JPH04186414A - メモリボード及びそれを用いたシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機用メモリのメモリボード及びそれを用
いたシステムに係り、特に、揮発性メモリの不揮発化に
関する。

〔従来の技術〕

計算機用メモリのうち半導体メモリは、高速に読み書き
できる特性を活かし、主記憶装置として用いられている
。近年、その高速性を活かして、さらに、外部ファイル
すなわち、半導体ファイルあるいは半導体ディスクが持
ちいられてきている。

この半導体ファイルでは、揮発性の半導体メモリを不揮
発化して用いるため、例えば、磁気ディスク装置、磁気
テープ装置などの不揮発性のメモリと組合せ、かつ予期
せぬ電源の切断に対処するためバッテリバックアップを
用いている。特開昭５９−１７１０９８号公報には磁気
テープ装置でバックアップする技術が開示されている・ これは第３図に示すように、半導体ファイル３００は、
半導体メモリ３１０を制御回路３２０゜インターフェー
ス３３０．コントローラ３４０を介して、ホスト３５０
に接続される。一方、制御回路３２０は、不揮発メモリ
、ここでは磁気テープ装置３６Ｑにも接続しである。′
：ｓ、ｇ投人時には、磁気テープ装置３６０に格納しで
あるデータを半導体メモリ３１０上に制御回路３２０の
制御により写し、ホスト３５０からの記録再生を行う。

電源切断時には、半導体メモリ３１０上のデータを磁気
テープ装置３６０に格納し、不揮発化を果たす。システ
ムには電源監視回路３７０が常時電源の状態を監視して
おり、予期せぬ電源切断時には、バッテリ５０からの給
電に切換え、この電源により、通常の電源切断時と同じ
シーケンスで半導体メモリ３１０上のデータを磁気テー
プ装置３６０に格納する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記半導体ファイルでは半導体メモリチップ（メモリＬ
Ｓ　ｉ）の大容量化により、ファイル全体の容量も増加
してきており、近年、４ＧＢ／台の容量を持つ装置も８
現している。近い将来には１６ＧＢ／台の装置も予想さ
れている。ところが、バックアップを受は持つ磁気テー
プや磁気ディスク装置の転送速度は、高々２　、５　Ｍ
　Ｂ　／　ｓ　　程度であり、この値は半導体ファイル
の容量の伸びよりもはるかにゆるやかである。

このような状況では、不揮発性メモリ（磁気ディスクあ
るいは磁気テープなど）と半導体メモリとの間で、デー
タのやり取りに時間がかかりすぎる問題が生じている。

先の４　Ｇ　Ｂ　、／台の半導体ファイルでは、データ
のやり取りの制御オーバーヘッドがないとしても、２　
、５　Ｍ　Ｂ　／　ｓ　　の転送速度を持つ磁気ディス
クに全て格納するには約２７分かかり、この時間は、半
導体メモリの容量が増えるほど、すなわち半導体ファイ
ルの容量が増すほど長くなる。このことは、電源投入か
ら実際に半導体ファイルが使用できるまで長時間またさ
れたり、ただちに、電源の切断が出来ないことを意味し
、さらに、予期せぬ電源の切断に備えるため大きなバッ
テリが必要になることを意味し、コスト。

装置体積、装置重量が大きくなるという問題を生じてい
た。

また、計算機の主記憶には、多くの場合、半導体メモリ
が用いられている。計算機の動作中に、予期せぬ電源の
切断が発生すると、主記憶上のデータはすべて消失し再
度、計算を初めからやりなおす必要があった。さらに、
あるオペレーティング　システム（ＯＳ）ではファイル
管理情報は主記憶上で更新されるため、ファイル上にこ
の管理情報を戻す前に予期せぬ電源の切断が発生すると
ファイルそのものも扱えなくなる問題があった。

本発明の目的は上記問題を解決するためのメモリボード
及びそれを用いたシステムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題を解決するために、本発明では、半導体ファイ
ルもしくは半導体メモリを構成しているＲＡＭボードご
とにバックアップをとる構成とするものである。

〔作用〕

各ＲＡＭボードごとにバックアップをとる構成とするこ
とにより、１ボードに搭載されている容量の半導体メモ
リのみバックアップすればよく、バックアップ時間の短
縮が図れる。さらに、短時間でバックアップ出来るため
、バッテリも小容量。

軽量のものが使える。

さらに、ボートそのものが不揮発化するので、電源の突
然の切断でも、データが失われることがない。

〔実施例〕

本発明を４ＧＢの容量を持つ半導体ファイルに適用した
例し二ついて述へる。本実施例で使用したメモリボード
の実装図を第１図（ａ）に示す。本実施例では、回路基
板（ポート）１０上に４ＭビットＤＲＡＭ２０を１２８
ケ　計６４ＭＢ、バックアップ用の不揮発メモリとして
、２．５　インチ径の磁気ディスク３０、さらに、イン
ターフェース、電源監視回路を含んだ制御回路４０．バ
ッテリ５０を搭載している。磁気ディスク３０は容量１
００ＭＢ、転送速度Ｉ　Ｍ　Ｂ　／　ｓの特性を持ち、
＋５Ｖ単一電源開動ものである。この磁気ディスクで６
４ＭＢのデータを全て格納するには制御オーバーヘット
、磁気ディスクのアクセス時間も入れると約１．５分で
ある。このデータを入出力時間に消費する電源容量がバ
ッテリの容量を決め、本実施例で用いるバッテリは容量
０．２Ａ　　・時間程度のものでよい。このバッテリは
例えば、ニッケル。

カドミュウム電池を使うとすれば、１．２■の１０φＸ
４５ｍｍ（３，５ａｍ）程度のもの４本を直列に用いれ
ばよく、重さも合計４０ｇ程度と成る。

第１図（ｂ）はこれらの接続図である。

第２図は制御回路４０の構成を示しており、マイクロプ
ロセッサ２１０は、電源のオン、オフ時には、プログラ
ムメモリ２２０に格納しである、手順に従って、磁気デ
ィスク、および、ＤＲＡＭに記録再生命令をそれぞれの
コマンドレジスタ２３０．２４０を介して逐次発行し、
磁気ディスクからＤＲＡＭへ、もしくは、ＤＲＡＭから
磁気ディスクへそれぞれデータを移し変える。通常使用
時の、ホストからの命令はインターフェース３３０を介
して、リクエストレジスタ２５０に一旦格納され、プロ
グラムメモリに格納されたマイクロプログラムによりＤ
ＲＡＭへの記録再生命令に翻訳され、コマントジスタ２
３０を介して命令が伝えられ記録再生を行う。本制御回
路の中には、電ｆＦＸ電圧監視回路３７０を含んでいる
。

本発明を適用せず、従来技術を用いて、４ＧＢの半導体
メモリ全体を磁気ディスクでバックアップし、バッテリ
もシステム全体に供給する場合をのへる。この時用いる
バックアップ用の磁気ディスクは容量１．３ＧＢ、転送
速度２　、５　Ｍ　Ｂ　／　ｓの特性を持ち、動作に要
する電源は、平均で＋１２Ｖが２．５Ａ、　＋５Ｖが１
．５Ａであり、これを４台用意し、１台ずつ起動して、
半導体メモリとのデータをやり取りする。この時、バッ
クアップに要する時間は、制御のオーバーヘッド、磁気
ディスクのアクセス時間も含めて４０分である。この時
必要となる電源は、＋５Ｖが約１０Ａ、＋１２■が２．
５Ａであり、それぞれ、１０Ａ・時間、２．５Ａ　・時
間のバッテリは最低必要となる。鉛電池の場合、これら
は、１台あたり２．５ｋｇ、、計５ｋｇ、容積は８００
−１計１６００ｃｉ程度と成る。

以上から、本発明を適用した時の効果を求めると、 （１）バックアップ時間が４ａ分から１分に１／４０に
短縮される。

（２）バッテリの容積が１６００ｃｉから１１２０ｃｏ
？と７０％に低減出来る。

（３）バッテリの重量を５ｋｇから３．２ｋｇ　に低減
出来る。

以上、本発明では、揮発メモリとしてＤＲＡＭを、不揮
発メモリとして磁気ディスクを用いた例を述べたがこの
組合せには、制限はなく、ＤＲＡＭの変わりにＳＲＡＭ
を、磁気ディスクの代わりにフロッピーディスクあるい
は磁気テープ、あるいは光ディスク、書替え可能光ディ
スクなどでも効果があることは明らかである。

本発明の他の実施例を第４図に示す。本実施例ではパー
ソナルコンピュータ、あるいはワークステーションなど
を含む計算機の主記憶に本発明を適用し不揮発化したＲ
ＡＭボードとする。この時の、計算機内部のブロック図
が第４図である。

高速の内部バス４１０上にプロセッサ４２０と主記憶４
３０．Ｉ１０バスアダプタ４４０などが接続される。Ｉ
１０バスアダプタ４４０には工／Ｑ　、ｐ＜スが接続さ
れ、それぞれのコントローラ４６０゜４７０を介して２
次記憶装置と呼ばれる磁気ディスク４８０や磁気テープ
４９０などが接続され、計算機システムを構成している
。

主記憶はメモリコントローラ４３１とメモリ４３２で構
成され、本発明はメモリ４３２の部分に適用され、第１
図の構成となっている。この時、制御回路４０はメモリ
コントローラ４３１の中に含めても良いし、別に構成し
てもよい。

このように、主記憶を不揮発化すると計算処理の途中で
、電源の切断があっても、途中までの計算処理結果は、
主記憶に格納されており、電源回復後は引き続きその処
理が続行できる。さらに、ファイルの管理情報を主記憶
に格納して、データのファイルからの出し入れを含む計
算機処理を行う場合、突然の電源の切断により、ファイ
ル管理情報も失なわれてしまう。したがって、ファイル
そのものは不揮発の例えば、磁気ディスクに格納されて
いたとしても、ファイルはもはや使うことはできなくな
る。このような場合はハックアップしである磁気テープ
などからファイルを回復しなければならず、ユーザに多
大な負担を強いることになる。

この場合も、本発明の適用により、ファイルの管理情報
は損なわれることがないので、電源の回復後、直ちにも
との業務に戻ることができる。

〔発明の効果〕

本発明を適用することにより、揮発性の半導体ファイル
のバックアップ時間を短縮することができる。また、計
算機の主記憶に適用することにより、電源障害時からの
回復を早めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明を説明する実装図、第１図（ｂ）
はその接続を示すブロック図、第２図は制御回路の構成
を示すブロック図、第３図は従来技術での半導体ファイ
ルの構成を示すブロック図、第４図は本発明の他の実施
例である計算機システムを説明するためのブロック図で
ある。 １０・・・メモリボード、２０・・・ＤＲＡＭチップ、
３０・・・磁気ディスク、４０・・・制御回路、５０・
・バッテリ、２１０・・・マイクロプロセッサ、２２０
・・プログラムメモリ、２３０．２４０・・・コマンド
レジスタ、２５０・・・リクエストレジスタ、３００・
・半導体ファイル、３１０・・・半導体メモリ、３２０
・・・制御回路、３３０・・・インターフェース、３４
０・・・コントローラ、３５０・・・ホスト、３６０・
・・磁気テープ装置、３７０・・・電源監視回路、４１
０・・・内部バス、４２０・・・プロセッサ、４３０・
・・主記憶、４３１・・・メモリコントローラ、４３２
・・・メモリ、４４０・・・Ｉ１０バスアダプタ、４５
０・・・工／○バス、４６０，４７０・・・コントロー
ラ、４８０・・・磁第　１　（２） （ｂ） 第　２７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、バッテリ、および
   これらを制御する制御用回路を具備し、これらを同一の
   回路基板上に実装して成ることを特徴とするメモリボー
   ド。 ２、上記メモリボードにおいて、電源投入時には、上記
   不揮発性メモリに格納されているデータのすべてもしく
   は一部を上記揮発性メモリに写し、電源切断時には、上
   記揮発性メモリ上のデータの一部もしくは全てを上記不
   揮発性メモリに格納することを特徴とする請求項第１項
   記載のメモリボード。 ３、上記メモリボードにおいて、予期せぬ電源の切断時
   には、上記バッテリから、上記揮発性メモリの一部もし
   くは全体、上記不揮発性メモリ、および上記制御用回路
   に給電し、上記揮発性メモリに格納されているデータの
   一部もしくは全体を上記不揮発性メモリに退避させるこ
   とを特徴とする請求項第１項記載のメモリボード。 ４、上記不揮発性メモリの容量は、上記揮発性メモリの
   容量と等しいか、それ以上であることを特徴とする請求
   項第１項記載のメモリボード。 ５、上記揮発性メモリは半導体メモリで構成し、上記不
   揮発性メモリは磁気ディスク装置、フロッピーディスク
   装置、磁気テープ装置、光ディスク装置、書替え可能光
   ディスク装置、磁気バブル装置のうち少なくとも１つで
   あることを特徴とする請求項第１項記載のメモリボード
   。 ６、請求項第１項記載のメモリボードを一枚もしくは複
   数枚用いて半導体ファイルを構成することを特徴とする
   半導体ファイル装置。 ７、請求項第１項記載のメモリボードを主記憶、もしく
   は拡張記憶として計算機を構成することを特徴とする計
   算機システム。