JPH0746465A - データ記憶装置 - Google Patents

データ記憶装置

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JPH0746465A
JPH0746465A JP5316437A JP31643793A JPH0746465A JP H0746465 A JPH0746465 A JP H0746465A JP 5316437 A JP5316437 A JP 5316437A JP 31643793 A JP31643793 A JP 31643793A JP H0746465 A JPH0746465 A JP H0746465A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 保持された連続的な高データ転送速度を保持
することが可能なデータ記憶装置を提供することであ
る。 【構成】 データ記憶装置（２０）はそれぞれのＲＡＭ
バッファ３７ないし４０にそれぞれのデータインタフェ
ースおよびハイウェイ２５ないし３６によって接続され
る幾つかのディスク記憶装置２１ないし２４を含む。こ
の装置はデータの外部リクエストに応答しディスク記憶
装置とＲＡＭバッファとの間で転送されるべき１以上の
データの組を識別する制御データを発生するコントロー
ラ５１を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この発明はデータ記憶装置に関する。排他
的にではないが特定的に、この発明はモニタに表示され
るとき、ともに動画像をつくり出す一連のイメージを表
わすデータを記憶するためのデータ記憶装置に関する。
そのようなデータ記憶装置は電子編集システムにおいて
有利に使用され得る。
【０００２】ビデオまたはフィルムのクリップを編集す
るための電子編集システムは公知である。そのようなシ
ステムにおいて、電子データに変換されたビデオまたは
フィルムの単数または複数の初期クリップはディスク記
憶装置のような大容量記憶装置に記憶される。編集され
たクリップがつくられているとき、編集システムのユー
ザは記憶装置からフレームデータを読出し、記憶装置に
それを再び書込む前になんらかの修正をするかもしれな
い。編集クリップにおけるフレームは単数または複数の
初期クリップにおけるフレームの順序と異なった順序で
あるかもしれず、実際編集クリップにおける連続したフ
レームは異なった初期クリップから得られ得る。このよ
うに編集クリップにおけるフレームを表わすデータはフ
レーム順に記憶されないかもしれず、代わりに記憶装置
においてランダムに分配されるかもしれない。巨大な量
のデータが生成され、もし編集システムが標準スピード
でクリップをプレーバックすることが可能であるべきも
のならば、記憶装置はフレーム単位で記憶されたデータ
にランダムにアクセスすること、および高速度の連続的
なデータ転送を維持することが可能でなければならな
い。
【０００３】ディスク記憶装置は一般的に短時間の間に
データの高スピードバーストを与えることが可能である
が、ヘッドがプラッタ上の適切なトラックに動かされ、
プラッタが、データを含むその上の適切なセクタがヘッ
ド下に位置づけられるように回転させられるのでディス
ク記憶装置におけるプラッタ上のデータのアクセスには
時間がかかる。したがって、データがディスク記憶装置
から読出されていない比較的長い時間期間がある。逆に
データがディスク記憶装置に書込まれているときに同じ
問題が生じるということが理解されるであろう。その結
果、単一のプラッタを含む記憶装置で達成可能な平均デ
ータ転送速度または帯域幅は約２ないし３ＭＢｓ-1（百
万バイト毎秒）以下である。多重プラッタディスク記憶
装置もまた広く利用可能である。そのような記憶装置に
おいて多重プラッタは増大された記憶容量を備えるが、
普通データが１回に１つのプラッタから読取られるかま
たはそれに書込まれることのみが可能であるように配列
される。多くの多重プラッタディスク記憶装置はこのよ
うに単一のプラッタ記憶装置のそれと類似した帯域幅を
有する。
【０００４】ブランキングを有する普通のフルカラーテ
レビ画像を表わすデータの転送は２７ＭＢｓ-1の帯域幅
を必要とする。この帯域幅の必要性は、もしラインブラ
ンキングの端部およびいかなる画像情報も含まないビデ
オの他の部分が、ビデオデータが記憶される前にビデオ
から取除かれるならば約２２ＭＢｓ-1にまで減じられ得
る。にもかかわらず、上述の単一ディスク記憶装置はも
しクリップが通常スピードでプレーバックされるべきで
あるならばビデオクリップを表わすデータを記憶するた
めには不十分であるということが理解されるであろう。
この問題を克服するために、いわゆる並列転送ディスク
記憶装置が開発されてきた。たとえば日本の富士通は連
続的なデータのための１５ＭＢｓ-1の平均帯域幅を有す
る並列転送ディスク記憶装置を供給する。並列のこれら
の並列転送ディスク記憶装置の２つは３０ＭＢｓ-1の連
続的な帯域幅を与え、それは、たとえば６２５または５
２５ライン毎フレームおよび２５または３０フレーム毎
秒の通常のビデオ速度で表示するためにビデオクリップ
データを転送するのに十分である。
【０００５】添付の図面の図１は複数のプラッタ１ない
し６がモータ８によって駆動される共通スピンドル７に
装着されている並列転送ディスク記憶装置の概略的な表
示図である。各プラッタ１ないし６はたとえばプラッタ
１のためのヘッド９および１０のように関連の対の読出
書込ヘッドを有し、それによってデータは各ディスクの
両面から読出されまたはそこへ書込まれる。読出書込ヘ
ッドはたとえばアーム１１および１２のようなそれぞれ
のアームに装着され、それはモータ１４によって駆動さ
れる回転可能なシャフト１３に装着される。アドレス制
御回路（図示されず）からの信号に応答してモータ８は
スピンドル７およびそこに装着されたプラッタが高スピ
ードで回転することを引き起こし、モータ１４は、ヘッ
ドのすべてが各プラッタのそれぞれの面における予め定
められたトラック上に位置決めされるよう、シャフトが
ある角度を通じて回転することを引き起こす。各ヘッド
はそれぞれの読出／書込回路１５、１６を介してインタ
フェース１７に接続される。読出／書込回路１５、１６
は信号が読出された後およびデータがそれぞれのヘッド
９、１０を介してプラッタに書込まれる前に信号を条件
づけるために設けられる。実際読出／書込回路１５、１
６およびヘッド９、１０は繊細な装置であり、これは製
造中正しくセットアップすることを困難、かつ時間がか
かるものとする。データはプラッタ１ないし６から並列
に読出されかつそこに書込まれるため全体の帯域幅は単
一のプラッタディスク記憶装置のそれと比べてかなり増
加されるということが理解されるであろう。データは依
然１８ＭＢｓ-1でピークとなるバーストで転送される、
なぜならすべてのヘッドはシャフト１３によって同時に
動かされるからである。それにもかかわらず上記のよう
に１５ＭＢｓ-1の帯域幅またはデータ速度を達成するこ
とは可能である。
【０００６】本出願人の英国特許出願ＧＢ−Ａ−２ １
５６ ６２７号および対応の英国特許ＵＳ−Ａ−４ ６
８８ １０６号において、幾つかのフレーム記憶装置に
ビット並列ハイウェイを介して接続される幾つかのディ
スク記憶装置を含む記憶装置を有する編集システムが説
明される。ハイウェイは、データのフレームがディスク
記憶装置とフレーム記憶装置との間で表示フレーム期間
と等しいかそれ以下の時間期間で転送される得るように
配列される。幾つかのフレーム記憶装置は、第１のフレ
ームを表わすデータが１フレーム記憶装置から読出され
一方で第２のフレームを表わすデータが別のフレーム記
憶装置に書込まれるような交互の態様で使用される。
【０００７】電子編集システムは映画製作時にフィルム
クリップを編集するために利用可能である。映画の画像
品質はテレビのそれよりも非常に高く、フィルムの各フ
レームはテレビのフレームの解像度よりもより高い解像
度で電子的に記憶される。たとえば本出願人らのＤＯＭ
ＩＮＯ（商標）デジタルコンポジタにおいて各フレーム
は２８８０×２０８０画素で規定される。明らかに多大
な量のデータがほんの短いフィルムクリップのためにも
記憶されなければならず、もしフィルムクリップが通常
の速度（２４フレーム毎秒）で見ることが可能であるた
めには通常のテレビのために必要とされるのよりもかな
り速いデータ転送速度が必要とされる。今日まで本出願
人らはこの問題を幾つかの並列転送ディスク記憶装置を
ともに並列に接続することよって解決してきた。並列の
８つのそのような記憶装置はおよそ１２０ＭＢｓ-1のデ
ータ転送速度を与える。本出願人らのＤＯＭＩＮＯデジ
タルコンポジタにおいてクリップは１４４０×１０２４
画素の欧州高細度テレビ（ＨＤＴＶ）規格に対応する高
解像度で表示され、それはフィルムフレームを表わすデ
ータが記憶されるものの約４分の１の解像度である。本
出願人らのＤＯＭＩＮＯコンポジタはおよそ１０８ＭＢ
ｓ-1の帯域幅を必要とし、ゆえに並列の８つの並列転送
ディスク記憶装置がＨＤＴＶ解像度でのクリップの表示
のために十分な帯域幅を与える。
【０００８】並列転送ディスク記憶装置は広くは利用さ
れていない、なぜなら大抵のコンピュータの用途におい
て処理回路はたとえば１５ＭＢｓ-1の速度で記憶装置か
らのデータを取扱うことが不可能であり、持続期間の間
一般的に２ないし３ＭＢｓ-1ぐらいでのみ処理可能であ
るからである。並列転送ディスクのための市場はしたが
ってスーパーコンピュータおよび当然電子画像編集およ
び処理を含む幾つかの専門家区域に限られる。その結果
並列転送ディスク記憶装置は高価である。
【０００９】並列転送ディスク記憶装置の代わりとなる
ものが「高価でないディスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）
の事例」という表題のデータの管理に関するシグモッド
国際会議（SIGMOD International Conference on Manag
ement of Data)１９８８年会報ＳＩＧＭＯＤ記録第１７
巻番号３において出版されたパターソン（Patterson)、
ギブソン (Gibson) およびカッツ（Katz) による論文に
説明される。
【００１０】パターソンらは５つのＲＡＩＤレベルの１
つに対応するビルトイン冗長度（エラーチェッキング）
を有する小さなディスク記憶装置のアレイの使用を提案
する。レベル１および２のＲＡＩＤは、単一の小さなデ
ィスク記憶装置のものと比較してデータ転送速度におけ
るいかなる有意な増加も伴わずデータ検索の信頼性を改
良することに関する。レベル１のＲＡＩＤは第１の内容
を反映する第２のディスク記憶装置を使用し、レベル２
のＲＡＩＤはインタリーブされたハミングコード(Hammi
ng code)とともにデータを記憶するための幾つかの小さ
なディスク記憶装置を使用する。データ転送速度はレベ
ル３、４および５のＲＡＩＤにおいてかなり改良され
る。レベル３のＲＡＩＤにおいて単一の冗長チェックデ
ィスクまたはパリティディスクが使用され、データは同
時にアレイにおける他のディスクへ書込まれるかまたは
そこから読出される。アレイにおける小さなディスク記
憶装置の間のスピンドル同期はディスクの回転およびヘ
ッドの動きによって引き起こされた遅延を減じるために
利用され得る。レベル４および５のＲＡＩＤはパリティ
データを含むデータがアレイの小さなディスク記憶装置
へおよびそこから転送される態様に関してレベル３のＲ
ＡＩＤに変化を与える。
【００１１】単一の小さなディスク記憶装置のものと比
較して改良されたデータ転送速度を与えるＲＡＩＤがつ
くられ得る一方で、改良はディスク記憶装置へおよびそ
こからデータが転送される態様によって制限される。以
前に既に述べられたように、データはディスク記憶装置
へおよびそこからバーストで転送され、ゆえにＲＡＩＤ
は並列転送ディスク記憶装置が被ったものと同じ問題を
被る。本出願人らは約１０ＭＢｓ-1よりも速いデータ転
送速度を有するよう設計されているいかなるＲＡＩＤを
も知らない。
【００１２】この発明は、持続された連続的高データ転
送速度を維持することが可能なデータ記憶装置を提供す
ることを目的とする。
【００１３】この発明はさらに複数のディスク記憶装置
を含むデータ記憶装置を提供することを目的とし、ディ
スク記憶装置では、たとえばプラッタ上において読出／
書込ヘッドの所望のトラックへの移動およびトラックに
おける所望のセクタへのプラッタの回転によって引き起
こされる遅延の効果が著しく減じられ、それによって装
置から高速度で連続的にデータが出力されることを可能
にする。
【００１４】さらに、この発明はデータが装置における
記憶のために書込まれるときにエラーチェッキングデー
タがつくられるデータ記憶装置を提供することを目的と
し、エラーチェッキングデータは装置から読出されたデ
ータにおけるエラーを訂正するのに使用される。
【００１５】この発明の一局面に従って、データ記憶装
置が提供され、この装置は１以上の組のデータを記憶す
るための複数のディスク記憶装置を含み、その組または
各組のデータはディスク記憶装置の間で分配され、さら
に複数のそれぞれのバッファ記憶手段と、各ディスク記
憶装置とそれぞれのバッファ記憶手段とをインタフェー
スしその間でデータを転送するための複数のそれぞれの
データ転送手段とを含み、転送手段は、前記データが前
記ディスク記憶装置とそれぞれのバッファ記憶手段との
間の転送に利用可能であるとき指示を与えるための手段
を含み、さらに転送手段とバッファ記憶手段との間で転
送されるべきデータの少なくとも１つの組を識別する制
御データを発生するための制御手段を含み、その制御デ
ータはその制御のためにディスク記憶装置への転送のた
めの前記転送手段へ出力され、前記制御手段は前記転送
手段からの前記指示に応答し、前記転送手段と前記バッ
ファ記憶手段とが前記転送手段と前記記憶手段との間の
識別された組にデータを転送するよう制御し、さらにそ
の識別された組または識別された組のすべてにデータの
実質的連続的逐次的転送のための外部装置に接続可能な
データハイウェイに結合されるインタフェース手段を含
み、インタフェース手段は前記制御手段によって選択さ
れたシーケンスにおける前記バッファ記憶手段と前記デ
ータハイウェイとの間のデータの転送をもたらすよう制
御される装置である。
【００１６】この発明の別の局面に従って、１以上の画
像フレームを表わすデータが複数のディスク記憶装置の
間で分配されるデータ記憶システムが提供され、各ディ
スク記憶装置はそれぞれの転送ハイウェイにインタフェ
ースされ、ハイウェイはそれぞれのランダムアクセスバ
ッファにインタフェースされ、それによってデータはデ
ィスク記憶装置とそれぞれのバッファとの間で非同期的
に転送され得、１ディスク記憶装置とそれぞれのバッフ
ァとの間のデータの転送は他のディスク記憶装置とそれ
ぞれのバッファとの間のデータの転送と非同期的であり
かつデータが要求される前に転送されることが必要とさ
れるデータを識別し、識別データを前記ディスク記憶装
置へ前記転送ハイウェイを介して送り出すコントローラ
によって制御され、ランダムアクセスバッファの各々は
逐次的なデータハイウェイにインタフェースされかつバ
ッファおよびハイウェイの間の制御されたシーケンスに
おいて必要とされるときデータが実質的に連続的に転送
され得るようにコントローラによって制御される。
【００１７】この発明の別の局面に従って、データが複
数の記憶装置の間で分配されるメモリシステムが提供さ
れ、各記憶装置は関連の一時的な記憶装置を有し、かつ
データが各記憶装置とその関連の記憶装置との間で他の
記憶装置およびその関連の記憶装置の間のデータの転送
と実質的に同時にかつそれから独立して転送され得るよ
う配置され、一時的記憶装置はシステムとシステムが接
続され得る外部記憶装置との間に予め定められた順序で
のデータの転送のために共通のデータバスに接続され、
メモリシステムは、記憶装置の間で記憶のためのシステ
ムにデータが入力されるとエラーチェッキングデータを
発生するためのデータ発生器と、誤りのあるデータが記
憶装置からのデータの読出の間に識別されると有効デー
タを再生するためのデータ再生器とを含む。
【００１８】この発明の上記のおよびさらなる特徴は、
前掲の特許請求の範囲において特に説明され、かつその
利点とともに添付の図面を参照して与えられた以下のこ
の発明の例示的実施例の詳細な説明を考慮すると明らか
になるであろう。
【００１９】添付の図面の図２を参照すると、一般的に
２０で示されるデータ記憶システムが示され、それは複
数のディスク記憶装置２１ないし２４を含み各々は関連
の小さなコンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳ
Ｉ）、インタフェース２５ないし２８を有する。ディス
ク記憶装置２１ないし２４の各々は比較的小さく（物理
的に）単一のディスク記憶装置、たとえば３．５インチ
のディスクドライブであり、幾つかのプラッタと、１回
に１のプラッタから読出すまたはそこへ書込むための読
出／書込回路（図示されず）を含む。今日利用可能なそ
のようなディスク記憶装置は使用される装置のタイプに
依存して５２０または１２００ものＭバイト（ＭＢ）の
データまで記憶が可能であり、来年内には等価装置はお
よそ２５００ＭＢの容量に利用可能となるであろう。前
述のディスク記憶装置のいずれもシステム２０に使用す
るのに適切である。ビルトインＳＣＳＩインタフェース
を有する適切なディスク記憶装置が幾つかの異なった製
造業者から入手可能である。ＳＣＳＩインタフェース２
５ないし２８の各々はそれぞれＳＣＳＩハイウェイ２９
ないし３２を介して各々がＲＡＭバッファ３７ないし４
０に関与するそれぞれの第２のＳＣＳＩインタフェース
３３ないし３６に接続される。ＲＡＭバッファ３７ない
し４０の各々はソリッドステートの装置であり約２ＭＢ
までのデータのために十分な記憶場所を有する。
【００２０】図示されるようにシステム２０は各々が関
連のＳＣＳＩハイウェイを介してそれぞれの２０のＲＡ
Ｍバッファの１つに接続される２０のディスク記憶装置
を含む。今日利用可能な５２０ＭＢ容量ディスク記憶装
置を使用して、これはおよそ１０ＧＢのディスク記憶装
置における記憶容量を提供し、これは通常のテレビ速度
でおよそ１５分間の映像に対応する。
【００２１】ビデオクリップがリアルタイムで表示され
るべきとき、２５のフレームを表わすデータはディスク
記憶装置から毎秒ごとに出力されなければならない。こ
れはディスク記憶装置が少なくとも２２ＭＢｓ-1の、好
ましくは約２７ＭＢｓ-1の最小連続的出力帯域幅を有す
ることを必要とする。ＲＡＭバッファ３７ないし４０は
通常６２５または５２５ライン速度（つまり少なくとも
２２ＭＢｓ-1）でだいたい２秒間の映像を表わす４０Ｍ
Ｂのデータの記憶を提供する。ＲＡＭバッファ３７ない
し４０の各々はそれぞれのレジスタ４１ないし４４にデ
ータを出力し、レジスタは関連のトライステートなバッ
ファ４５ないし４８を介して単一のデータハイウェイ４
９にデータを出力する。ハイウェイ４９におけるデータ
は１６ビットワードの形式であり、記憶システム２０が
接続される編集または処理システム（図示されず）によ
って表示または処理するために装置から出力される前に
レジスタ５０によって８ビットバイトのデータに減じら
れる。
【００２２】システム２０はリクエストバス５２を介し
て外部処理装置（図示されず）からフレームリクエスト
データを受信し、それに応答して制御バス５３に沿って
制御データをディスク記憶装置２１ないし２４から出力
されるべきデータの次のフレームを識別する第２のＳＣ
ＳＩインタフェース３３ないし３６へ出力するシステム
コントローラ５１によって制御される。コントローラ５
１もまたＲＡＭバッファ３７ないし４０に関連する第２
のＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６の各々からリ
クエスト信号ＲＥＱおよび各々のトライステートなバッ
ファ４５ないし４８へのそれぞれのイネーブル信号ＥＮ
を受信し、それによってハイウェイ４９へのデータの出
力を制御する。
【００２３】システム２０は外部装置によって処理する
ためにデータが読出され、かつ一旦外部装置によって処
理されるとデータが書込まれるデータ記憶装置として使
用されるよう意図される。さらなる説明のために、装置
はディスク記憶装置からのデータの連続的な読出のため
に構成されるものとする。しかしながら装置はディスク
記憶装置にデータを書込むことが可能であるようにも構
成され得、書込動作は読取動作の実質的に逆であり、そ
の場合ハイウェイ４９からの入来データはＲＡＭバッフ
ァ３７ないし４０に書込まれ続いてそこからディスク記
憶装置２１ないし２４へＳＣＳＩバスおよびインタフェ
ース２５ないし３６を介して転送されるということを心
に留めておくべきである。
【００２４】イメージデータのフレームのためのバス５
２における外部装置（たとえば処理または編集システ
ム）からのリクエストに応答して、コントローラは制御
バス５３を介して２０の第２のＳＣＳＩインタフェース
に必要とされるフレームを識別するフレームデータを出
力する。フレームデータは第２のＳＣＳＩインタフェー
ス３３ないし３６によってＳＣＳＩハイウェイ２９ない
し３２をわたって第１ＳＣＳＩインタフェース２５ない
し２８に伝えられそこでリクエストされたフレームに関
するデータのディスク記憶装置における場所を識別する
読取指示に変換される。ディスク記憶装置はＳＣＳＩハ
イウェイをわたる出力のためのリクエストされたデータ
を読出すことによって指示に応答する。専用のまたはビ
ルトインのＳＣＳＩインタフェースを有するディスク記
憶装置を使用することは、ディスク上でのイメージデー
タのアクセスおよび識別を制御するために必要とされる
制御データをかなり簡略化する。公知のように、ＳＣＳ
Ｉインタフェースは入来制御データを解釈し、これをデ
ィスクを駆動しかつ所望データを正しい位置でアクセス
するコマンドに変換するプロセッサを含む。各イメージ
フレームのためのデータは均等にかつ予め定められた態
様で２０のディスク記憶装置の間で分配される。たとえ
ば、フレームにおける第１のピクセルのためのデータは
ディスク記憶装置２１に記憶されてもよく、第２のピク
セルのためのデータはディスク記憶装置２２に、第３の
ためのデータは記憶装置２３に、以下同様に記憶されて
もよい。システムの動作を簡略化するために各ディスク
記憶装置および関連の第１のＳＣＳＩインタフェース
は、ディスク記憶装置の間で分配された各フレームのた
めのデータが各記憶装置の同じ場所に記憶されるよう配
列される。このように、たとえばフレームにおける第１
の画素のためのデータは第１のトラック、ディスク記憶
装置２１の第２のプラッタの第１のセクタに記憶され
得、第１のトラックに記憶される第２の画素のためのデ
ータは第１のトラック、ディスク記憶装置２２の第２の
プラッタの第１のセクタに記憶され得る。リクエストさ
れたデータは各ディスク記憶装置２１ないし２４から読
出され、かつ第１のＳＣＳＩインタフェース２５ないし
２８によって関連のＳＣＳＩハイウェイ２９ないし３２
に沿ってそれぞれＲＡＭバッファ３７ないし４０に関連
の第２のＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６に転送
される。データは１回に１バイト（８ビット）ＳＣＳＩ
ハイウェイに沿って転送される。各第２のＳＣＳＩイン
タフェース３３ないし３６はワード（２バイト）のデー
タを受信するまで待ち、それからリクエスト信号ＲＥＱ
をコントローラ５１に出力する。
【００２５】ディスク記憶装置２１ないし２４の各々は
記憶装置からのデータの出力を幾分制御する内部バッフ
ァ（図示されず）を含む。にもかかわらず、そこのプラ
ッタの上で正しい位置に記憶装置における読出ヘッドを
動かすためにかかる時間に依存してディスク記憶装置２
１ないし２４からデータは不均等にかつ非同期的なバー
ストで転送される。ただ１つのディスク記憶装置、たと
えば記憶装置２１のみをしばらくの間考察して、一度正
しい位置が読出ヘッドによって到達されると、データは
３ＭＢｓ-1までの平均速度で情報のバーストとして正し
いプラッタから読出される。データのバーストはこのよ
うな調子で１回に１バイトＳＣＳＩハイウェイ２９をわ
たって第２のＳＣＳＩインタフェース３３に転送され、
そこでデータワードに組立てられる。データのボトルネ
ックを回避するために、ＳＣＳＩハイウェイ２９はディ
スク記憶装置２１からの情報のバーストの最大速度に少
なくとも等しい速度でデータを配ることが可能でなけれ
ばならない。実際ＳＣＳＩハイウェイはおよそ５ＭＢｓ
-1の帯域幅を有し、したがって３ＭＢｓ-1でデータのバ
ーストを取扱うことが可能である。ビデオデータのバー
ストがＳＣＳＩハイウェイをわたって伝えられていない
期間の間、他のデータはハイウェイ上に伝えられ、コン
トローラ５１によって発生されたフレームデータを含む
制御データが第２のＳＣＳＩインタフェース３３ないし
３６からそれぞれの第１のＳＣＳＩインタフェース２５
ないし２８に転送されるのはこの期間である。
【００２６】ディスク記憶装置２１ないし２４とそのそ
れぞれの第２のＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６
との間のデータの転送は不均等かつ非同期的であるた
め、第２のＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６は異
なった時間にデータの２つのバイトを受取るであろうと
いうことが当業者にとって理解されるであろう。コント
ローラ５１は、ＳＣＳＩインタフェースによって与えら
れるバッファリングを使用し、かつライン５４をわたっ
て書込ストローブ信号をＲＡＭバッファ３７ないし４０
に出力する前にすべての２０の第２のインタフェースが
リクエスト信号を出力するまで待つよう配列される。書
込ストローブ信号はＲＡＭバッファ３７ないし４０がそ
の各々の第２のＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６
からデータのワードを受信することを引き起こす。同時
に、コントローラ５１はＲＡＭアドレスデータをＲＡＭ
バッファ３７ないし４０に出力し、それによって第２の
ＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６からのデータは
ＲＡＭバッファ３７ないし４０における同じそれぞれの
場所に記憶される。このプロセスはリクエストされたフ
レームに関するデータのすべてがディスク記憶装置２１
ないし２４からＲＡＭバッファ３７ないし４０にコピー
されるまで繰返される。各リクエスト信号ＲＥＱをコン
トローラ５１に送りかつ書込ライン５４をストローブす
る前にすべてのリクエストが受信されるまで待つ代わり
に、このコントローラ５１の機能は、もし所望されるな
らば、第２のＳＣＳＩインタフェース３３ないし３６の
各々とそのそれぞれのＲＡＭバッファ３７ないし４０の
間の個々のサブコントローラ（図示されず）によって実
現され得る。各サブコントローラは第２のＳＣＳＩイン
タフェースからのリクエスト信号ＲＥＱをモニタし、リ
クエストに応答してＲＡＭバッファの書込ラインをスト
ローブし、ワードが第２のＳＣＳＩインタフェースから
ＲＡＭバッファへ転送されることを引き起こす。しかし
ながら、単一のコントローラ５１の配列が好まれる、な
ぜならすべての２０のＲＡＭバッファは共通の線をわた
って同時に制御かつアドレスされるためＲＡＭバッファ
３７ないし４０のアドレスおよび制御をかなり簡略化す
るためである。
【００２７】ＳＣＳＩインタフェースおよびハイウェイ
は、このように２０のディスク記憶装置が非同期的にデ
ータを出力し、かつそのような多大な量のディスク記憶
装置および関連のインタフェースおよびハイウェイを提
供することが極端に高いデータ転送速度（非同期バース
トでではあるが実質的に１００ＭＢｓ-1）がディスク記
憶装置とＲＡＭバッファとの間で達成されることを可能
にする手段を与える。
【００２８】リクエストされたフレームのためのデータ
のすべてが一旦ＲＡＭバッファ３７ないし４０に転送さ
れると、データはそこからハイウェイ４９へ出力され得
る。データは、ＲＡＭバッファ３７ないし４０から読出
ストローブ信号をライン５４に印加し、一方で同時に記
憶装置の各々における同じ位置をアドレスすることによ
って出力される。これはデータの１つの記憶されたワー
ドがＲＡＭバッファ３７ないし４０の各々からそれぞれ
のレジスタ４１ないし４４に出力されることを引き起こ
す。レジスタ４１ないし４４の各々は単一のデータワー
ドを保持し、ワードは、トライステートなバッファ４５
ないし４８の各々が順次能動化されるにつれてそこから
出力される。各トライステートなバッファ４５ないし４
８はそれぞれのレジスタからハイウェイ４９へのデータ
ワードの出力のために個々に能動化される。これは各レ
ジスタに関して発生し、リクエストされたフレームに関
するデータのすべてがハイウェイ４９に出力されるまで
繰返される。データは約４０ＭＢｓ-1の実質的に連続的
な速度でハイウェイをわたって転送される程度の急速な
連続でＲＡＭバッファ３７ないし４０からハイウェイ４
９へ転送される。明らかに、これは通常テレビ速度に必
要とされる２７ＭＢｓ-1の帯域幅を上回っており、２つ
の並列転送ディスク記憶装置を使用して利用可能な３０
ＭＢｓ-1をも上回っている。並列転送ディスク記憶装置
に関して単に２つ以上のシステムを並列に置くことによ
ってより高速な速度が達成され得る。
【００２９】また、より多数のディスク記憶装置、ＳＣ
ＳＩインタフェースおよびハイウェイ、ならびにＲＡＭ
バッファが、より高いデータ転送速度を達成するために
システム２０において使用されてもよい。ディスクから
のデータの読出は非同期的であり、したがって多大な量
のディスクドライブおよび関連の回路を収容するために
システムを拡張するのは困難ではない。
【００３０】１フレームに関するデータがＲＡＭバッフ
ァ３７ないし４０から出力される一方で、別のフレーム
を表わすデータのためのリクエストがバス５２を介して
コントローラ５１に入力され得、それに応答してコント
ローラ５１は新しいフレームデータをディスク記憶装置
２１ないし２４のＳＣＳＩインタフェース２５ないし２
８に出力する。この方法で、ディスク記憶装置２１ない
し２４はＲＡＭバッファ３７ないし４０が準備できると
すぐに新しいデータを出力し始めるよう準備される。シ
ステムのスピードは１つのポートがそれぞれの第２のＳ
ＣＳＩインタフェース３３ないし３６からのデータの書
込に使用され、一方で他方のポートがそれぞれのレジス
タ４１ないし４４のためのデータの読出のために使用さ
れる２つのポートＲＡＭ装置を使用することによってさ
らに増大され得る。ＲＡＭバッファの一方のポートから
のデータの読出および他方のポートからのデータの書込
は独立して発生し、新しいデータを収容するべき利用可
能なスペースがＲＡＭバッファに存在する限りデータの
読出および書込は同時に起こり得る。
【００３１】データがディスク記憶装置とＲＡＭバッフ
ァとの間の２０の並列ＳＣＳＩハイウェイをわたって転
送される（１００ＭＢｓ-1に至る）高データ速度は、シ
ステム２０がフレームランダムアクセス記憶装置として
扱われることを可能化する。つまり、ディスク記憶装置
２１ないし２４に記憶されたデータのいかなるフレーム
もデータの別のフレームよりも迅速にアクセスされ得
る。並列ＳＣＳＩハイウェイにおける高データ速度は、
データがハイウェイ４９におけるシステムから出力され
る４０ＭＢｓ-1の速度を上回っており、ゆえにディスク
記憶装置におけるヘッドの位置決めによって引き起こさ
れるいかなる遅延もハイウェイ４９上のデータ速度に影
響を及ぼさない。ランダムアクセスフレーム記憶装置と
してシステム２０は編集システムにおける使用に適す
る。
【００３２】高速度の連続的データの転送があるシステ
ムにおいてデータエラーが発生するとき問題が生じ得
る、なぜなら不正確なデータを戻ってチェックすること
は全くまたはまずデータ転送を停止させることなくはし
ばしば不可能であるからである。明らかにこれはデータ
がビデオ画像の表示のために出力される場合受容不可能
である。ハミングコード化方法（Hamming coding metho
d)のようなフォワードエラー訂正技術は公知であり、そ
こではエラーが検出され訂正され得るように余分のビッ
トがデータに付加される。しかしながら、ハミングコー
ド化方法は高レベルの冗長性をデータに導入し、たとえ
ば４つのエラーチェッキングビットが１６（２4 ）のビ
ットワードに必要とされる。ディスク記憶装置は今日デ
ータがプラッタから読出されるときデータにおけるエラ
ーをチェックする周期的な冗長性チェッキング（ＣＲ
Ｃ）技術を使用する内部回路を備える。この内部エラー
チェッキングは普通大変優れており、データを記憶装置
から読出す間エラーの指示を提供するために信頼され得
る。システム２０は各ディスク記憶装置においてこのビ
ルトインエラーチェッキングを利用するため、およびこ
のように検出されたエラーをデータがシステムから出力
される前に訂正するためにエラー訂正技術を使用するた
めに修正され得る。このように、図２に示されるシステ
ム２０はワードがディスク記憶装置へ書込まれかつそれ
から読出されるときデータワードのグループに与えられ
る排他的論理和演算に基づいてエラー訂正をするのに活
用するために修正され得る。排他的論理和演算は単に１
つの不正確なデータのビットを検出し得るが、１回に１
個以上のディスクが誤りのあるデータを与えることはな
さそうである。さらに、ＳＣＳＩインタフェースは信頼
可能なためシステムにおける他のところからのデータに
いずれかのエラーが導入されることもなさそうである。
したがって、大抵の状況下で単一のビットエラー訂正技
術で十分である。システム２０に対する修正は添付の図
面の図３に示される。
【００３３】図３を参照して、図２のシステム２０に多
くの点で類似したシステム２０′の一部が示される。図
３において、システム２０の部分と同じシステム２０の
部分は同じ符号で識別される。システム２０は２０のデ
ィスク記憶装置を含みその２つが示される。図２に示さ
れるように、各ディスク記憶装置２１、２４はそれぞれ
ＳＣＳＩインタフェース２５、２８、ＳＣＳＩハイウェ
イ２９、３２およびそれぞれのＲＡＭバッファ３７、４
０にインタフェースする第２のＳＣＳＩインタフェース
３３、３６を有する。各ＲＡＭバッファ３７、４０から
のデータはそれぞれのレジスタ４１、４４およびトライ
ステートなバッファ４５、４８を介してデータハイウェ
イ４９に出力される。
【００３４】システム２０′において、たとえば最後の
ディスク記憶装置２４のようなディスク記憶装置の１つ
がイメージデータを記憶するために利用されず、代わり
にイメージデータがディスク記憶装置における記憶のた
めに入力されるとき、イメージデータの組からパリティ
発生器５５によって発生されるパリティデータを記憶す
るために使用される。レジスタ５０からの入来１６ビッ
トワードのデータはパリティ発生器５５に入力され、そ
こでそれらは排他的論理和演算において逐次的に処理さ
れ１６ビットのパリティワードを発生する。受信された
データワードはそれから第１の１９のディスク記憶装置
のそれぞれの１つにおいて記憶するために出力され、新
しく発生されたパリティワードは２０番目のディスク記
憶装置２４に記憶される。公知のように、多重ビットに
排他的論理和演算を適用すると偶数パリティに対応する
単一のビットのデータを発生する（論理１の入力の偶数
番号には論理０、および論理１の入力の奇数番号には論
理１）。この動作は１９の入来ワードの各組のためにす
べての入来データがディスク記憶装置に記憶されるまで
繰返される。このように１９のディスク記憶装置は入来
イメージデータを記憶するために使用され、残りの２０
番目のディスク記憶装置は発生されたパリティデータを
記憶するために使用される。このようにエラーチェッキ
ングまたはパリティデータはシステムの記憶容量を２０
分の１または５％だけ減じる。
【００３５】エラーがデータの読出の間にディスク自体
のエラーチェッキングファシリティによって検出される
と、どのディスクゆえにどのデータがエラーを含むかを
示す、コントローラ５１への制御バス５３を介する信号
が送られる。コントローラ５１はこの情報に、レジスタ
４１ないし４４が読出される、より厳密にいうとトライ
ステートなバッファ４５ないし４８が能動化される順序
を修正することによって応答し、それによって誤りのあ
るデータワードが対応するパリティワードに置換えられ
る。このようにもし第３のディスクからのデータが悪い
とわかると、データは通常どおり第１および第２のレジ
スタから読出される。第３のレジスタは無視され、代わ
りに２０番目のレジスタのためのインステートバッファ
が能動化されパリティデータがそこから読出される。ト
ライステートなバッファの能動化は、次に第４のレジス
タそして第５以下同様１９番目のレジスタのためのバッ
ファまで戻る。
【００３６】このようにレジスタ４１ないし４４から出
力されたデータはハイウェイ４９を介してデータ再生装
置５６および遅延シフトレジスタ５７に入力される。デ
ータ再生器５６はハイウェイ４９から受信されたデータ
に対してパリティ発生器５５によって実行されたのと同
様のビット様の排他的論理和演算を実行する。排他的論
理和演算を良好なデータの１８ワードに対して関連のパ
リティワードとともに実行する効果は、データの欠落し
たワードと同様出力ワードを発生することである。デー
タワードはパリティワードが到達されるまで遅延シフト
レジスタ５７から順に出力される。パリティワードは廃
棄され、データ再生器５６から再生された欠落データワ
ードはデータのシーケンスにおける正しい位置に出力さ
れる。遅延シフトレジスタ５７はシステムからのデータ
の出力を遅延するために含まれ、一方でデータ再生器５
６は欠落データを計算する。遅延シフトレジスタ５７は
ハイウェイにおいて１９のワードのデータの伝送に対応
するハイウェイ４９に遅延を導入する。エラーが検出さ
れないとき、データは単純にレジスタ５０に遅延シフト
レジスタ５７を介して変更されずに出力される。
【００３７】以上のように好ましい実施例を参照してこ
の発明を説明してきたが、問題の実施例は例示的なもの
であり、修正および変更は前掲の特許請求の範囲および
その均等なものに説明されたこの発明の精神および範囲
から逸脱することなく行なわれ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】並列転送ディスク記憶装置の概略図である。
【図２】この発明を実現するシステムの機能ブロック図
である。
【図３】図２のシステムのエラー訂正バージョンを示す
機能ブロック図である。
【符号の説明】
２０ データ記憶システム ２１ ディスク記憶装置 ２２ ディスク記憶装置 ２３ ディスク記憶装置 ２４ ディスク記憶装置 ２５ ＳＣＳＩインタフェース ２６ ＳＣＳＩインタフェース ２７ ＳＣＳＩインタフェース ２８ ＳＣＳＩインタフェース ２９ ＳＣＳＩハイウェイ ３３ 第２のＳＣＳＩインタフェース ３７ ＲＡＭバッファ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １以上の組のデータを記憶するための複
    数のディスク記憶装置を含み、その組または各組のデー
    タはディスク記憶装置の間で分配され、さらに複数のそ
    れぞれのバッファ記憶手段と、 各ディスク記憶装置とそれぞれのバッファ記憶手段とを
    インタフェースし、その間でデータを転送するための複
    数のそれぞれのデータ転送手段とを含み、この転送手段
    は、前記データが前記ディスク記憶装置とそれぞれのバ
    ッファ記憶手段との間の転送に利用可能であるとき指示
    を与えるための手段を含み、さらに転送手段とバッファ
    記憶手段との間で転送されるべきデータの少なくとも１
    つの組を識別する制御データを発生するための制御手段
    を含み、その制御データは前記転送手段に出力されて、
    前記ディスク記憶装置へその制御のために転送され、制
    御手段は前記転送手段からの前記指示に応答し前記転送
    手段と前記バッファ記憶手段とが前記転送手段と前記記
    憶手段との間で識別された組におけるデータを転送する
    よう制御し、さらにその識別された組または識別された
    組のすべてにおいてデータの実質的に連続的な逐次的転
    送のための外部装置に接続可能なデータハイウェイに結
    合されたインタフェース手段を含み、このインタフェー
    ス手段は前記制御手段によって制御されて、選択された
    シーケンスにおいて前記バッファ記憶手段と前記データ
    ハイウェイとの間のデータの転送を実行する、データ記
    憶装置。
  2. 【請求項２】 バッファ記憶手段の各々はランダムアク
    セス記憶装置を含み、記憶手段内で記憶場所のアクセス
    は制御手段によって制御される、請求項１に記載のデー
    タ記憶装置。
  3. 【請求項３】 データ転送手段の各々はそれぞれのディ
    スク記憶装置に接続された第１のインタフェースと、そ
    れぞれのバッファ記憶手段に接続された第２のインタフ
    ェースと、第１および第２のインタフェースを互いに接
    続するハイウェイとを含む、請求項１または２に記載の
    データ記憶装置。
  4. 【請求項４】 制御手段とディスク記憶装置との間で制
    御データを転送するための制御手段と第２のインタフェ
    ースとの間の制御バスをさらに含む、請求項３に記載の
    データ記憶装置。
  5. 【請求項５】 各第２のインタフェースは、転送に利用
    可能なデータの前記指示として制御手段に信号を出力す
    るよう配列される、請求項３または４に記載のデータ記
    憶装置。
  6. 【請求項６】 前記制御バスを介して前記記憶装置にリ
    クエストされたデータを識別するデータを出力すること
    によってデータの外部からのリクエストに応答するよう
    前記制御手段は配列される、請求項４に記載のデータ記
    憶装置。
  7. 【請求項７】 前記インタフェース手段はデータハイウ
    ェイとそれぞれの前記バッファ記憶手段との間に接続さ
    れる複数のトライステートなバッファを含み、前記トラ
    イステートなバッファは前記制御手段によって逐次的に
    能動化される、先行する請求項１ないし６のいずれかに
    記載のデータ記憶装置。
  8. 【請求項８】 前記インタフェース手段は前記それぞれ
    のバッファ記憶手段とそれぞれのトライステートなバッ
    ファとの間に接続される複数のレジスタをさらに含む、
    請求項７に記載のデータ記憶装置。
  9. 【請求項９】 前記複数のディスク記憶装置において記
    憶されるデータにおけるエラーをチェックしかつ訂正す
    るためのエラーチェッキングおよび訂正手段をさらに含
    む、先行する請求項１ないし８のいずれかに記載のデー
    タ記憶装置。
  10. 【請求項１０】 前記エラーチェッキングおよび訂正手
    段は、データが前記複数のディスク記憶装置において記
    憶のために前記装置から受信されると、データのグルー
    プからパリティデータを発生するためのパリティ発生手
    段を含む、請求項９に記載のデータ記憶手段。
  11. 【請求項１１】 前記コントローラは、前記発生された
    パリティデータが前記ディスク記憶装置の１つに記憶さ
    れかつ入来するデータが前記複数のディスク記憶装置の
    残りの記憶装置に記憶のために分配されるようにデータ
    の記憶を制御するよう配列される、請求項１０に記載の
    データ記憶装置。
  12. 【請求項１２】 前記パリティ発生手段は前記グループ
    の各々におけるすべてのデータに排他的論理和演算を実
    行するための手段を含む、請求項１０または１１に記載
    のデータ記憶装置。
  13. 【請求項１３】 前記エラーチェッキングおよび訂正手
    段は、前記ディスク記憶装置および／または前記データ
    転送手段に関連し、前記ディスク記憶装置から読出され
    たデータのグループにおいて誤りのあるデータの存在を
    識別するための識別手段を含む、請求項９ないし１２の
    いずれかに記載のデータ記憶装置。
  14. 【請求項１４】 前記エラーチェッキングおよび訂正手
    段は、前記識別手段によって識別された誤りのあるデー
    タを置換えるために有効データを発生するためのデータ
    再生手段を含む、請求項１３に記載のデータ記憶装置。
  15. 【請求項１５】 前記再生手段はデータグループにおけ
    る有効データおよび前記データグループに関連するパリ
    ティデータに排他的論理和演算を実行するための手段を
    含む、請求項１０に依存する請求項１４に記載のデータ
    記憶装置。
  16. 【請求項１６】 １つ以上のイメージフレームを表わす
    データが複数のディスク記憶装置の間で分配されるデー
    タ記憶システムであって、各ディスク記憶装置はそれぞ
    れの転送ハイウェイにインタフェースされ、それはそれ
    ぞれのランダムアクセスバッファにインタフェースさ
    れ、それによってデータはディスク記憶装置とそれぞれ
    のバッファとの間で非同期的に転送され得、１つのディ
    スク記憶装置とそれぞれのバッファとの間のデータの転
    送は、他のディスク記憶装置とそれぞれのバッファとの
    間のデータの転送と非同期的であり、かつコントローラ
    によって制御され、コントローラは転送される必要のあ
    るデータを、データが必要とされる前に識別し、かつ前
    記ディスク記憶装置に前記転送ハイウェイを介して識別
    データを送り、ランダムアクセスバッファの各々は、逐
    次データハイウェイにインタフェースされ、かつ制御さ
    れたシーケンスでバッファとハイウェイとの間で必要と
    されるときデータが実質的に連続的に転送され得るよう
    にコントローラによって制御される、データ記憶システ
    ム。
  17. 【請求項１７】 複数の記憶装置の間でデータが分配さ
    れるメモリシステムであって、各記憶装置は、関連の一
    時的記憶装置を有し、かつデータが各記憶装置と関連の
    記憶装置との間で、他の記憶装置とその関連の記憶装置
    の間のデータの転送と実質的に同時にかつ独立して転送
    され得るよう配列され、一時的記憶装置はシステムとシ
    ステムが接続可能な外部装置との間で予め定められた順
    序でのデータの転送のための共通データバスに接続さ
    れ、メモリシステムは記憶装置の間での記憶のためのシ
    ステムにデータが入力されるとき、エラーチェッキング
    データを発生するためのデータ発生器と、誤りのあるデ
    ータが記憶装置からデータが読出される間に識別される
    場合有効データを再生するためのデータ再生器とを含
    む、メモリシステム。
  18. 【請求項１８】 データ発生器およびデータ再生器は共
    通データバスに配置される、請求項１７に記載のメモリ
    システム。
  19. 【請求項１９】 各記憶装置とその関連の一時記憶装置
    との間のデータの転送は転送されるべきデータのグルー
    プを識別しかつ識別の指示を各記憶装置に、先に識別さ
    れたデータのグループを転送する間に、与えるよう配列
    されたコントローラによって制御される、請求項１７ま
    たは１８に記載のメモリシステム。
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