JPH09297659A - 不揮発性記憶装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハードデイスクドライブと半導体ディスクドラ
イブとを統合して、低価格、高信頼性、高性能の不揮発
性記憶装置を実現する。 【解決手段】統合ドライブユニット７は単一のドライブ
番号が割り当てられる１つのドライブユニットであり、
半導体ディスクドライブとして使用されるフラッシュメ
モリ６の記憶領域は統合ドライブユニット７の全記憶領
域の中の一部である第１記憶領域として用いられ、残り
の第２記憶領域は、フラッシュメモリ６よりも大きな記
憶容量を有しているハードデイスクドライブ５の記憶領
域が用いられる。したがって、これらハードデイスクド
ライブ５およびフラッシュメモリ６は、１つの統合ドラ
イブユニット７内の異なる記憶領域として扱われるの
で、ＣＰＵ１は単一のドライブ番号でハードデイスクド
ライブ５の記憶領域とフラッシュメモリ６の記憶領域を
選択的にアクセスすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はコンピュータの２
次記憶として使用される不揮発性記憶装置およびその制
御方法に関し、特に異なる種類のディスク装置を複合で
きるように改良された不揮発性記憶装置およびその制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータシステムにおいて
は、その２次記憶として不揮発性記憶装置が使用されて
いる。不揮発性記憶装置のうち磁気によって記憶する装
置の１つとして、ハードディスク装置が知られている。
これは、表面が磁性体の円板（ディスク）をデータに応
じて磁化させて、データを記憶するものである。ディス
クを磁化させ、また磁化されたデータを読み出すため
に、磁気ヘッドと呼ばれるレコードプレーヤーでいうと
ころのレコード針のようなものが備えられている。ディ
スクを回転させ、記憶番地に対応する位置に磁気ヘッド
を移動させることで、外部から指定された番地にデータ
を記憶したり、外部から指定された番地のデータを読み
出したりする。このハードディスク装置は、安価で容量
が大きいため、コンピュータの２次記憶装置として広く
用いられている。

【０００３】しかし、ハードディスク装置は、機械的に
外部から指定された番地に磁気ヘッドを移動させるの
で、データの書き込みおよび読み出し速度が遅い。ま
た、外的な振動によって磁気ヘッドが必要以上の圧力で
ディスクに接触すると、ディスクに傷をつけ、いわゆる
ディスク破壊をおこす。また、ディスクを回転させるた
めのモータが必要であり、消費電力が大きいなどの問題
がある。

【０００４】不揮発性記憶装置のうち電気的に記憶する
装置の１つとして、フラッシュメモリが知られている。
これは、半導体基板上に電荷蓄積層と制御ゲートを積層
形成したメモリセルに電気的にデータを記憶する。電荷
蓄積層は通常絶縁されており、半導体基板と制御ゲート
間に高電圧を印加すると、例えばトンネル電流と呼ばれ
る電流が半導体基板と電荷蓄積層の間で流れる。これに
よって電荷蓄積層の電荷量を制御してデータを記憶す
る。電荷蓄積層の電荷量を検出することでデータを読み
出す。複数のメモリセルはマトリクス状に配置され、行
番地と列番地を電気的に指定することで任意の番地のメ
モリセルにデータを書き込んだり、データを消去した
り、データを読み出したりする。

【０００５】このようなフラッシュメモリを使用した半
導体ディスク装置は、電気信号によって制御されるので
高速に動作する。また、外的な振動にも強く、消費電力
も少ない。しかしながら、単位記憶容量あたりの価格が
高い。また、フラッシュメモリには書換回数の制限もあ
り、１つのメモリセルあたりの書き換え可能な回数は１
００万回程度である。

【０００６】多くのコンピュータでは、ハードディスク
装置もフラッシュメモリも両方使えるようになっている
が、それぞれが別々のドライブユニットとして使われ
る。従来のコンピュータ内部の中央演算処理装置１（Ｃ
ＰＵ）と不揮発性記憶装置の構成を図９に示す。

【０００７】図９においては、不揮発性記憶装置とし
て、フロッピーディスクドライブ４、ハードディスクド
ライブ５、フラッシュメモリ６が使用されている。それ
ぞれの不揮発性記憶装置は、例えばドライブＡ、Ｃ、Ｄ
と名づけられ、選択されたドライブユニットの記憶番地
はアドレスバス２のアドレス信号によって選択される。
各ドライブユニットとＣＰＵ１との間のデータのやり取
りはデータバス３を介して行われる。

【０００８】ハードディスクドライブ５、フロッピーデ
ィスクドライブ４はコンピュータ本体に内蔵され、フラ
ッシュメモリ６は、ＰＣカードとしてＰＣカードスロッ
トに挿入して用いられる。ＣＰＵ１と不揮発性記憶装置
４、５、６は直結してあるが、何らかの副制御装置を介
して接続される場合もある。

【０００９】安価で容量の多いハードディスクドライブ
５は、主不揮発記憶装置として用いられ、システムファ
イルや多くの応用ソフトが記憶される。コンピュータの
起動時や応用ソフトを起動する時は、フラッシュメモリ
６から行うのが速度の面からは望ましい。大きな応用ソ
フトの中には起動時に用いられたりあるいは使用頻度の
高いのは部分的であり、使用頻度のごく少ない部分もあ
る。この場合、起動時に用いられたり使用頻度の高い部
分をフラッシュメモリ６に記憶しておき、使用頻度の少
ない部分はハードディスク５に記憶しておくのが望まし
い。

【００１０】しかし、従来では、ハードディスク５とフ
ラッシュメモリ６はドライブ番号が互いに異なる完全に
別個のドライブユニットであるため、これらドライブユ
ニットにまたがって１つのソフトを記憶するのはデータ
管理上難しい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の不
揮発性記憶装置では、ハードデイスクドライブなどの磁
気記憶装置を使うと速度が遅い、消費電力が大きい、耐
衝撃性が低い、という問題があった。また、フラッシュ
メモリなどの不揮発性半導体装置を使うと価格が高い、
書き換え回数に限度がある、という問題があった。ま
た、これら磁気記憶装置と不揮発性半導体装置は別々の
ドライブユニットとして実現されているので、別々のデ
ータ管理が必要となり、それらドライブユニットにまた
がって１つのソフトを記憶することは実際上困難であっ
た。

【００１２】この発明はこの様な点に鑑みてなされたも
ので、ハードデイスクドライブなどの磁気記憶装置とフ
ラッシュメモリなどの不揮発性半導体装置とを統合して
互いの欠点を補えるようにし、低価格で、信頼性が高
く、且つ高性能の不揮発性記憶装置およびその制御方法
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、単一のドラ
イブ番号が割り当てられ、そのドライブ番号によって指
定される不揮発性記憶装置において、前記不揮発性記憶
装置の全記憶領域内の第１記憶領域が割り当てられ、電
気的にデータの消去および書き込みが可能な不揮発性半
導体記憶装置から構成される半導体ディスク装置と、前
記不揮発性記憶装置の全記憶領域内における前記第１記
憶領域以外の他の第２記憶領域が割り当てられた磁気デ
ィスク装置とを具備し、単一のドライブ番号で前記第１
記憶領域と前記第２記憶領域を選択的にアクセスできる
ように構成されていることを特徴とする。

【００１４】この不揮発性記憶装置においては、単一の
ドライブ番号が割り当てられる１つのドライブユニット
の中にフラッシュメモリなどの半導体ディスク装置とハ
ードディスクなどの磁気ディスク装置とが一緒に設けら
れており、半導体ディスク装置の記憶領域は不揮発性記
憶装置の全記憶領域の中の一部である第１記憶領域とし
て用いられ、残りの第２記憶領域は磁気ディスク装置の
記憶領域が用いられる。したがって、これら半導体ディ
スク装置と磁気ディスク装置は１つのドライブユニット
内の異なる記憶領域として扱われるので、ホストシステ
ムは単一のドライブ番号で半導体ディスクの第１記憶領
域と磁気ディスク装置の第２記憶領域を選択的にアクセ
スすることができる。よって、半導体ディスク装置と磁
気ディスク装置とを統合でき、これによって半導体ディ
スク装置と磁気ディスク装置の互いの欠点を補えるよう
になると共に、半導体ディスク装置と磁気ディスク装置
それぞれのデータ管理についても１つのディスクドライ
ブと同様に行うことが可能となるので、低価格、高信頼
性、高性能の不揮発性記憶装置を実現できる。

【００１５】この場合、１つのソフトウェアを半導体デ
ィスク装置と磁気ディスク装置にまたがって格納する場
合には、データ読み出し速度の早い半導体ディスク装置
にはそのプログラム起動時に使用されるファイルを格納
し、そのファイル以外の他のファイルを磁気ディスク装
置に格納することが好ましい。これにより、そのプログ
ラムの起動を高速に行うことが可能となる。また、ファ
イルの使用頻度に応じてそのファイルを半導体ディスク
装置と磁気ディスク装置のどちらに格納するかを決めて
も良い。

【００１６】また、半導体ディスク装置および磁気ディ
スク装置を統合制御する制御手段をさらに設け、この制
御手段によって、ファイルの種類、ファイルの使用頻
度、第１、第２の記憶領域の空き容量などに基づいて移
動対象のファイルを決定し、そのファイルを第１記憶領
域と第２記憶領域との間で移動できるように構成するこ
とが好ましい。これにより、例えば、使用頻度の高いフ
ァイルを第２記憶領域から第１記憶領域に移動したり、
起動時に使用されるファイルなどであっても第１記憶領
域の空き容量が少なく、第２記憶領域に十分な空き容量
がある場合には、そのファイルを第１記憶領域から第２
記憶領域に移動することが可能となる。

【００１７】また、この発明においては、第１記憶領域
に格納されているファイル群および第２記憶領域に格納
されているファイル群それぞれのデータ格納位置などを
管理するデータ管理情報については、使用頻度が高いの
で、基本的には第１記憶領域に格納されているが、デー
タ管理情報の書換回数が増えた場合にはそれが制御手段
によって第１記憶領域から第２記憶領域に自動的に移動
されるように構成されている。これにより、半導体ディ
スク装置の書換回数の制限による問題を解消しつつ、デ
ィスクアクセスの高速化を実現できる。

【００１８】また、この発明は、単一のドライブ番号が
割り当てられ、そのドライブ番号によって指定される不
揮発性記憶装置であって、前記不揮発性記憶装置の全記
憶領域内の第１記憶領域が割り当てられ、電気的にデー
タの消去および書き込みが可能な不揮発性半導体記憶装
置から構成される半導体ディスク装置と、前記不揮発性
記憶装置の全記憶領域内における前記第１記憶領域以外
の他の第２記憶領域が割り当てられた磁気ディスク装置
とを具備する不揮発性記憶装置の制御方法であって、前
記不揮発性記憶装置のドライブ番号を指定する書き込み
要求に応答して、その書き込み要求で書き込み対象とし
て指定されたファイルの種類を検出し、その検出結果に
応じて、前記書き込み対象のファイルを前記第１記憶領
域と前記第２記憶領域のどちらに格納するかを決定する
ことを特徴とする。

【００１９】この制御方法は、例えば、ファイルシステ
ムまたはディスクドライバなどのソフトウェアなどによ
る外部からの制御、または不揮発性記憶装置内の制御手
段などによる内部的な制御として実現されており、書き
込み対象として指定されたファイルの種類に応じて、そ
の書き込み対象のファイルを第１記憶領域と第２記憶領
域のどちらに格納するかが決定される。したがって、使
用頻度の高いファイル、またはあるプログラムを構成す
るファイル群の中でそのプログラム起動時に使用される
ファイルが書き込み対象ファイルであれば、それを第１
記憶領域に格納することで、高速アクセス可能という半
導体ディスク装置の特徴を効率よく利用することが可能
となる。また、書き込み対象ファイルの識別子に、その
ファイルを第１記憶領域と第２記憶領域のどちらに格納
すべきかを明示的に指定する属性情報が付加しておき、
その属性情報に基づいて、書き込み対象のファイルを第
１記憶領域と第２記憶領域のどちらに格納するかを決定
するようにしても良い。これにより、さらに明示的に半
導体ディスク装置と磁気ディスク装置とを使い分けるこ
とが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。図１には、この発明の一実施形態
に係る不揮発性記憶装置を使用したシステム構成例とし
て、コンピュータ内部の中央演算処理装置１（ＣＰＵ）
と不揮発性記憶装置４、５、６との接続関係が模式的に
示されている。ここでは、容量が少なくハードディスク
ドライブ５よりも速度の遅いフロッピーディスクドライ
ブ４は独立のドライブユニットとして設けられている
が、ハードディスク５とフラッシュメモリ６については
互いの利点で互いの欠点を補うように１つのドライブ番
号が割り当てられた統合ドライブユニット７として実現
されている。

【００２１】フロッピーディスクドライブ４および統合
ドライブユニット７は、それぞれ例えばドライブＡ、Ｃ
と名づけられ、選択されたドライブユニットの記憶番地
はアドレスバス２のアドレス信号によって選択される。
各ドライブユニットとＣＰＵの間のデータのやり取りは
データバス３を介して行われる。その他の制御信号線は
図示を省略してある。フロッピーディスクドライブ４お
よび統合ドライブユニット７は共にコンピュータに内蔵
されている。

【００２２】なお、ここではＣＰＵ１とフロッピーディ
スクドライブ４および統合ドライブユニット７は直結さ
れているが、何らかの副制御装置を介して接続される場
合もある。

【００２３】統合ドライブユニット７は単一のドライブ
番号が割り当てられる１つのドライブユニットであり、
半導体ディスクドライブとして使用されるフラッシュメ
モリ６の記憶領域は統合ドライブユニット７の全記憶領
域の中の一部である第１記憶領域として用いられ、残り
の第２記憶領域は、フラッシュメモリ６よりも大きな記
憶容量を有しているハードデイスクドライブ５の記憶領
域が用いられる。したがって、これらハードデイスクド
ライブ５およびフラッシュメモリ６は、それぞれ同一ド
ライブ番号によって指定され、統合ドライブユニット７
内の異なる記憶領域として扱われるので、ＣＰＵ１は単
一のドライブ番号でハードデイスクドライブ５の記憶領
域とフラッシュメモリ６の記憶領域を選択的にアクセス
することができる。

【００２４】よって、ハードデイスクドライブ５とフラ
ッシュメモリ６とを統合でき、これによってハードデイ
スクドライブ５とフラッシュメモリ６の互いの欠点を補
えるようになると共に、ハードデイスクドライブ５とフ
ラッシュメモリ６それぞれのデータ管理についても１つ
のディスクドライブと同様に行うことが可能となるの
で、低価格、高信頼性、高性能の不揮発性記憶装置を実
現できる。

【００２５】この場合、例えば、１つのソフトウェアを
ハードデイスクドライブ５とフラッシュメモリ６とにま
たがって格納する場合には、データ読み出し速度の早い
フラッシュメモリ６にはそのプログラム起動時に使用さ
れるファイルが格納され、そのファイル以外の他のファ
イルについては記憶容量の大きいハードデイスクドライ
ブ５に格納される。これにより、そのプログラムの起動
を高速に行うことが可能となる。また、使用頻度の多い
ファイルをなるべくフラッシュメモリ６に記憶しておく
ことにより、平均的なファイル読み出し速度などを早め
ることが可能となる。

【００２６】図２には、統合ドライブユニット７の具体
的な構成の一例が示されている。この統合ドライブユニ
ット７は、ハードディスクドライブ５、フラッシュメモ
リ６、ハードディスクコントローラ８、フラッシュメモ
リコントローラ９、ハイブリッドコントローラ１０から
構成されている。

【００２７】この統合ドライブユニット７においては、
コンピュータシステムのアドレスバス２とデータバス３
は、フラッシュメモリ６とハードディスクドライブ５を
統合制御するハイブリッドコントローラ１０に接続され
る。ハイブリッドコントローラ１０とハードディスクコ
ントローラ８は記憶番地情報を伝えるハードディスクア
ドレスバス１５とデータのやり取りを行うためのハード
ディスクデータバス１６とで接続される。その他の制御
信号は図示が省略されている。

【００２８】ハードディスクコントローラ８とハードデ
ィスクドライブ５は記憶番地情報を伝えるハードディス
クアドレスバス１７とデータのやり取りを行うためのハ
ードディスクデータバス１８とで接続される。その他の
制御信号は図示が省略されている。ハイブリッドコント
ローラ１０とフラッシュメモリコントローラ９は記憶番
地情報を伝えるフラッシュメモリアドレスバス１１とデ
ータのやり取りを行うためのフラッシュメモリデータバ
ス１２とで接続される。その他の制御信号は図示が省略
されている。フラッシュメモリコントローラ９とフラッ
シュメモリ６は記憶番地情報を伝えるフラッシュメモリ
アドレスバス１３とデータのやり取りを行うためのフラ
ッシュメモリデータバス１４とで接続される。その他の
制御信号は図示が省略されている。

【００２９】フラッシュメモリコントローラ９は、電気
的にデータの消去および書き込みが可能なフラッシュＥ
ＥＰＲＯＭから構成されるフラッシュメモリ６を制御し
てそれを半導体ディスク装置として動作させるためのエ
ミュレーションを行うものであり、ハイブリッドコント
ローラ１０を介して受け取ったＣＰＵ１からのディスク
アドレス（セクタ番号、シリンダ番号、ヘッド番号な
ど）をフラッシュメモリ用メモリアドレスに変換するア
ドレス変換、ＣＰＵ１からのディスクコマンド（ライ
ト、リード）をフラッシュメモリ用コマンド（イレー
ズ、ライト、リード）に変換するコマンド変換等を行
う。

【００３０】ハードディスクコントローラ８は、ハード
ディスクドライブ５に設けられているディスク、モー
タ、ヘッドなどの機械的な機構を制御するためのもので
あり、このハードディスクコントローラ８は、通常、ハ
ードディスクドライブ５の一部として設けられているも
のである。

【００３１】ハイブリッドコントローラ１０は、ＣＰＵ
１によって指定される単一のドライブ番号に応答してハ
ードディスクコントローラ８とフラッシュメモリコント
ローラ９の双方を統合制御するものであり、ファイルシ
ステムやディスクドライバなどのソフトウェア制御の下
でＣＰＵ１から発行される物理ドライブ番号が統合ドラ
イブユニット７に割り当てられたドライブ番号である
時、それに応答してハードディスクコントローラ８とフ
ラッシュメモリコントローラ９に選択的にＣＰＵ１から
のディスクアドレス、ディスクコマンドを渡す。また、
このハイブリッドコントローラ１０には、ハードディス
クドライブ５とフラッシュメモリ６それぞれの記憶領域
の管理、各記憶領域に格納されたファイルの使用頻度の
管理、記憶領域間のファイルの移動などの機能が設けら
れている。

【００３２】図３には、統合ドライブユニット７の外観
が示されている。図示のように、統合ドライブユニット
７は物理的に１個の筐体５０で実現されており、その筐
体５０内にはハードディスクドライブ５の機械的な機構
部が収容され、その上にはフラッシュメモリ６を構成す
る複数のフラッシュＥＥＰＲＯＭ６０、フラッシュコン
トローラ９、ハードディスクコントローラ８、ハイブリ
ッドコントローラ１０が実装された回路基板が設けられ
ている。ハイブリッドコントローラ１０と外部との接続
は複数の端子１９によって行われる。

【００３３】図３では、フラッシュＥＥＰＲＯＭチップ
６０が６個、端子１９が５個示してあるが、これらは必
要なだけ設ければよい。このような構造の統合ドライブ
ユニット７は、図４に示されているように、コンピュー
タ本体２０の内部にその２次記憶として設けられる。

【００３４】図５には、統合ドライブユニット７におけ
るデータ格納形態の一例が示されている。統合ドライブ
ユニット７の全記憶領域は、フラッシュメモリ６に記憶
されるフラッシュメモリ領域と、ハードディスクドライ
ブ５に記憶されるハードディスク領域とによって構成さ
れる。これらフラッシュメモリ領域とハードディスク領
域はディスクアドレス順に連続して割り当てられてい
る。フラッシュメモリ領域とハードディスク領域のどち
らにデータを書き込むかは、基本的には、書き込まれる
ファイルの種類、そのファイルの使用頻度、フラッシュ
メモリ領域の書き換え回数、フラッシュメモリ領域およ
びハードディスク領域それぞれの空き容量などによって
決定される。

【００３５】例えば、前述したように、１つのソフトウ
ェアをフラッシュメモリ領域とハードディスク領域にま
たがって格納する場合には、データ読み出し速度の早い
フラッシュメモリ領域にはプログラム起動時に使用され
る実行ファイルのみを格納し、そのファイル以外の他の
全てファイルについてはハードディスク領域に格納され
る。また、使用頻度の高いファイルなどについてはシス
テム性能の向上のためにフラッシュメモリ領域に格納さ
れ、比較的使用頻度の低いファイルについては容量の大
きいハードディスク領域に格納される。書き込み対象の
ファイルをフラッシュメモリ領域とハードディスク領域
のどちらに書き込みかの選択は、ファイルシステムやデ
ィスクドライバなどの外部からの指定によって行った
り、ハイブリッドコントローラ１０の制御によって統合
ドライブユニット７内部で自動的に行うことができる。

【００３６】図５の例では、ｃｏｎｆｉｇ．ｓｙｓとい
うファイルはフラッシュメモリ領域に記憶され、ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ０２．ｅｘｅ＃はハードディスク領域
に記憶される。また、ここでは、ファイル識別子の最後
に“＃”が付されたファイルは、ハードディスク領域に
記憶される。“＃”は書き込み対象ファイルの格納場所
としてハードディスク領域を明示的に示す属性情報であ
り、この“＃”が付されたファイル識別子を持つファイ
ルについては、例えば、ハードディスク領域内の空き領
域の中からその記憶場所が選択され、それを指示するデ
ィスクアドレスがＣＰＵ１からハイブリッドコントロー
ラ１０経由でハードディスクコントローラ８に送られ
る。

【００３７】また、フラッシュメモリ領域に一旦書き込
まれたファイルであっても、それが長い間アクセスされ
なかった場合には、ハイブリッドコントローラ１０によ
って、自動的にフラッシュメモリ領域からハードディス
ク領域に移動される。この場合、識別子の最後には、ｆ
ｉｌｅ０２．ｔｘｔ（＃）のように、“＃”がその移動
されたファイルのファイル識別子に暗に付けられる。
“暗に”という意味は、統合ドライブユニット７の外で
は“＃”は認識されないが、内では認識されるという意
味である。図６で（ ）は“暗に”という意味を示して
いる。

【００３８】また、ハードディスク領域に移動されたｆ
ｉｌｅ０２．ｔｘｔというファイルのアクセス頻度が高
くなると、そのファィルは暗に付けられた“＃”が削除
されて、フラッシュメモリ領域に移動される。

【００３９】ｆｉｌｅ０１．ｔｘｔというファイルのバ
ックアップファイルｆｉｌｅ０１．ｂａｋのように、バ
ックアップファイルについては“＃”が付与されて無く
ても、ハードディスク領域に記憶される。フラッシュメ
モリ領域にある程度の空き領域を残して、フラッシュメ
モリ領域の残容量がなくなると、ｇｒａｐｈ．ｇｐｈと
いうファイルのようにフラッシュメモリ領域に記憶でき
なかった部分をハードディスク領域に記憶する。この場
合、分割記憶されていることを示す“１”がフラッシュ
メモリ領域に記憶されているｇｒａｐｈ．ｇｐｈの識別
子の最後に暗に付けられる。また、“＃２”がハードデ
ィスク領域に記憶されているｇｒａｐｈ．ｇｐｈの識別
子の最後に暗に付けられる。

【００４０】フラッシュメモリ領域に残容量が無い場合
は、フラッシュメモリ領域を書き込み場所として指定す
るファイルであっても、そのファイルは全てハードディ
スク領域に記憶され、暗に識別子の最後に“＃”が付
く。ハードディスク領域の空き領域にも暗に“＃”が付
けられる。この統合ドライブユニット７の統合空き領域
は、フラッシュメモリ領域の空き領域とハードディスク
領域の空き領域を足したものとなる。

【００４１】図６は、データ管理情報の記憶の仕方を示
している。データ管理情報は、フラッシュメモリ領域に
格納されているファイル群とハードディスク領域に格納
されているファイル群それぞれのデータ格納位置、およ
び空き領域や、そのファイルアクセスに必要な情報を管
理するためのものであり、例えばディレクトリ情報やＦ
ＡＴ情報などから構成されている。具体的には、このデ
ータ管理情報では、フラッシュメモリ領域とハードディ
スク領域に記憶してあるデータのファイル名、記憶番地
（フラッシュメモリ領域かハードディスク領域かを示す
情報も含む）、ファイル作成日時、書き換え禁止か否
か、などが管理されている。データ管理情報は頻繁にア
クセスされるので、図示のようにフラッシュメモリ領域
に記憶しておく。

【００４２】データ管理情報は、何か１つでもデータが
書き込まれると、書き換えられるで最も書き換え回数が
多い。一般にフラッシュメモリには書き換え回数の限度
があるので、データ管理情報が頻繁に書き換えられる使
用状況下や、その書換回数が所定値に達したときなどに
は、図７に示されるようにハードディスク領域に移動さ
れる。

【００４３】次に、図８のフローチャートを参照して、
書き込み対象ファイルをフラッシュメモリ領域とハード
ディスク領域のどちらに書き込むかを決定するための書
き込み制御手順の一例について説明する。

【００４４】ファイルシステムやディスクドライバは、
ユーザプログラムなどからのファイル書き込み要求を受
け取ると、その書き込み要求で指定されるドライブ番号
に対応するデイスクドライブのデータ管理情報に基づい
てそれを格納すべきディスクアドレスを求めるが、統合
ドライブユニット７に対する書き込みの場合には、次の
処理が行われる。

【００４５】すなわち、まず、書き込み対象ファイルの
ファイル名、ファイル識別子などを用いてそのファイル
の種類が検出され、そのファイルが、使用頻度の高いこ
とが予想されるファイル、またはプログラム起動用のフ
ァイルであるかなどが調べられる（ステップＳ１１，Ｓ
１２）。使用頻度の高いことが予想されるファイルや、
プログラム起動用のファイルであれば、フラッシュメモ
リ領域が書き込み先として選択される（ステップＳ１
４）。ここでは、フラッシュメモリ領域に対応するデー
タ管理情報に基づいてフラッシュメモリ領域内の所定の
空き領域が格納位置として選定され、統合ドライブユニ
ット７を指定するドライブ番号と共に、その選定された
た領域を示すディスクアドレスがＣＰＵ１から統合ドラ
イブユニット７に送られる。これにより、ハイブリッド
コントローラ１０の制御の下にフラッシュメモリコント
ローラ９およびフラッシュメモリ６が動作し、書き込み
対象ファイルが指定された格納場所に書き込まれる。

【００４６】一方、書き込み対象ファイルが、使用頻度
の高いことが予想されるファイルや、プログラム起動用
のファイルではない場合には、そのファイル識別子に＃
が付加されているファイルか否かが調べられる（ステッ
プＳ１３）。もし、＃が付加されていないファイルであ
ったならば、フラッシュメモリ領域が書き込み先として
選択され（ステップＳ１４）、前述の同様の処理が実行
される。

【００４７】＃が付加されている場合には、ハードディ
スク領域が書き込み先として選択される（ステップＳ１
５）。ここでは、ハードディスク領域に対応するデータ
管理情報に基づいてハードディスク領域内の所定の空き
領域が格納位置として選定され、統合ドライブユニット
７を指定するドライブ番号と共に、その選定されたた領
域を示すディスクアドレスがＣＰＵ１から統合ドライブ
ユニット７に送られる。これにより、ハイブリッドコン
トローラ１０の制御の下にハードディスクコントローラ
８およびハードディスク５が動作し、書き込み対象ファ
イルが指定された格納場所に書き込まれる。

【００４８】このようにして本実施形態によれば、単一
のドライブ番号が割り当てられる１つの統合ドライブユ
ニット７の中にフラッシュメモリ６とハードディスクド
ライブ５とが一緒に設けられており、フラッシュメモリ
６の記憶領域は統合ドライブユニット７の全記憶領域の
中の一部として用いられ、残りの記憶領域はハードディ
スクドライブ５の記憶領域が用いられる。したがって、
これらフラッシュメモリ６とハードディスクドライブ５
は１つのドライブユニット内の異なる記憶領域として扱
われるので、ホストシステムからは単一のドライブ番号
でフラッシュメモリ領域とハードディスク領域を選択的
にアクセスすることができる。よって、半導体ディスク
装置と磁気ディスク装置とを統合でき、これによって半
導体ディスク装置と磁気ディスク装置の互いの欠点を補
えるようになると共に、半導体ディスク装置と磁気ディ
スク装置それぞれのデータ管理についても１つのディス
クドライブと同様に行うことが可能となるので、低価
格、高信頼性、高性能の不揮発性記憶装置を実現でき
る。

【００４９】なお、以上の説明では、ソフトウェア制御
により統合ドライブユニット７外部からの指定でフラッ
シュメモリ領域とハードディスク領域のどちらを使用す
るかが選択される場合について説明したが、このような
選択機能はハイブリッドコントローラ１０によって実現
したり、あるいは統合ドライブユニット７とＣＰＵ１と
の間に設けられた副制御装置などによって実現すること
もできる。

【００５０】また、この実施形態では、磁気ディスク装
置としてハードディスクドライブ、半導体ディスク装置
としてフラッシュメモリを例として説明したが、ハード
ディスクの代わりに光磁気ディスク、フラッシュメモリ
の代わりにＦＲＡＭなどを使用してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、不揮発性半導体記憶装置と磁気記憶装置を統合制御
し、不揮発性半導体記憶装置で記憶する第１の記憶領域
を全記憶領域のうち一部とし、前記磁気記憶装置で記憶
する第２の記憶領域を全記憶領域の残りの部分とし、互
いの利点で互いの欠点を補うことで、低価格で信頼性の
高い高性能の不揮発性記憶装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る不揮発性記憶装置
を用いたコンピュータシステムの構成を示すブロック
図。

【図２】同実施形態の不揮発性記憶装置の具体的な構成
の一例を示すブロック図。

【図３】同実施形態の不揮発性記憶装置の外観を示す斜
視図。

【図４】同実施形態の不揮発性記憶装置が２次記憶装置
として搭載されたポータブルコンピュータの外観を示す
斜視図。

【図５】同実施形態の不揮発性記憶装置に設けられたフ
ラッシュメモリとハードディスクそれぞれの記憶領域の
利用形態の一例を示す図。

【図６】同実施形態の不揮発性記憶装置に設けられたフ
ラッシュメモリとハードディスクそれぞれの記憶領域の
利用形態の第２の例を示す図。

【図７】同実施形態の不揮発性記憶装置に設けられたフ
ラッシュメモリとハードディスクそれぞれの記憶領域の
利用形態の第３の例を示す図。

【図８】同実施形態の不揮発性記憶装置に設けられたフ
ラッシュメモリとハードディスクのどちらに書き込み対
象ファイルを書き込むかを決定するための書き込み制御
手順の一例を示すフローチャート。

【図９】従来の不揮発性記憶装置を用いたコンピュータ
システムの構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…中央演算装置、２…アドレスバス、３…データバ
ス、４…フロッピーディスクドライブ、５…ハードディ
スクドライブ、６…フラッシュメモリ、７…統合ドライ
ブユニット、８…ハードディスクコントローラ、９…フ
ラッシュメモリコントローラ、１０…ハイブリッドコン
トローラ、１１…ハイブリッドコントローラとフラッシ
ュメモリコントローラ間のアドレスバス、１２…ハイブ
リッドコントローラとフラッシュメモリコントローラ間
のデータバス、１３…フラッシュメモリコントローラと
フラッシュメモリ間のアドレスバス、１４…フラッシュ
メモリコントローラとフラッシュメモリ間のデータバ
ス、１５…ハイブリッドコントローラとハードディスク
コントローラ間のアドレスバス、１６…ハイブリッドコ
ントローラとハードディスクコントローラ間のデータバ
ス、１７…ハードディスクコントローラとハードディス
ク間のアドレスバス、１８…ハードディスクコントロー
ラとハードディスク間のデータバス、１９…統合ドライ
ブユニットの外部端子、２０…コンピュータ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一のドライブ番号が割り当てられ、そ
   のドライブ番号によって指定される不揮発性記憶装置に
   おいて、 前記不揮発性記憶装置の全記憶領域内の第１記憶領域が
   割り当てられ、電気的にデータの消去および書き込みが
   可能な不揮発性半導体記憶装置から構成される半導体デ
   ィスク装置と、 前記不揮発性記憶装置の全記憶領域内における前記第１
   記憶領域以外の他の第２記憶領域が割り当てられた磁気
   ディスク装置とを具備し、 単一のドライブ番号で前記第１記憶領域と前記第２記憶
   領域を選択的にアクセスできるように構成されているこ
   とを特徴とする不揮発性記憶装置。
2. 【請求項２】 前記第１記憶領域は、あるプログラムを
   構成するファイル群の中でそのプログラム起動時に使用
   されるファイルの格納に使用され、そのファイル以外の
   他のファイルの格納のために前記第２記憶領域が使用さ
   れることを特徴とする請求項１記載の不揮発性記憶装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１記憶領域は使用頻度の高いファ
   イル群の格納に使用され、それよりも使用頻度の低いフ
   ァイル群の格納のために前記第２記憶領域が使用される
   ことを特徴とする請求項１記載の不揮発性記憶装置。
4. 【請求項４】 前記半導体ディスク装置および前記磁気
   ディスク装置を統合制御する制御手段をさらに具備し、 この制御手段は、 ファイルの種類、ファイルの使用頻度、および前記第１
   および第２の各記憶領域の空き容量の少なくとも１つに
   基づいて移動対象のファイルを決定し、そのファイルを
   前記第１記憶領域と前記第２記憶領域との間で移動する
   ことを特徴とする請求項１記載の不揮発性記憶装置。
5. 【請求項５】 前記第１記憶領域には、前記第１記憶領
   域に格納されているファイル群および前記第２記憶領域
   に格納されているファイル群それぞれのデータ格納位置
   を管理するデータ管理情報が格納されていることを特徴
   とする請求項１記載の不揮発性記憶装置。
6. 【請求項６】 前記半導体ディスク装置および前記磁気
   ディスク装置を統合制御する制御手段をさらに具備し、 この制御手段は、 前記第１記憶領域における前記データ管理情報の書き換
   え回数に基づいて、前記データ管理情報を前記第１記憶
   領域から前記第２記憶領域に移動することを特徴とする
   請求項５記載の不揮発性記憶装置。
7. 【請求項７】 単一のドライブ番号が割り当てられ、そ
   のドライブ番号によって指定される不揮発性記憶装置で
   あって、前記不揮発性記憶装置の全記憶領域内の第１記
   憶領域が割り当てられ、電気的にデータの消去および書
   き込みが可能な不揮発性半導体記憶装置から構成される
   半導体ディスク装置と、前記不揮発性記憶装置の全記憶
   領域内における前記第１記憶領域以外の他の第２記憶領
   域が割り当てられた磁気ディスク装置とを具備する不揮
   発性記憶装置の制御方法であって、 前記不揮発性記憶装置のドライブ番号を指定する書き込
   み要求に応答して、その書き込み要求で書き込み対象と
   して指定されたファイルの種類を検出し、 その検出結果に応じて、前記書き込み対象のファイルを
   前記第１記憶領域と前記第２記憶領域のどちらに格納す
   るかを決定することを特徴とする制御方法。
8. 【請求項８】 前記書き込み対象ファイルが、使用頻度
   の高いファイル、またはあるプログラムを構成するファ
   イル群の中でそのプログラム起動時に使用されるファイ
   ルであるとき、前記書き込み対象ファイルを前記第１記
   憶領域に格納すべきファイルに決定することを特徴とす
   る請求項７記載の制御方法。
9. 【請求項９】 前記書き込み対象ファイルの識別子に
   は、そのファイルを前記第１記憶領域と前記第２記憶領
   域のどちらに格納すべきかを明示的に指定する属性情報
   が付加されており、 その属性情報に基づいて、前記書き込み対象のファイル
   を前記第１記憶領域と前記第２記憶領域のどちらに格納
   するかを決定することを特徴とする請求項７記載の制御
   方法。