記録用カウンタ、１５・・・再生用カウンタ、１６・・・セレクタ、１７、２２・・・画像信号、１８・・・エンコーダ、１９・・・分散器、２０・・・合成器、２１・・・デコーダ、２３・・・電源選択信号、２４・・・ラッチ、２５・・・電源オン信号、電源オフ信号、２６・・・バス、２７・・・ＣＰＵ、２８・・・ＲＯＭ、２９・・・ＲＡＭ
【図１】
0004200560.tif 000002
【図２】
0004200560.tif 000003
【図３】
0004200560.tif 000004
【図４】
0004200560.tif 000005
【図５】
0004200560.tif 000006
【図６】
0004200560.tif 000007
【図７】
0004200560.tif 000008
【図８】
0004200560.tif 000009
【図９】
0004200560.tif 000010
【図１０】
0004200560.tif 000011