JPH0917099A - データ記録ディスク駆動機構において電力消費を管理する方法 - Google Patents
データ記録ディスク駆動機構において電力消費を管理する方法Info
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- JPH0917099A JPH0917099A JP8145360A JP14536096A JPH0917099A JP H0917099 A JPH0917099 A JP H0917099A JP 8145360 A JP8145360 A JP 8145360A JP 14536096 A JP14536096 A JP 14536096A JP H0917099 A JPH0917099 A JP H0917099A
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- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業負荷の変化を検出し且つそれに適応し一
定時間の代わりに節電モードの開始及び終了の時期を決
定して、電力管理を達成するためのディスク駆動方法及
びシステムの提供。 【解決手段】バッテリー電源で給電される携帯用コンピ
ュータで用いるデータ記録ディスク駆動機構は幾つかの
節電モードで動作する。前記モードは最後のデータ読取
り又は書込みコマンド以降の計算された時間の後に開始
される。モードを開始する時間はコンピュータユーザの
実時間作業負荷に基づいて計算され、ディスク駆動機構
の動作中に絶えず変化する。前記機構はそれをアクセス
する周波数を計算して現在のユーザ作業負荷を検出し、
この履歴により複数の節電モードのどれが適切か、その
モードをいつ開始すべきかを決定する。現在のアクセス
周波数の計算のためにディスク駆動機構の読取り又は書
込みアクセスの各々が検出され使用される。
定時間の代わりに節電モードの開始及び終了の時期を決
定して、電力管理を達成するためのディスク駆動方法及
びシステムの提供。 【解決手段】バッテリー電源で給電される携帯用コンピ
ュータで用いるデータ記録ディスク駆動機構は幾つかの
節電モードで動作する。前記モードは最後のデータ読取
り又は書込みコマンド以降の計算された時間の後に開始
される。モードを開始する時間はコンピュータユーザの
実時間作業負荷に基づいて計算され、ディスク駆動機構
の動作中に絶えず変化する。前記機構はそれをアクセス
する周波数を計算して現在のユーザ作業負荷を検出し、
この履歴により複数の節電モードのどれが適切か、その
モードをいつ開始すべきかを決定する。現在のアクセス
周波数の計算のためにディスク駆動機構の読取り又は書
込みアクセスの各々が検出され使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に携帯用コンピ
ュータ、例えばラップトップ又はノートブックコンピュ
ータで用いられる、バッテリーで給電されるディスク駆
動機構に関する。特に、本発明はエネルギ消費を最小に
するための手法を含む前記ディスク駆動機構に関する。
ュータ、例えばラップトップ又はノートブックコンピュ
ータで用いられる、バッテリーで給電されるディスク駆
動機構に関する。特に、本発明はエネルギ消費を最小に
するための手法を含む前記ディスク駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯用コンピュータはバッテリー電源が
枯渇するまでの数時間しか作動しえない。電力は主とし
てハードディスク駆動機構で消費される。携帯用コンピ
ュータのハードディスク駆動機構の基本的な電力管理手
法は幾つかの電力低減、即ち節電型動作モードの使用で
ある。これらのモードの各々は、ディスク駆動機構の読
取り又は書込み動作からの一定の所定の時間が経過した
後に開始される。例えば、ユーザがハードディスクに最
後にデータを書込んでから一定の時間が経過した後、読
取／書込ヘッドがそれらのパーキング位置に移動され、
そしてディスク駆動機構スピンドルモータが停止させら
れる。ユーザが次にディスク駆動機構にアクセスする
と、スピンドルモータがスピンアップされ、そして適切
なデータトラックでデータを読取り又は書込むためにヘ
ッドをディスク上で移動させる。このような節電モード
の第１の欠点は、そのモードを終了させる際の時間遅延
であり、その間、ユーザは待機しなければならない。こ
れはコンピュータの性能に大きく影響する。一定の長さ
の時間はソフトウェアを介してコンピュータのユーザに
よりセットされる。
枯渇するまでの数時間しか作動しえない。電力は主とし
てハードディスク駆動機構で消費される。携帯用コンピ
ュータのハードディスク駆動機構の基本的な電力管理手
法は幾つかの電力低減、即ち節電型動作モードの使用で
ある。これらのモードの各々は、ディスク駆動機構の読
取り又は書込み動作からの一定の所定の時間が経過した
後に開始される。例えば、ユーザがハードディスクに最
後にデータを書込んでから一定の時間が経過した後、読
取／書込ヘッドがそれらのパーキング位置に移動され、
そしてディスク駆動機構スピンドルモータが停止させら
れる。ユーザが次にディスク駆動機構にアクセスする
と、スピンドルモータがスピンアップされ、そして適切
なデータトラックでデータを読取り又は書込むためにヘ
ッドをディスク上で移動させる。このような節電モード
の第１の欠点は、そのモードを終了させる際の時間遅延
であり、その間、ユーザは待機しなければならない。こ
れはコンピュータの性能に大きく影響する。一定の長さ
の時間はソフトウェアを介してコンピュータのユーザに
よりセットされる。
【０００３】この従来の節電手法の問題は、良好な一定
の時間を選択するのに必要なデータをユーザが持たない
ことである。ユーザはアクセスパターンに関する限られ
た知識のみを有し、ディスク駆動機構のエネルギ及び性
能パラメータに関する実際の情報を有しない。ユーザは
そのシステムのハードウェア及びソフトウェアによりデ
ィスク駆動機構アクセスパターンから隔離されている。
節電モードを開始するための一定の時間は、ユーザの作
業負荷の余裕がないから、エネルギ及び性能の間の不十
分な交換条件である。ユーザは作業負荷を予期して一定
の時間を変更せねばならない。そして余りに短い又は余
りに長い時間の選択は性能及びエネルギ消費に悪影響を
及ぼすことがありうる。
の時間を選択するのに必要なデータをユーザが持たない
ことである。ユーザはアクセスパターンに関する限られ
た知識のみを有し、ディスク駆動機構のエネルギ及び性
能パラメータに関する実際の情報を有しない。ユーザは
そのシステムのハードウェア及びソフトウェアによりデ
ィスク駆動機構アクセスパターンから隔離されている。
節電モードを開始するための一定の時間は、ユーザの作
業負荷の余裕がないから、エネルギ及び性能の間の不十
分な交換条件である。ユーザは作業負荷を予期して一定
の時間を変更せねばならない。そして余りに短い又は余
りに長い時間の選択は性能及びエネルギ消費に悪影響を
及ぼすことがありうる。
【０００４】アクセスパターンが活動のバースト及びそ
れに続く長い非活動期間を有するとき、短いモード開始
時間はエネルギを節約する。しかしながら、非活動期間
がモード開始時間に接近しているとき、余分なエネルギ
が使用される。短い非活動期間の後に前記モードが開始
されるから、性能も大きな影響を受けることがあり、一
般にモード回復時間によるアクセス遅延がもっと頻繁に
生ずる。
れに続く長い非活動期間を有するとき、短いモード開始
時間はエネルギを節約する。しかしながら、非活動期間
がモード開始時間に接近しているとき、余分なエネルギ
が使用される。短い非活動期間の後に前記モードが開始
されるから、性能も大きな影響を受けることがあり、一
般にモード回復時間によるアクセス遅延がもっと頻繁に
生ずる。
【０００５】より長い非活動期間はより短い非活動期間
よりも少ないと仮定すれば、長いモード開始時間はコン
ピュータ性能への大きな影響を緩和し、そして余分なエ
ネルギを使用する傾向を少なくする。しかしながら、そ
れらは、節電モードの開始を待つ間に余分なエネルギを
使用する。
よりも少ないと仮定すれば、長いモード開始時間はコン
ピュータ性能への大きな影響を緩和し、そして余分なエ
ネルギを使用する傾向を少なくする。しかしながら、そ
れらは、節電モードの開始を待つ間に余分なエネルギを
使用する。
【０００６】特定のユーザの作業負荷の間に、最適時間
が変わる可能性は大きい。更に、作業負荷は、たぶんユ
ーザが実行しているアプリケーションソフトウェアの動
作により、ユーザが知らないうちに変わることがある。
が変わる可能性は大きい。更に、作業負荷は、たぶんユ
ーザが実行しているアプリケーションソフトウェアの動
作により、ユーザが知らないうちに変わることがある。
【０００７】ユーザは実際には、一定のモード開始時間
の間ではなく、エネルギ消費及びコンピュータ性能の間
で選択することを欲している。ユーザの一定モード開始
時間の選択は、あるエネルギ又は性能目標を達成するた
めの推測に過ぎない。できれば、ディスク駆動機構がユ
ーザのエネルギ及び性能目標を入力として受取ることが
望ましいことは明白である。これらの目標により、ディ
スク駆動機構は、それらに適切なものであればどんな尺
度でも選択しうる。もしモード開始毎にユーザが一定の
時間を選択しなければ、ユーザはその駆動機構の特定の
節電モードを知る必要がないから、これは多くのより電
力を節約するモードの使用を可能にする。
の間ではなく、エネルギ消費及びコンピュータ性能の間
で選択することを欲している。ユーザの一定モード開始
時間の選択は、あるエネルギ又は性能目標を達成するた
めの推測に過ぎない。できれば、ディスク駆動機構がユ
ーザのエネルギ及び性能目標を入力として受取ることが
望ましいことは明白である。これらの目標により、ディ
スク駆動機構は、それらに適切なものであればどんな尺
度でも選択しうる。もしモード開始毎にユーザが一定の
時間を選択しなければ、ユーザはその駆動機構の特定の
節電モードを知る必要がないから、これは多くのより電
力を節約するモードの使用を可能にする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、作業
負荷の変化を検出し且つそれに適応しうる、そして一定
時間の代わりに、節電モードを開始し且つ終了する時期
を決定してエネルギ及び性能を用いうる、電力管理を達
成するためのディスク駆動方法及びシステムを提供する
ことにある。
負荷の変化を検出し且つそれに適応しうる、そして一定
時間の代わりに、節電モードを開始し且つ終了する時期
を決定してエネルギ及び性能を用いうる、電力管理を達
成するためのディスク駆動方法及びシステムを提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のディスク駆動機
構は過去のディスク駆動機構アクセス履歴及び将来のユ
ーザ要求の予測から節電モード開始及び終了時間を決定
する電力管理を実行する。これは現在のユーザが選択し
うる所定の、即ち一定のモード開始時間よりも有利であ
るのは、ユーザは性能及びエネルギ消費費用が節電モー
ドの開始及び終了にどう関連するかを知らないからであ
る。ディスク駆動機構は節電モードに関連したエネルギ
の損益なしの時間及び回復時間に関する情報を有する。
エネルギ損益なしの時間は、当該モードの間に当該モー
ドからの回復の間に消費された余分なエネルギがエネル
ギ消費の減少と釣合うように駆動機構が特定の節電モー
ドに留まる必要がある時間である。回復時間はディスク
駆動機構が節電モードから活動状態に復帰するのに要す
る時間である。ディスク駆動機構はアクセスパターン、
即ちデータの読取り又は書込み、且つ（又は）アクチュ
エータを移動する要求の履歴を追跡する。従って、ディ
スク駆動機構は現在のユーザの作業負荷を検出し、そし
て複数の節電モードのどれが適切であるかとモードを開
始する時期とを決定する。良好な実施例では、ディスク
駆動機構アクセスの各々が検出され、そして現在のアク
セス周波数を計算するのに用いられる。現在のアクセス
周波数は、前に計算され絶えず更新されるしきい周波数
と比較される。しきい周波数はアクセスパターン、例え
ば均一又は散発的なパターンを表わし、そして調整可能
な利得係数を含む式から計算される。ディスク駆動機構
の動作中、適切な節電モードは現在のアクセス周波数が
しきい周波数よりも低くなったときに開始される。中間
の節電モードは検出されたアクセスパターンに基づいて
スキップできる。ディスク駆動機構は作業負荷状況の変
動にも動的に適応しうるので、より多くのエネルギを性
能低下なしに節約する。これは、そのシステムの実際の
性能の追跡に応答して利得係数を調整し、しきい周波数
を変更することにより行われる。ディスク駆動機構は必
ずしもユーザアクセスを待たずに節電モードを終了する
時期も決定する。従って、本発明では、さもなければユ
ーザが追跡することができない多くの節電モードがあり
うる。節電モードは、ある一定の時間をセットする基
準、即ちいくつかの節電モードに適合させる必要なしに
異なるディスク駆動機構製品に特化することもできる。
新しいユーザ選択可能なパラメータ、例えばオン／オ
フ、性能及びエネルギ目標は一定のモード開始時間を置
き換えるために使用できる。これらのパラメータは利得
係数、従ってしきい周波数を調整する。これは節電モー
ドを開始する時期の決定に用いる式を変える。
構は過去のディスク駆動機構アクセス履歴及び将来のユ
ーザ要求の予測から節電モード開始及び終了時間を決定
する電力管理を実行する。これは現在のユーザが選択し
うる所定の、即ち一定のモード開始時間よりも有利であ
るのは、ユーザは性能及びエネルギ消費費用が節電モー
ドの開始及び終了にどう関連するかを知らないからであ
る。ディスク駆動機構は節電モードに関連したエネルギ
の損益なしの時間及び回復時間に関する情報を有する。
エネルギ損益なしの時間は、当該モードの間に当該モー
ドからの回復の間に消費された余分なエネルギがエネル
ギ消費の減少と釣合うように駆動機構が特定の節電モー
ドに留まる必要がある時間である。回復時間はディスク
駆動機構が節電モードから活動状態に復帰するのに要す
る時間である。ディスク駆動機構はアクセスパターン、
即ちデータの読取り又は書込み、且つ（又は）アクチュ
エータを移動する要求の履歴を追跡する。従って、ディ
スク駆動機構は現在のユーザの作業負荷を検出し、そし
て複数の節電モードのどれが適切であるかとモードを開
始する時期とを決定する。良好な実施例では、ディスク
駆動機構アクセスの各々が検出され、そして現在のアク
セス周波数を計算するのに用いられる。現在のアクセス
周波数は、前に計算され絶えず更新されるしきい周波数
と比較される。しきい周波数はアクセスパターン、例え
ば均一又は散発的なパターンを表わし、そして調整可能
な利得係数を含む式から計算される。ディスク駆動機構
の動作中、適切な節電モードは現在のアクセス周波数が
しきい周波数よりも低くなったときに開始される。中間
の節電モードは検出されたアクセスパターンに基づいて
スキップできる。ディスク駆動機構は作業負荷状況の変
動にも動的に適応しうるので、より多くのエネルギを性
能低下なしに節約する。これは、そのシステムの実際の
性能の追跡に応答して利得係数を調整し、しきい周波数
を変更することにより行われる。ディスク駆動機構は必
ずしもユーザアクセスを待たずに節電モードを終了する
時期も決定する。従って、本発明では、さもなければユ
ーザが追跡することができない多くの節電モードがあり
うる。節電モードは、ある一定の時間をセットする基
準、即ちいくつかの節電モードに適合させる必要なしに
異なるディスク駆動機構製品に特化することもできる。
新しいユーザ選択可能なパラメータ、例えばオン／オ
フ、性能及びエネルギ目標は一定のモード開始時間を置
き換えるために使用できる。これらのパラメータは利得
係数、従ってしきい周波数を調整する。これは節電モー
ドを開始する時期の決定に用いる式を変える。
【００１０】
［ディスク駆動システム］図１は本発明のディスク駆動
機構を電力管理する種々の構成素子を示すブロック図で
ある。ディスク駆動機構４０は一般にラップトップコン
ピュータ、例えばコンピュータ４１の囲いの中に含まれ
たハードディスク駆動機構である。ディスク駆動機構４
０はスピンドルモータ３２に取付けられ回転させられる
少なくとも１つのディスク、例えば典型的なディスク３
４を含む。データヘッド３３は、一般にロータリボイス
コイルモータ（ＶＣＭ）３０により作動するアクチュエ
ータ３１に連結される。スピンドルモータ３２はスピン
ドルドライバ１及びスピンドル制御電子回路５により駆
動される。サーボ制御電子回路６はディスク３４の種々
のデータトラック上のヘッド３３の位置決めに用いら
れ、そしてＶＣＭドライバ２に接続される。ＶＣＭドラ
イバ２はＶＣＭ３０に電流を供給する。アクチュエータ
３１のクラッシュストップ３７及びロード／アンロード
（Ｌ／ＵＬ）ランプ３８も図１に示されている。ディス
ク駆動機構４０が接触開始／停止（ＣＳＳ）タイプであ
って、スピンドルモータが回転しないときヘッド３３が
ディスク３４上にある場合、アクチュエータはＶＣＭ３
０への電流によりクラッシュストップ３７に駆動され、
ヘッド３３がディスク内径（ＩＤ）に近い非データ着地
ゾーンに停止できるようにする。ディスク駆動機構４０
がＬ／ＵＬタイプである場合、スピンドルモータ停止位
置にアクチュエータ３１が駆動され、ヘッド３３を支持
する懸架部がランプ３８に乗り、ヘッド３３をアンロー
ドしてディスクから切離す。ＣＳＳディスク駆動機構の
ＩＤ着地ゾーン及びＬ／ＵＬディスク駆動機構のランプ
はしばしばヘッドパーキング位置と呼ばれる。
機構を電力管理する種々の構成素子を示すブロック図で
ある。ディスク駆動機構４０は一般にラップトップコン
ピュータ、例えばコンピュータ４１の囲いの中に含まれ
たハードディスク駆動機構である。ディスク駆動機構４
０はスピンドルモータ３２に取付けられ回転させられる
少なくとも１つのディスク、例えば典型的なディスク３
４を含む。データヘッド３３は、一般にロータリボイス
コイルモータ（ＶＣＭ）３０により作動するアクチュエ
ータ３１に連結される。スピンドルモータ３２はスピン
ドルドライバ１及びスピンドル制御電子回路５により駆
動される。サーボ制御電子回路６はディスク３４の種々
のデータトラック上のヘッド３３の位置決めに用いら
れ、そしてＶＣＭドライバ２に接続される。ＶＣＭドラ
イバ２はＶＣＭ３０に電流を供給する。アクチュエータ
３１のクラッシュストップ３７及びロード／アンロード
（Ｌ／ＵＬ）ランプ３８も図１に示されている。ディス
ク駆動機構４０が接触開始／停止（ＣＳＳ）タイプであ
って、スピンドルモータが回転しないときヘッド３３が
ディスク３４上にある場合、アクチュエータはＶＣＭ３
０への電流によりクラッシュストップ３７に駆動され、
ヘッド３３がディスク内径（ＩＤ）に近い非データ着地
ゾーンに停止できるようにする。ディスク駆動機構４０
がＬ／ＵＬタイプである場合、スピンドルモータ停止位
置にアクチュエータ３１が駆動され、ヘッド３３を支持
する懸架部がランプ３８に乗り、ヘッド３３をアンロー
ドしてディスクから切離す。ＣＳＳディスク駆動機構の
ＩＤ着地ゾーン及びＬ／ＵＬディスク駆動機構のランプ
はしばしばヘッドパーキング位置と呼ばれる。
【００１１】データヘッド３３はディスク３４にユーザ
データを読み書きし、そして一般に薄膜誘導型（ＴＦ
Ｉ）読取／書込ヘッドであるか又はＴＦＩ書込ヘッドと
磁気抵抗型（ＭＲ）読取ヘッドの組合せである。データ
ヘッド３３は前置増幅器及び書込ドライバ３、データ記
録チャネル４及びディスク制御装置電子回路７に接続さ
れる。データ記録チャネル４はピーク検出器又はＰＲＭ
Ｌ（partial-responsemaximum likelihood）のようなタ
イプであればどれでもよく、そしてデータ検出、符号化
及び復号のような機能を含む。マイクロプロセッサ９に
接続されたディスク制御装置７はデータの読取り及び書
込みのプロセスを処理し、コンピュータ４１との通信を
調整し、バッファメモリ１０を管理し、そしてサーボ制
御電子回路６及びスピンドル制御電子回路５に命令す
る。
データを読み書きし、そして一般に薄膜誘導型（ＴＦ
Ｉ）読取／書込ヘッドであるか又はＴＦＩ書込ヘッドと
磁気抵抗型（ＭＲ）読取ヘッドの組合せである。データ
ヘッド３３は前置増幅器及び書込ドライバ３、データ記
録チャネル４及びディスク制御装置電子回路７に接続さ
れる。データ記録チャネル４はピーク検出器又はＰＲＭ
Ｌ（partial-responsemaximum likelihood）のようなタ
イプであればどれでもよく、そしてデータ検出、符号化
及び復号のような機能を含む。マイクロプロセッサ９に
接続されたディスク制御装置７はデータの読取り及び書
込みのプロセスを処理し、コンピュータ４１との通信を
調整し、バッファメモリ１０を管理し、そしてサーボ制
御電子回路６及びスピンドル制御電子回路５に命令す
る。
【００１２】ディスク駆動機構４０はマイクロプロセッ
サ９、マイクロプロセッサメモリ８、バッファメモリ１
０、インタフェースモジュール１１及び電力制御モジュ
ール１２も含む。マイクロプロセッサメモリ８はマイク
ロプロセッサ９のコード及びデータの記憶に用いられ
る。バッファメモリ１０はコンピュータ４１からディス
ク駆動機構４０に転送されるデータの記憶に用いられ、
そして一般にキャッシュメモリとして構成される。イン
タフェースモジュール１１はコンピュータのインタフェ
ース制御装置１３からインタフェースを介した情報の伝
達を制御する。ＩＤＥ(integrated drive electronic
s）インタフェース及びＳＣＳＩ(small computer syste
m interface）は最も一般的なタイプのインタフェース
である。
サ９、マイクロプロセッサメモリ８、バッファメモリ１
０、インタフェースモジュール１１及び電力制御モジュ
ール１２も含む。マイクロプロセッサメモリ８はマイク
ロプロセッサ９のコード及びデータの記憶に用いられ
る。バッファメモリ１０はコンピュータ４１からディス
ク駆動機構４０に転送されるデータの記憶に用いられ、
そして一般にキャッシュメモリとして構成される。イン
タフェースモジュール１１はコンピュータのインタフェ
ース制御装置１３からインタフェースを介した情報の伝
達を制御する。ＩＤＥ(integrated drive electronic
s）インタフェース及びＳＣＳＩ(small computer syste
m interface）は最も一般的なタイプのインタフェース
である。
【００１３】図１に示されたディスク駆動機構４０の全
ての構成素子は作動するための電力を必要とする。電力
制御モジュール１２は、バス７１を介して電源２０から
電力を受取る、ディスク駆動機構４０の電力管理を制御
する。全ての構成素子への電源接続は図１には図示され
ていないが、それらの各々は電力をバス７１から直接
に、又は別の構成素子を通じて受取る。電力制御モジュ
ール１２は制御装置７の内部の論理回路として物理的に
含まれることもあり、且つ（又は）マイクロプロセッサ
９により実行するためにマイクロコードの形式でマイク
ロプロセッサメモリ８に記憶されることもある。電源２
０からエネルギを消費する構成素子の各々への電源回線
は、モジュール１２又はマイクロプロセッサ９の出力に
より直接に制御できる、即ち構成素子宛にコマンドを出
し、オフ又はオンに切換え、さもなければそれらの電力
状態を変更できる。
ての構成素子は作動するための電力を必要とする。電力
制御モジュール１２は、バス７１を介して電源２０から
電力を受取る、ディスク駆動機構４０の電力管理を制御
する。全ての構成素子への電源接続は図１には図示され
ていないが、それらの各々は電力をバス７１から直接
に、又は別の構成素子を通じて受取る。電力制御モジュ
ール１２は制御装置７の内部の論理回路として物理的に
含まれることもあり、且つ（又は）マイクロプロセッサ
９により実行するためにマイクロコードの形式でマイク
ロプロセッサメモリ８に記憶されることもある。電源２
０からエネルギを消費する構成素子の各々への電源回線
は、モジュール１２又はマイクロプロセッサ９の出力に
より直接に制御できる、即ち構成素子宛にコマンドを出
し、オフ又はオンに切換え、さもなければそれらの電力
状態を変更できる。
【００１４】ディスク駆動機構４０の種々の構成素子の
間の接続は概略的に図１に示されているが、その動作は
他の構成により達成しうる。例えば、マイクロプロセッ
サメモリ８はマイクロプロセッサ９の中に含めてもよ
く、又はバッファメモリ１０と組合わせてもよい。更
に、通常はディスク駆動機構に２つ以上のマイクロプロ
セッサを有し、１つのマイクロプロセッサは主にインタ
フェース及び駆動機構管理機能に用いられ、そして他の
マイクロプロセッサはサーボ機能に用いられる。このよ
うな場合、サーボ制御電子回路６は別個のサーボマイク
ロプロセッサを含むことがある。
間の接続は概略的に図１に示されているが、その動作は
他の構成により達成しうる。例えば、マイクロプロセッ
サメモリ８はマイクロプロセッサ９の中に含めてもよ
く、又はバッファメモリ１０と組合わせてもよい。更
に、通常はディスク駆動機構に２つ以上のマイクロプロ
セッサを有し、１つのマイクロプロセッサは主にインタ
フェース及び駆動機構管理機能に用いられ、そして他の
マイクロプロセッサはサーボ機能に用いられる。このよ
うな場合、サーボ制御電子回路６は別個のサーボマイク
ロプロセッサを含むことがある。
【００１５】コンピュータ４１はインタフェース制御装
置１３、プロセッサ１４、メモリ１５、ディスプレイ１
６、キーボード１７及び（又は）他の入力装置、周辺装
置１８、電源２０ならびに制御電子回路１９を含む。イ
ンタフェース制御装置１３はディスク駆動機構４０との
通信を処理する。電源２０はコンピュータ４１及びディ
スク駆動機構４０の電源である。携帯用に用いるため
に、これは通常は再充電できるバッテリーであるが、他
の任意の電源、例えばＡ／Ｃ電源でもよい。電源２０は
バス７０によりコンピュータ４１内の種々の構成素子
に、そしてバス７１によりディスク駆動機構４０に電力
を供給する。電源２０は制御電子回路１９とも通信す
る。例えば、携帯用コンピュータ内のバッテリーは、バ
ッテリー状態、例えば放電状態を監視する内部制御電子
回路を含む。
置１３、プロセッサ１４、メモリ１５、ディスプレイ１
６、キーボード１７及び（又は）他の入力装置、周辺装
置１８、電源２０ならびに制御電子回路１９を含む。イ
ンタフェース制御装置１３はディスク駆動機構４０との
通信を処理する。電源２０はコンピュータ４１及びディ
スク駆動機構４０の電源である。携帯用に用いるため
に、これは通常は再充電できるバッテリーであるが、他
の任意の電源、例えばＡ／Ｃ電源でもよい。電源２０は
バス７０によりコンピュータ４１内の種々の構成素子
に、そしてバス７１によりディスク駆動機構４０に電力
を供給する。電源２０は制御電子回路１９とも通信す
る。例えば、携帯用コンピュータ内のバッテリーは、バ
ッテリー状態、例えば放電状態を監視する内部制御電子
回路を含む。
【００１６】［ディスク駆動機構電力管理］ディスク駆
動機構４０は一定比率でエネルギを消費しない。シーク
時（即ち、ＶＣＭ３０への電流供給によりディスク３４
のデータトラック上でヘッド３３を移動するとき）に
は、トラック追随時（即ち、ＶＣＭ３０への間欠的な電
流パルスにより１つのデータトラック上にヘッド３３を
維持するとき）よりも多くのエネルギが消費される。ま
た、書込み動作の間には、書込み電流がＴＦＩヘッドの
コイルに供給されるので、更に多くのエネルギが消費さ
れる。これらのディスク駆動機構アクセスにより２つの
活動状態の電力モード：シーク／読取り／書込み電力モ
ード及びアイドル電力モードが識別される。シーク／読
取り／書込み電力モードは一般に推測であるのは、それ
がユーザ作業負荷の仮定に基づいているからである。ア
イドル電力モードは、データが読取り中又は書込み中で
はなく、そしてシークが行われていない通常のトラック
追随動作である。用語 "活動状態"はディスク駆動機構
がシーク／読取り／書込み電力モード又はアイドル電力
モードのどちらかであるときを指すのに用いられる。
動機構４０は一定比率でエネルギを消費しない。シーク
時（即ち、ＶＣＭ３０への電流供給によりディスク３４
のデータトラック上でヘッド３３を移動するとき）に
は、トラック追随時（即ち、ＶＣＭ３０への間欠的な電
流パルスにより１つのデータトラック上にヘッド３３を
維持するとき）よりも多くのエネルギが消費される。ま
た、書込み動作の間には、書込み電流がＴＦＩヘッドの
コイルに供給されるので、更に多くのエネルギが消費さ
れる。これらのディスク駆動機構アクセスにより２つの
活動状態の電力モード：シーク／読取り／書込み電力モ
ード及びアイドル電力モードが識別される。シーク／読
取り／書込み電力モードは一般に推測であるのは、それ
がユーザ作業負荷の仮定に基づいているからである。ア
イドル電力モードは、データが読取り中又は書込み中で
はなく、そしてシークが行われていない通常のトラック
追随動作である。用語 "活動状態"はディスク駆動機構
がシーク／読取り／書込み電力モード又はアイドル電力
モードのどちらかであるときを指すのに用いられる。
【００１７】２つの節電モードはアイドル２モード及び
スタンバイモードと呼ばれる。アイドル２節電モードで
は、アクチュエータ３１はパーキングされ（即ち、クラ
ッシュストップ３７に移動させられるか又はランプ３８
でアンロードされ）、そしてサーボ制御電子回路６と、
前置増幅器３及びチャネル４を含む読取り／書込み電子
回路とはオフに切換えられる。従って、アイドル２モー
ドはＶＣＭドライバ２、サーボ制御電子回路６、前置増
幅器３及びチャネル４への電力を大幅に少なくする。ア
イドル２モードでは、サーボ及び読取り／書込みタスク
は活動状態ではないので、ディスク制御装置７及びマイ
クロプロセッサ９への電力を少なくすることもできる。
スタンバイ節電モードはアイドル２モードの全ての外
に、更にスピンドル制御電子回路５及びスピンドルドラ
イバ１への電力も少なくする。ある実施例では、バッフ
ァメモリ１０はアイドル２モード及びスタンバイモード
の一方又は両方をオフに切換えうる。更に別の節電モー
ドも可能である。例えば、スリープモードはスタンバイ
モードの節電特性を含み、そして殆ど全ての残りの電子
回路もオフに切換え、インタフェースモジュール１１の
一部分と、それ以外にコンピュータインタフェース制御
装置１３からのスリープ回復コマンドに応答するのに必
要な部分の電力のみをオンの状態に維持する。
スタンバイモードと呼ばれる。アイドル２節電モードで
は、アクチュエータ３１はパーキングされ（即ち、クラ
ッシュストップ３７に移動させられるか又はランプ３８
でアンロードされ）、そしてサーボ制御電子回路６と、
前置増幅器３及びチャネル４を含む読取り／書込み電子
回路とはオフに切換えられる。従って、アイドル２モー
ドはＶＣＭドライバ２、サーボ制御電子回路６、前置増
幅器３及びチャネル４への電力を大幅に少なくする。ア
イドル２モードでは、サーボ及び読取り／書込みタスク
は活動状態ではないので、ディスク制御装置７及びマイ
クロプロセッサ９への電力を少なくすることもできる。
スタンバイ節電モードはアイドル２モードの全ての外
に、更にスピンドル制御電子回路５及びスピンドルドラ
イバ１への電力も少なくする。ある実施例では、バッフ
ァメモリ１０はアイドル２モード及びスタンバイモード
の一方又は両方をオフに切換えうる。更に別の節電モー
ドも可能である。例えば、スリープモードはスタンバイ
モードの節電特性を含み、そして殆ど全ての残りの電子
回路もオフに切換え、インタフェースモジュール１１の
一部分と、それ以外にコンピュータインタフェース制御
装置１３からのスリープ回復コマンドに応答するのに必
要な部分の電力のみをオンの状態に維持する。
【００１８】テーブル１は典型的な２．５インチのディ
スク駆動機構の前述の２つの活動状態のモード及び２つ
の節電モードの電力値を示す。このテーブルから、アイ
ドル２及びスタンバイ節電モードはエネルギ消費を十分
に少なくすることが明白である。
スク駆動機構の前述の２つの活動状態のモード及び２つ
の節電モードの電力値を示す。このテーブルから、アイ
ドル２及びスタンバイ節電モードはエネルギ消費を十分
に少なくすることが明白である。
【表１】 テーブル１ ２．５インチディスク駆動機構の電力値 モード 電力（Ｗ） 回復時間（秒） 回復電力（Ｗ） （ＴRec） （ＰRec） シーク/読取り/書込み 2.30 （活動状態） アイドル （活動状態） 1.35 アイドル２ 0.80 0.04 2.30 （節電） スタンバイ （節電） 0.26 1.37 3.00
【００１９】テーブル１は２つの節電モードの回復時間
（ＴRec）も示す。これはディスク駆動機構が節電モー
ドから活動状態に復帰するために要する時間である。平
均回復電力（ＰRec）も示される。エネルギ損益なしの
時間（ＴBE）はこの情報から計算しうる。これは駆動機
構が特定の節電モードに留まるべき時間であり、それに
よって当該モードから回復する間に消費される余分なエ
ネルギが当該モードの間のエネルギ消費の減少と釣合う
ようにする。ＴBEは下記の式により推定しうる。この場
合、通常の活動状態のモードがアイドルであり且つ回復
時間（ＴRec）が節電モードにのみ用いられると仮定す
る。
（ＴRec）も示す。これはディスク駆動機構が節電モー
ドから活動状態に復帰するために要する時間である。平
均回復電力（ＰRec）も示される。エネルギ損益なしの
時間（ＴBE）はこの情報から計算しうる。これは駆動機
構が特定の節電モードに留まるべき時間であり、それに
よって当該モードから回復する間に消費される余分なエ
ネルギが当該モードの間のエネルギ消費の減少と釣合う
ようにする。ＴBEは下記の式により推定しうる。この場
合、通常の活動状態のモードがアイドルであり且つ回復
時間（ＴRec）が節電モードにのみ用いられると仮定す
る。
【数１】 ＴBE ＝ ＰRec（ＴRec／ＰIdle） （１）
【００２０】テーブル２はテーブル１の例のエネルギ損
益なしの時間（ＴBE）を示す。
益なしの時間（ＴBE）を示す。
【表２】テーブル２ エネルギ損益なしの時間 モード ＴBE（秒） アイドル２ 0.167 スタンバイ 3.77
【００２１】本発明では、どの節電モードが最も適切で
あるか、そしてそれをいつ開始するかを決定するために
実際のユーザ作業負荷が用いられる。従って、節電モー
ドの開始は、ユーザが選択した一定の時間により決定さ
れるのではなく、ユーザの作業負荷による要求により行
われる。
あるか、そしてそれをいつ開始するかを決定するために
実際のユーザ作業負荷が用いられる。従って、節電モー
ドの開始は、ユーザが選択した一定の時間により決定さ
れるのではなく、ユーザの作業負荷による要求により行
われる。
【００２２】［ディスク駆動機構アクセス周波数］エネ
ルギ消費を最適化するためには、ディスク駆動機構への
アクセスのタイプ及びその各々がいかに動作するかを知
ることが重要である。所与の節電モードについて、節電
モードからの回復を必要とする動作としてアクセスが定
義される。例えば、節電モードがアイドル２であり、デ
ィスク３４はスピンしているがサーボ制御電子回路６は
オフであり、そしてＶＣＭドライバ２はオフであるがデ
ィスクキャッシュを含むバッファメモリ１０は活動状態
である場合、データの読取り及び書込みのためにアクチ
ュエータ３１の移動を必要とするディスク駆動機構アク
セスがアクセスとしてカウントされる。この節電モード
ではキャッシュヒットはアクセスではなく、一定の他の
インタフェースコマンド、例えばコンピュータ４１から
の状況照会もアクセスではないのは、それらはディスク
３４に対してデータの読取り又は書込みを必要としない
からである。設計の簡略化のために、アクセスをカウン
トするときキャッシュヒットの影響を考慮しなくてもよ
い。このような場合、インタフェースを介して受取った
読取り又は書込みコマンドはどれも、たとえデータが完
全にキャッシュ内に存在する場合にも、アクセスとして
カウントされる。この仮定はエネルギ節約を低下させる
が、費用効果がすぐれていることがあるのは、電力管理
手法を設計する際の複雑さを少なくするからである。
ルギ消費を最適化するためには、ディスク駆動機構への
アクセスのタイプ及びその各々がいかに動作するかを知
ることが重要である。所与の節電モードについて、節電
モードからの回復を必要とする動作としてアクセスが定
義される。例えば、節電モードがアイドル２であり、デ
ィスク３４はスピンしているがサーボ制御電子回路６は
オフであり、そしてＶＣＭドライバ２はオフであるがデ
ィスクキャッシュを含むバッファメモリ１０は活動状態
である場合、データの読取り及び書込みのためにアクチ
ュエータ３１の移動を必要とするディスク駆動機構アク
セスがアクセスとしてカウントされる。この節電モード
ではキャッシュヒットはアクセスではなく、一定の他の
インタフェースコマンド、例えばコンピュータ４１から
の状況照会もアクセスではないのは、それらはディスク
３４に対してデータの読取り又は書込みを必要としない
からである。設計の簡略化のために、アクセスをカウン
トするときキャッシュヒットの影響を考慮しなくてもよ
い。このような場合、インタフェースを介して受取った
読取り又は書込みコマンドはどれも、たとえデータが完
全にキャッシュ内に存在する場合にも、アクセスとして
カウントされる。この仮定はエネルギ節約を低下させる
が、費用効果がすぐれていることがあるのは、電力管理
手法を設計する際の複雑さを少なくするからである。
【００２３】特定の節電モード、例えばスタンバイ（デ
ィスク３４のスピンダウン）を開始する決定は最近のア
クセスパターンによる影響を受ける。アクセスパターン
はそれを駆動しているソフトウェアプロセスに関する情
報を含む。アクセスパターンは周波数、即ちディスク駆
動機構アクセスが起きる速度により特徴付けられ、そし
て周波数の分布はアクセス履歴から決定されることがあ
る。観察されるアクセス周波数が最近のアクセス履歴か
ら周波数の分布に属さないときを決定することができ
る。この決定は低いアクセス周波数が最近のアクセスパ
ターンの一部ではない確率を推定することにより統計的
に行われ、従ってアクセスパターン及びそれによってそ
れに責任を有する関連ソフトウェアプロセスが停止して
いることを表わす。このような決定には多くの要素があ
る。本発明では、これらの要素はディスク駆動機構の性
能に基づいて動的に調整することもでき、適応性のある
電力管理を可能にする。
ィスク３４のスピンダウン）を開始する決定は最近のア
クセスパターンによる影響を受ける。アクセスパターン
はそれを駆動しているソフトウェアプロセスに関する情
報を含む。アクセスパターンは周波数、即ちディスク駆
動機構アクセスが起きる速度により特徴付けられ、そし
て周波数の分布はアクセス履歴から決定されることがあ
る。観察されるアクセス周波数が最近のアクセス履歴か
ら周波数の分布に属さないときを決定することができ
る。この決定は低いアクセス周波数が最近のアクセスパ
ターンの一部ではない確率を推定することにより統計的
に行われ、従ってアクセスパターン及びそれによってそ
れに責任を有する関連ソフトウェアプロセスが停止して
いることを表わす。このような決定には多くの要素があ
る。本発明では、これらの要素はディスク駆動機構の性
能に基づいて動的に調整することもでき、適応性のある
電力管理を可能にする。
【００２４】アクセス周波数から定期的なアクセスを検
出し、そして定期的なアクセスの開始及び終了を予期し
て節電モードを開始し終了することもできる。定期的な
アクセスの例はワード処理文書の時間設定による節約で
ある、例えば、ワード処理ソフトウェアが５分毎に自動
的にファイルをディスクに書込むことをソフトウェアユ
ーザが許す場合である。定期的なアクセスを開始する直
前に節電モードを終了する能力はユーザが応答待時間を
経験しないので性能を向上する。定期的なアクセスを終
了した直後に節電モードを開始する能力は、より短い遅
延で節電モードを開始できるから、エネルギ節約を大き
くする。
出し、そして定期的なアクセスの開始及び終了を予期し
て節電モードを開始し終了することもできる。定期的な
アクセスの例はワード処理文書の時間設定による節約で
ある、例えば、ワード処理ソフトウェアが５分毎に自動
的にファイルをディスクに書込むことをソフトウェアユ
ーザが許す場合である。定期的なアクセスを開始する直
前に節電モードを終了する能力はユーザが応答待時間を
経験しないので性能を向上する。定期的なアクセスを終
了した直後に節電モードを開始する能力は、より短い遅
延で節電モードを開始できるから、エネルギ節約を大き
くする。
【００２５】良好な実施例では、ディスクアクセスパタ
ーンは２つのカテゴリ：均一アクセスパターン及び散発
アクセスパターンに分類されると想定される。均一アク
セスパターンは一組のアクセス周波数が統計的に良好に
決められたパターンとして与えられる。例えば、アクセ
ス周波数の平均及び標準偏差は計算しうる。標準偏差が
平均の或る分数である場合、アクセス周波数は良好に定
義されているとみなしうる。さもなければ、アクセスパ
ターンは散発的である、即ち平均及び標準偏差により良
好に定義されていないとみなされる。均一な場合には、
もし観察されたアクセス周波数の低下が（平均）−（標
準偏差の或る倍数）よりも少なければ、そのアクセスパ
ターンは終了しているとみなされる。これは観察された
アクセス周波数が観察されたアクセスパターンに属する
確率を選択するのに等しい。最小の観察されたアクセス
周波数の分数をアクセスパターンの終了の推定として用
いることもありうる。根源的な原理はアクセスパターン
を特徴づけるために最近のアクセス周波数を使用し、そ
してこの周波数からしきい周波数を決定することであ
る。従って、アクセス周波数がこのしきい周波数と交差
したときそのアクセスパターンが終了した可能性が高い
と想定される。
ーンは２つのカテゴリ：均一アクセスパターン及び散発
アクセスパターンに分類されると想定される。均一アク
セスパターンは一組のアクセス周波数が統計的に良好に
決められたパターンとして与えられる。例えば、アクセ
ス周波数の平均及び標準偏差は計算しうる。標準偏差が
平均の或る分数である場合、アクセス周波数は良好に定
義されているとみなしうる。さもなければ、アクセスパ
ターンは散発的である、即ち平均及び標準偏差により良
好に定義されていないとみなされる。均一な場合には、
もし観察されたアクセス周波数の低下が（平均）−（標
準偏差の或る倍数）よりも少なければ、そのアクセスパ
ターンは終了しているとみなされる。これは観察された
アクセス周波数が観察されたアクセスパターンに属する
確率を選択するのに等しい。最小の観察されたアクセス
周波数の分数をアクセスパターンの終了の推定として用
いることもありうる。根源的な原理はアクセスパターン
を特徴づけるために最近のアクセス周波数を使用し、そ
してこの周波数からしきい周波数を決定することであ
る。従って、アクセス周波数がこのしきい周波数と交差
したときそのアクセスパターンが終了した可能性が高い
と想定される。
【００２６】［アクセス密度測定］アクセス周波数は、
タイムウィンドウを選択し、ウィンドウ内で起きるアク
セスの数をカウントし、そしてその数を周波数に変換す
ることにより測定される。節電モードの各々について異
なるタイムウィンドウを選択することができる。タイム
ウィンドウ内で起きるアクセスの数はアクセス密度と呼
ばれる。
タイムウィンドウを選択し、ウィンドウ内で起きるアク
セスの数をカウントし、そしてその数を周波数に変換す
ることにより測定される。節電モードの各々について異
なるタイムウィンドウを選択することができる。タイム
ウィンドウ内で起きるアクセスの数はアクセス密度と呼
ばれる。
【００２７】図２はアクセス密度の測定の詳細を示す流
れ図である。ステップ４０３でタイマが検査され、ウィ
ンドウタイムが経過したかどうかを判定する。このタイ
マはハードウェアでもソフトウェアでもよい。ウィンド
ウが終了していない場合、ステップ４０１で、アクセス
の発生が検査される。アクセスが発生している場合、ス
テップ４０２で密度カウンタが増分される。図２は全て
のタイミングウィンドウが最短ウィンドウの複数倍であ
るときの動作を示す。このような場合、ステップ４０２
で全ての節電モードの密度が増分される。密度カウンタ
のリセットは明白には示されていないが、それらは現在
のウィンドウの密度値が他の記憶装置、例えばリングバ
ッファに移された後に且つ次のウィンドウのアクセスを
累積する前にリセットされる。最短のタイムウィンドウ
の或る複数倍のタイムウィンドウを有する節電モードで
は、密度カウントは長い方のウィンドウが終了したとき
にのみリセットされる。図２はポーリングループ設計の
動作を示す。同等な割込みに基づいた設計も図２から容
易に引出しうる。
れ図である。ステップ４０３でタイマが検査され、ウィ
ンドウタイムが経過したかどうかを判定する。このタイ
マはハードウェアでもソフトウェアでもよい。ウィンド
ウが終了していない場合、ステップ４０１で、アクセス
の発生が検査される。アクセスが発生している場合、ス
テップ４０２で密度カウンタが増分される。図２は全て
のタイミングウィンドウが最短ウィンドウの複数倍であ
るときの動作を示す。このような場合、ステップ４０２
で全ての節電モードの密度が増分される。密度カウンタ
のリセットは明白には示されていないが、それらは現在
のウィンドウの密度値が他の記憶装置、例えばリングバ
ッファに移された後に且つ次のウィンドウのアクセスを
累積する前にリセットされる。最短のタイムウィンドウ
の或る複数倍のタイムウィンドウを有する節電モードで
は、密度カウントは長い方のウィンドウが終了したとき
にのみリセットされる。図２はポーリングループ設計の
動作を示す。同等な割込みに基づいた設計も図２から容
易に引出しうる。
【００２８】図２に示されたプロセスは電力制御モジュ
ール１２の機能の一部であり、ハードウェア及び（又
は）ソフトウェアで実現しうる。図３は図２のプロセス
の実現に適切なハードウェア構成を示す。タイマ２０
１、カウンタ２０２及びリングバッファ２０３はディス
ク制御装置７の一部として示される。リングバッファ２
０３はマイクロプロセッサ９によりアドレス可能であ
る。図２のプロセス（及び図４〜６のプロセス）のステ
ップを実行するプログラム命令のセットはマイクロコー
ドとしてメモリ８に記憶される。メモリ８もマイクロプ
ロセッサ９によりアドレス指定しうる。密度カウンタ２
０２はアクセス信号２２０をディスク制御装置７から受
取る。例えば、信号２２０はインタフェース１１及びイ
ンタフェース制御装置１３を横切る読取り要求に応答し
て、又は同時に制御装置７が読取りコマンドをチャネル
４に送ったとき制御装置７により生成しうる。アクセス
信号２２０はディスク駆動機構がアクセスされる毎にカ
ウンタ２０２に送られる。カウンタ２０２はアクセス２
２０をカウントする。タイマ２０１は絶えず動作し、各
タイミングウィンドウの終りで信号２２１を出力する。
カウンタ２０２の密度値は信号２２２として出力され
る。この信号は密度記憶バッファ（図３のリングバッフ
ァ２０３）に送られる。タイマ２０１からのウィンドウ
終了信号２２１により、リングバッファ２０３は次のメ
モリロケーションに密度値を書込み、そしてバッファ書
込みポインタを進める。そして信号２２１はカウンタ２
０２をリセットする。密度値はマイクロプロセッサ９に
よりリングバッファ２０３から読取られる。マイクロプ
ロセッサ９はバッファ２０３を読取るためにクリア信号
２２３及び読取り信号２２５を送り、そして密度値を表
わす出力信号２２４を受取る。マイクロプロセッサ９は
メモリ８に記憶されたマイクロコードを実行するあいだ
この密度値を使用してディスク駆動機構構成素子へのコ
マンドを生成し、それらの電力状態を変更する、即ち適
切な節電モードを開始又は終了する。
ール１２の機能の一部であり、ハードウェア及び（又
は）ソフトウェアで実現しうる。図３は図２のプロセス
の実現に適切なハードウェア構成を示す。タイマ２０
１、カウンタ２０２及びリングバッファ２０３はディス
ク制御装置７の一部として示される。リングバッファ２
０３はマイクロプロセッサ９によりアドレス可能であ
る。図２のプロセス（及び図４〜６のプロセス）のステ
ップを実行するプログラム命令のセットはマイクロコー
ドとしてメモリ８に記憶される。メモリ８もマイクロプ
ロセッサ９によりアドレス指定しうる。密度カウンタ２
０２はアクセス信号２２０をディスク制御装置７から受
取る。例えば、信号２２０はインタフェース１１及びイ
ンタフェース制御装置１３を横切る読取り要求に応答し
て、又は同時に制御装置７が読取りコマンドをチャネル
４に送ったとき制御装置７により生成しうる。アクセス
信号２２０はディスク駆動機構がアクセスされる毎にカ
ウンタ２０２に送られる。カウンタ２０２はアクセス２
２０をカウントする。タイマ２０１は絶えず動作し、各
タイミングウィンドウの終りで信号２２１を出力する。
カウンタ２０２の密度値は信号２２２として出力され
る。この信号は密度記憶バッファ（図３のリングバッフ
ァ２０３）に送られる。タイマ２０１からのウィンドウ
終了信号２２１により、リングバッファ２０３は次のメ
モリロケーションに密度値を書込み、そしてバッファ書
込みポインタを進める。そして信号２２１はカウンタ２
０２をリセットする。密度値はマイクロプロセッサ９に
よりリングバッファ２０３から読取られる。マイクロプ
ロセッサ９はバッファ２０３を読取るためにクリア信号
２２３及び読取り信号２２５を送り、そして密度値を表
わす出力信号２２４を受取る。マイクロプロセッサ９は
メモリ８に記憶されたマイクロコードを実行するあいだ
この密度値を使用してディスク駆動機構構成素子へのコ
マンドを生成し、それらの電力状態を変更する、即ち適
切な節電モードを開始又は終了する。
【００２９】一般に、所与の節電モードのタイムウィン
ドウが選択され、そのモードに適切なディスク駆動機構
が出会うアクセス周波数の範囲で良好な応答を可能にす
る。関心のある周波数はその周期が節電モードの待時間
及びエネルギ損益なしの時間に近いものである。よっ
て、エネルギ損益なしの時間に近いタイムウィンドウが
適切である。タイムウィンドウ値は更にディスク駆動機
構の動作を試験することにより、即ちシミュレーション
により最適化しうる。タイムウィンドウ選択では他の要
素、例えば性能目標が考慮されることもある。テーブル
１のディスク駆動機構の例では、タイミングウィンドウ
の良好な選択はアイドル２の場合に４００ｍｓであり、
スタンバイの場合には１．６ｓである。
ドウが選択され、そのモードに適切なディスク駆動機構
が出会うアクセス周波数の範囲で良好な応答を可能にす
る。関心のある周波数はその周期が節電モードの待時間
及びエネルギ損益なしの時間に近いものである。よっ
て、エネルギ損益なしの時間に近いタイムウィンドウが
適切である。タイムウィンドウ値は更にディスク駆動機
構の動作を試験することにより、即ちシミュレーション
により最適化しうる。タイムウィンドウ選択では他の要
素、例えば性能目標が考慮されることもある。テーブル
１のディスク駆動機構の例では、タイミングウィンドウ
の良好な選択はアイドル２の場合に４００ｍｓであり、
スタンバイの場合には１．６ｓである。
【００３０】［アクセス密度とアクセス周波数の変換］
上記のように得られたアクセス密度値は特定のタイムウ
ィンドウで起きるアクセスの数である。よって、密度値
はスケーリングにより周波数値に変換しうる。周波数の
動的範囲は、０の密度が０の周波数に等しくないことを
実現することにより拡張しうる。密度が０であるとき、
周波数は複数の連続する０の密度から計算される。１つ
の前記変換式は次の式で示される：
上記のように得られたアクセス密度値は特定のタイムウ
ィンドウで起きるアクセスの数である。よって、密度値
はスケーリングにより周波数値に変換しうる。周波数の
動的範囲は、０の密度が０の周波数に等しくないことを
実現することにより拡張しうる。密度が０であるとき、
周波数は複数の連続する０の密度から計算される。１つ
の前記変換式は次の式で示される：
【数２】 周波数 = 密度 * スケール :密度 > 0 （２）
【００３１】
【数３】 周波数 = スケール/(number_zero_density+1) :密度 <= 0 （３）
【００３２】number_zero_density は密度が０である場
合の連続するタイムウィンドウの数である。スケールは
密度を周波数に変換するスケーリング係数である。式
（２）及び（３）はアクセス周波数が（１／タイムウィ
ンドウ）よりも低下した時のアクセス周波数の良好な概
略値を与える。処理を容易にするために、スケール係数
により決められた整数周波数単位を用いることは当然で
ある。即ち、密度１は周波数のスケールに対応する。ス
ケール係数は計算を容易にし且つ所望の動的周波数範囲
を与えるように選択される。一般に、２５６のスケール
値が１６ビット処理に適するのは、密度が非０であると
きスケーリングを簡略化することによりビットシフト動
作の乗算を少なくするからである。
合の連続するタイムウィンドウの数である。スケールは
密度を周波数に変換するスケーリング係数である。式
（２）及び（３）はアクセス周波数が（１／タイムウィ
ンドウ）よりも低下した時のアクセス周波数の良好な概
略値を与える。処理を容易にするために、スケール係数
により決められた整数周波数単位を用いることは当然で
ある。即ち、密度１は周波数のスケールに対応する。ス
ケール係数は計算を容易にし且つ所望の動的周波数範囲
を与えるように選択される。一般に、２５６のスケール
値が１６ビット処理に適するのは、密度が非０であると
きスケーリングを簡略化することによりビットシフト動
作の乗算を少なくするからである。
【００３３】下記のテーブル３は式（２）〜（３）及び
４００ｍｓのタイミングウィンドウ、即ちアイドル２モ
ードのタイミングウィンドウを用いる密度対周波数変換
の例である。最上部の行はタイミングウィンドウの各々
の開始時間を示す。２番目の行はウィンドウ毎のアクセ
ス密度値の例を示す。３番目の行は２番目の行にあるア
クセス密度から取出されたアクセス周波数を示す。例え
ば、１９アクセスが時間０．４ｓ及び時間０．８ｓの間
に起きている。これはスケール係数２５６を有する周波
数４８６４に対応する。１．２ｓ及び２．０ｓの間には
アクセスがなかったので、２つの密度値０が与えられ
る。これらの密度値は２５６／３＝８５の単一周波数値
に変わる。
４００ｍｓのタイミングウィンドウ、即ちアイドル２モ
ードのタイミングウィンドウを用いる密度対周波数変換
の例である。最上部の行はタイミングウィンドウの各々
の開始時間を示す。２番目の行はウィンドウ毎のアクセ
ス密度値の例を示す。３番目の行は２番目の行にあるア
クセス密度から取出されたアクセス周波数を示す。例え
ば、１９アクセスが時間０．４ｓ及び時間０．８ｓの間
に起きている。これはスケール係数２５６を有する周波
数４８６４に対応する。１．２ｓ及び２．０ｓの間には
アクセスがなかったので、２つの密度値０が与えられ
る。これらの密度値は２５６／３＝８５の単一周波数値
に変わる。
【表３】 テーブル３ 密度タイミングウィンドウの例 時 間 ・・・ 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 ・・・ 密 度 ・・・ 1 19 20 0 0 25 21 ・・・ 周波数 ・・・ 256 4864 5120 85 6400 5376 ・・・
【００３４】ディスク駆動機構アクセスの期間中の遅延
を少なくするためにエネルギ管理の計算を最小にするこ
とが望ましい。ディスク駆動機構のアクセスが起きてい
るときあまり計算を必要としない密度アプローチが有利
である。ディスク駆動機構のアクセスが遅いときは密度
測定又は密度対周波数変換をスキップすることが望まし
いことがある。これは応答時間の速度を上げ、そして前
記区間のアクセス密度は遅いアクセスを表わす一定値に
セットしうる。ひとたびディスク駆動機構の使用頻度が
低下すれば、これらの区間のアクセス密度、即ち周波数
値は更新しうる。例えば、密度２５６は使用中の区間に
割当てられることがあり、これはスケール係数２５６を
有する周波数６５，５３６に対応する。
を少なくするためにエネルギ管理の計算を最小にするこ
とが望ましい。ディスク駆動機構のアクセスが起きてい
るときあまり計算を必要としない密度アプローチが有利
である。ディスク駆動機構のアクセスが遅いときは密度
測定又は密度対周波数変換をスキップすることが望まし
いことがある。これは応答時間の速度を上げ、そして前
記区間のアクセス密度は遅いアクセスを表わす一定値に
セットしうる。ひとたびディスク駆動機構の使用頻度が
低下すれば、これらの区間のアクセス密度、即ち周波数
値は更新しうる。例えば、密度２５６は使用中の区間に
割当てられることがあり、これはスケール係数２５６を
有する周波数６５，５３６に対応する。
【００３５】正確なアクセスのタイミングは密度から得
られないから、上記の密度対周波数変換がアクセス周波
数の推定値を与える。しかしながら、ウィンドウタイム
がそれに従って選択された場合、関心のある周波数範囲
内で推定値は十分に正確である。代わりに使用しうるア
クセス周波数を測定又は推定する他の手法、例えばフー
リェ変換手法もある。
られないから、上記の密度対周波数変換がアクセス周波
数の推定値を与える。しかしながら、ウィンドウタイム
がそれに従って選択された場合、関心のある周波数範囲
内で推定値は十分に正確である。代わりに使用しうるア
クセス周波数を測定又は推定する他の手法、例えばフー
リェ変換手法もある。
【００３６】現在のアクセス周波数がしきい周波数より
も低下したとき、マイクロプロセッサ９は節電モードが
開始されるべきであると判定する。これはアクセス履歴
から判定される。図４は節電モードの開始の詳細を示す
流れ図である。この流れ図で、種々の節電モードが想定
され、節電を高める順序に１からＭＡＸモードまでの番
号が付与される。用語ＴＦ［モード］は特定の節電モー
ドのしきい周波数を示す。用語ＬＦ［モード］は特定の
モードの低周波数フラグを示す。このフラグはしきい周
波数の計算を制御する際に役立つ。ステップ３０１で、
ラストモードは１にセットされる。これは全ての節電モ
ードが検査されることを意味する。全てのモードについ
て、しきい周波数がクリアされ（ＴＦ［モード］＝
０）、そして低周波数フラグがクリアされる（ＬＦ［モ
ード］＝０）。
も低下したとき、マイクロプロセッサ９は節電モードが
開始されるべきであると判定する。これはアクセス履歴
から判定される。図４は節電モードの開始の詳細を示す
流れ図である。この流れ図で、種々の節電モードが想定
され、節電を高める順序に１からＭＡＸモードまでの番
号が付与される。用語ＴＦ［モード］は特定の節電モー
ドのしきい周波数を示す。用語ＬＦ［モード］は特定の
モードの低周波数フラグを示す。このフラグはしきい周
波数の計算を制御する際に役立つ。ステップ３０１で、
ラストモードは１にセットされる。これは全ての節電モ
ードが検査されることを意味する。全てのモードについ
て、しきい周波数がクリアされ（ＴＦ［モード］＝
０）、そして低周波数フラグがクリアされる（ＬＦ［モ
ード］＝０）。
【００３７】次に、ステップ３０２で、プロセスは最短
ウィンドウタイムが経過するまで待つ。その詳細は図２
に示され、それに関連して記述されている。図４で、２
つ以上のウィンドウタイムが用いられる（即ち、節電モ
ードの各々が特有のタイムウィンドウを有する）とき、
より長いウィンドウタイムは最短ウィンドウタイムの整
数倍であると想定される。ひとたびウィンドウタイムが
経過し、そしてアクセス密度が特定されたならば、ステ
ップ３０３に進む。ステップ３０３で、検査される節電
モードはマックスモード、即ち最大エネルギ節約モード
にセットされる。ステップ３０４で、プロセスは現在の
時間が検査中のモードのウィンドウタイムであるかどう
かを調べる検査をする。結果がノーならば、プロセスは
ステップ３０８に進む。
ウィンドウタイムが経過するまで待つ。その詳細は図２
に示され、それに関連して記述されている。図４で、２
つ以上のウィンドウタイムが用いられる（即ち、節電モ
ードの各々が特有のタイムウィンドウを有する）とき、
より長いウィンドウタイムは最短ウィンドウタイムの整
数倍であると想定される。ひとたびウィンドウタイムが
経過し、そしてアクセス密度が特定されたならば、ステ
ップ３０３に進む。ステップ３０３で、検査される節電
モードはマックスモード、即ち最大エネルギ節約モード
にセットされる。ステップ３０４で、プロセスは現在の
時間が検査中のモードのウィンドウタイムであるかどう
かを調べる検査をする。結果がノーならば、プロセスは
ステップ３０８に進む。
【００３８】ステップ３０８で、現在のモードがラスト
モードである場合、プロセスはステップ３０２に進み、
次のタイムウィンドウの密度が測定される。この時点
で、活動状態の節電モードを検査するときではないと判
定されている。ステップ３０８で、現在のモードがラス
トモードではない場合、プロセスはステップ３０９に進
み、（節電が減少する順序で）次のより低いモード（モ
ード−１）が選択される。そしてプロセスは再びステッ
プ３０４に進む。ラストモード＝１であるときステップ
３０４の検査が常に真であることに注目されたい。それ
はステップ３０２の終了と同じ状態であるからである。
ステップ３０４の検査が真である場合、モードの新しい
密度値が使用できるので、プロセスはステップ３０５に
進む。ステップ３０２で測定されたアクセス密度は、ス
テップ３０５で、式（２）〜（３）の変換を用いて周波
数（freq）に変換される。
モードである場合、プロセスはステップ３０２に進み、
次のタイムウィンドウの密度が測定される。この時点
で、活動状態の節電モードを検査するときではないと判
定されている。ステップ３０８で、現在のモードがラス
トモードではない場合、プロセスはステップ３０９に進
み、（節電が減少する順序で）次のより低いモード（モ
ード−１）が選択される。そしてプロセスは再びステッ
プ３０４に進む。ラストモード＝１であるときステップ
３０４の検査が常に真であることに注目されたい。それ
はステップ３０２の終了と同じ状態であるからである。
ステップ３０４の検査が真である場合、モードの新しい
密度値が使用できるので、プロセスはステップ３０５に
進む。ステップ３０２で測定されたアクセス密度は、ス
テップ３０５で、式（２）〜（３）の変換を用いて周波
数（freq）に変換される。
【００３９】ステップ３０５で計算されたアクセス周波
数は、ステップ３０６で、このモードのしきい周波数Ｔ
Ｆ［モード］と比較される。アクセス周波数がしきい周
波数よりも大きい場合、プロセスはステップ３０７に進
む。ステップ３０７で、現在のモードのしきい周波数、
ＴＦ［モード］が取得される。しきい周波数は条件によ
り変わることもあり、変わらないこともある。（しきい
周波数の調整の詳細は図５に関連して説明する。）そし
てプロセスはステップ３０８に進む。その後の流れは上
記のように進行する。ステップ３０６で、アクセス周波
数がしきい周波数よりも小さいか又はそれにに等しい場
合、プロセスはステップ３１０に進み、この節電モード
を開始する。これはマイクロプロセッサ９が適切なディ
スク駆動機構構成素子に電力の減少を知らせることを意
味する。ステップ３１１で、現在のモードがマックスモ
ードである場合、それ以上の節電モードは得られないか
ら流れは分岐し、プロセスはステップ３１３に進む。更
に節電モードが検査に使用できる場合、プロセスはステ
ップ３１２に進む。ステップ３１２で、開始されたモー
ドよりも小さいか又はそれに等しい全ての節電モードは
もはや考慮されないことを反映するために、ラストモー
ドはモード＋１に更新される。そしてプロセスは再びス
テップ３０２に進む。
数は、ステップ３０６で、このモードのしきい周波数Ｔ
Ｆ［モード］と比較される。アクセス周波数がしきい周
波数よりも大きい場合、プロセスはステップ３０７に進
む。ステップ３０７で、現在のモードのしきい周波数、
ＴＦ［モード］が取得される。しきい周波数は条件によ
り変わることもあり、変わらないこともある。（しきい
周波数の調整の詳細は図５に関連して説明する。）そし
てプロセスはステップ３０８に進む。その後の流れは上
記のように進行する。ステップ３０６で、アクセス周波
数がしきい周波数よりも小さいか又はそれにに等しい場
合、プロセスはステップ３１０に進み、この節電モード
を開始する。これはマイクロプロセッサ９が適切なディ
スク駆動機構構成素子に電力の減少を知らせることを意
味する。ステップ３１１で、現在のモードがマックスモ
ードである場合、それ以上の節電モードは得られないか
ら流れは分岐し、プロセスはステップ３１３に進む。更
に節電モードが検査に使用できる場合、プロセスはステ
ップ３１２に進む。ステップ３１２で、開始されたモー
ドよりも小さいか又はそれに等しい全ての節電モードは
もはや考慮されないことを反映するために、ラストモー
ドはモード＋１に更新される。そしてプロセスは再びス
テップ３０２に進む。
【００４０】最大エネルギを節約するためのステップ３
０４での節電モードの検査は最大のエネルギ節約から最
小のエネルギ節約への順序で行われる。これにより、デ
ィスク駆動機構はステップ３１０で最も好ましい節電モ
ードを開始する。従って、中間の節電モードをスキップ
することができる。例えば、本発明の使用により、アイ
ドルモードのディスク駆動機構は最初にアイドル２モー
ドを開始せずにスタンバイモードを開始しうる。最大モ
ード以外の特定の節電モードが開始された場合、ディス
ク駆動機構は、より大きいモードへの移行に適するまで
又は当該モードが終了するまで当該モードで作動する。
０４での節電モードの検査は最大のエネルギ節約から最
小のエネルギ節約への順序で行われる。これにより、デ
ィスク駆動機構はステップ３１０で最も好ましい節電モ
ードを開始する。従って、中間の節電モードをスキップ
することができる。例えば、本発明の使用により、アイ
ドルモードのディスク駆動機構は最初にアイドル２モー
ドを開始せずにスタンバイモードを開始しうる。最大モ
ード以外の特定の節電モードが開始された場合、ディス
ク駆動機構は、より大きいモードへの移行に適するまで
又は当該モードが終了するまで当該モードで作動する。
【００４１】図５は節電モードのしきい周波数を計算し
調整する良好な実施例の詳細を示す流れ図である。最新
のアクセス周波数はマイクロプロセッサ９によりアドレ
ス指定できるリングバッファ（図示せず）に記憶され
る。このバッファは節電モード毎に異なることがある。
リングバッファは、周波数測定値の各々がロードされる
レジスタ（又はメモリロケーション）のセットである。
リングバッファはそのセットのレジスタ（又はメモリロ
ケーション）の数に等しい数の周波数を保持しうる。ひ
とたびこの数の周波数がロードされたならば、新たな周
波数値の付加は最も古い値を脱落させる。これは最近の
アクセス履歴の変化を観察できる効果を有する。
調整する良好な実施例の詳細を示す流れ図である。最新
のアクセス周波数はマイクロプロセッサ９によりアドレ
ス指定できるリングバッファ（図示せず）に記憶され
る。このバッファは節電モード毎に異なることがある。
リングバッファは、周波数測定値の各々がロードされる
レジスタ（又はメモリロケーション）のセットである。
リングバッファはそのセットのレジスタ（又はメモリロ
ケーション）の数に等しい数の周波数を保持しうる。ひ
とたびこの数の周波数がロードされたならば、新たな周
波数値の付加は最も古い値を脱落させる。これは最近の
アクセス履歴の変化を観察できる効果を有する。
【００４２】ステップ５０１で、この節電モードがしき
い周波数を計算するのに十分な値がリングバッファにあ
るかどうかを調べる検査が実行される。最少数の周波数
値は一般に２である。より大きい数はより大きい統計的
な精度を保証するが、これらの値はしきい周波数を計算
する前に収集されなければならない。リングバッファ内
の値の数が十分ではない場合、プロセスはステップ５０
３に進む。ステップ５０３は現在の周波数を検査し、そ
れがスケール／２よりも大きいかどうかを調べる。ここ
で、スケールは式（２）〜（３）で定義されている。こ
の検査結果が真である場合、プロセスはステップ５０４
に進み、現在の周波数値がリングバッファにプッシュさ
れる。検査結果が偽である場合、０密度の連続するタイ
ムウィンドウの数はなお増加しているから、リングバッ
ファ内の最後の周波数値は変更されなければならない。
これはステップ５０９で実行される。これはプッシュ動
作ではないので、それはリングバッファ内の値のカウン
トを変えないことに注目されたい。プロセスはステップ
５０４及び５０９からステップ５１０に進む。ステップ
５１０で、プロセスはステップ５０１に戻る。
い周波数を計算するのに十分な値がリングバッファにあ
るかどうかを調べる検査が実行される。最少数の周波数
値は一般に２である。より大きい数はより大きい統計的
な精度を保証するが、これらの値はしきい周波数を計算
する前に収集されなければならない。リングバッファ内
の値の数が十分ではない場合、プロセスはステップ５０
３に進む。ステップ５０３は現在の周波数を検査し、そ
れがスケール／２よりも大きいかどうかを調べる。ここ
で、スケールは式（２）〜（３）で定義されている。こ
の検査結果が真である場合、プロセスはステップ５０４
に進み、現在の周波数値がリングバッファにプッシュさ
れる。検査結果が偽である場合、０密度の連続するタイ
ムウィンドウの数はなお増加しているから、リングバッ
ファ内の最後の周波数値は変更されなければならない。
これはステップ５０９で実行される。これはプッシュ動
作ではないので、それはリングバッファ内の値のカウン
トを変えないことに注目されたい。プロセスはステップ
５０４及び５０９からステップ５１０に進む。ステップ
５１０で、プロセスはステップ５０１に戻る。
【００４３】ステップ５０１で、リングバッファ内の値
の数が十分である場合、プロセスはステップ５０２に進
む。ステップ５０２で、現在のアクセス周波数は値、活
動状態のしきい周波数と比較される。この値は処理を加
速し且つ安全しきい値を与えるのに用いられる。スケー
ル／２の値は典型的な活動状態のしきい周波数の初期選
択値である。ステップ５０２で、検査結果が真である場
合、ディスク駆動機構アクセス周波数は活動状態のしき
い周波数よりも高いので、更にしきい周波数を計算する
必要がない。プロセスはステップ５０５に進み、低周波
数フラグＬＦ［モード］がクリアされる。そしてプロセ
スはステップ５０３に進み、その後、プロセスは上記の
ように進行する。
の数が十分である場合、プロセスはステップ５０２に進
む。ステップ５０２で、現在のアクセス周波数は値、活
動状態のしきい周波数と比較される。この値は処理を加
速し且つ安全しきい値を与えるのに用いられる。スケー
ル／２の値は典型的な活動状態のしきい周波数の初期選
択値である。ステップ５０２で、検査結果が真である場
合、ディスク駆動機構アクセス周波数は活動状態のしき
い周波数よりも高いので、更にしきい周波数を計算する
必要がない。プロセスはステップ５０５に進み、低周波
数フラグＬＦ［モード］がクリアされる。そしてプロセ
スはステップ５０３に進み、その後、プロセスは上記の
ように進行する。
【００４４】ステップ５０２で、検査結果が偽である場
合、アクセス周波数は活動状態のしきい周波数よりも低
いので、更に処理が必要である。ステップ５０６で、低
周波数フラグＬＦ［モード］が検査される。それがセッ
トされる場合、プロセスはステップ５０３に進み、現在
の低周波数しきい値が維持される。ひとたび低周波数フ
ラグがセットされれば、アクセスパターンの終了が検査
中であると想定される。よって、現在の周波数はこのパ
ターンの一部分ではないと想定されるので、しきい周波
数の変更に用いるべきではない。しかしながら、この周
波数がなおリングバッファ内に置かれるのは、アクセス
周波数を活動状態のしきい周波数よりも高くすることに
より低周波数フラグがクリアされることがあるからであ
る。このような場合、アクセスパターンが終了したとい
う想定は誤りであった。それゆえ、検査中に生ずる周波
数は現時点でアクセスパターンの一部分とみなされる。
ステップ５０６で、低周波数フラグがクリアされる場
合、新しいしきい周波数が計算されるから、プロセスは
ステップ５０７に進む。この計算はステップ５０７で行
われる。ステップ５０８で、低周波数モードフラグがセ
ットされ、そしてプロセスは再びステップ５０３に進
む。
合、アクセス周波数は活動状態のしきい周波数よりも低
いので、更に処理が必要である。ステップ５０６で、低
周波数フラグＬＦ［モード］が検査される。それがセッ
トされる場合、プロセスはステップ５０３に進み、現在
の低周波数しきい値が維持される。ひとたび低周波数フ
ラグがセットされれば、アクセスパターンの終了が検査
中であると想定される。よって、現在の周波数はこのパ
ターンの一部分ではないと想定されるので、しきい周波
数の変更に用いるべきではない。しかしながら、この周
波数がなおリングバッファ内に置かれるのは、アクセス
周波数を活動状態のしきい周波数よりも高くすることに
より低周波数フラグがクリアされることがあるからであ
る。このような場合、アクセスパターンが終了したとい
う想定は誤りであった。それゆえ、検査中に生ずる周波
数は現時点でアクセスパターンの一部分とみなされる。
ステップ５０６で、低周波数フラグがクリアされる場
合、新しいしきい周波数が計算されるから、プロセスは
ステップ５０７に進む。この計算はステップ５０７で行
われる。ステップ５０８で、低周波数モードフラグがセ
ットされ、そしてプロセスは再びステップ５０３に進
む。
【００４５】図５に示されたプロセスは最新のアクセス
の履歴を用いて節電モード毎にしきい周波数を計算す
る。この計算はアクセス周波数が活動状態のしきい値よ
りも低いときにのみ実行される。これはディスク駆動機
構が非活動状態のときにのみしきい周波数計算を実行す
るので、性能への影響を少なくするのに役立つ。
の履歴を用いて節電モード毎にしきい周波数を計算す
る。この計算はアクセス周波数が活動状態のしきい値よ
りも低いときにのみ実行される。これはディスク駆動機
構が非活動状態のときにのみしきい周波数計算を実行す
るので、性能への影響を少なくするのに役立つ。
【００４６】ステップ５０７で、節電モードのしきい周
波数は当該モードに関連したリングバッファ内のアクセ
ス履歴に基づいて計算される。リングバッファ内の値の
平均及び標準偏差は計算しうるが、それらは複雑な計算
を必要とする。代わりに、均一なアクセスパターンで
は、平均周波数ｍｅａｎｆは次の式によりリングバッフ
ァ内の最大周波数ｍａｘｆ及び最小周波数ｍｉｎｆから
概算しうる。
波数は当該モードに関連したリングバッファ内のアクセ
ス履歴に基づいて計算される。リングバッファ内の値の
平均及び標準偏差は計算しうるが、それらは複雑な計算
を必要とする。代わりに、均一なアクセスパターンで
は、平均周波数ｍｅａｎｆは次の式によりリングバッフ
ァ内の最大周波数ｍａｘｆ及び最小周波数ｍｉｎｆから
概算しうる。
【数４】meanf=(maxf+minf)/2 （４）
【００４７】これが均一なアクセスパターンの良好な推
定値であるのは、分布が良好に特徴付けられると仮定さ
れるからである。標準偏差ｓｄｅｖｆは周波数の範囲か
ら次の式のように推定しうる。
定値であるのは、分布が良好に特徴付けられると仮定さ
れるからである。標準偏差ｓｄｅｖｆは周波数の範囲か
ら次の式のように推定しうる。
【数５】sdevf=(maxf-minf)/4 （５）
【００４８】従って、平均値及び標準偏差を実際に計算
する必要はなく、より簡単な式（４）及び（５）とそれ
らを置き換えることが望ましい。散発的なアクセスパタ
ーンでは、最小周波数のある部分で十分である。下記の
式（６）〜（８）はステップ５０７で用いた計算を示
す。
する必要はなく、より簡単な式（４）及び（５）とそれ
らを置き換えることが望ましい。散発的なアクセスパタ
ーンでは、最小周波数のある部分で十分である。下記の
式（６）〜（８）はステップ５０７で用いた計算を示
す。
【数６】 t1［モード］= (maxf+minf)/2-g1［モード］* (maxf-minf) （６）
【００４９】
【数７】 t2［モード］= minf/g2［モード］ （７）
【００５０】
【数８】 TF［モード］= max(t1,t2) （８）
【００５１】値ｔ１［モード］は均一なアクセスパター
ンに対応するのに対し、ｔ２［モード］は散発的なアク
セスパターンに対応する。これらの２つのうちの大きい
方の値は所与のモードのしきい周波数に用いられる。
ンに対応するのに対し、ｔ２［モード］は散発的なアク
セスパターンに対応する。これらの２つのうちの大きい
方の値は所与のモードのしきい周波数に用いられる。
【００５２】ｇ１［モード］及びｇ２［モード］はそれ
ぞれ均一なアクセスパターン及び散発的なアクセスパタ
ーンの利得係数である。利得係数はモード毎に異なるこ
とがある。テーブル１のディスク駆動機構では、ｇ１＝
１及びｇ２＝４の値はアイドル２モード及びスタンバイ
モードの双方に適する。式（６）及び（７）から観察し
うるように、利得係数の値の増加はしきい周波数を低く
する効果を有し、そして利得係数の値の減少はしきい周
波数を高くする効果を有する。それゆえ、節電モード開
始動作はこれらの利得係数の選択及び調整により同調さ
せることができる。利得係数は適切なシステム又はアプ
リケーションソフトウェアを介してユーザが選択し調整
しうる。
ぞれ均一なアクセスパターン及び散発的なアクセスパタ
ーンの利得係数である。利得係数はモード毎に異なるこ
とがある。テーブル１のディスク駆動機構では、ｇ１＝
１及びｇ２＝４の値はアイドル２モード及びスタンバイ
モードの双方に適する。式（６）及び（７）から観察し
うるように、利得係数の値の増加はしきい周波数を低く
する効果を有し、そして利得係数の値の減少はしきい周
波数を高くする効果を有する。それゆえ、節電モード開
始動作はこれらの利得係数の選択及び調整により同調さ
せることができる。利得係数は適切なシステム又はアプ
リケーションソフトウェアを介してユーザが選択し調整
しうる。
【００５３】節電モード毎に別個のリングバッファを使
用し、そしてバッファのサイズは独立して選択しうる。
バッファのサイズを大きくすることは、アクセス履歴が
収集される時間を長くするのに対し、サイズを小さくす
ることは前記時間を短くする。バッファサイズの選択は
履歴の長さを制限する希望により影響を受けることもあ
る。これはより最近の事象に対する応答を改善し、必要
なメモリの量を制限する。テーブル１のディスク駆動機
構では、２つのモードのバッファに１６のサイズが適す
る。アクセス履歴を維持するための更に精巧な方法も可
能である。例えば、リングバッファ内の周波数はバッフ
ァ内の時間の長さに関連した重みづけ係数を持ちうる。
アクセス周波数ヒストグラムは、古いデータの除去、例
えば再基準化の機構によりリングバッファの代わりに用
いうる。しかしながら、リングバッファは設計が簡単で
あるという利点を有する。
用し、そしてバッファのサイズは独立して選択しうる。
バッファのサイズを大きくすることは、アクセス履歴が
収集される時間を長くするのに対し、サイズを小さくす
ることは前記時間を短くする。バッファサイズの選択は
履歴の長さを制限する希望により影響を受けることもあ
る。これはより最近の事象に対する応答を改善し、必要
なメモリの量を制限する。テーブル１のディスク駆動機
構では、２つのモードのバッファに１６のサイズが適す
る。アクセス履歴を維持するための更に精巧な方法も可
能である。例えば、リングバッファ内の周波数はバッフ
ァ内の時間の長さに関連した重みづけ係数を持ちうる。
アクセス周波数ヒストグラムは、古いデータの除去、例
えば再基準化の機構によりリングバッファの代わりに用
いうる。しかしながら、リングバッファは設計が簡単で
あるという利点を有する。
【００５４】リングバッファは、図３に示すように、周
波数の代わりに密度を保持するように構成されることも
ある。この場合、密度はしきい周波数計算中に周波数に
変換される。密度バッファを用いてしきい周波数を計算
するプロセスが図６に示される。その流れは幾つかの例
外を除いて図５の流れに密接に対応する。ステップ６０
１はステップ５０１に対応する。追加のステップ６０３
では、密度は式（２）及び（３）により周波数に変換さ
れる。ステップ６０４、６０５及び６０６はそれぞれス
テップ５０２、５０５及び５０６に対応する。追加のス
テップ６０７では、リングバッファ内の密度値の各々は
式（２）及び（３）を用いて周波数値に変換される。こ
の場合、連続する０密度が１つの周波数値に変換される
から、周波数値の数をリングバッファ内の密度値の数よ
りも少なくすることに注目されたい。ステップ６０８及
び６０９はそれぞれステップ５０７及び５０８に対応す
る。最後に、ステップ６０２は、現在の密度値を、選択
された節電モードのリングバッファにプッシュする。
波数の代わりに密度を保持するように構成されることも
ある。この場合、密度はしきい周波数計算中に周波数に
変換される。密度バッファを用いてしきい周波数を計算
するプロセスが図６に示される。その流れは幾つかの例
外を除いて図５の流れに密接に対応する。ステップ６０
１はステップ５０１に対応する。追加のステップ６０３
では、密度は式（２）及び（３）により周波数に変換さ
れる。ステップ６０４、６０５及び６０６はそれぞれス
テップ５０２、５０５及び５０６に対応する。追加のス
テップ６０７では、リングバッファ内の密度値の各々は
式（２）及び（３）を用いて周波数値に変換される。こ
の場合、連続する０密度が１つの周波数値に変換される
から、周波数値の数をリングバッファ内の密度値の数よ
りも少なくすることに注目されたい。ステップ６０８及
び６０９はそれぞれステップ５０７及び５０８に対応す
る。最後に、ステップ６０２は、現在の密度値を、選択
された節電モードのリングバッファにプッシュする。
【００５５】これらのリングバッファ構成はどちらもし
きい周波数の計算に適する。周波数バッファの利点は低
い周波数が存在する時間が増加する履歴の長さを有する
ことである。密度バッファは一定の履歴の長さを有する
利点を有し、ディスクアクセス活動の期間中のその計算
オーバーヘッドを少なくするのは、活動状態の周波数し
きい値が交差するまでそれが密度対周波数の変換を遅ら
せるからである。
きい周波数の計算に適する。周波数バッファの利点は低
い周波数が存在する時間が増加する履歴の長さを有する
ことである。密度バッファは一定の履歴の長さを有する
利点を有し、ディスクアクセス活動の期間中のその計算
オーバーヘッドを少なくするのは、活動状態の周波数し
きい値が交差するまでそれが密度対周波数の変換を遅ら
せるからである。
【００５６】上記のように、節電モードは、それが開始
された後、別の節電モードの開始により、又は駆動機構
を活動状態に戻すことにより終了しうる。前者は推定ア
クセス周波数が降下し続け、他のモードのしきい周波数
と交差したときに起きる。後者はディスクアクセスが起
きたとき、又は定期的なアクセスパターンが検出された
ために駆動機構により活動状態が開始されたときに起き
る。ディスク駆動機構が活動状態に戻ったとき、リング
バッファをクリアすることが望ましいことがあるのは、
新しいアクセスパターンが測定中であると推定されるか
らである。これは古いパターンのリングバッファへの影
響に一層の制限を加える。ある構成では、たぶん前のパ
ターンからのデータの重みづけ係数を変更するリングバ
ッファデータを保持することが望ましいことがある。
された後、別の節電モードの開始により、又は駆動機構
を活動状態に戻すことにより終了しうる。前者は推定ア
クセス周波数が降下し続け、他のモードのしきい周波数
と交差したときに起きる。後者はディスクアクセスが起
きたとき、又は定期的なアクセスパターンが検出された
ために駆動機構により活動状態が開始されたときに起き
る。ディスク駆動機構が活動状態に戻ったとき、リング
バッファをクリアすることが望ましいことがあるのは、
新しいアクセスパターンが測定中であると推定されるか
らである。これは古いパターンのリングバッファへの影
響に一層の制限を加える。ある構成では、たぶん前のパ
ターンからのデータの重みづけ係数を変更するリングバ
ッファデータを保持することが望ましいことがある。
【００５７】利得係数を調整してしきい周波数の決定に
影響を及ぼすために他の要素を用いることがある。例え
ば、ヘッドがデータを直ちに読み書きできない（例え
ば、ディスクがスピンダウンされているスタンバイの）
場合に節電モードを開始する要求が現在のキャッシュヒ
ット率により重みづけできる。例えば、利得係数を下げ
ることにより、高いキャッシュヒット率を用いてしきい
周波数を上げるように調整することがある。たとえしき
い周波数が交差された直ぐ後でアクセスが起きる場合で
も、キャッシュをヒットする見込みはある。それゆえ、
余分にエネルギを使用する確率は更に低下する。同様
に、低いキャッシュヒット率は更に低い所望のしきい周
波数を生ずることがあるのは、ディスクからの読み書き
を必要とする次のアクセスの確率が高くなるからであ
る。前記の場合、キャッシュ（図１のバッファ１０）へ
の電力を制御する新たな節電モードが望ましいことがあ
る。これはキャッシュバッファがスタンバイモードでも
活動状態に留まることを可能にする。このモードの利得
係数もキャッシュヒット率による影響を受ける。高いヒ
ット率のために、動作のしきい周波数を下げ、より高い
キャッシュヒットを捕捉できることが望ましいことがあ
る。特定のキャッシュアクセス、例えば読み書きの別個
の処理、又はアクセスの局所の使用を調べることもでき
る。これらは全て利得係数、従ってしきい周波数の調整
に用いうる。
影響を及ぼすために他の要素を用いることがある。例え
ば、ヘッドがデータを直ちに読み書きできない（例え
ば、ディスクがスピンダウンされているスタンバイの）
場合に節電モードを開始する要求が現在のキャッシュヒ
ット率により重みづけできる。例えば、利得係数を下げ
ることにより、高いキャッシュヒット率を用いてしきい
周波数を上げるように調整することがある。たとえしき
い周波数が交差された直ぐ後でアクセスが起きる場合で
も、キャッシュをヒットする見込みはある。それゆえ、
余分にエネルギを使用する確率は更に低下する。同様
に、低いキャッシュヒット率は更に低い所望のしきい周
波数を生ずることがあるのは、ディスクからの読み書き
を必要とする次のアクセスの確率が高くなるからであ
る。前記の場合、キャッシュ（図１のバッファ１０）へ
の電力を制御する新たな節電モードが望ましいことがあ
る。これはキャッシュバッファがスタンバイモードでも
活動状態に留まることを可能にする。このモードの利得
係数もキャッシュヒット率による影響を受ける。高いヒ
ット率のために、動作のしきい周波数を下げ、より高い
キャッシュヒットを捕捉できることが望ましいことがあ
る。特定のキャッシュアクセス、例えば読み書きの別個
の処理、又はアクセスの局所の使用を調べることもでき
る。これらは全て利得係数、従ってしきい周波数の調整
に用いうる。
【００５８】［節電モード開始動作の可調性］上記設計
には幾つかの調整できるパラメータがある。これらは利
得係数ｇ１及びｇ２、タイミングウィンドウサイズ、リ
ングバッファサイズ、密度対周波数スケール係数ｓｃａ
ｌｅ及び活動状態のしきい周波数を含む。しかしなが
ら、良好な実施例では、節電モード開始の動作を調整す
る最も適切なパラメータは式（６）及び（７）の利得係
数である。調整できるパラメータはディスク駆動機構製
造時に固定しうる、即ち、それらはユーザが特定のアプ
リケーションに適合させることにより、又は電力管理の
過去の性能ペナルティに基づいて動的に調整しうる。
には幾つかの調整できるパラメータがある。これらは利
得係数ｇ１及びｇ２、タイミングウィンドウサイズ、リ
ングバッファサイズ、密度対周波数スケール係数ｓｃａ
ｌｅ及び活動状態のしきい周波数を含む。しかしなが
ら、良好な実施例では、節電モード開始の動作を調整す
る最も適切なパラメータは式（６）及び（７）の利得係
数である。調整できるパラメータはディスク駆動機構製
造時に固定しうる、即ち、それらはユーザが特定のアプ
リケーションに適合させることにより、又は電力管理の
過去の性能ペナルティに基づいて動的に調整しうる。
【００５９】［ユーザ可調性（adjustability)］上記の
ように、利得係数を直接にセットするためにコンピュー
タからのコマンドをインタフェース制御装置１３（図
１）を通じて用いることができる。しかしながら、エネ
ルギ管理の内部の詳細をコンピュータ４１から隠すこと
はもっと有利である。よって、性能係数ｐｆと呼ばれる
別の係数が用いられる。それはコンピュータ４１からの
コマンドにより調整され、そしてディスク駆動機構で実
現された特定のエネルギ管理設計とは無関係である。
ように、利得係数を直接にセットするためにコンピュー
タからのコマンドをインタフェース制御装置１３（図
１）を通じて用いることができる。しかしながら、エネ
ルギ管理の内部の詳細をコンピュータ４１から隠すこと
はもっと有利である。よって、性能係数ｐｆと呼ばれる
別の係数が用いられる。それはコンピュータ４１からの
コマンドにより調整され、そしてディスク駆動機構で実
現された特定のエネルギ管理設計とは無関係である。
【００６０】ディスク駆動機構内の節電モードによるエ
ネルギ管理はアクセス性能とエネルギ節約の間のトレー
ドオフを必要とする。これは上記の節電モードの回復待
時間の影響を直接に受ける。エネルギ対性能の妥協の重
要性を記述する単一重みづけ性能係数は極めて望まし
い。一方の端で、係数は性能と関係なくエネルギ節約の
最大化に助力する。他の端では、係数はエネルギ節約に
関係なく性能に助力する。これは通常のディスク駆動機
構電力管理手法と全く異なり、ここではエネルギ管理コ
マンドは節電モードを開始する一定の時間を調整する。
これらの管理は性能又はエネルギ節約と直接には関係し
ない。更に、異なる駆動機構は、同じ一定の時間設定で
も、異なるエネルギ節約及び性能の強い影響を生ずる。
しかしながら、エネルギ対性能係数のスケールは固定す
ることができ、全ての駆動機構が同じように動作するこ
とを可能にする。良好な実施例では、性能係数インタフ
ェースコマンドは下記のテーブル４で定義される。
ネルギ管理はアクセス性能とエネルギ節約の間のトレー
ドオフを必要とする。これは上記の節電モードの回復待
時間の影響を直接に受ける。エネルギ対性能の妥協の重
要性を記述する単一重みづけ性能係数は極めて望まし
い。一方の端で、係数は性能と関係なくエネルギ節約の
最大化に助力する。他の端では、係数はエネルギ節約に
関係なく性能に助力する。これは通常のディスク駆動機
構電力管理手法と全く異なり、ここではエネルギ管理コ
マンドは節電モードを開始する一定の時間を調整する。
これらの管理は性能又はエネルギ節約と直接には関係し
ない。更に、異なる駆動機構は、同じ一定の時間設定で
も、異なるエネルギ節約及び性能の強い影響を生ずる。
しかしながら、エネルギ対性能係数のスケールは固定す
ることができ、全ての駆動機構が同じように動作するこ
とを可能にする。良好な実施例では、性能係数インタフ
ェースコマンドは下記のテーブル４で定義される。
【表４】 テーブル４ 性能係数コマンド 性能係数ｐｆ値 結 果 0 ...... 2 5 4 最大エネルギ節約及び最大性能の 間の線形スケール 2 5 5 エネルギ管理なし
【００６１】値０は最大エネルギ節約に対応し、そして
値２５５は最大性能（エネルギ管理なし）に対応する。
このユーザ選択の性能係数コマンドも通常のディスク駆
動機構インタフェース、例えばＳＣＳＩ又はＩＤＥで使
用できる普通の固定タイムコマンドを用いてエミュレー
トしうる。ＩＤＥの場合、スタンバイモードのタイム値
は０（最大節電モード）から最大値２５５までの範囲で
変化する。この場合、実際のタイム＝５ｓ（秒）＊タイ
ム値であり、タイムは５秒からおよそ２０分までの範囲
で変化する。このコマンドを性能係数に変換すると、０
は最大性能であり、そしてテーブル４から線形スケール
は０〜２５４の代わりに１〜２５５の値の範囲で変化す
る。
値２５５は最大性能（エネルギ管理なし）に対応する。
このユーザ選択の性能係数コマンドも通常のディスク駆
動機構インタフェース、例えばＳＣＳＩ又はＩＤＥで使
用できる普通の固定タイムコマンドを用いてエミュレー
トしうる。ＩＤＥの場合、スタンバイモードのタイム値
は０（最大節電モード）から最大値２５５までの範囲で
変化する。この場合、実際のタイム＝５ｓ（秒）＊タイ
ム値であり、タイムは５秒からおよそ２０分までの範囲
で変化する。このコマンドを性能係数に変換すると、０
は最大性能であり、そしてテーブル４から線形スケール
は０〜２５４の代わりに１〜２５５の値の範囲で変化す
る。
【００６２】良好な実施例では、性能係数コマンドから
の入力は利得係数ｇ１及びｇ２を調整することによりエ
ネルギ管理システムの動作に変換される。これは利得係
数をエネルギ及び性能の端を表わす２つの限界の間で変
化させることになる。例えば、式（６）の均一なアクセ
スの範疇では、ｇ１は標準偏差ｓｄｅｖの推定値に関す
る乗数に対応する。これはｇ１の実際的なある範囲：
０．５＜ｇ１＜５を示唆する。同様に、ｇ２は最小周波
数ｍｉｎｆの分数であるから、その実際的な値も１＜ｇ
２＜１０の範囲にある。統計的に、ｇ１の下限は、しき
い周波数が実際に分布の一部である通常の分布データに
およそ２０％の確率で対応する。下限が低すぎると、節
電モードが不適切に開始される高い確率を生ずるので、
実際にはエネルギ使用が増加する。ｇ１の上限はおよそ
１０-6の確率に対応し、これはたぶん十分である。これ
らの限界の動作は、それらも統計的に定義されていない
けれども、ｇ２の場合に類似する。これらの限界の選択
を改善するために、性能及びエネルギ動作に関する経験
的なデータを考慮することが望ましいことがある。更
に、多くの設定は実際にはわずかに識別できるだけでよ
いので、テーブル４の説明の必要がないであろう。次の
式（９）及び（１０）はテーブル１の電力値を有するデ
ィスク駆動機構についてテーブル４のコマンドの性能係
数ｐｆ変換を示す。
の入力は利得係数ｇ１及びｇ２を調整することによりエ
ネルギ管理システムの動作に変換される。これは利得係
数をエネルギ及び性能の端を表わす２つの限界の間で変
化させることになる。例えば、式（６）の均一なアクセ
スの範疇では、ｇ１は標準偏差ｓｄｅｖの推定値に関す
る乗数に対応する。これはｇ１の実際的なある範囲：
０．５＜ｇ１＜５を示唆する。同様に、ｇ２は最小周波
数ｍｉｎｆの分数であるから、その実際的な値も１＜ｇ
２＜１０の範囲にある。統計的に、ｇ１の下限は、しき
い周波数が実際に分布の一部である通常の分布データに
およそ２０％の確率で対応する。下限が低すぎると、節
電モードが不適切に開始される高い確率を生ずるので、
実際にはエネルギ使用が増加する。ｇ１の上限はおよそ
１０-6の確率に対応し、これはたぶん十分である。これ
らの限界の動作は、それらも統計的に定義されていない
けれども、ｇ２の場合に類似する。これらの限界の選択
を改善するために、性能及びエネルギ動作に関する経験
的なデータを考慮することが望ましいことがある。更
に、多くの設定は実際にはわずかに識別できるだけでよ
いので、テーブル４の説明の必要がないであろう。次の
式（９）及び（１０）はテーブル１の電力値を有するデ
ィスク駆動機構についてテーブル４のコマンドの性能係
数ｐｆ変換を示す。
【数９】g1 = (12+pf/4)/16 （９）
【００６３】
【数１０】g2 = (24+pf/2)/16 （１０）
【００６４】ここで、限界は概略的に０．７５＜ｇ１＜
４．７５であり、そして１．５＜ｇ２＜９．５である。
式（９）及び（１０）は整数アルゴリズムによる実現を
容易にするように設計されているのは、分割がシフト演
算に置き換えうるからである。式（６）及び（７）を評
価する最後のステップとして係数１６によるスケーリン
グを実行することが望ましい。
４．７５であり、そして１．５＜ｇ２＜９．５である。
式（９）及び（１０）は整数アルゴリズムによる実現を
容易にするように設計されているのは、分割がシフト演
算に置き換えうるからである。式（６）及び（７）を評
価する最後のステップとして係数１６によるスケーリン
グを実行することが望ましい。
【００６５】他のパラメータ、例えばタイミングウィン
ドウサイズも性能係数を用いて調整しうる。一般に、値
が大きくなれば、電力消費の代償を払って性能が改善さ
れる。使用できる節電モードの下位セットも選択しう
る。例えば、節電モードには他よりも大きな影響を及ぼ
すものもあるので、性能が重要なときは、それらを使用
しないことが望ましいことがある。上記の性能係数ｐｆ
の利点は、エンドユーザ又はシステム構成者が特定の実
施例の詳細を知ることなしに設計目標に適合させるため
にどのパラメータを調整すべきかを、ディスク駆動機構
設計者が決定しうることである。
ドウサイズも性能係数を用いて調整しうる。一般に、値
が大きくなれば、電力消費の代償を払って性能が改善さ
れる。使用できる節電モードの下位セットも選択しう
る。例えば、節電モードには他よりも大きな影響を及ぼ
すものもあるので、性能が重要なときは、それらを使用
しないことが望ましいことがある。上記の性能係数ｐｆ
の利点は、エンドユーザ又はシステム構成者が特定の実
施例の詳細を知ることなしに設計目標に適合させるため
にどのパラメータを調整すべきかを、ディスク駆動機構
設計者が決定しうることである。
【００６６】［性能を犠牲にした動的可調性］節電モー
ドはディスク駆動機構アクセスの周波数に基づいて開始
される。十分な電力管理動作は、新しい値が選択される
までパラメータが固定される、図６及び図７を用いて行
われる。選択されたパラメータ、例えば利得係数のセッ
トの適合性は実際のアクセスパターンによるであろう。
アクセスパターンの変化が節電モード開始動作に影響す
る場合には新しいパラメータが選択されなければならな
い。しかしながら、アクセスパターンの変化に追随する
ためにパラメータは動的に調整しうる。これは性能目標
がいかに達成されるかを測定し、それに従って利得係数
を動的に調整する適応性のあるシステムを用いて行われ
る。
ドはディスク駆動機構アクセスの周波数に基づいて開始
される。十分な電力管理動作は、新しい値が選択される
までパラメータが固定される、図６及び図７を用いて行
われる。選択されたパラメータ、例えば利得係数のセッ
トの適合性は実際のアクセスパターンによるであろう。
アクセスパターンの変化が節電モード開始動作に影響す
る場合には新しいパラメータが選択されなければならな
い。しかしながら、アクセスパターンの変化に追随する
ためにパラメータは動的に調整しうる。これは性能目標
がいかに達成されるかを測定し、それに従って利得係数
を動的に調整する適応性のあるシステムを用いて行われ
る。
【００６７】動的適応性の達成は所望の動作との比較の
ために実際の動作を測定する能力を必要とする。性能目
標からの偏差の大きさ及び方向の両者が測定されると
き、最良の性能が得られる。これらの測定値は利得係数
の調整に用いられるのでペナルティとして扱われること
がある。電力測定の場合、２種類のペナルティ：エネル
ギ／応答ペナルティ（ＥＲＰ）及び機会逸失ペナルティ
（ＭＯＰ）を定義することが好都合である。前者はディ
スク駆動機構が余分なエネルギを使用するか又は性能に
影響するときに起きる。これはしきい周波数ＴＦの設定
が高すぎたことを意味する。後者はディスク駆動機構が
節電モードを、それが適切であったときに、開始してい
ないときに起きる。これはしきい周波数の設定が低すぎ
たことを意味する。２つのタイプのペナルティはしきい
周波数決定に対する影響が相反するから、それらはシス
テムの動作を平衡させるのに用いうる。
ために実際の動作を測定する能力を必要とする。性能目
標からの偏差の大きさ及び方向の両者が測定されると
き、最良の性能が得られる。これらの測定値は利得係数
の調整に用いられるのでペナルティとして扱われること
がある。電力測定の場合、２種類のペナルティ：エネル
ギ／応答ペナルティ（ＥＲＰ）及び機会逸失ペナルティ
（ＭＯＰ）を定義することが好都合である。前者はディ
スク駆動機構が余分なエネルギを使用するか又は性能に
影響するときに起きる。これはしきい周波数ＴＦの設定
が高すぎたことを意味する。後者はディスク駆動機構が
節電モードを、それが適切であったときに、開始してい
ないときに起きる。これはしきい周波数の設定が低すぎ
たことを意味する。２つのタイプのペナルティはしきい
周波数決定に対する影響が相反するから、それらはシス
テムの動作を平衡させるのに用いうる。
【００６８】ペナルティはしきい周波数の式のパラメー
タの調整に用いられるから、それらは任意の都合のよい
単位で計算しうる。ペナルティを時間単位で計算するこ
とは計算が簡単である利点を有する。ペナルティの周波
数単位での計算は、要求による計算から入手できる幾つ
かの入力値を有する利点がある。
タの調整に用いられるから、それらは任意の都合のよい
単位で計算しうる。ペナルティを時間単位で計算するこ
とは計算が簡単である利点を有する。ペナルティの周波
数単位での計算は、要求による計算から入手できる幾つ
かの入力値を有する利点がある。
【００６９】図７は節電モードの開始及び終了の時系列
を示す図である。時間は水平軸に描かれ、そして電力は
垂直軸に（任意の単位で）描かれる。水平軸の短い目盛
りマークは節電モードのタイミングウィンドウを表わ
す。３つの電力レベル：シーク読取り／書込み電力Ｐ
０、アイドル電力Ｐ１及びモード電力Ｐ２が示されてい
る。簡明さのために、ディスク駆動機構アクセスは全て
電力レベルＰ０で短い区間として示されている。ディス
ク駆動機構は電力レベルＰ１でアイドル状態で始動す
る。時間Ｔ０はアクセスが起きる場合のタイミングウィ
ンドウの開始点である。後の時間Ｔ１で節電モードが開
始されて時間Ｔ２まで続き、時間Ｔ２で次のアクセスが
起き、そして駆動機構は活動状態に戻る。Ｔ４で開始す
るタイミングウィンドウで次のディスクアクセスが起き
る。Ｔ５で再び節電モードが開始されてＴ６で終了し、
そして別のディスクアクセスが起きる。
を示す図である。時間は水平軸に描かれ、そして電力は
垂直軸に（任意の単位で）描かれる。水平軸の短い目盛
りマークは節電モードのタイミングウィンドウを表わ
す。３つの電力レベル：シーク読取り／書込み電力Ｐ
０、アイドル電力Ｐ１及びモード電力Ｐ２が示されてい
る。簡明さのために、ディスク駆動機構アクセスは全て
電力レベルＰ０で短い区間として示されている。ディス
ク駆動機構は電力レベルＰ１でアイドル状態で始動す
る。時間Ｔ０はアクセスが起きる場合のタイミングウィ
ンドウの開始点である。後の時間Ｔ１で節電モードが開
始されて時間Ｔ２まで続き、時間Ｔ２で次のアクセスが
起き、そして駆動機構は活動状態に戻る。Ｔ４で開始す
るタイミングウィンドウで次のディスクアクセスが起き
る。Ｔ５で再び節電モードが開始されてＴ６で終了し、
そして別のディスクアクセスが起きる。
【００７０】性能ペナルティについては、節電モードの
持続期間が重要である。図８には、上記の図３に示され
たハードウェアにカウンタ２０４が付加されている。カ
ウンタ２０４はモード開始２２６及び、アクセス２２０
として示されたモード終了の間のタイムウィンドウ２２
１の数をカウントする。出力２２７はタイムウィンドウ
単位のモードの持続時間である。この出力はモード終了
後に使用できる。この値は時間単位として直接に使用
し、又は式（２）及び（３）により周波数単位に変換し
うる。
持続期間が重要である。図８には、上記の図３に示され
たハードウェアにカウンタ２０４が付加されている。カ
ウンタ２０４はモード開始２２６及び、アクセス２２０
として示されたモード終了の間のタイムウィンドウ２２
１の数をカウントする。出力２２７はタイムウィンドウ
単位のモードの持続時間である。この出力はモード終了
後に使用できる。この値は時間単位として直接に使用
し、又は式（２）及び（３）により周波数単位に変換し
うる。
【００７１】［エネルギ／応答ペナルティ］エネルギ／
応答ペナルティＥＲＰについては、エネルギの影響及び
応答時間の影響が測定される。エネルギペナルティＥＰ
は節電モードが不適切に開始されたとき用いられる余分
なエネルギの量の測定値である。応答時間ペナルティＲ
Ｐは節電モードか不適切に開始されたとき実際のデータ
スループットにどれだけ影響があるかを示す測定値であ
る。図７では、２つの例のモードが示されている。１つ
は時間Ｔ１〜Ｔ２であり、他の１つは時間Ｔ５〜Ｔ６で
ある。エネルギ／応答ペナルティはＴ５で開始されたモ
ードで起きるが、Ｔ１で開始されたモードでは起きない
であろう。これは図７でＥＲＰラベルで示されている。
応答ペナルティＥＲＰについては、エネルギの影響及び
応答時間の影響が測定される。エネルギペナルティＥＰ
は節電モードが不適切に開始されたとき用いられる余分
なエネルギの量の測定値である。応答時間ペナルティＲ
Ｐは節電モードか不適切に開始されたとき実際のデータ
スループットにどれだけ影響があるかを示す測定値であ
る。図７では、２つの例のモードが示されている。１つ
は時間Ｔ１〜Ｔ２であり、他の１つは時間Ｔ５〜Ｔ６で
ある。エネルギ／応答ペナルティはＴ５で開始されたモ
ードで起きるが、Ｔ１で開始されたモードでは起きない
であろう。これは図７でＥＲＰラベルで示されている。
【００７２】エネルギペナルティについては、節電モー
ドのエネルギ損益なしの時間ＴBEまでの時間があり、こ
のモードの持続期間中に節約されたエネルギは回復エネ
ルギにより釣合わされる。参照として図７の最初のモー
ドを考慮して、Ｔ０はアクセス密度＞０の最後のタイミ
ングウィンドウを指し、Ｔ１はモードが開始される時間
を指し、そしてＴ２はモードが終了する時間を指す。値
Ｔ２−Ｔ１はハードウェア実現のカウンタ２０４からの
モード持続時間である。Ｔ２−Ｔ１＜ＴBEの場合、エネ
ルギペナルティＥＰが起きる。エネルギペナルティＥＰ
はＴ２−Ｔ１及びＴBEの関数として計算される。良好な
実施例では、
ドのエネルギ損益なしの時間ＴBEまでの時間があり、こ
のモードの持続期間中に節約されたエネルギは回復エネ
ルギにより釣合わされる。参照として図７の最初のモー
ドを考慮して、Ｔ０はアクセス密度＞０の最後のタイミ
ングウィンドウを指し、Ｔ１はモードが開始される時間
を指し、そしてＴ２はモードが終了する時間を指す。値
Ｔ２−Ｔ１はハードウェア実現のカウンタ２０４からの
モード持続時間である。Ｔ２−Ｔ１＜ＴBEの場合、エネ
ルギペナルティＥＰが起きる。エネルギペナルティＥＰ
はＴ２−Ｔ１及びＴBEの関数として計算される。良好な
実施例では、
【数１１】 if (T2−T1＜TBE） EP ＝ 16−16 * (T2−T1)／TBE else EP＝0 （１１）
【００７３】式（１１）で、節電モードの持続時間が実
質的に０である（アクセスがモードの開始直後に起き
た）ときの値１６から、エネルギ損益なしの時間を越え
たときの値０までの範囲で直線的に変化するエネルギペ
ナルティＥＰが計算される。異なる重みづけのペナルテ
ィを与える、他のエネルギペナルティの式も可能であ
る。しかしながら、式（１１）はかなり簡単であり、エ
ネルギの影響の良好な推定値を与える。実際には、式
（１１）のパラメータの値は正確でなくてもよく、計算
は整数算で実行しうる。整数算では、１６のペナルティ
レベルがあり、十分な分解能を与える。
質的に０である（アクセスがモードの開始直後に起き
た）ときの値１６から、エネルギ損益なしの時間を越え
たときの値０までの範囲で直線的に変化するエネルギペ
ナルティＥＰが計算される。異なる重みづけのペナルテ
ィを与える、他のエネルギペナルティの式も可能であ
る。しかしながら、式（１１）はかなり簡単であり、エ
ネルギの影響の良好な推定値を与える。実際には、式
（１１）のパラメータの値は正確でなくてもよく、計算
は整数算で実行しうる。整数算では、１６のペナルティ
レベルがあり、十分な分解能を与える。
【００７４】節電モードの応答時間の影響は回復により
起きる新たな待時間ＲＬに基づいて計算される。これは
スループットへの影響の測定値（ディスク駆動機構の性
能の測定値）である。よって、スループット影響の上限
ＴＵＢは性能係数から取出しうる。節電モードからのス
ループット影響はＲＬ／（Ｔ２−Ｔ０）として測定され
る。それゆえ、応答制限時間ＴＲＬがあり、これはスル
ープット上限ＴＵＢによる、即ちＴＲＬ＝ＲＬ／ＴＵＢ
である。応答ペナルティはＴ２−Ｔ０＜ＴＲＬのときは
必ず起きる。
起きる新たな待時間ＲＬに基づいて計算される。これは
スループットへの影響の測定値（ディスク駆動機構の性
能の測定値）である。よって、スループット影響の上限
ＴＵＢは性能係数から取出しうる。節電モードからのス
ループット影響はＲＬ／（Ｔ２−Ｔ０）として測定され
る。それゆえ、応答制限時間ＴＲＬがあり、これはスル
ープット上限ＴＵＢによる、即ちＴＲＬ＝ＲＬ／ＴＵＢ
である。応答ペナルティはＴ２−Ｔ０＜ＴＲＬのときは
必ず起きる。
【数１２】 TF ＝ scale／(T1−T0＋1) （１２）
【００７５】それゆえ、
【数１３】 T2−T0 ＝ T2−T1−1＋scale／TF （１３）
【００７６】上記の式により、値Ｔ２−Ｔ０はしきい周
波数及びモード持続時間Ｔ２−Ｔ１から計算しうる。応
答ペナルティＲＰはＴ２−Ｔ０及びＴＲＬの関数として
計算される。良好な実施例では、
波数及びモード持続時間Ｔ２−Ｔ１から計算しうる。応
答ペナルティＲＰはＴ２−Ｔ０及びＴＲＬの関数として
計算される。良好な実施例では、
【数１４】 if（T2−T0＜TRL）RP ＝ 16−16 *（T2−T0）／TRL; else RP ＝ 0; （１４）
【００７７】式（１４）で、節電モードの持続時間が実
質的に０のときの値１６から、応答制限時間を越えると
きの値０までの範囲で直線的に変化する応答ペナルティ
ＲＰが計算される。異なる重みづけのペナルティを与え
る他の応答ペナルティの式も可能である。しかしなが
ら、式（１４）はかなり簡単であり、スループット影響
の良好な推定値を与える。実際には、式（１４）のパラ
メータの値は整数算で実行しうる。整数算では、十分な
分解能を与える１６のペナルティレベルがある。
質的に０のときの値１６から、応答制限時間を越えると
きの値０までの範囲で直線的に変化する応答ペナルティ
ＲＰが計算される。異なる重みづけのペナルティを与え
る他の応答ペナルティの式も可能である。しかしなが
ら、式（１４）はかなり簡単であり、スループット影響
の良好な推定値を与える。実際には、式（１４）のパラ
メータの値は整数算で実行しうる。整数算では、十分な
分解能を与える１６のペナルティレベルがある。
【００７８】エネルギペナルティＥＰ及び応答ペナルテ
ィＲＰが組合わされたものがエネルギ／応答ペナルティ
ＥＲＰである。良好な実施例では、２つのペナルティの
うちの大きい方だけがエネルギ／応答ペナルティとして
用いられる。従って、次の式に示すように、時間制限の
大きい方のペナルティのみを計算すればよいから、計算
が簡略化される。しかしながら、エネルギ及び応答ペナ
ルティの両者を用いて、例えば重みづけ平均値を用いる
ことによりエネルギ／応答ペナルティを計算することが
望ましいであろう。
ィＲＰが組合わされたものがエネルギ／応答ペナルティ
ＥＲＰである。良好な実施例では、２つのペナルティの
うちの大きい方だけがエネルギ／応答ペナルティとして
用いられる。従って、次の式に示すように、時間制限の
大きい方のペナルティのみを計算すればよいから、計算
が簡略化される。しかしながら、エネルギ及び応答ペナ
ルティの両者を用いて、例えば重みづけ平均値を用いる
ことによりエネルギ／応答ペナルティを計算することが
望ましいであろう。
【数１５】 MTL ＝ max（TBE'TRL） （１５）
【００７９】エネルギ及び応答ペナルティは周波数単位
でも計算しうる。この場合、時間値ＴBE及びＴＲＬは式
（２）及び（３）により対応する周波数として計算され
る。エネルギ損益なしの周波数ＦＢＥ及び応答制限周波
数ＦＲＬがある。モード持続時間は式（２）及び（３）
を用いて周波数値ＦＭＤに変換される。次の式はペナル
ティの式である。
でも計算しうる。この場合、時間値ＴBE及びＴＲＬは式
（２）及び（３）により対応する周波数として計算され
る。エネルギ損益なしの周波数ＦＢＥ及び応答制限周波
数ＦＲＬがある。モード持続時間は式（２）及び（３）
を用いて周波数値ＦＭＤに変換される。次の式はペナル
ティの式である。
【数１６】 if（FMD＞FEB）EP ＝ 16−16 * FEB／FMD; else EP ＝ 0; （１６）
【００８０】
【数１７】 if（1／FMD−1／TF＞1/FRL）RP ＝ 16−16 * FRL * TF * FMD／（TF-FMD）; else RP ＝ 0; （１７）
【００８１】良好な実施例では、これらの２つのペナル
ティの大きい方だけを再び用いるので、次の式により低
い方の周波数を有するペナルティを計算するだけでよ
い。
ティの大きい方だけを再び用いるので、次の式により低
い方の周波数を有するペナルティを計算するだけでよ
い。
【数１８】 MFL ＝ min（FBE,FRL) （１８）
【００８２】モードが終了して活動状態に戻ったとき、
エネルギ及び応答ペナルティが計算される。より深いモ
ードが開始された場合にペナルティは生じないのは、回
復ペナルティは当該モードに関連付けられないからであ
る。
エネルギ及び応答ペナルティが計算される。より深いモ
ードが開始された場合にペナルティは生じないのは、回
復ペナルティは当該モードに関連付けられないからであ
る。
【００８３】［機会逸失ペナルティ］機会逸失ペナルテ
ィＭＯＰについては、節電モードの使用はエネルギペナ
ルティも応答ペナルティも生じない理想的な動作と比較
される。節電モードが用いられないとき（タイプ１）、
又はモードを開始するしきい周波数が低すぎるとき（タ
イプ２）に機会逸失が起きる。このタイプの機会はどち
らもエネルギペナルティ又は応答ペナルティなしに区間
を使用できる場合にのみ考慮される。図７で、区間Ｔ３
〜Ｔ４は（ＭＯＰ１と表示された）タイプ１の機会の例
であるのに対し、区間Ｔ０〜Ｔ１及びＴ４〜Ｔ５はタイ
プ２の機会の例である。区間Ｔ０〜Ｔ１は（ＭＯＰ２と
表示された）タイプ２のペナルティを生ずることがある
のに対し、区間Ｔ４〜Ｔ５はそれを生じないであろう。
エネルギ／応答ペナルティのように、機会逸失ペナルテ
ィは任意の都合のよい単位で計算でき、周波数及び時間
は最も好都合である。
ィＭＯＰについては、節電モードの使用はエネルギペナ
ルティも応答ペナルティも生じない理想的な動作と比較
される。節電モードが用いられないとき（タイプ１）、
又はモードを開始するしきい周波数が低すぎるとき（タ
イプ２）に機会逸失が起きる。このタイプの機会はどち
らもエネルギペナルティ又は応答ペナルティなしに区間
を使用できる場合にのみ考慮される。図７で、区間Ｔ３
〜Ｔ４は（ＭＯＰ１と表示された）タイプ１の機会の例
であるのに対し、区間Ｔ０〜Ｔ１及びＴ４〜Ｔ５はタイ
プ２の機会の例である。区間Ｔ０〜Ｔ１は（ＭＯＰ２と
表示された）タイプ２のペナルティを生ずることがある
のに対し、区間Ｔ４〜Ｔ５はそれを生じないであろう。
エネルギ／応答ペナルティのように、機会逸失ペナルテ
ィは任意の都合のよい単位で計算でき、周波数及び時間
は最も好都合である。
【００８４】機会逸失ペナルティは時間単位で計算しう
る。節電モードでは、機会逸失は区間が脱落したときに
起きる。図７で、値Ｔ０、Ｔ１及びＴ２は前の段落に記
述されているように定義される。タイプ１の機会では、
関連する時間はＴ３、０よりも大きいアクセス密度を有
する最後のタイミングウィンドウ、及びＴ４、節電モー
ドがその区間で開始されなかったときの次のディスクア
クセスの時間である。値Ｔ４−Ｔ３はその区間の長さを
表わし、次の式を用いてアクセス周波数から計算しう
る。
る。節電モードでは、機会逸失は区間が脱落したときに
起きる。図７で、値Ｔ０、Ｔ１及びＴ２は前の段落に記
述されているように定義される。タイプ１の機会では、
関連する時間はＴ３、０よりも大きいアクセス密度を有
する最後のタイミングウィンドウ、及びＴ４、節電モー
ドがその区間で開始されなかったときの次のディスクア
クセスの時間である。値Ｔ４−Ｔ３はその区間の長さを
表わし、次の式を用いてアクセス周波数から計算しう
る。
【数１９】 T4 − T3 ＝ scale／freq − 1 （１９）
【００８５】ここで、ｆｒｅｑは測定されたアクセス周
波数である。もちろん、エネルギ損益なしの時間よりも
長い区間及び応答制限のみを考慮すればよい。次の式は
タイプ１の機会逸失ペナルティの式である。
波数である。もちろん、エネルギ損益なしの時間よりも
長い区間及び応答制限のみを考慮すればよい。次の式は
タイプ１の機会逸失ペナルティの式である。
【数２０】 MOP1 ＝ (T4 − T3)／MTL （２０）
【００８６】式（２０）がペナルティ０を生ずるのは、
整数算が実行されたとき機会（Ｔ４−Ｔ３）がペナルテ
ィを生ずる場合である。ペナルティの大きさは機会がエ
ネルギ損益なしの時間又は応答制限の大きい方よりもど
れだけ大きいかによる。従って、大きい方のペナルティ
は大きい方の機会に課される、そして小さい方のペナル
ティは小さい方の機会に課される。
整数算が実行されたとき機会（Ｔ４−Ｔ３）がペナルテ
ィを生ずる場合である。ペナルティの大きさは機会がエ
ネルギ損益なしの時間又は応答制限の大きい方よりもど
れだけ大きいかによる。従って、大きい方のペナルティ
は大きい方の機会に課される、そして小さい方のペナル
ティは小さい方の機会に課される。
【００８７】節電モードが開始される、タイプ２の機会
については、次の式を用いて値Ｔ１−Ｔ０がしきい周波
数から計算しうる。
については、次の式を用いて値Ｔ１−Ｔ０がしきい周波
数から計算しうる。
【数２１】 T1 − T0 ＝ scale／TF − 1 （２１）
【００８８】タイプ２のペナルティが使用されるのは、
エネルギペナルティも応答ペナルティもない節電モード
を持ちうるとき、ならびにモード開始前に望ましくない
量のエネルギの消費をしきい周波数が許したときにのみ
起こりうる。これは次の式により計算される。
エネルギペナルティも応答ペナルティもない節電モード
を持ちうるとき、ならびにモード開始前に望ましくない
量のエネルギの消費をしきい周波数が許したときにのみ
起こりうる。これは次の式により計算される。
【数２２】 MOP2 ＝ (T1 − T0)／MTL （２２）
【００８９】タイプ１の場合のように、機会がエネルギ
ペナルティ又は応答ペナルティを課す場合、ペナルティ
は生じない。タイプ１の場合、これは絶対的な限界であ
る。タイプ２の場合、これは概略値である。なぜなら、
エネルギペナルティ又は応答ペナルティの賦課はタイプ
２の機会及びモード持続時間の両者によるからである。
しかしながら、式（２２）は計算が非常に簡単であると
いう利点がある。
ペナルティ又は応答ペナルティを課す場合、ペナルティ
は生じない。タイプ１の場合、これは絶対的な限界であ
る。タイプ２の場合、これは概略値である。なぜなら、
エネルギペナルティ又は応答ペナルティの賦課はタイプ
２の機会及びモード持続時間の両者によるからである。
しかしながら、式（２２）は計算が非常に簡単であると
いう利点がある。
【００９０】機会逸失ペナルティは周波数単位でも計算
しうる。タイプ１の機会では、測定された周波数ｆｒｅ
ｑが低周波数ペナルティ限界ＭＦＬよりも低下したと
き、ペナルティが生ずる。この場合、次の式が良好なペ
ナルティ計算式である。
しうる。タイプ１の機会では、測定された周波数ｆｒｅ
ｑが低周波数ペナルティ限界ＭＦＬよりも低下したと
き、ペナルティが生ずる。この場合、次の式が良好なペ
ナルティ計算式である。
【数２３】 MOP1 ＝ MFL／freq （２３）
【００９１】タイプ２の場合、次の式が用いられる。
【数２４】 MOP2 ＝ MFL／TF （２４）
【００９２】周波数単位を用いてペナルティを計算する
利点は現在の周波数ｆｒｅｑ及びしきい周波数ＴＦを使
用できることである。しかしながら、カウンタを有する
ハードウェアの実現を容易にするために、又はエネルギ
ペナルティ及び応答ペナルティについて（一貫性のため
に）時間単位が用いられるときは、時間単位が望ましい
ことがある。
利点は現在の周波数ｆｒｅｑ及びしきい周波数ＴＦを使
用できることである。しかしながら、カウンタを有する
ハードウェアの実現を容易にするために、又はエネルギ
ペナルティ及び応答ペナルティについて（一貫性のため
に）時間単位が用いられるときは、時間単位が望ましい
ことがある。
【００９３】明らかに、他のペナルティの式もありう
る。上記の説明はエネルギペナルティ又は応答ペナルテ
ィが生ずる場合には機会逸失ペナルティはとられないと
仮定する。状況によっては、これらの場合に機会逸失ペ
ナルティの発生が望ましいことがある。そのとき、ペナ
ルティはエネルギペナルティ又は応答ペナルティの大き
さにより追加の重みづけ係数を有するかも知れない。
る。上記の説明はエネルギペナルティ又は応答ペナルテ
ィが生ずる場合には機会逸失ペナルティはとられないと
仮定する。状況によっては、これらの場合に機会逸失ペ
ナルティの発生が望ましいことがある。そのとき、ペナ
ルティはエネルギペナルティ又は応答ペナルティの大き
さにより追加の重みづけ係数を有するかも知れない。
【００９４】複数の節電モードがあるとき、ペナルティ
値はモード毎に決定されることが望ましい。モードによ
りタイミングウィンドウが異なるときこれが特に望まし
いのは、それらがアクセス周波数スペクトルの異なる部
分に応答することがあるからである。所与のモードで
は、ペナルティを決定する際に他のモードのエントリを
用いうるが、これは不要である。例えば、ペナルティは
全ての区間にある全てのモードについて、又は最適のモ
ードについてのみ検査しうる。更に、節電モード毎に複
数のペナルティを保持することが有利である。例えば、
式（６）〜（８）は均一なアクセスパターン及び散発的
なアクセスパターンの場合を表わす。ペナルティのセッ
トはこれらの種類のどちらにも保持され、これらの２つ
の場合について独立した動的な適応性を可能にする。こ
れは所与の区間の間にどの種類が活動状態であるかに注
目し、当該特定の種類のペナルティを計算することによ
りなし遂げられる。
値はモード毎に決定されることが望ましい。モードによ
りタイミングウィンドウが異なるときこれが特に望まし
いのは、それらがアクセス周波数スペクトルの異なる部
分に応答することがあるからである。所与のモードで
は、ペナルティを決定する際に他のモードのエントリを
用いうるが、これは不要である。例えば、ペナルティは
全ての区間にある全てのモードについて、又は最適のモ
ードについてのみ検査しうる。更に、節電モード毎に複
数のペナルティを保持することが有利である。例えば、
式（６）〜（８）は均一なアクセスパターン及び散発的
なアクセスパターンの場合を表わす。ペナルティのセッ
トはこれらの種類のどちらにも保持され、これらの２つ
の場合について独立した動的な適応性を可能にする。こ
れは所与の区間の間にどの種類が活動状態であるかに注
目し、当該特定の種類のペナルティを計算することによ
りなし遂げられる。
【００９５】［ペナルティの履歴］ペナルティの時間履
歴は式（６）及び（７）のしきい周波数計算でパラメー
タ、できれば利得係数ｇ１及びｇ２を調整するために用
いられる。良好な実施例では、個々のペナルティが生
じ、それらは対応する累積ペナルティ値：累積エネルギ
／応答ペナルティのＣＥＲＰ、及び累積機会逸失ペナル
ティＣＭＯＰに付加される。これらの値の１つが所定の
トリップレベルと交差したとき、選択されたしきい周波
数計算のパラメータがそれによって変更され、そして累
積値は減少させられる。ペナルティが課されずに節電モ
ードが開始されたとき、対応する累積ペナルティ値はあ
る量だけ減少させられる。これは時間によりペナルティ
を減少させる作用を有し、より古いペナルティの影響は
より新しいペナルティの影響よりも少なくなる。このプ
ロセスは図９に示される。水平軸にはモード区間が表示
され、各区切りはモード開始（又は機会）に対応する。
垂直軸は累積ペナルティＣＥＲＰの大きさである。区間
０でペナルティが生じ、累積ペナルティ値は増加する。
区間１ではペナルティは生じないので、累積ペナルティ
値は減少する。この動作は継続し、累積ペナルティは新
しいペナルティ毎に増加し、ペナルティが生じないとき
は一定の速度で減少する。区間７では、図示のように、
新しいペナルティと累積ペナルティの組合せの大きさは
ペナルティのトリップレベルと交差するのに十分であ
る。この時点で、式（６）及び（７）の利得係数は変更
され、累積ペナルティ値は減少して０になる。パラメー
タ調整が動作を変更したと推定されて累積ペナルティは
クリアされるので、新しい測定値が必要となる。この影
響は区間８以後の時間区間に示され、ペナルティは以前
の区間よりも少なく且つ小さくなる。
歴は式（６）及び（７）のしきい周波数計算でパラメー
タ、できれば利得係数ｇ１及びｇ２を調整するために用
いられる。良好な実施例では、個々のペナルティが生
じ、それらは対応する累積ペナルティ値：累積エネルギ
／応答ペナルティのＣＥＲＰ、及び累積機会逸失ペナル
ティＣＭＯＰに付加される。これらの値の１つが所定の
トリップレベルと交差したとき、選択されたしきい周波
数計算のパラメータがそれによって変更され、そして累
積値は減少させられる。ペナルティが課されずに節電モ
ードが開始されたとき、対応する累積ペナルティ値はあ
る量だけ減少させられる。これは時間によりペナルティ
を減少させる作用を有し、より古いペナルティの影響は
より新しいペナルティの影響よりも少なくなる。このプ
ロセスは図９に示される。水平軸にはモード区間が表示
され、各区切りはモード開始（又は機会）に対応する。
垂直軸は累積ペナルティＣＥＲＰの大きさである。区間
０でペナルティが生じ、累積ペナルティ値は増加する。
区間１ではペナルティは生じないので、累積ペナルティ
値は減少する。この動作は継続し、累積ペナルティは新
しいペナルティ毎に増加し、ペナルティが生じないとき
は一定の速度で減少する。区間７では、図示のように、
新しいペナルティと累積ペナルティの組合せの大きさは
ペナルティのトリップレベルと交差するのに十分であ
る。この時点で、式（６）及び（７）の利得係数は変更
され、累積ペナルティ値は減少して０になる。パラメー
タ調整が動作を変更したと推定されて累積ペナルティは
クリアされるので、新しい測定値が必要となる。この影
響は区間８以後の時間区間に示され、ペナルティは以前
の区間よりも少なく且つ小さくなる。
【００９６】良好な実施例では、エネルギ／応答ペナル
ティ（ＥＰ及びＲＰのうちの大きい方）は、このような
ペナルティが生じたとき、次の式に示すようにＣＥＲＰ
に付加される。
ティ（ＥＰ及びＲＰのうちの大きい方）は、このような
ペナルティが生じたとき、次の式に示すようにＣＥＲＰ
に付加される。
【数２５】 CERP ＝ CERP ＋ max（EP,RP) （２５）
【００９７】そして累積ペナルティは所定のトリップレ
ベルＥＲＰＴと比較され、しきい周波数計算において利
得係数ｇ１及びｇ２が変更される。良好な実施例では、
均一なアクセス及び散発的なアクセスについてペナルテ
ィは別個に追跡され、そして適切な利得係数ｇ１又はｇ
２が増分される。ＥＲＰＴの良好な値は１６である。上
記のように、実際には利得係数に限界があり、これらは
利得の上限を制限するために用いうる。
ベルＥＲＰＴと比較され、しきい周波数計算において利
得係数ｇ１及びｇ２が変更される。良好な実施例では、
均一なアクセス及び散発的なアクセスについてペナルテ
ィは別個に追跡され、そして適切な利得係数ｇ１又はｇ
２が増分される。ＥＲＰＴの良好な値は１６である。上
記のように、実際には利得係数に限界があり、これらは
利得の上限を制限するために用いうる。
【００９８】ペナルティがない場合、次の式に示すよう
に、累積ペナルティＣＥＲＰは、下限０に達するまで、
モード終了毎に所定の量（ＣＥＲＤ）だけ減少させられ
る。
に、累積ペナルティＣＥＲＰは、下限０に達するまで、
モード終了毎に所定の量（ＣＥＲＤ）だけ減少させられ
る。
【数２６】 CERP ＝ CERP − CERD （２６）
【００９９】ＣＥＲＤは累積ペナルティの減衰率の働き
をする。一般に、ＣＥＲＤの値は２が適切である。ペナ
ルティの影響は、値が大きければ、より早い速度で減少
し、値が小さければ、より遅い速度で減少する。
をする。一般に、ＣＥＲＤの値は２が適切である。ペナ
ルティの影響は、値が大きければ、より早い速度で減少
し、値が小さければ、より遅い速度で減少する。
【０１００】累積機会逸失ペナルティＣＭＯＰは累積エ
ネルギ／応答ペナルティと同様に計算される。タイプ１
及びタイプ２のペナルティを別個に（累積ペナルティと
は別に）処理し、又はそれらを同じ累積ペナルティに、
より簡単に、付加することができる。機会逸失ペナルテ
ィが生じたとき、累積ペナルティＣＭＯＰに適切な値
（ＭＯＰ１又はＭＯＰ２）が付加される。良好な実施例
では、累積ペナルティがトリップレベルＭＯＰＴを越え
たとき、適切な利得係数ｇ１又はｇ２が減分される。Ｍ
ＯＰＴの良好な値は１６である。上記のように、実際に
は利得係数に限界があり、これらは利得の下限を制限す
るのに用いうる。ペナルティがない場合、ＣＭＯＰは下
限０まで所定の量ＣＭＯＤだけ減少させられる。繰り返
せば、ＣＭＯＤの適切な値は２である。
ネルギ／応答ペナルティと同様に計算される。タイプ１
及びタイプ２のペナルティを別個に（累積ペナルティと
は別に）処理し、又はそれらを同じ累積ペナルティに、
より簡単に、付加することができる。機会逸失ペナルテ
ィが生じたとき、累積ペナルティＣＭＯＰに適切な値
（ＭＯＰ１又はＭＯＰ２）が付加される。良好な実施例
では、累積ペナルティがトリップレベルＭＯＰＴを越え
たとき、適切な利得係数ｇ１又はｇ２が減分される。Ｍ
ＯＰＴの良好な値は１６である。上記のように、実際に
は利得係数に限界があり、これらは利得の下限を制限す
るのに用いうる。ペナルティがない場合、ＣＭＯＰは下
限０まで所定の量ＣＭＯＤだけ減少させられる。繰り返
せば、ＣＭＯＤの適切な値は２である。
【０１０１】エネルギ／応答ペナルティＥＲＰ及び機会
逸失ペナルティＭＯＰ２はモードが終了したとき計算さ
れる。このプロセスの詳細は図１０に示される。ステッ
プ３５０は、最も深いモードが開始されたとき、図４の
ステップ３１３からも開始される。ステップ３５２は、
アクセスが起き且つ駆動機構が現に節電モードであると
き、図２のステップ４０１から開始される。ステップ３
５１はアクセスがステップ３５０から開始されるときを
待つ。ステップ３５２で、上記のようにモード持続時間
が得られる。ステップ３５３で、エネルギペナルティＥ
Ｐ及び応答ペナルティＲＰが上記のように計算される。
ステップ３５４はペナルティがあるかどうかを検査す
る。ペナルティがない場合、ステップ３５６が開始され
る。ペナルティがある場合、ステップ３５５が開始され
る。ステップ３５５で、累積ペナルティＣＥＲＰにペナ
ルティが付加される。ステップ３５８で、累積ペナルテ
ィがペナルティトリップレベルＥＲＰＴと比較される。
トリップレベルに満たない場合、ステップ３６７が開始
され、図４のステップ３００に制御が戻される。トリッ
プレベルを上回る場合、ステップ３５９で、適切な利得
係数が変更される。ステップ３６０で、累積ペナルティ
が０にセットされ、ステップ３６７が開始される。ステ
ップ３５６では、ペナルティがなかったので、累積ペナ
ルティは減少させられる。ステップ３５７で、式（２
４）を用いてタイプ２の機会逸失ペナルティが計算され
る。ステップ３６１はペナルティが生じたかどうかを検
査する。ペナルティがなかった場合、ステップ３６２
で、累積ペナルティは減少させられ、ステップ３６７が
開始される。ペナルティがあった場合、ステップ３６３
は累積ペナルティにそのペナルティを付加する。ステッ
プ３６４は累積ペナルティがトリップレベルを越えるか
どうかを検査する。トリップレベルを越えた場合、ステ
ップ３６７が開始される。トリップレベルを越えない場
合、ステップ３６５で適切な利得係数が変更され、ステ
ップ３６６で累積ペナルティが０にセットされ、そして
ステップ３６７が開始される。
逸失ペナルティＭＯＰ２はモードが終了したとき計算さ
れる。このプロセスの詳細は図１０に示される。ステッ
プ３５０は、最も深いモードが開始されたとき、図４の
ステップ３１３からも開始される。ステップ３５２は、
アクセスが起き且つ駆動機構が現に節電モードであると
き、図２のステップ４０１から開始される。ステップ３
５１はアクセスがステップ３５０から開始されるときを
待つ。ステップ３５２で、上記のようにモード持続時間
が得られる。ステップ３５３で、エネルギペナルティＥ
Ｐ及び応答ペナルティＲＰが上記のように計算される。
ステップ３５４はペナルティがあるかどうかを検査す
る。ペナルティがない場合、ステップ３５６が開始され
る。ペナルティがある場合、ステップ３５５が開始され
る。ステップ３５５で、累積ペナルティＣＥＲＰにペナ
ルティが付加される。ステップ３５８で、累積ペナルテ
ィがペナルティトリップレベルＥＲＰＴと比較される。
トリップレベルに満たない場合、ステップ３６７が開始
され、図４のステップ３００に制御が戻される。トリッ
プレベルを上回る場合、ステップ３５９で、適切な利得
係数が変更される。ステップ３６０で、累積ペナルティ
が０にセットされ、ステップ３６７が開始される。ステ
ップ３５６では、ペナルティがなかったので、累積ペナ
ルティは減少させられる。ステップ３５７で、式（２
４）を用いてタイプ２の機会逸失ペナルティが計算され
る。ステップ３６１はペナルティが生じたかどうかを検
査する。ペナルティがなかった場合、ステップ３６２
で、累積ペナルティは減少させられ、ステップ３６７が
開始される。ペナルティがあった場合、ステップ３６３
は累積ペナルティにそのペナルティを付加する。ステッ
プ３６４は累積ペナルティがトリップレベルを越えるか
どうかを検査する。トリップレベルを越えた場合、ステ
ップ３６７が開始される。トリップレベルを越えない場
合、ステップ３６５で適切な利得係数が変更され、ステ
ップ３６６で累積ペナルティが０にセットされ、そして
ステップ３６７が開始される。
【０１０２】タイプ１の機会逸失ペナルティＭＯＰ１は
アクセス周波数が周波数ペナルティ限界よりも低下した
とき計算される。図４で、比較及び計算がステップ３０
７の一部として行われる。これはより詳細に図１１に示
される。ステップ３２５は図４のステップ３０７から開
始される。ステップ３２６で、式（２３）によりペナル
ティ値ＭＯＰ１が計算される。ステップ３２７はペナル
ティがなかったかどうかを検査する。ペナルティがなか
った場合、ステップ３２８で図４のステップ３０７に戻
る。ペナルティが生じた場合、ステップ３２９はこれを
累積ペナルティＣＭＯＰに付加する。ステップ３３０
で、累積ペナルティが機会逸失トリップレベルＭＯＰＴ
と比較される。トリップレベルを越えない場合、ステッ
プ３２８が開始される。トリップレベルを越える場合、
ステップ３３１が開始され、適切な利得係数が変更され
る。ステップ３３２で、累積ペナルティはクリアされ、
ステップ３２８に進む。
アクセス周波数が周波数ペナルティ限界よりも低下した
とき計算される。図４で、比較及び計算がステップ３０
７の一部として行われる。これはより詳細に図１１に示
される。ステップ３２５は図４のステップ３０７から開
始される。ステップ３２６で、式（２３）によりペナル
ティ値ＭＯＰ１が計算される。ステップ３２７はペナル
ティがなかったかどうかを検査する。ペナルティがなか
った場合、ステップ３２８で図４のステップ３０７に戻
る。ペナルティが生じた場合、ステップ３２９はこれを
累積ペナルティＣＭＯＰに付加する。ステップ３３０
で、累積ペナルティが機会逸失トリップレベルＭＯＰＴ
と比較される。トリップレベルを越えない場合、ステッ
プ３２８が開始される。トリップレベルを越える場合、
ステップ３３１が開始され、適切な利得係数が変更され
る。ステップ３３２で、累積ペナルティはクリアされ、
ステップ３２８に進む。
【０１０３】機会逸失ペナルティの明確な使用がなくて
も利得係数を調整しうる。このような場合、エネルギ／
応答ペナルティ発生の周波数を代わりに使用できる。こ
れはエネルギ／応答ペナルティがいくらかあるとき最適
動作が生ずるとの想定に基づいて動作する。発生の速度
が遅すぎることはシステムが十分にエネルギを節約して
いないことを示す。それゆえ、あるレベル以下に発生の
速度が低下した場合、利得係数はあたかも機会逸失ペナ
ルティが生じたかのように変更しうる。
も利得係数を調整しうる。このような場合、エネルギ／
応答ペナルティ発生の周波数を代わりに使用できる。こ
れはエネルギ／応答ペナルティがいくらかあるとき最適
動作が生ずるとの想定に基づいて動作する。発生の速度
が遅すぎることはシステムが十分にエネルギを節約して
いないことを示す。それゆえ、あるレベル以下に発生の
速度が低下した場合、利得係数はあたかも機会逸失ペナ
ルティが生じたかのように変更しうる。
【０１０４】もちろん、ペナルティ情報を再びしきい周
波数計算に供給する方法を設計することもできるが、上
記の実施例は非常に簡単な設計である利点を有し、実際
のシステムの動作に応答する。他の設計はペナルティ統
計、例えばヒストグラムによる統計の維持、及びペナル
ティの重みづけ、例えば再基準化による重みづけの提供
を含む。他のパラメータ、例えばペナルティトリップレ
ベル、ペナルティ減衰レベル、（式（１４）に示すよう
な）ペナルティ量変換係数及び利得係数の制限の調整を
可能にすることが望ましいこともある。これらはコンピ
ュータ４１からのコマンドにより、又は累積ペナルティ
トリップレベルと交差したとき動的に調整しうる。上記
のような性能／エネルギ目標コマンドに基づいてこれら
の種々の係数が調整されることも望ましい。
波数計算に供給する方法を設計することもできるが、上
記の実施例は非常に簡単な設計である利点を有し、実際
のシステムの動作に応答する。他の設計はペナルティ統
計、例えばヒストグラムによる統計の維持、及びペナル
ティの重みづけ、例えば再基準化による重みづけの提供
を含む。他のパラメータ、例えばペナルティトリップレ
ベル、ペナルティ減衰レベル、（式（１４）に示すよう
な）ペナルティ量変換係数及び利得係数の制限の調整を
可能にすることが望ましいこともある。これらはコンピ
ュータ４１からのコマンドにより、又は累積ペナルティ
トリップレベルと交差したとき動的に調整しうる。上記
のような性能／エネルギ目標コマンドに基づいてこれら
の種々の係数が調整されることも望ましい。
【０１０５】ディスク駆動機構はそれが特定のエネルギ
／性能目標をいかに良好に満たしているかをコンピュー
タに知らせることも望ましい。前記情報は、例えば状況
コマンドで転送しうる。これはコンピュータがエネルギ
／性能目標を変更し、又はその目標が満たされていない
ことをユーザに知らせることを可能にする。
／性能目標をいかに良好に満たしているかをコンピュー
タに知らせることも望ましい。前記情報は、例えば状況
コマンドで転送しうる。これはコンピュータがエネルギ
／性能目標を変更し、又はその目標が満たされていない
ことをユーザに知らせることを可能にする。
【０１０６】［定期的なアクセス］定期的なアクセスの
場合には性能に影響を与えずにエネルギ節約を高めるこ
ともできる。定期的なアクセスは極めて一般的である。
例えば、大抵のワード処理アプリケーションは、ユーザ
が指定した定期的な間隔で、例えば１０分毎に現在の文
書を記憶する自動保管特性を有する。このようなアクセ
スパターンを検出できる場合、節電モードはより迅速に
開始され、そして予期されたアクセスの前に終了しう
る。これは節電モード回復時間をユーザから隠し、さも
なければ実際よりも早くモードを開始することによりエ
ネルギを一層節約する効果を有する。アクセス周波数の
方法は自然に定期的なアクセスの検出に役立つ。この場
合、極長波（ＶＬＦ）アクセス動作が重要である。ＶＬ
Ｆ動作はアクセス密度から測定できるが、目標周波数範
囲では測定できないことに留意されたい。これはモード
回復時間よりも長い時間の範囲であろう。自動保管動作
の検出では、少なくとも数秒のタイミングウィンドウが
適切であろう。履歴バッファはＶＬＦ動作、例えば最後
の３ＶＬＦの発生について維持される。履歴バッファ内
でパターンが検出された場合、定期的なモードが開始さ
れる。１つの非常に簡単なパターンは最後の３ＶＬＦの
値が相互に、ある公差、たぶん５％の範囲内にあること
である。ひとたび定期的なモードが開始されれば、利得
係数が減少させられ、より迅速に節電モードを開始する
のは、性能ペナルティはないであろうと想定されるから
である。前の値が保管されるのは、定期的なモードが終
了したときそれらが回復されるからである。ディスク駆
動機構は、測定されたＶＬＦが、ある公差の、予想され
たＶＬＦの範囲内にあるとき活動状態に戻る。この公差
はＶＬＦの値の統計的な信頼に基づいているので、節電
モード回復時間も含み、ＶＬＦアクセスが起きたときデ
ィスク駆動機構が使用できることを保証する。パターン
が反復されなかったとき、定期的なモードは終了させら
れる。定期的なモードを終了させるための簡単な検出機
構は、遅くても早くても、予測されたＶＬＦの、ある公
差の範囲内で、アクセスが起きないときに可能である。
場合には性能に影響を与えずにエネルギ節約を高めるこ
ともできる。定期的なアクセスは極めて一般的である。
例えば、大抵のワード処理アプリケーションは、ユーザ
が指定した定期的な間隔で、例えば１０分毎に現在の文
書を記憶する自動保管特性を有する。このようなアクセ
スパターンを検出できる場合、節電モードはより迅速に
開始され、そして予期されたアクセスの前に終了しう
る。これは節電モード回復時間をユーザから隠し、さも
なければ実際よりも早くモードを開始することによりエ
ネルギを一層節約する効果を有する。アクセス周波数の
方法は自然に定期的なアクセスの検出に役立つ。この場
合、極長波（ＶＬＦ）アクセス動作が重要である。ＶＬ
Ｆ動作はアクセス密度から測定できるが、目標周波数範
囲では測定できないことに留意されたい。これはモード
回復時間よりも長い時間の範囲であろう。自動保管動作
の検出では、少なくとも数秒のタイミングウィンドウが
適切であろう。履歴バッファはＶＬＦ動作、例えば最後
の３ＶＬＦの発生について維持される。履歴バッファ内
でパターンが検出された場合、定期的なモードが開始さ
れる。１つの非常に簡単なパターンは最後の３ＶＬＦの
値が相互に、ある公差、たぶん５％の範囲内にあること
である。ひとたび定期的なモードが開始されれば、利得
係数が減少させられ、より迅速に節電モードを開始する
のは、性能ペナルティはないであろうと想定されるから
である。前の値が保管されるのは、定期的なモードが終
了したときそれらが回復されるからである。ディスク駆
動機構は、測定されたＶＬＦが、ある公差の、予想され
たＶＬＦの範囲内にあるとき活動状態に戻る。この公差
はＶＬＦの値の統計的な信頼に基づいているので、節電
モード回復時間も含み、ＶＬＦアクセスが起きたときデ
ィスク駆動機構が使用できることを保証する。パターン
が反復されなかったとき、定期的なモードは終了させら
れる。定期的なモードを終了させるための簡単な検出機
構は、遅くても早くても、予測されたＶＬＦの、ある公
差の範囲内で、アクセスが起きないときに可能である。
【０１０７】利得係数及びその他の調整できるパラメー
タを非揮発性記憶装置に保管できるので、電源が遮断さ
れたときディスク駆動機構はその動作を保持できる。こ
れは半導体記憶装置、例えばフラッシュＲＡＭの使用に
より、又はその値をディスクに書込むことにより行われ
る。後者は、例えば、節電モードの開始前に実行でき
る。
タを非揮発性記憶装置に保管できるので、電源が遮断さ
れたときディスク駆動機構はその動作を保持できる。こ
れは半導体記憶装置、例えばフラッシュＲＡＭの使用に
より、又はその値をディスクに書込むことにより行われ
る。後者は、例えば、節電モードの開始前に実行でき
る。
【０１０８】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。 （１）データトラックを有する記録ディスク、複数の給
電される構成素子、及びディスクでのデータの読取り及
び書込みのためにこれらの構成素子をアクセスするデー
タ制御装置を備え、前記構成素子が前記ディスクを回転
させるためのスピンドルモータ、前記ディスクに対して
データの読み書きを行うヘッド及び前記ヘッドに接続さ
れ前記ヘッドを前記ディスク上のそれぞれのトラックへ
移動させるアクチュエータを含むデータ記録ディスク駆
動機構において電力消費を管理する方法であって、少な
くとも１つの構成素子をアクセスする周波数を決定する
ステップと、前に決定された周波数からアクセスしきい
周波数を選択するステップと、決定されたアクセス周波
数がアクセスしきい周波数よりも低下したとき少なくと
も１つの構成素子への電力を減らすステップとを含む方
法。 （２）制御装置からのアクセスに応答して、前に電力が
減らされた構成素子への電力を回復するステップを更に
含む、上記（１）に記載の方法。 （３）前記ディスク駆動機構は前記ディスクのトラック
上に前記ヘッドを保持するために前記アクチュエータに
接続されたサーボ制御電子回路を備え、前記アクセスす
る周波数を決定するステップは前記ヘッドが前記ディス
クに対してデータを読取り又は書込むためのアクセス周
波数を決定するステップを含み、前記電力を減らすステ
ップは前記アクチュエータをパーキング位置に移動さ
せ、前記サーボ制御電子回路への電力を減らすステップ
を含む、上記（１）に記載の方法。 （４）前記アクセスする周波数を決定するステップは前
記アクチュエータが前記ディスクを横切ってシークする
ためのアクセスの周波数を決定するステップを含み、前
記電力を減らすステップは前記アクチュエータをパーキ
ング位置に移動させ、前記スピンドルモータを停止させ
るステップを含む、上記（１）に記載の方法。 （５）前記アクセスする周波数を決定するステップは、
タイムウィンドウで起きるアクセスの密度からアクセス
周波数を推定するステップを含む、上記（１）に記載の
方法。 （６）前記前に決定されたアクセス周波数からアクセス
しきい周波数を選択するステップは、最初にアクセス周
波数のパターンの標準偏差がそのパターンの平均値の所
定の分数よりも小さいかどうかを決定し、その後平均値
に利得係数を乗じるステップを含む、上記（１）に記載
の方法。 （７）前記前に決定されたアクセス周波数からアクセス
しきい周波数を選択するステップは、最初にアクセス周
波数のパターンの標準偏差がそのパターンの平均値の所
定の分数よりも大きいかどうかを決定し、その後そのパ
ターンの最小アクセス周波数に利得係数を乗じるステッ
プを含む、上記（１）に記載の方法。 （８）前記アクセスしきい周波数を選択するステップ
は、前に決定されたアクセス周波数のセット内の最大及
び最小アクセスしきい周波数からアクセスしきい周波数
を計算するステップを含む、上記（１）に記載の方法。 （９）前記アクセスしきい周波数を選択するステップ
は、最大及び最小アクセス周波数に所定の利得係数を乗
じるステップを含む、上記（８）に記載の方法。 （１０）利得係数を調整するステップを更に含む、上記
（９）に記載の方法。 （１１）アクセスが定期的なパターンであるかどうかを
決定し、その後次の定期的なアクセスの前に、電力が減
らされた構成素子に電力を回復するステップを更に含
む、上記（１）に記載の方法。 （１２）データトラックを有する記録ディスク、前記デ
ィスクを回転させるスピンドルモータ、データトラック
にデータを書込み又はデータトラックからデータを読取
るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッドをア
クセスするデータ制御装置、それぞれのデータトラック
にそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッドを移
動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュエー
タ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドをデー
タトラックに保持するために前記アクチュエータに接続
されたサーボ制御電子回路を備え、少なくとも２つの節
電モードで動作できるデータ記録ディスク駆動機構にお
いて電力消費を管理する方法であって、読取り又は書込
みアクセスの周波数を決定するステップと、前に決定さ
れたアクセス周波数の値を記憶するステップと、前に決
定されたアクセス周波数の記憶された値から第１のアク
セスしきい周波数を計算するステップと、読取り又は書
込みアクセス周波数が第１のしきい周波数よりも低いと
き前記アクチュエータをパーキング位置に移動させ、前
記サーボ制御電子回路への電力を減らすことにより、前
記ディスク駆動機構に第１の節電モードの動作を開始さ
せるステップとを含む方法。 （１３）前記前に決定されたアクセス周波数の記憶され
た値から第２のアクセスしきい周波数を計算し、そして
読取り又は書込みアクセス周波数が第２のしきい周波数
よりも低いとき前記スピンドルモータへの電力を減らす
ことにより、前記ディスク駆動機構に第２の節電モード
の動作を開始させるステップを更に含む、上記（１２）
に記載の方法。 （１４）前記スピンドルモータへの電力を減らすステッ
プは、パーキング位置にアクチュエータを移動させるの
とほぼ同時に前記スピンドルモータへの電力を減らすこ
とにより、前記ディスク駆動機構は最初に第１の節電モ
ードを開始せずに第２の節電モードを開始するステップ
を含む、上記（１３）に記載の方法。 （１５）前記第１のアクセスしきい周波数を計算するス
テップは、前記前に決定されたアクセス周波数のセット
内の最大及び最小アクセス周波数からアクセスしきい周
波数を計算するステップを含む、上記（１２）に記載の
方法。 （１６）前記第１のアクセスしきい周波数を計算するス
テップは、前記最大及び最小アクセス周波数に利得係数
を乗じるステップを含む、上記（１５）に記載の方法。 （１７）前記利得係数を調整するステップを更に含む、
上記（１６）に記載の方法。 （１８）前記利得係数を調整するステップは、最大ディ
スク駆動節電を１つの限界とし最大ディスク駆動性能を
他の限界とする範囲内で選択できる値を有する性能係数
により利得係数を変更するステップを含む、上記（１
７）に記載の方法。 （１９）データトラックを有する記録ディスク、前記デ
ィスクを回転させるスピンドルモータ、データトラック
にデータを書込み又はデータトラックからデータを読取
るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッドをア
クセスするデータ制御装置、それぞれのデータトラック
にそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッドを移
動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュエー
タ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドをデー
タトラックに保持するために前記アクチュエータに接続
されたサーボ制御電子回路を有し、節電モードの動作を
開始し且つ終了できるデータ記録ディスク駆動機構にお
いて電力消費を管理する方法であって、前の読取り又は
書込みアクセスを記憶するステップと、最後のアクセス
の後に、記憶された前のアクセスから、前記記憶された
前のアクセスにより変化する節電モード開始時間を計算
するステップと、最大ディスク駆動節電を１つの限界と
し最大ディスク駆動性能を他の限界とする範囲の値を有
する性能係数を選択するステップと、選択された性能係
数を用いてモード開始時間計算を変更し、前記ディスク
駆動機構のモード開始動作を前記選択された性能係数に
より調整するステップとを含む方法。 （２０）前記記憶するステップは前に決定されたアクセ
ス周波数の値を記憶するステップを含み、前記節電モー
ド開始時間を計算するステップは前記前に決定されたア
クセス周波数の記憶された値からアクセスしきい周波数
を計算するステップを含むことにより、読取り又は書込
みアクセス周波数がしきい周波数よりも低いとき節電モ
ードが開始される、上記（１９）に記載の方法。 （２１）前記アクセスしきい周波数を計算するステップ
は利得係数を使用するステップを含む、上記（２０）に
記載の方法。 （２２）前記選択された性能係数を用いてモード開始時
間計算を変更するステップは、利得係数を、それに前記
選択された性能係数を乗じることにより、調整するステ
ップを含む、上記（２１）に記載の方法。 （２３）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、そしてサーボ制御電子回
路への電力を減らすステップを含む、上記（１９）に記
載の方法。 （２４）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、そして前記スピンドルモ
ータを停止するステップを含む、上記（１９）に記載の
方法。 （２５）前記ディスク駆動機構は第１の節電モードより
も使用電力が少ない第２の節電モードの動作を開始・終
了でき、最後のアクセスの後に、前記記憶された前のア
クセスから、前記記憶された前のアクセスにより変化
し、前記第１の節電モードを開始する最初の時間と異な
る第２の節電モードを開始する別の時間を計算するステ
ップと、前記選択された性能係数を用いて第２のモード
開始時間計算を変更することにより、ディスク駆動機構
の第２の節電モード開始動作を前記選択された性能係数
により調整するステップとを更に含む、上記（１９）に
記載の方法。 （２６）ディスク駆動機構が最初に第１の節電モードを
開始せずに第２の節電モードを開始するようにするステ
ップを更に含む、上記（２５）に記載の方法。 （２７）前記記憶された読取り又は書込みアクセスが定
期的なアクセスのパターンを表わすかどうかを決定し、
その後次の定期的なアクセスの前に節電モードを終了す
るステップを更に含む、上記（１９）に記載の方法。 （２８）データトラックを有する記録ディスク、前記デ
ィスクを回転させるスピンドルモータ、データトラック
にデータを書込み又はデータトラックからデータを読取
るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッドをア
クセスするデータ制御装置、それぞれのデータトラック
にそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッドを移
動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュエー
タ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドをデー
タトラックに保持するためにアクチュエータに接続され
たサーボ制御電子回路を備え、節電モードの動作を開始
し且つ終了できるデータ記録ディスク駆動機構において
電力消費を管理する方法であって、読取り又は書込みア
クセスの周波数を決定するステップと、前に決定された
アクセス周波数の値を記憶するステップと、前記前に決
定されたアクセス周波数の記憶された値からアクセスし
きい周波数を計算するステップと、前記読取り又は書込
みアクセス周波数がアクセスしきい周波数よりも低いと
き、節電モードの動作を開始するステップと、節電モー
ド開始及び終了時間を検出するステップと、検出された
モード開始及び終了時間からの節電モード持続時間が、
節電モードの終了に要したディスク駆動エネルギに概ね
等しいディスク駆動エネルギ節約を必要とする、所定の
エネルギ損益なしの時間よりも短い場合に、エネルギペ
ナルティを計算するステップと、前記計算されたエネル
ギペナルティを累積するステップと、累積されたエネル
ギペナルティが所定のトリップレベルを越えたとき、ア
クセスしきい周波数を変更し、エネルギペナルティの履
歴からディスク駆動機構の節電モード開始動作を動的に
調整するステップとを含む方法。 （２９）前記読取り及び書込みアクセスの時間を検出す
るステップと、節電モード開始なしに検出が成功したア
クセス時間の間の時間間隔が前記エネルギ損益なしの時
間よりも長い場合に機会逸失ペナルティを計算するステ
ップと、前記計算された機会逸失ペナルティを累積する
ステップと、前記累積された機会逸失ペナルティが所定
のトリップレベルを越えたときアクセスしきい周波数を
変更し、前記機会逸失ペナルティの履歴からディスク駆
動機構の節電モード開始動作を動的に調整するステップ
とを更に含む、上記（２８）に記載の方法。 （３０）前記アクセスしきい周波数を計算するステップ
は、記憶されたアクセス周波数のセット内の最大及び最
小アクセス周波数から、そして利得係数の使用により、
アクセスしきい周波数を計算するステップを含む、上記
（２８）に記載の方法。 （３１）前記アクセスしきい周波数を変更するステップ
は前記利得係数を調整するステップを含む、上記（３
０）に記載の方法。 （３２）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、そしてサーボ制御電子回
路への電力を減らすステップを含む、上記（２８）に記
載の方法。 （３３）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、前記スピンドルモータを
停止させるステップを含む、上記（２８）に記載の方
法。 （３４）前記アクセスが定期的なパターンであるかどう
かを決定し、その後次の定期的なアクセスの前に節電モ
ードを終了するステップを更に含む、上記（２８）に記
載の方法。
の事項を開示する。 （１）データトラックを有する記録ディスク、複数の給
電される構成素子、及びディスクでのデータの読取り及
び書込みのためにこれらの構成素子をアクセスするデー
タ制御装置を備え、前記構成素子が前記ディスクを回転
させるためのスピンドルモータ、前記ディスクに対して
データの読み書きを行うヘッド及び前記ヘッドに接続さ
れ前記ヘッドを前記ディスク上のそれぞれのトラックへ
移動させるアクチュエータを含むデータ記録ディスク駆
動機構において電力消費を管理する方法であって、少な
くとも１つの構成素子をアクセスする周波数を決定する
ステップと、前に決定された周波数からアクセスしきい
周波数を選択するステップと、決定されたアクセス周波
数がアクセスしきい周波数よりも低下したとき少なくと
も１つの構成素子への電力を減らすステップとを含む方
法。 （２）制御装置からのアクセスに応答して、前に電力が
減らされた構成素子への電力を回復するステップを更に
含む、上記（１）に記載の方法。 （３）前記ディスク駆動機構は前記ディスクのトラック
上に前記ヘッドを保持するために前記アクチュエータに
接続されたサーボ制御電子回路を備え、前記アクセスす
る周波数を決定するステップは前記ヘッドが前記ディス
クに対してデータを読取り又は書込むためのアクセス周
波数を決定するステップを含み、前記電力を減らすステ
ップは前記アクチュエータをパーキング位置に移動さ
せ、前記サーボ制御電子回路への電力を減らすステップ
を含む、上記（１）に記載の方法。 （４）前記アクセスする周波数を決定するステップは前
記アクチュエータが前記ディスクを横切ってシークする
ためのアクセスの周波数を決定するステップを含み、前
記電力を減らすステップは前記アクチュエータをパーキ
ング位置に移動させ、前記スピンドルモータを停止させ
るステップを含む、上記（１）に記載の方法。 （５）前記アクセスする周波数を決定するステップは、
タイムウィンドウで起きるアクセスの密度からアクセス
周波数を推定するステップを含む、上記（１）に記載の
方法。 （６）前記前に決定されたアクセス周波数からアクセス
しきい周波数を選択するステップは、最初にアクセス周
波数のパターンの標準偏差がそのパターンの平均値の所
定の分数よりも小さいかどうかを決定し、その後平均値
に利得係数を乗じるステップを含む、上記（１）に記載
の方法。 （７）前記前に決定されたアクセス周波数からアクセス
しきい周波数を選択するステップは、最初にアクセス周
波数のパターンの標準偏差がそのパターンの平均値の所
定の分数よりも大きいかどうかを決定し、その後そのパ
ターンの最小アクセス周波数に利得係数を乗じるステッ
プを含む、上記（１）に記載の方法。 （８）前記アクセスしきい周波数を選択するステップ
は、前に決定されたアクセス周波数のセット内の最大及
び最小アクセスしきい周波数からアクセスしきい周波数
を計算するステップを含む、上記（１）に記載の方法。 （９）前記アクセスしきい周波数を選択するステップ
は、最大及び最小アクセス周波数に所定の利得係数を乗
じるステップを含む、上記（８）に記載の方法。 （１０）利得係数を調整するステップを更に含む、上記
（９）に記載の方法。 （１１）アクセスが定期的なパターンであるかどうかを
決定し、その後次の定期的なアクセスの前に、電力が減
らされた構成素子に電力を回復するステップを更に含
む、上記（１）に記載の方法。 （１２）データトラックを有する記録ディスク、前記デ
ィスクを回転させるスピンドルモータ、データトラック
にデータを書込み又はデータトラックからデータを読取
るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッドをア
クセスするデータ制御装置、それぞれのデータトラック
にそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッドを移
動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュエー
タ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドをデー
タトラックに保持するために前記アクチュエータに接続
されたサーボ制御電子回路を備え、少なくとも２つの節
電モードで動作できるデータ記録ディスク駆動機構にお
いて電力消費を管理する方法であって、読取り又は書込
みアクセスの周波数を決定するステップと、前に決定さ
れたアクセス周波数の値を記憶するステップと、前に決
定されたアクセス周波数の記憶された値から第１のアク
セスしきい周波数を計算するステップと、読取り又は書
込みアクセス周波数が第１のしきい周波数よりも低いと
き前記アクチュエータをパーキング位置に移動させ、前
記サーボ制御電子回路への電力を減らすことにより、前
記ディスク駆動機構に第１の節電モードの動作を開始さ
せるステップとを含む方法。 （１３）前記前に決定されたアクセス周波数の記憶され
た値から第２のアクセスしきい周波数を計算し、そして
読取り又は書込みアクセス周波数が第２のしきい周波数
よりも低いとき前記スピンドルモータへの電力を減らす
ことにより、前記ディスク駆動機構に第２の節電モード
の動作を開始させるステップを更に含む、上記（１２）
に記載の方法。 （１４）前記スピンドルモータへの電力を減らすステッ
プは、パーキング位置にアクチュエータを移動させるの
とほぼ同時に前記スピンドルモータへの電力を減らすこ
とにより、前記ディスク駆動機構は最初に第１の節電モ
ードを開始せずに第２の節電モードを開始するステップ
を含む、上記（１３）に記載の方法。 （１５）前記第１のアクセスしきい周波数を計算するス
テップは、前記前に決定されたアクセス周波数のセット
内の最大及び最小アクセス周波数からアクセスしきい周
波数を計算するステップを含む、上記（１２）に記載の
方法。 （１６）前記第１のアクセスしきい周波数を計算するス
テップは、前記最大及び最小アクセス周波数に利得係数
を乗じるステップを含む、上記（１５）に記載の方法。 （１７）前記利得係数を調整するステップを更に含む、
上記（１６）に記載の方法。 （１８）前記利得係数を調整するステップは、最大ディ
スク駆動節電を１つの限界とし最大ディスク駆動性能を
他の限界とする範囲内で選択できる値を有する性能係数
により利得係数を変更するステップを含む、上記（１
７）に記載の方法。 （１９）データトラックを有する記録ディスク、前記デ
ィスクを回転させるスピンドルモータ、データトラック
にデータを書込み又はデータトラックからデータを読取
るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッドをア
クセスするデータ制御装置、それぞれのデータトラック
にそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッドを移
動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュエー
タ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドをデー
タトラックに保持するために前記アクチュエータに接続
されたサーボ制御電子回路を有し、節電モードの動作を
開始し且つ終了できるデータ記録ディスク駆動機構にお
いて電力消費を管理する方法であって、前の読取り又は
書込みアクセスを記憶するステップと、最後のアクセス
の後に、記憶された前のアクセスから、前記記憶された
前のアクセスにより変化する節電モード開始時間を計算
するステップと、最大ディスク駆動節電を１つの限界と
し最大ディスク駆動性能を他の限界とする範囲の値を有
する性能係数を選択するステップと、選択された性能係
数を用いてモード開始時間計算を変更し、前記ディスク
駆動機構のモード開始動作を前記選択された性能係数に
より調整するステップとを含む方法。 （２０）前記記憶するステップは前に決定されたアクセ
ス周波数の値を記憶するステップを含み、前記節電モー
ド開始時間を計算するステップは前記前に決定されたア
クセス周波数の記憶された値からアクセスしきい周波数
を計算するステップを含むことにより、読取り又は書込
みアクセス周波数がしきい周波数よりも低いとき節電モ
ードが開始される、上記（１９）に記載の方法。 （２１）前記アクセスしきい周波数を計算するステップ
は利得係数を使用するステップを含む、上記（２０）に
記載の方法。 （２２）前記選択された性能係数を用いてモード開始時
間計算を変更するステップは、利得係数を、それに前記
選択された性能係数を乗じることにより、調整するステ
ップを含む、上記（２１）に記載の方法。 （２３）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、そしてサーボ制御電子回
路への電力を減らすステップを含む、上記（１９）に記
載の方法。 （２４）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、そして前記スピンドルモ
ータを停止するステップを含む、上記（１９）に記載の
方法。 （２５）前記ディスク駆動機構は第１の節電モードより
も使用電力が少ない第２の節電モードの動作を開始・終
了でき、最後のアクセスの後に、前記記憶された前のア
クセスから、前記記憶された前のアクセスにより変化
し、前記第１の節電モードを開始する最初の時間と異な
る第２の節電モードを開始する別の時間を計算するステ
ップと、前記選択された性能係数を用いて第２のモード
開始時間計算を変更することにより、ディスク駆動機構
の第２の節電モード開始動作を前記選択された性能係数
により調整するステップとを更に含む、上記（１９）に
記載の方法。 （２６）ディスク駆動機構が最初に第１の節電モードを
開始せずに第２の節電モードを開始するようにするステ
ップを更に含む、上記（２５）に記載の方法。 （２７）前記記憶された読取り又は書込みアクセスが定
期的なアクセスのパターンを表わすかどうかを決定し、
その後次の定期的なアクセスの前に節電モードを終了す
るステップを更に含む、上記（１９）に記載の方法。 （２８）データトラックを有する記録ディスク、前記デ
ィスクを回転させるスピンドルモータ、データトラック
にデータを書込み又はデータトラックからデータを読取
るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッドをア
クセスするデータ制御装置、それぞれのデータトラック
にそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッドを移
動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュエー
タ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドをデー
タトラックに保持するためにアクチュエータに接続され
たサーボ制御電子回路を備え、節電モードの動作を開始
し且つ終了できるデータ記録ディスク駆動機構において
電力消費を管理する方法であって、読取り又は書込みア
クセスの周波数を決定するステップと、前に決定された
アクセス周波数の値を記憶するステップと、前記前に決
定されたアクセス周波数の記憶された値からアクセスし
きい周波数を計算するステップと、前記読取り又は書込
みアクセス周波数がアクセスしきい周波数よりも低いと
き、節電モードの動作を開始するステップと、節電モー
ド開始及び終了時間を検出するステップと、検出された
モード開始及び終了時間からの節電モード持続時間が、
節電モードの終了に要したディスク駆動エネルギに概ね
等しいディスク駆動エネルギ節約を必要とする、所定の
エネルギ損益なしの時間よりも短い場合に、エネルギペ
ナルティを計算するステップと、前記計算されたエネル
ギペナルティを累積するステップと、累積されたエネル
ギペナルティが所定のトリップレベルを越えたとき、ア
クセスしきい周波数を変更し、エネルギペナルティの履
歴からディスク駆動機構の節電モード開始動作を動的に
調整するステップとを含む方法。 （２９）前記読取り及び書込みアクセスの時間を検出す
るステップと、節電モード開始なしに検出が成功したア
クセス時間の間の時間間隔が前記エネルギ損益なしの時
間よりも長い場合に機会逸失ペナルティを計算するステ
ップと、前記計算された機会逸失ペナルティを累積する
ステップと、前記累積された機会逸失ペナルティが所定
のトリップレベルを越えたときアクセスしきい周波数を
変更し、前記機会逸失ペナルティの履歴からディスク駆
動機構の節電モード開始動作を動的に調整するステップ
とを更に含む、上記（２８）に記載の方法。 （３０）前記アクセスしきい周波数を計算するステップ
は、記憶されたアクセス周波数のセット内の最大及び最
小アクセス周波数から、そして利得係数の使用により、
アクセスしきい周波数を計算するステップを含む、上記
（２８）に記載の方法。 （３１）前記アクセスしきい周波数を変更するステップ
は前記利得係数を調整するステップを含む、上記（３
０）に記載の方法。 （３２）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、そしてサーボ制御電子回
路への電力を減らすステップを含む、上記（２８）に記
載の方法。 （３３）節電モードを開始する際に前記アクチュエータ
をパーキング位置に移動させ、前記スピンドルモータを
停止させるステップを含む、上記（２８）に記載の方
法。 （３４）前記アクセスが定期的なパターンであるかどう
かを決定し、その後次の定期的なアクセスの前に節電モ
ードを終了するステップを更に含む、上記（２８）に記
載の方法。
【図１】電力資源及び種々のエネルギを消費するディス
ク駆動機構構成要素を示すディスク駆動機構及びコンピ
ュータシステムのブロック図である。
ク駆動機構構成要素を示すディスク駆動機構及びコンピ
ュータシステムのブロック図である。
【図２】所定のタイムウィンドウ内の少なくとも１つの
電力消費ディスク駆動機構のアクセスをカウントする流
れ図である。
電力消費ディスク駆動機構のアクセスをカウントする流
れ図である。
【図３】アクセス密度を増大するリングバッファに接続
されたマイクロプロセッサを示すブロック図である。
されたマイクロプロセッサを示すブロック図である。
【図４】ディスク駆動機構の節電モードを開始する時期
を決定するためのアクセス周波数の計算及び周波数しき
い値との比較を示す流れ図である。
を決定するためのアクセス周波数の計算及び周波数しき
い値との比較を示す流れ図である。
【図５】リングバッファに予め記憶されたアクセス周波
数を用いる周波数しきい値の計算を示す流れ図である。
数を用いる周波数しきい値の計算を示す流れ図である。
【図６】リングバッファに予め記憶されたアクセス密度
を用いる周波数しきい値の計算を示す流れ図である。
を用いる周波数しきい値の計算を示す流れ図である。
【図７】節電モードの開始及び終了の時系列を示す図で
ある。
ある。
【図８】節電モードの開始及び終了の間のタイムウィン
ドウをカウントするカウンタが付加された図３に類似の
ブロック図である。
ドウをカウントするカウンタが付加された図３に類似の
ブロック図である。
【図９】トリップレベルが交差するときの利得係数の調
整を示す時間の関数としての累積エネルギ／応答ペナル
ティを示す図である。
整を示す時間の関数としての累積エネルギ／応答ペナル
ティを示す図である。
【図１０】節電モードが終了したときのエネルギ／応答
ペナルティ及び機会逸失ペナルティの計算を示す流れ図
である。
ペナルティ及び機会逸失ペナルティの計算を示す流れ図
である。
【図１１】トリップレベルが交差したときの累積機会逸
失ペナルティの計算及び利得係数の調整を示す流れ図で
ある。
失ペナルティの計算及び利得係数の調整を示す流れ図で
ある。
１ スピンドルドライバ ２ ＶＣＭドライバ ３ 前置増幅器及び書込ドライバ ４ データ記録チャネル ５ スピンドル制御電子回路 ６ サーボ制御電子回路 ７ ディスク制御装置 ８ マイクロプロセッサメモリ ９ マイクロプロセッサ １０ バッファメモリ １１ インタフェースモジュール １２ 電力制御モジュール １３ インタフェース制御装置 １４ プロセッサ １５ メモリ １６ ディスプレイ １７ キーボード １８ 周辺装置 １９ 制御電子回路 ２０ 電源 ３０ ＶＣＭ ３１ アクチュエータ ３２ スピンドルモータ ３３ データヘッド ３４ ディスク ３７ クラッシュストップ ３８ Ｌ／ＵＬランプ ４０ ディスク駆動機構 ４１ コンピュータ ７０ バス ７１ バス
Claims (34)
- 【請求項１】データトラックを有する記録ディスク、複
数の給電される構成素子、及びディスクでのデータの読
取り及び書込みのためにこれらの構成素子をアクセスす
るデータ制御装置を備え、前記構成素子が前記ディスク
を回転させるためのスピンドルモータ、前記ディスクに
対してデータの読み書きを行うヘッド及び前記ヘッドに
接続され、前記ヘッドを前記ディスク上のそれぞれのト
ラックへ移動させるアクチュエータを含む、データ記録
ディスク駆動機構において電力消費を管理する方法であ
って、 少なくとも１つの構成素子をアクセスする周波数を決定
するステップと、 前に決定された周波数からアクセスしきい周波数を選択
するステップと、 決定されたアクセス周波数がアクセスしきい周波数より
も低下したとき少なくとも１つの構成素子への電力を減
らすステップとを含む方法。 - 【請求項２】制御装置からのアクセスに応答して、前に
電力が減らされた構成素子への電力を回復するステップ
を更に含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記ディスク駆動機構は前記ディスクのト
ラック上に前記ヘッドを保持するために前記アクチュエ
ータに接続されたサーボ制御電子回路を備え、前記アク
セスする周波数を決定するステップは前記ヘッドが前記
ディスクに対してデータを読み取り又は書込むためのア
クセス周波数を決定するステップを含み、前記電力を減
らすステップは前記アクチュエータをパーキング位置に
移動させ、前記サーボ制御電子回路への電力を減らすス
テップを含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】前記アクセスする周波数を決定するステッ
プは前記アクチュエータが前記ディスクを横切ってシー
クするためのアクセスの周波数を決定するステップを含
み、前記電力を減らすステップは前記アクチュエータを
パーキング位置に移動させ、前記スピンドルモータを停
止させるステップを含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】前記アクセスする周波数を決定するステッ
プは、タイムウィンドウで起きるアクセスの密度からア
クセス周波数を推定するステップを含む、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項６】前記前に決定されたアクセス周波数からア
クセスしきい周波数を選択するステップは、最初にアク
セス周波数のパターンの標準偏差がそのパターンの平均
値の所定の分数よりも小さいかどうかを決定し、その後
平均値に利得係数を乗じるステップを含む、請求項１に
記載の方法。 - 【請求項７】前記前に決定されたアクセス周波数からア
クセスしきい周波数を選択するステップは、最初にアク
セス周波数のパターンの標準偏差がそのパターンの平均
値の所定の分数よりも大きいかどうかを決定し、その後
そのパターンの最小アクセス周波数に利得係数を乗じる
ステップを含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】前記アクセスしきい周波数を選択するステ
ップは、前に決定されたアクセス周波数のセット内の最
大及び最小アクセスしきい周波数からアクセスしきい周
波数を計算するステップを含む、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項９】前記アクセスしきい周波数を選択するステ
ップは、最大及び最小アクセス周波数に所定の利得係数
を乗じるステップを含む、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】利得係数を調整するステップを更に含
む、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】アクセスが定期的なパターンであるかど
うかを決定し、その後次の定期的なアクセスの前に、電
力が減らされた構成素子に電力を回復するステップを更
に含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】データトラックを有する記録ディスク、
前記ディスクを回転させるスピンドルモータ、データト
ラックにデータを書込み又はデータトラックからデータ
を読取るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッ
ドをアクセスするデータ制御装置、それぞれのデータト
ラックにそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッ
ドを移動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュ
エータ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドを
データトラックに保持するために前記アクチュエータに
接続されたサーボ制御電子回路を備え、少なくとも２つ
の節電モードで動作できるデータ記録ディスク駆動機構
において電力消費を管理する方法であって、 読取り又は書込みアクセスの周波数を決定するステップ
と、 前に決定されたアクセス周波数の値を記憶するステップ
と、 前に決定されたアクセス周波数の記憶された値から第１
のアクセスしきい周波数を計算するステップと、 読取り又は書込みアクセス周波数が第１のしきい周波数
よりも低いとき前記アクチュエータをパーキング位置に
移動させ、前記サーボ制御電子回路への電力を減らすこ
とにより、前記ディスク駆動機構に第１の節電モードの
動作を開始させるステップとを含む方法。 - 【請求項１３】前記前に決定されたアクセス周波数の記
憶された値から第２のアクセスしきい周波数を計算し、
そして読取り又は書込みアクセス周波数が第２のしきい
周波数よりも低いとき前記スピンドルモータへの電力を
減らすことにより、前記ディスク駆動機構に第２の節電
モードの動作を開始させるステップを更に含む、請求項
１２に記載の方法。 - 【請求項１４】前記スピンドルモータへの電力を減らす
ステップは、パーキング位置にアクチュエータを移動さ
せるのとほぼ同時に前記スピンドルモータへの電力を減
らすことにより、前記ディスク駆動機構は最初に第１の
節電モードを開始せずに第２の節電モードを開始するス
テップを含む、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】前記第１のアクセスしきい周波数を計算
するステップは、前記前に決定されたアクセス周波数の
セット内の最大及び最小アクセス周波数からアクセスし
きい周波数を計算するステップを含む、請求項１２に記
載の方法。 - 【請求項１６】前記第１のアクセスしきい周波数を計算
するステップは、前記最大及び最小アクセス周波数に利
得係数を乗じるステップを含む、請求項１５に記載の方
法。 - 【請求項１７】前記利得係数を調整するステップを更に
含む、請求項１６に記載の方法。 - 【請求項１８】前記利得係数を調整するステップは、最
大ディスク駆動節電を１つの限界とし最大ディスク駆動
性能を他の限界とする範囲内で選択できる値を有する性
能係数により利得係数を変更するステップを含む、請求
項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】データトラックを有する記録ディスク、
前記ディスクを回転させるスピンドルモータ、データト
ラックにデータを書込み又はデータトラックからデータ
を読取るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッ
ドをアクセスするデータ制御装置、それぞれのデータト
ラックにそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッ
ドを移動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュ
エータ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドを
データトラックに保持するために前記アクチュエータに
接続されたサーボ制御電子回路を有し、節電モードの動
作を開始し且つ終了できるデータ記録ディスク駆動機構
において電力消費を管理する方法であって、 前の読取り又は書込みアクセスを記憶するステップと、 最後のアクセスの後に、記憶された前のアクセスから、
前記記憶された前のアクセスにより変化する節電モード
開始時間を計算するステップと、 最大ディスク駆動節電を１つの限界とし最大ディスク駆
動性能を他の限界とする範囲の値を有する性能係数を選
択するステップと、 選択された性能係数を用いてモード開始時間計算を変更
し、前記ディスク駆動機構のモード開始動作を前記選択
された性能係数により調整するステップとを含む方法。 - 【請求項２０】前記記憶するステップは前に決定された
アクセス周波数の値を記憶するステップを含み、前記節
電モード開始時間を計算するステップは前記前に決定さ
れたアクセス周波数の記憶された値からアクセスしきい
周波数を計算するステップを含むことにより、読取り又
は書込みアクセス周波数がしきい周波数よりも低いとき
節電モードが開始される、請求項１９に記載の方法。 - 【請求項２１】前記アクセスしきい周波数を計算するス
テップは利得係数を使用するステップを含む、請求項２
０に記載の方法。 - 【請求項２２】前記選択された性能係数を用いてモード
開始時間計算を変更するステップは、利得係数を、それ
に前記選択された性能係数を乗じることにより、調整す
るステップを含む、請求項２１に記載の方法。 - 【請求項２３】節電モードを開始する際に前記アクチュ
エータをパーキング位置に移動させ、そしてサーボ制御
電子回路への電力を減らすステップを含む、請求項１９
に記載の方法。 - 【請求項２４】節電モードを開始する際に前記アクチュ
エータをパーキング位置に移動させ、そして前記スピン
ドルモータを停止するステップを含む、請求項１９に記
載の方法。 - 【請求項２５】前記ディスク駆動機構は第１の節電モー
ドよりも使用電力が少ない第２の節電モードの動作を開
始・終了でき、 最後のアクセスの後に、前記記憶された前のアクセスか
ら、前記記憶された前のアクセスにより変化し、前記第
１の節電モードを開始する最初の時間と異なる第２の節
電モードを開始する別の時間を計算するステップと、 前記選択された性能係数を用いて第２のモード開始時間
計算を変更することにより、ディスク駆動機構の第２の
節電モード開始動作を前記選択された性能係数により調
整するステップとを更に含む、請求項１９に記載の方
法。 - 【請求項２６】ディスク駆動機構が最初に第１の節電モ
ードを開始せずに第２の節電モードを開始するようにす
るステップを更に含む、請求項２５に記載の方法。 - 【請求項２７】前記記憶された読取り又は書込みアクセ
スが定期的なアクセスのパターンを表わすかどうかを決
定し、その後次の定期的なアクセスの前に節電モードを
終了するステップを更に含む、請求項１９に記載の方
法。 - 【請求項２８】データトラックを有する記録ディスク、
前記ディスクを回転させるスピンドルモータ、データト
ラックにデータを書込み又はデータトラックからデータ
を読取るヘッド、データを読み書きするために前記ヘッ
ドをアクセスするデータ制御装置、それぞれのデータト
ラックにそしてデータがないパーキング位置に前記ヘッ
ドを移動させるために前記ヘッドに連結されたアクチュ
エータ、データの読取り又は書込みの間、前記ヘッドを
データトラックに保持するためにアクチュエータに接続
されたサーボ制御電子回路を備え、節電モードの動作を
開始し且つ終了できるデータ記録ディスク駆動機構にお
いて電力消費を管理する方法であって、 読取り又は書込みアクセスの周波数を決定するステップ
と、 前に決定されたアクセス周波数の値を記憶するステップ
と、 前記前に決定されたアクセス周波数の記憶された値から
アクセスしきい周波数を計算するステップと、 前記読取り又は書込みアクセス周波数がアクセスしきい
周波数よりも低いとき、節電モードの動作を開始するス
テップと、 節電モード開始及び終了時間を検出するステップと、 検出されたモード開始及び終了時間からの節電モード持
続時間が、節電モードの終了に要したディスク駆動エネ
ルギに概ね等しいディスク駆動エネルギ節約を必要とす
る、所定のエネルギ損益なしの時間よりも短い場合に、
エネルギペナルティを計算するステップと、 前記計算されたエネルギペナルティを累積するステップ
と、 累積されたエネルギペナルティが所定のトリップレベル
を越えたとき、アクセスしきい周波数を変更し、エネル
ギペナルティの履歴からディスク駆動機構の節電モード
開始動作を動的に調整するステップとを含む方法。 - 【請求項２９】前記読取り及び書込みアクセスの時間を
検出するステップと、 節電モード開始なしに検出が成功したアクセス時間の間
の時間間隔が前記エネルギ損益なしの時間よりも長い場
合に機会逸失ペナルティを計算するステップと、 前記計算された機会逸失ペナルティを累積するステップ
と、 前記累積された機会逸失ペナルティが所定のトリップレ
ベルを越えたときアクセスしきい周波数を変更し、前記
機会逸失ペナルティの履歴からディスク駆動機構の節電
モード開始動作を動的に調整するステップとを更に含
む、請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３０】前記アクセスしきい周波数を計算するス
テップは、記憶されたアクセス周波数のセット内の最大
及び最小アクセス周波数から、そして利得係数の使用に
より、アクセスしきい周波数を計算するステップを含
む、請求項２８に記載の方法。 - 【請求項３１】前記アクセスしきい周波数を変更するス
テップは前記利得係数を調整するステップを含む、請求
項３０に記載の方法。 - 【請求項３２】節電モードを開始する際に前記アクチュ
エータをパーキング位置に移動させ、そしてサーボ制御
電子回路への電力を減らすステップを含む、請求項２８
に記載の方法。 - 【請求項３３】節電モードを開始する際に前記アクチュ
エータをパーキング位置に移動させ、前記スピンドルモ
ータを停止させるステップを含む、請求項２８に記載の
方法。 - 【請求項３４】前記アクセスが定期的なパターンである
かどうかを決定し、その後次の定期的なアクセスの前に
節電モードを終了するステップを更に含む、請求項２８
に記載の方法。
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