(57)【要約】【課題】消費電力を低減することができるディスク制御装置、ディスク制御装置の制御方法及びプログラムを提供すること。【解決手段】ディスク制御装置２は、ホスト１と複数のＨＤＤからなるＨＤＤアレイ３との間に接続され、ホスト１とＨＤＤアレイ３との間のデータの送受信を制御する。このディスク制御装置２は、ホスト１からの書き込みデータ及びＨＤＤアレイ３からの読み出しデータをキャッシュするキャッシュ用メモリ２３と、ホスト１からのデータの入出力を監視すると共にキャッシュ用メモリ２３とＨＤＤアレイ３とのデータの送受信を監視し、当該監視結果に基づき、キャッシュ用メモリ２３の電力状態を制御するＲＡＩＤ制御部２２とを有する。【選択図】図１
2009211511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置であって、
前記ホストからの書き込みデータ及び前記記憶装置からの読み出しデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと、
前記ホストからのデータの入出力を監視すると共に前記キャッシュ用メモリと前記記憶装置とのデータの送受信を監視し、当該監視結果に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御するディスク制御部とを有するディスク制御装置。
【請求項２】
ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置であって、
前記ホストからのデータの入力及び前記ホストへのデータの出力を制御するインターフェース回路と、
前記ホストからのデータ又は前記記憶装置から読み出したデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと、
前記キャッシュ用メモリへの書き込み及び読み出しを制御するディスク制御部とを有し、
前記インターフェース回路は、前記ホストからのデータ入力終了タイミング及び前記ホストへのデータ出力終了タイミングを前記ディスク制御部に通知し、
前記ディスク制御部は、前記キャッシュ用メモリから前記記憶装置へのデータ書き込み完了又は前記記憶装置から前記キャッシュ用メモリへのデータ読み出し完了を監視し、当該監視結果及び前記インターフェース回路からの通知に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御するディスク制御装置。
【請求項３】
前記インターフェース回路は、前記ホストからのデータ入力が終了するデータ入力終了タイミング及び前記ホストへのデータ出力タイミングが終了するデータ出力タイミングを計測し、前記ディスク制御部に通知する
ことを特徴とする請求項２記載のディスク制御装置。
【請求項４】
前記ディスク制御部は、前記ホストからのデータ転送が終了しかつ前記キャッシュ用メモリから前記記憶装置へのデータ書き込みが終了した時点、又は前記記憶装置からのデータ読み出しが終了しかつ前記ホストへのデータ転送が終了した時点で、前記キャッシュ用メモリを省電力状態に移行させる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディスク制御装置。
【請求項５】
前記ディスク制御部は、前記キャッシュ用メモリにセルフリフレッシュコマンドを送信することで、当該キャッシュ用メモリを省電力状態に移行させる
ことを特徴とする請求項４項記載のディスク制御装置。
【請求項６】
前記ディスク制御部は、前記ホストからのデータ転送又は前記ホストへのデータ転送命令があると、前記キャッシュ用メモリの省電力状態を解除する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のディスク制御装置。
【請求項７】
前記ディスク制御部は、前記ホストからのデータ転送又は前記ホストへのデータ転送命令があると、セルフリフレッシュ解除コマンドを送信することで、前記キャッシュ用メモリの省電力状態を解除する
ことを特徴とする請求項６項記載のディスク制御装置。
【請求項８】
ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置の制御方法であって、
前記ホストからのデータの入出力を監視すると共に、前記ホストからの書き込みデータ及び前記記憶装置からの読み出しデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと前記記憶装置とのデータの送受信を監視する監視工程と、
当該監視結果に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御する電力状態制御工程とを有するディスク制御装置の制御方法。
【請求項９】
前記監視工程は、
前記ホストからのデータ転送終了タイミング及び前記ホストへのデータ転送終了タイミングを取得する工程と、
前記キャッシュ用メモリから前記記憶装置への書き込み完了又は前記記憶装置から前記キャッシュ用メモリへのデータ読み出し完了を監視する工程とを有する
ことを特徴とする請求項７記載のディスク制御装置の制御方法。
【請求項１０】
前記電力状態制御工程では、前記ホストからのデータ転送が終了しかつ前記キャッシュ用メモリから前記記憶装置へのデータ書き込みが終了した時点、又は前記記憶装置からのデータ読み出しが終了しかつ前記ホストへのデータ転送が終了した時点で、前記キャッシュ用メモリを省電力状態に移行させる
ことを特徴とする請求項８又は９記載のディスク制御装置の制御方法。
【請求項１１】
前記電力状態制御工程では、前記ホストからのデータ転送又は前記ホストへのデータ転送命令があると、前記キャッシュ用メモリの省電力状態を解除する
ことを特徴とする請求項１０記載のディスク制御装置の制御方法。
【請求項１２】
ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御する動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記ホストからのデータの入出力を監視すると共に、前記ホストからの書き込みデータ及び前記記憶装置からの読み出しデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと前記記憶装置とのデータの送受信を監視する監視工程と、
当該監視結果に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御する電力状態制御工程とを有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置、その制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクアレイ装置の消費電力を低減する技術が特許文献１、２に記載されている。特許文献１に記載の技術においては、ディスクコントローラの負荷監視部が、データの書込み及び読出し要求に基づいた負荷情報をＣＰＵに送信し、これを受信したＣＰＵが、負荷が閾値以下になったことを検出すると、ディスクアレイ装置を省エネモードへと移行させる。この省エネモードでは、一部のＨＤＤへの給電が停止されて、消費する電力を減少させる。
【０００３】
また、特許文献２においては、ホスト計算機に接続されるインターフェース、このインターフェースに接続されプロセッサ及びメモリを備える制御部、及び前記ホスト計算機から書き込み要求がされるデータを格納するディスクドライブを備えるストレージ装置において、ホスト計算機から送信される書込要求に係るデータが一時的に格納されるログ記憶領域、及び書込要求に係るデータが格納される複数のデータ記憶領域を備え、制御部は、複数の前記ディスクドライブで構成されたＲＡＩＤグループによってデータ記憶領域を提供し、ＲＡＩＤグループ毎に、ログ記憶領域からデータ記憶領域にデータを移動する。
【特許文献１】特開２００２−２９７３２０号公報
【特許文献２】特開２００７−１５６５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの技術においては、ディスクアレイ装置を構成するＨＤＤに供給する電力を制御することでディスクアレイ装置の消費電力を低減するものであるが、ディスクアレイコントローラの電力を低減することはできない。
【０００５】
通常、ホストからのデータの入力及び前記ホストへのデータの出力を制御するインターフェース回路と、ホストからのデータ又は前記記憶装置から読み出したデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと、キャッシュ用メモリへの書き込み及び読み出しを制御するディスク制御部とを有するディスクアレイ装置の場合、ホストからディスクアレイ装置へのデータの書込み要求が発生じた場合、インターフェース回路はディスク制御部へデータを送信し、ディスク制御部は受領したデータをキャッシュ用メモリへキャッシュし、インターフェース回路へ書込み完了を通知する（図４参照）。通知後、ディスク制御部は、データを順次ＲＡＩＤ構成に従い、ＨＤＤへ書込みを行う。
【０００６】
しかしながら、このような従来方式では、ホストからディスクアレイ装置への書込み要求が終息し、全てのキャッシュデータがＨＤＤへ書込み完了している場合でも、図４のキャッシュ用メモリの動作モードに示すように、キャシュ用メモリは動作し続けるため、消費電力が通常動作時と同程度がかかってしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、消費電力を低減することができるディスク制御装置、ディスク制御装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るディスク制御装置は、ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置であって、前記ホストからの書き込みデータ及び前記記憶装置からの読み出しデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと、前記ホストからのデータの入出力を監視すると共に前記キャッシュ用メモリと前記記憶装置とのデータの送受信を監視し、当該監視結果に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御するディスク制御部とを有するものである。
【０００９】
本発明に係るディスク制御装置は、ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置であって、前記ホストからのデータの入力及び前記ホストへのデータの出力を制御するインターフェース回路と、前記ホストからのデータ又は前記記憶装置から読み出したデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと、前記キャッシュ用メモリへの書き込み及び読み出しを制御するディスク制御部とを有し、前記インターフェース回路は、前記ホストからのデータ入力終了タイミング及び前記ホストへのデータ出力終了タイミングを前記ディスク制御部に通知し、前記ディスク制御部は、前記キャッシュ用メモリから前記記憶装置へのデータ書き込み完了又は前記記憶装置から前記キャッシュ用メモリへのデータ読み出し完了を監視し、当該監視結果及び前記インターフェース回路からの通知に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御するものである。
【００１０】
本発明にかかるディスク制御装置の制御方法は、ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置の制御方法であって、前記ホストからのデータの入出力を監視すると共に、前記ホストからの書き込みデータ及び前記記憶装置からの読み出しデータをキャッシュするキャッシュ用メモリと前記記憶装置とのデータの送受信を監視する監視工程と、当該監視結果に基づき、前記キャッシュ用メモリの電力状態を制御する電力状態制御工程とを有するものである。
【００１１】
また、本発明に係るプログラムは、上述したディスク制御装置の制御をコンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ホストと１又は複数の記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置の消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、ホストと１又は複数の記憶装置との間に接続され、前記ホストと記憶装置との間のデータの送受信を制御するディスク制御装置に適用したものである。特に、本実施の形態は、ディスクアレイコントローラに適用した場合について説明するが、接続されるハードディスク（ＨＤＤ）は１以上であればよい。本実施の形態にかかるディスクアレイコントローラは、ホストからの通信監視機能と、キャッシュ用メモリのキャッシュ量を監視する機能とを有し、キャッシュ用メモリが無処理状態の場合にこれを低消費電力動作へ遷移させることで、消費電力の低減を図るものである。
【００１４】
図１は、本実施の形態にかかるディスク制御装置を示す図である。ディスク制御装置（ディスクアレイコントローラ）２は、ホスト１とハードディスクアレイ３との間にせつぞくされ、ホスト１とハードディスクアレイ３との間のデータの送受信を制御する。このディスクアレイコントローラ２は、インターフェース回路として機能するＣＰＵ２１、ディスク制御部としてのＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）制御部２２と、キャッシュ用メモリ２３、ＡＤ−ＤＣ電源２４及びローカルメモリ２５を有する。
【００１５】
ＣＰＵ２１は、ソフトウェアプログラムにより、ホスト１とＲＡＩＤ制御部２２との間のデータ入出力（Ｉ／Ｏ）を行う。ソフトウェアプログラムは、ローカルメモリ２５に保存されている。
【００１６】
ＲＡＩＤ制御部２２は、論理ハードウェアにより、ＣＰＵ２１とのデータ送受信を行うと共に、ＲＡＩＤ制御、ＨＤＤへの書き込み・読み出し処理、キャッシュ用メモリ２３へのデータキャッシュを行う。ここで、本実施の形態にかかるＲＡＩＤ制御部２２は、ホスト１からのデータの入出力を監視すると共にキャッシュ用メモリ２３とＨＤＤアレイ３とのデータの送受信を監視し、当該監視結果に基づき、キャッシュ用メモリ２３の電力状態を制御する。
【００１７】
ＣＰＵ２１は、ホスト１からのデータ入力終了タイミング及びホスト１へのデータ出力終了タイミングをＲＡＩＤ制御部２２に通知する。ＲＡＩＤ制御部２２は、キャッシュ用メモリ２３からＨＤＤアレイ３へのデータ書き込み完了又はＨＤＤアレイ３からキャッシュ用メモリ２３へのデータ読み出し完了を監視すると共に、ホスト１からのデータ入力終了タイミング又はホスト１へのデータ出力終了タイミングを監視し、当該監視結果に基づき、キャッシュ用メモリ２３の電力状態を制御する。
【００１８】
具体的には、ホスト１からのデータ転送が終了したタイミング以降であってＨＤＤアレイ３への書き込みが終了した時点、又はＨＤＤアレイ３からのデータ読み出しが終了したタイミング以降であってホストへのデータ転送が終了した時点で、キャッシュ用メモリ２３を省電力状態にする。この場合、本実施の形態においては、ＲＡＩＤ制御部２２は、キャッシュ用メモリ２３にセルフリフレッシュコマンドを供給し、セルフリフレッシュを行わせる。また、ＣＰＵ２１は、ホスト１からデータの入出力が要求されるとこれをＲＡＩＤ制御部２２に通知する。ＲＡＩＤ制御部２２は、これに基づき、キャッシュ用メモリ２３に、セルフリフレッシュ解除コマンドを供給し、セルフリフレッシュを解除させる。
【００１９】
キャッシュ用メモリ２３は、例えば、揮発性メモリ（ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））がプリント基板上に複数個搭載されたＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）により構成することができる。キャッシュ用メモリ２３は、ホストからの書き込みデータ及び前記記憶装置からの読み出しデータをキャッシュする。上述のように、ＲＡＩＤ制御部２２からセルフリフレッシュコマンドが供給されると、キャッシュ用メモリ２３は、クロックを非活性にしてデバイスの消費電力を低く抑え、内部のリフレッシュカウンタを用いて自動的にリフレッシュ動作を実行する。
【００２０】
ＨＤＤ３は、１台又はそれ以上で構成され、ホスト１から書き込まれたデータがＲＡＩＤ方式により分割して保存される。複数台のハードディスクに、例えば、データを分散して読み書きし高速化したり（ＲＡＩＤ０）、複数台のハードディスクに、同時に同じ内容を書き込んだり（ＲＡＩＤ１）、1台を誤り訂正符号に割り当て、残りの複数台にデータを記録したり（ＲＡＩＤ３）、ＲＡＩＤ３のＩ／Ｏ単位をブロックに拡大したり（ＲＡＩＤ４）、複数のハードディスクに誤り訂正符号データと共に分散させて記録したり（ＲＡＩＤ５）することができる。
【００２１】
ＡＣ−ＤＣ電源２４にはＡＣ電源が供給され、これをＤＣ電源に変換して各ブロックに供給する。
【００２２】
本実施の形態においては、ホストからのＩ／Ｏ（データ入出力）、及びキャッシュ用メモリ上のキャッシュを監視し、Ｉ／Ｏが終息したこと、及び全てのキャッシュデータをディスクへ書き出したことを検出した時点で、キャッシュ用メモリへセルフリフレッシュコマンド（省電力状態への移行指示）を発行し、セルフリフレッシュモード（省電力状態）へ移行させる。また、Ｉ／Ｏが再発生により、セルフリフレッシュモードの解除を行い通常アクセスを行う。このことにより、ディスクアレイコントローラ２の省電力化を図ることができる。
【００２３】
次に、本実施の形態のディスク装置の制御方法について説明する。図２は、本実施の形態にかかるディスクアレイコントローラ２のＲＡＩＤ制御部の動作を示すフローチャートである。図３は、ホストとＣＰＵ２１間、ＣＰＵ２１とＲＡＩＤ制御部２２間、ＲＡＩＤ制御部２２とキャッシュ用メモリ２３の間、ＲＡＤ制御部２２とＨＤＤアレイ３の間のデータのやり取りを示している。また、キャッシュ用メモリの動作モードも合わせて示す。
【００２４】
ＲＡＩＤ制御部２２は、ＣＰＵ２１を介して、ホストからのデータ入出力要求がるか否かを監視する(ステップＳ２１)。ホストからのデータ転送があった場合(ステップＳ１、Ｓ２：Ｙｅｓ)、ＲＡＩＤ制御部２２は、ホスト１からのＩ／Ｏ終息を監視する。ホスト１からのＩ／ＯデータがＣＰＵ２１に与えられるとＣＰＵ２１は、Ｉ／ＯデータをＲＡＩＤ制御部２２へ受け渡し、完了通知をホストに供給する。
【００２５】
ＲＡＩＤ制御部２２は受領したデータをキャッシュ用メモリ２３にキャッシュし、キャッシュデータを順次ＨＤＤアレイ３に供給する。ＨＤＤアレイ３は、受領したデータを不揮発性磁性体（ＨＤＤ）に順次書込みを行う。ＲＡＩＤ制御部２２は、キャッシュ用メモリ２３のキャッシュデータ吐き出し（ディスク書きこみ完了）を監視する。そして、ＲＡＩＤ制御部２２は、Ｉ／Ｏ終息及びキャッシュデータ吐き出し完了を判断し、キャッシュ用メモリを省電力状態へ遷移する。
【００２６】
具体的には、ホスト１からのＩ／Ｏデータが終息すると、ＣＰＵ２１は、終息時間を計測し、所定の時間経過すると（図３のタイミングｔ１からｔ２）、Ｉ／Ｏが終息したと判断する。そして、このＩ／Ｏデータ終息のタイミングをＲＡＩＤ制御部２２へ供給する(ステップＳ３)。ＲＡＩＤ制御部２２は、全キャッシュデータをＨＤＤへ書き出したときに(ステップＳ４、図３のｔ３)、Ｉ／Ｏが終息したことを受領していると、キャッシュ用メモリへセルフリフレッシュコマンドを供給する(ステップＳ５)。キャッシュ用メモリ２３は、セルフリフレッシュコマンドを受領すると、セルフリフレッシュモードへ遷移する。
【００２７】
また、ＣＰＵ２１は、ホスト１からのＩ／Ｏ要求が再開されると（図３のｔ４）、Ｉ／Ｏが再開したことをＲＡＩＤ制御部２２へ供給する(ステップＳ６)。ＲＡＩＤ制御部２２は、Ｉ／Ｏが再開されたことを受領すると、キャッシュ用メモリ２３へセルフリフレッシュ解除コマンドを供給する(ステップＳ７)。キャッシュ用メモリ２３は、セルフリフレッシュ解除コマンドを受領すると、通常動作モードへ遷移する。
【００２８】
ステップＳ２でホストからのデータ転送ではなく、ホストへのデータ転送である場合は、ＲＡＩＤ制御部２２は、ＨＤＤからのデータ読み出し終了タイミングを監視し(ステップＳ８)、キャッシュ用メモリ２３に読み出したデータをＣＰＵ２１を介してホスト１へ転送する。ホスト１への転送終了タイミングをＣＰＵ２１から受領すると、ＲＡＩＤ制御部２２は、キャッシュ用メモリ２３にセルフリフレッシュ解除コマンドを出力する。
【００２９】
本実施の形態においては、ディスクアレイコントローラ２のキャッシュ用メモリ２３を、セルフリフレッシュモードを用いて低消費電力化をしているので、ディスクアレイ装置の消費電力を削減できる。さらに、省電力化の際、キャッシュ用メモリ２３のセルフリフレッシュモードを使用しているので、Ｉ／Ｏ再開時に直ちに通常動作に復帰することができる。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態にかかるディスクアレイコントローラを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるディスクアレイコントローラのＲＡＩＤ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態にかかるディスクアレイコントローラの各ブロック間のデータのやりとりを示す図である。
【図４】従来のディスク制御装置の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ホスト
２  ディスクアレイコントローラ
３  ハードディスクアレイ
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＡＩＤ制御部
２３  キャッシュ用メモリ
２４  ＡＤ−ＤＣ電源
２５  ローカルメモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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