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Title:
MEMORY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/022421
Kind Code:
A1
Abstract:
A hard disk subsystem is used as connected with an external device such as a personal computer or a server via a USB cable. A hard disk drive constituting a memory device incorporated in the hard disk subsystem performs stepwise boot control of setting a smaller number of rotations than a target number of rotations as a target value at the time of starting the power-on, then raising the number of rotations of a spindle motor, thereafter setting the target number of rotations to the target value and raising the number of rotations of the spindle motor. Thus, peak current when starting up the spindle motor is suppressed not to exceed significantly current supply capacity of a USB interface.

Inventors:
MINAMI AKIRA (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/065935
Publication Date:
February 19, 2009
Filing Date:
August 16, 2007
Export Citation:
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Assignee:
FUJITSU LTD (JP)
MINAMI AKIRA (JP)
International Classes:
G11B19/00; G11B19/28
Foreign References:
JP2005259253A2005-09-22
JP2006085855A2006-03-30
JP2005190202A2005-07-14
JP2006099666A2006-04-13
JP2004241093A2004-08-26
Attorney, Agent or Firm:
TAKEUCHI, Susumu (Atago Mark Building25-47, Nishi-Shinbashi 3-chome,Minato-ku, Tokyo 03, JP)
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Claims:
 外部装置に外付けして使用される記憶装置に於いて、
 所定のデバイスインタフェースを備え、所定の目標回転数に制御されたスピンドルモータにより回転される記憶媒体に対し少なくともデータの再生を行う記憶デバイスと、
 前記外部装置からの電源供給機能を備えた所定の外部インタフェースと前記デバイスインタフェースとの間で相互に信号を変換する変換制御回路と、
 前記外部装置の外部インタフェースを信号線及び電源線を含むインタフェースケーブルで接続し、前記インタフェースケーブルの信号線を前記変換制御回路に接続すると共に、前記ケーブルの電源線を前記変換制御回路及び前記記憶デバイスに接続する外部インタフェースコネクタと、
 前記記憶デバイスに設けられ、電源投入による起動時に、前記目標回転数より低い回転数を目標値に設定して前記スピンドルモータの回転数を立上げた後に、前記目標回転数を目標値に設定して前記スピンドルモータの回転数を段階的に立ち上げるスピンドルモータ制御部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
 請求項1記載の記憶装置に於いて、前記スピンドルモータ制御部は、前記目標回転数に立ち上げる前に、少なくとも1つ以上の前記目標回転数より低い回転数を目標値に設定して、段階的に前記スピンドルモータの回転数を上げて前記目標回転数に到達させることを特徴とする記憶装置。
 請求項1記載の記憶装置に於いて、前記デバイスインタフェースはパラレルATAであり、前記外部インタフェースはUSBインタフェースであり、前記変換制御回路は前記パラレルATAインタフェースとUSBインタフェースとの間で信号変換することを特徴とする記憶装置。
 請求項1記載の記憶装置に於いて、前記デバイスインタフェースはシリアルATAであり、前記外部インタフェースはUSBインタフェースであり、前記変換制御回路は前記シリアルATAインタフェースとUSBインタフェースとの間で信号変換することを特徴とする記憶装置。
 請求項1記載の記憶装置において、
前記インタフェースコネクタは、第1外部インタフェースコネクタと第2外部インタフェースコネクタとであり、
 前記第1外部インタフェースコネクタは、前記外部装置の第1外部インタフェースをインタフェースケーブルで接続して、前記インタフェースケーブルの信号線を前記変換制御回路に接続し、
 前記第2外部インタフェースコネクタは、前記外部装置の電源供給機能を備えた第2外部インタフェースを信号線及び電源線を含むインタフェースケーブルで接続し、前記インタフェースケーブルの電源線を前記変換制御回路及び前記記憶デバイスに接続することを特徴とする記憶装置。
 請求項5記載の記憶装置に於いて、前記スピンドルモータ制御部は、前記目標回転数に立ち上げる前に、少なくとも1つ以上の前記目標回転数より低い回転数を目標値に設定して、段階的に前記スピンドルモータの回転数を上げて前記目標回転数に到達させることを特徴とする記憶装置。
 請求項5記載の記憶装置に於いて、前記デバイスインタフェースはパラレルATAであり、前記第1外部インタフェースはeSATAインタフェースであり、前記変換制御回路は前記パラレルATAインタフェースとeSATインタフェースとの間で信号変換することを特徴とする記憶装置。
 請求項5記載の記憶装置に於いて、前記デバイスインタフェースはシリアルATAであり、前記第1外部インタフェースはeSATAインタフェースであり、前記変換制御回路は前記シリアルATAインタフェースとeSATAインタフェースとの間で信号変換することを特徴とする記憶装置。
 請求項5記載の記憶装置に於いて、前記第2外部インタフェースはUSBインタフェースであり、前記第2インタフェースコネクタは、USBケーブルが接続されるVBUSピンとグランドピンから引き出された電源線を前記変換制御回路及び前記記憶デバイスに接続することを特徴とする記憶装置。
 外部装置に外付けして使用される記憶装置に於いて、
 所定のデバイスインタフェースを備え、所定の目標回転数に制御されたスピンドルモータにより回転される記憶媒体に対し少なくともデータの再生を行う記憶デバイスと、
 前記外部装置からの電源供給機能を備えた所定の外部インタフェースと前記デバイスインタフェースとの間で相互に信号を変換する変換制御回路と、
 前記記憶デバイスに設けられ、消費電力管理モードに加え、前記スピンドルモータの回転数を段階的に前記目標回転数に立ち上げる特殊管理モードを管理する消費電力管理部と、
 前記変換制御回路に設けられ、電源投入時に、前記記憶デバイスの消費電力管理部に前記特殊管理モードの設定を指示する消費電力管理モード指示部と、
 前記記憶デバイスに設けられ、電源投入時に前記消費電力管理モード指示部からの指示により前記消費電力管理部で前記特殊管理モードが設定された際に、前記目標回転数より低い回転数を目標値に設定して前記スピンドルモータの回転数を立上げた後に、前記目標回転数を目標値に設定して前記スピンドルモータの回転数を段階的に立ち上げるスピンドルモータ制御部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
 請求項10記載の記憶装置に於いて、前記記憶デバイスは前記消費電力管理モードとして、
 アイドル状態から第1時間を経過すると、ボイスコイルモータをロックとするアクティブアイドルのパワーセーブモードに入り、その後、第2時間を経過すると、前記ボイスコイルモータのロックに加え、ヘッドアクチュエータを初期位置に戻すヘッドアンロードとなるローパワーアイドルに移行するAPM1モード0と、
 アイドル状態から前記第1時間を経過すると、ボイスコイルモータをロックとするアクティブアイドルのパワーセーブモードに入り、その後、第2時間より短い第3時間を経過すると、前記ボイスコイルモータのロックに加え、ヘッドアクチュエータを初期位置に戻すヘッドアンロードとなるローパワーアイドルに移行するAPMモード1と、
 前記APMモード1に加え、前記ローパワーアイドルに入ってから第4時間を経過すると、スタンバイモードに移行してスピンドルモータを停止するAPMモード2と、
のいずれか1つを選択的に設定可能としたことを特徴とする記憶装置。
 請求項10記載の記憶装置に於いて、前記モード指示部は、電源投入時に前記記憶デバイスに対して、第1フィールドに前記消費電力管理部を有効とする所定のパラメータを設定すると共に第2フィールドに前記特殊管理モードの設定を指示する所定のパラメータを設定したコマンドを発行し、前記消費電力管理部に特殊管理モードを設定することを特徴とする記憶装置。
 請求項10記載の記憶装置に於いて、
 前記消費電力管理部は、ATAインタフェース対応の前記記憶デバイスに設けられたアドバンスパワーマネジメント機能であり、
 前記消費電力管理モード指示部は、電源投入時に前記記憶デバイスに対して、第1フィールドとなるフューチャーフィールドに前記アドバンスパワーマネジメント機能を有効とする所定のパラメータを設定すると共に、第2フィールドとなるセクタカウントフィールドに前記特殊管理モードの設定を指示する所定のパラメータを設定したコマンドを発行し、前記アドバンスパワーマネジメント機能に特殊管理モードを設定することを特徴とする記憶装置。
 請求項10記載の記憶装置に於いて、前記消費電力管理モード指示部を設けた前記変換制御回路の汎用入出力ポートに、前記低消費電力管理モードと特殊管理モードのいずれか一方のモード指示を選択するモード切替スイッチを設けたことを特徴とする記憶装置。
 請求項10記載の記憶装置に於いて、前記外部インタフェースは、電源供給及び信号送受信を行うUSBインタフェースであることを特徴とする記憶装置。
 請求項10記載の記憶装置に於いて、前記外部インタフェースは、信号送受信を行うeSATAインタフェースと、電源供給を行うUSBインタフェースであることを特徴とする記憶装置。
 外部装置に外付けして使用される記憶装置に於いて、
 所定のデバイスインタフェースを備え、所定の目標回転数に制御されたスピンドルモータにより回転される記憶媒体に対し少なくともデータの再生を行う記憶デバイスと、
 前記外部装置からの電源供給機能を備えた所定の外部インタフェースと前記デバイスインタフェースとの間で相互に信号を変換する変換制御回路と、
 前記記憶デバイスに設けられ、電力セーブの度合い大きくなる順に第1及び第2消費電力管理モードを有し、前記第2消費電力管理モードに前記スピンドルモータの回転数を段階的に前記目標回転数に立ち上げるモード機能を付加した消費電力管理部と、
 前記変換制御回路に設けられ、電源投入時に、前記記憶デバイスの消費電力部に前記第2消費電力管理モードの設定を指示する消費電力管理モード指示部と、
 前記記憶デバイスに設けられ、電源投入時に前記消費電力管理モード指示部からの指示により前記消費電力管理部で前記第2消費電力管理モードが設定された際に、前記目標回転数より低い回転数を目標値に設定して前記スピンドルモータの回転数を立上げた後に、前記目標回転数を目標値に設定して前記スピンドルモータの回転数を段階的に立ち上げるスピンドルモータ起動制御部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
 請求項17記載の記憶装置に於いて、前記消費電力管理モード指示部は、電源投入時に前記記憶デバイスに対して、第1フィールドに前記消費電力管理部を有効とする所定のパラメータを設定すると共に第2フィールドに前記第2消費電力管理モードの設定を指示する所定のパラメータを設定したコマンドを発行し、前記消費電力管理部に第3消費電力管理モードを設定することを特徴とする記憶装置。
 請求項17記載の記憶装置に於いて、
 前記消費電力管理部は、ATAインタフェース対応の前記記憶デバイスに設けられたアドバンスパワーマネジメント機能であり、
 前記消費電力管理モード指示部は、電源投入時に前記記憶デバイスに対して、第1フィールドとなるフューチャーフィールドに前記アドバンスパワーマネジメント機能を有効とする所定のパラメータを設定すると共に、第2フィールドとなるセクタカウントフィールドに前記第2消費電力管理モードの設定を指示する所定のパラメータを設定したコマンドを発行し、前記アドバンスパワーマネジメント機能に前記第2消費電力管理モードを設定することを特徴とする記憶装置。
 請求項17記載の記憶装置に於いて、前記消費電力管理モード指示部を設けた前記変換制御回路の汎用入出力ポートに、前記第1低消費電力管理モードと第2消費電力管理モードのいずれか一方のモード指示を選択するモード切替スイッチを設けたことを特徴とする記憶装置。
Description:
記憶装置

 本発明は、パーソナルコンピュータやサー 等に外付けして使用するハードディスクド イブ等の記憶デバイスを内蔵した記憶装置 関し、特に、USBインタフェースによる電源 給を受けて動作する記憶装置に関する。

 従来、パーソナルコンピュータやサーバ の機器にUSBケーブルにより接続して使用す ポータブル型の記憶装置が普及している。

 このようなポータブル型の記憶装置は、 置筐体に設けたUSBコネクタにパーソナルコ ピュータやサーバからのUSBケーブルを接続 ると、記憶装置の電源がオンとなり、パー ナルコンピュータやサーバのサブシステム して情報の記録再生やデータのバックアッ に使用することができる。

 ポータブル型の記憶装置は、内部に記憶デ イスとして例えば2.5インチのハードディス ドライブ(HDD)を内蔵しており、ハードディ クドライブのデバイスインタフェースとし は、通常、ATAインタフェースが設けられて る。このため記憶装置には、ハードディス ドライブのATAインタフェースとパーソナル ンピュータのUSBインタフェースとの変換を うインタフェース変換LSIが内蔵されている

特開2004-139686号公報

特開平5-282770号公報

特開2000-011533号公報

 このような従来のハードディスクドライ を内蔵したサブシステムを外付けするパー ナルコンピュータやサーバに用意されてい USBインタフェースからハードディスクドラ ブには、USBバスパワーとして5ボルトで最大 500ミリアンペアの電流が供給できる仕様とな っている。

 しかし、ハードディスクドライブを内蔵 たサブシステム側では500ミリアンペア以上 電流値を必要とする場合が多く、またパー ナルコンピュータやサーバの仕様によって 、500ミリアンペアの仕様値より低い電流供 能力しかない場合もある。

 従来のハードディスクドライブを内蔵し サブシステムで消費電力が最も高くなる時 、電源投入後のスピンドルモータ起動時で る。電源を投入するとスピンドルモータが 動して所定の目標回転数、例えば4200rpmの目 標回転数に向けてスピンドルモータを立上げ 、目標回転数に達したら回転数を一定に制御 し、通常のリード・ライトモードに入るとス ピンドルモータの回転は安定した状態となる 。

 図18は目標回転数(定格回転数)4200rpmとな 2.5インチハードディスクドライブのスピン ルモータ起動時の電源電流値の時間変化を している。スピンドルモータを起動すると 目標回転数に向けてスピンドルモータを立 上げるために、モータ駆動電流を含む電源 流値は急激に増加し、約2秒後に600ミリアン アのピークに達し、この状態で回転数が4200 rpmに近づくことでモータ電流は減少し、回転 数が4200rpmに安定すると、電源電流値は300ミ アンペア付近を維持する。

 この様にスピンドルモータの起動時に消 する電力は、その回転数によって変化し、 速回転になるほど消費電力が大きくなる。 にハードディスクドライブは、シリアルATA どのデバイスインタフェースの転送速度の 上の要求に伴いスピンドルモータの回転数 現在の4200rpmから5400rpm、更には7200rpmと増加 ることで転送速度を高速化させている。特 7200rpmの回転数を有するシリアルATA等のハー ドディスクドライブは転送速度が速い為、需 要が急激に増加している状況である。

 図19は目標回転数(定格回転数)7200rpmとな 2.5インチハードディスクドライブのスピン ルモータ起動時の電源電流値の時間変化を している。この場合には、スピンドルモー を起動すると、目標回転数に向けたスピン ルモータの立ち上げに伴い、モータ駆動電 を含む電源電流値は急激に増加し、約2秒後 800ミリアンペアを越えるピークに達し、そ 後、回転数が7200rpmに安定すると、電源電流 値は300ミリアンペア付近を維持する。

 しかし、USBインタフェースによる500ミリ ンペアの仕様では、図19のような目標回転 (定格回転数)7200rpmのスピンドルモータに必 な電力をUSBバスパワーにより供給すること できず、スピンドルモータの起動エラーが 繁に発生し、パーソナルコンピュータやサ バに外付けして安定した動作環境のもとで 用することができないという問題がある。

 なお、USBインタフェースにおける500ミリ ンペアという電流値の仕様は、USBIFによる 格により定められており、USBバスパワーで 作する機器の一つのハードディスクドライ の為に、電流値の仕様規格を変更して、供 電流値を増加させることは現実的な解決方 ではない。

 本発明は、USBバスパワーの仕様を超える駆 電流を起動立上げ時に必要とするスピンド モータを備えた記憶デバイスであっても、U SBバスパワーによる起動エラーを発生させる となく、安定した動作環境にて外付け使用 可能とする記憶装置を提供することを目的 する。

(USBの対応装置)
 本発明は、外部装置に外付けして使用され 記憶装置に於いて、
 所定のデバイスインタフェースを備え、所 の目標回転数に制御されたスピンドルモー により回転される記憶媒体に対し少なくと データの再生を行う記憶デバイスと、
 外部装置からの電源供給機能を備えた所定 外部インタフェースと前記デバイスインタ ェースとの間で相互に信号を変換する変換 御部と、
 外部装置の外部インタフェースを信号線及 電源線を含むインタフェースケーブルで接 し、インタフェースケーブルの信号線を変 制御部に接続すると共に、ケーブルの電源 を変換制御部及び記憶デバイスに接続する 部インタフェースコネクタと、
 記憶デバイスに設けられ、電源投入による 動時に、目標回転数より低い回転数を目標 に設定してスピンドルモータの回転数を立 げた後に、目標回転数を目標値に設定して ピンドルモータの回転数を段階的に立ち上 るスピンドルモータ制御部と、
を備えたことを特徴とする。

 ここで、スピンドルモータ制御部は、目 回転数に立ち上げる前に、少なくとも1つ以 上の目標回転数より低い回転数を目標値に設 定して、段階的にスピンドルモータの回転数 を上げて目標回転数に到達させる。

 デバイスインタフェースはパラレルATA(PAT A)であり、外部インタフェースはUSBインタフ ースであり、変換制御部はパラレルATAイン フェースとUSBインタフェースとの間で信号 換する回路である。

 また、デバイスインタフェースはシリア ATAであり、外部インタフェースはUSBインタ ェースであり、変換制御部はシリアルATAイ タフェースとUSBインタフェースとの間で信 変換する回路であっても良い。

 インタフェースコネクタは、第1外部イン タフェースコネクタと第2外部インタフェー コネクタとであり、第1外部インタフェース ネクタは、外部装置の第1外部インタフェー スをインタフェースケーブルで接続して、イ ンタフェースケーブルの信号線を変換制御部 に接続し、第2外部インタフェースコネクタ 、外部装置の電源供給機能を備えた第2外部 ンタフェースを信号線及び電源線を含むイ タフェースケーブルで接続し、インタフェ スケーブルの電源線を変換制御部及び記憶 バイスに接続する。

 スピンドルモータ制御部は、目標回転数 立ち上げる前に、少なくとも1つ以上の目標 回転数より低い回転数を目標値に設定して、 段階的にスピンドルモータの回転数を上げて 目標回転数に到達させる。

 デバイスインタフェースはパラレルATAで り、第1外部インタフェースはeSATAインタフ ースであり、変換制御部はパラレルATAイン フェースとeSATインタフェースとの間で信号 変換する。

 デバイスインタフェースはシリアルATAで り、第1外部インタフェースはeSATAインタフ ースであり、変換制御部はシリアルATAイン フェースとeSATAインタフェースとの間で信 変換する回路である。

 第2外部インタフェースはUSBインタフェース であり、第2インタフェースコネクタは、USB ーブルが接続されるVBUSピンとグランドピン ら引き出された電源線を変換制御部及び記 デバイスに接続する。

(APMの対応装置:その1)
 本発明は、外部装置に外付けして使用され 記憶装置に於いて、
 所定のデバイスインタフェースを備え、所 の目標回転数に制御されたスピンドルモー により回転される記憶媒体に対し少なくと データの再生を行う記憶デバイスと、
 外部装置からの電源供給機能を備えた所定 外部インタフェースとデバイスインタフェ スとの間で相互に信号を変換する変換制御 と、
 記憶デバイスに設けられ、消費電力管理モ ドに加え、スピンドルモータの回転数を段 的に目標回転数に立ち上げる特殊管理モー を管理する消費電力管理部と、
 変換制御部に設けられ、電源投入時に、記 デバイスの消費電力管理部に特殊管理モー の設定を指示する消費電力管理モード指示 と、
 記憶デバイスに設けられ、電源投入時に消 電力管理モード指示部からの指示により消 電力管理部で特殊管理モードが設定された に、目標回転数より低い回転数を目標値に 定してスピンドルモータの回転数を立上げ 後に、目標回転数を目標値に設定してスピ ドルモータの回転数を段階的に立ち上げる ピンドルモータ制御部と、
を備えたことを特徴とする。

 ここで、記憶デバイスは消費電力管理モー (APMモード)として、
 アイドル状態から第1時間(T1)を経過すると ボイスコイルモータをロックとするアクテ ブアイドルのパワーセーブモードに入り、 の後、第2時間(T2)を経過すると、ボイスコイ ルモータのロックに加え、ヘッドアクチュエ ータを初期位置に戻すヘッドアンロードとな るローパワーアイドルに移行するAPM1モード0 、
 アイドル状態から第1時間(T1)を経過すると ボイスコイルモータをロックとするアクテ ブアイドルのパワーセーブモードに入り、 の後、第1時間(T1)を経過すると、ボイスコイ ルモータのロックに加え、ヘッドアクチュエ ータを初期位置に戻すヘッドアンロードとな るローパワーアイドルに移行するAPMモード1 、
 APMモード1に加え、ローパワーアイドルに入 ってから第1時間(T1)を経過すると、スタンバ モードに移行してスピンドルモータを停止 るAPMモード2と、
のいずれか1つを選択的に設定可能とする。

 モード指示部は、電源投入時に記憶デバ スに対して、第1フィールドに消費電力管理 部を有効とする所定のパラメータを設定する と共に第2フィールドに特殊管理モードの設 を指示する所定のパラメータを設定したコ ンドを発行し、消費電力管理部に特殊管理 ードを設定する。

 消費電力管理部は、ATAインタフェース対応 記憶デバイスに設けられたアドバンスパワ マネジメント機能であり、
 消費電力管理モード指示部は、電源投入時 記憶デバイスに対して、第1フィールドとな るフューチャーフィールドにアドバンスパワ ーマネジメント機能を有効とする所定のパラ メータを設定すると共に、第2フィールドと るセクタカウントフィールドに特殊管理モ ドの設定を指示する所定のパラメータを設 したコマンドを発行し、アドバンスパワー ネジメント機能に特殊管理モードを設定す 。

 消費電力管理モード指示部を設けた変換 御部の汎用入出力ポートに、低消費電力管 モードと特殊管理モードのいずれか一方の ード指示を選択するモード切替スイッチを ける。

 外部インタフェースは、電源供給及び信 送受信を行うUSBインタフェースである。ま 、外部インタフェースは、信号送受信を行 eSATAインタフェースと、電源供給を行うUSB ンタフェースである。

(APMの対応装置:その2)
 本発明は、外部装置に外付けして使用され 記憶装置に於いて、
 所定のデバイスインタフェースを備え、所 の目標回転数に制御されたスピンドルモー により回転される記憶媒体に対し少なくと データの再生を行う記憶デバイスと、
 外部装置からの電源供給機能を備えた所定 外部インタフェースとデバイスインタフェ スとの間で相互に信号を変換する変換制御 と、
 記憶デバイスに設けられ、電力セーブの度 い大きくなる順に第1及び第2消費電力管理 ードを有し、第2消費電力管理モードにスピ ドルモータの回転数を段階的に目標回転数 立ち上げるモード機能を付加した消費電力 理部と、
 変換制御部に設けられ、電源投入時に、記 デバイスの消費電力部に第2消費電力管理モ ードの設定を指示する消費電力管理モード指 示部と、
 記憶デバイスに設けられ、電源投入時に消 電力管理モード指示部からの指示により消 電力管理部で第2消費電力管理モードが設定 された際に、目標回転数より低い回転数を目 標値に設定してスピンドルモータの回転数を 立上げた後に、目標回転数を目標値に設定し てスピンドルモータの回転数を段階的に立ち 上げるスピンドルモータ起動制御部と、
を備えたことを特徴とする。

 ここで、消費電力管理モード指示部は、 源投入時に記憶デバイスに対して、第1フィ ールドに消費電力管理部を有効とする所定の パラメータを設定すると共に第2フィールド 第2消費電力管理モードの設定を指示する所 のパラメータを設定したコマンドを発行し 消費電力管理部に第3消費電力管理モードを 設定する。

 消費電力管理部は、ATAインタフェース対応 記憶デバイスに設けられたアドバンスパワ マネジメント機能であり、
 消費電力管理モード指示部は、電源投入時 記憶デバイスに対して、第1フィールドとな るフューチャーフィールドにアドバンスパワ ーマネジメント機能を有効とする所定のパラ メータを設定すると共に、第2フィールドと るセクタカウントフィールドに第2消費電力 理モードの設定を指示する所定のパラメー を設定したコマンドを発行し、アドバンス ワーマネジメント機能に第2消費電力管理モ ードを設定する。

 消費電力管理モード指示部を設けた変換制 部の汎用入出力ポートに、第1低消費電力管 理モードと第2消費電力管理モードのいずれ 一方のモード指示を選択するモード切替ス ッチを設ける。

 本発明によれば、電源投入時に、記憶デ イスとなるハードディスクドライブに設け スピンドルモータの目標回転数への立上げ 、目標回転数を段階的に設定して順次回転 を立上げることで、スピンドルモータ立上 に伴う消費電力のピークレベルを抑えなが 目標回転数に到達させることができる。

 これによってパーソナルコンピュータやサ バに準備されたUSBインタフェースの仕様で る500ミリアンペアを越えないか、越えても 時間で済むように消費電流を時間的に分散 せることができ、供給電力に限界をもつUSB スパワーであっても、電流供給不足に伴う ピンドルモータの起動エラーを引き起こす となく、高速回転のハードディスクドライ をパーソナルコンピュータやサーバにUSBケ ブルで外付けして安定した動作環境にて使 ことができる。

本発明の実施形態となるハードディス サブシステムを示した説明図 本実施形態の内部構成をパーソナルコ ピュータに外付けした状態で示した説明図 図2のハードディスクドライブの実施形 態を示したブロック図 図2のインタフェース変換基板の実装回 路を示した説明図 図4の変換制御LSIの実施形態を示したブ ロック図 本実施形態のハードディスクドライブ 実装されたスピンドルモータ多段階起動を むAPMモードの動作表を示した説明図 図6のAPM移行モードの制御内容を示した 説明図 本実施形態のハードディスクドライブ 実装されたスピンドルモータ多段階起動を むAPMモードの他の動作表を示した説明図 図8のAPM移行モードの制御内容を示した 説明図 本実施形態における電源投入時の起動 制御を示したフローチャート 本実施形態のスピンドルモータ多段階 起動による電源電流値の時間変化を示したタ イムチャート スピンドルモータ多段階起動のモード をスイッチ選択可能としたインタフェース変 換基板を示した説明図 図12の変換制御LSIの実施形態を示した ロック図 eSATAインタフェースとUSBインタフェー で外付けする他の実施形態となるハードデ スクサブシステムを示した説明図 図14の実施形態の内部構成をパーソナ コンピュータに外付けした状態で示した説 図 図15のインタフェース変換基板の実装 路を示した説明図 スピンドルモータ多段階起動のモード をスイッチ選択可能としたインタフェース変 換基板を示した説明図 目標回転数4200rpmにスピンドルモータ 回転を直接立ち上げた際の電源電流値の時 変化を示したタイムチャート 目標回転数7200rpmにスピンドルモータ 回転を直接立ち上げた際の電源電流値の時 変化を示したタイムチャート

 図1は本発明による記憶装置の実施形態と してポータブル型のハードディスクサブシス テムを示した説明図である。図1において、 ードディスクサブシステム10は、厚さが15~20 リメートル程度で掌サイズのブック型の筐 12を有し、筐体12の前部にUSBコネクタ14及びL EDを用いたインジケータ16を設けている。

 USBコネクタ14にはパーソナルコンピュー やサーバなどの外部装置からのUSBケーブル 接続され、USBコネクタ14に外部装置からのUSB ケーブルが接続されると、ハードディスクサ ブシステム10に対し電源が供給されて動作状 となる。

 図2は本実施形態におけるハードディスク サブシステムの内部構成をパーソナルコンピ ュータに外付けした状態で示した説明図であ る。図2において、本実施形態のハードディ クサブシステム10は、外部装置としてのパー ソナルコンピュータ18のUSBコネクタ20に対し USBケーブル22によりUSBコネクタ14で接続され 。

 ハードディスクサブシステム10の内部に インタフェース変換基板26が設けられ、イン タフェース変換基板26には後の説明で明らか するように、変換制御LSIが実装されている

 またハードディスクサブシステム10内に 、記憶デバイスとして動作するハードディ クドライブ30が設けられている。ハードディ スクドライブ30はデバイスインタフェースと て例えばパラレルATAインタフェース(PATAイ タフェース)を使用している。

 もちろん、PATAインタフェース以外にシリ アルATAインタフェース(SATAインタフェース)で あってもよい。ハードディスクドライブ30は 源コネクタ32とPATAコネクタ34を有し、それ れインタフェース変換基板26に接続されてい る。

 またハードディスクドライブ30には、ス ンドルモータを制御するスピンドルモータ 御部35の機能と、ATAインタフェースに対応し た機能として、アドバンスパワーマネジメン ト(APM)による低消費電力制御を実現する消費 力管理部36が設けられている。

 スピンドルモータ制御部35は、本実施形 のハードディスクドライブ30における目標回 転数が例えば7200rpmとした場合、電源投入に る起動時に、目標回転数7200rpmより低い回転 例えば3600rpmに目標値を設定して、スピンド ルモータの回転数を立ち上げた後、最終的な 目標回転数7200rpmに目標値を設定して、再び ピンドルモータの回転数を段階的に立ち上 る段階起動制御を行う。

 図3は図2のハードディスクドライブ30のブ ロック図である。図3において、ハードディ クドライブ(HDD)30は、ディスクエンクロージ 32と制御ボード34で構成される。ディスクエ ンクロージャ32にはスピンドルモータ36が設 られ、スピンドルモータ36の回転軸に磁気デ ィスク(記憶媒体)40-1,40-2を装着し、所定の目 回転数として例えば7200rpmで回転させる。

 またディスクエンクロージャ32にはボイ コイルモータ(VCM)38が設けられ、ボイスコイ モータ38はヘッドアクチュエータのアーム 端にヘッド42-1~42-4を搭載しており、ディス 媒体40-1,40-2の記録面に対するヘッドの位置 めを行う。

 ヘッド42-1~42-4は記録素子と読出素子が一 化された複合型のヘッドである。記録素子 は長手(面内)磁気記録型の記録素子または 直磁気記録型の記録素子が使用される。垂 磁気記録型の記録素子の場合、磁気ディス 40-1,40-2には、記録層と必要に応じて軟磁性 裏打ち層を備えた垂直記憶媒体を使用する 読出素子にはGMR素子やTMR素子などの磁気抵 素子を使用する。

 ヘッド42-1,42-2はヘッドIC44に対し信号線接 続されており、ヘッドIC44は上位装置となる ーソナルコンピュータやサーバからのライ コマンドまたはリードコマンドに基づくヘ ドセレクト信号で1つのヘッドを選択して書 みまたは読出しを行う。またヘッドIC44には 、ライト系についてはライトドライバが設け られ、リード系についてはプリアンプが設け られている。

 制御ボード34にはMPU46が設けられ、MPU46の ス48に対し、RAMを用いた制御プログラム及 制御データを格納するメモリ50、FROM等を用 た制御プログラムを格納する不揮発メモリ52 が設けられている。

 またMPU46のバス48には、ホストインタフェ ース制御部56、バッファメモリ60を制御する ッファメモリ制御部58、フォーマットとして 機能するハードディスクコントローラ62、ラ ト変調部及びリード復調部として機能する ードチャネル64、ボイスコイルモータ38及び スピンドルモータ36を制御するスピンドルモ タ駆動制御部54が設けられている。

 なお、制御ボード34の実装面積に応じて 各種制御回路である、MPU46、ホストインタフ ェース制御部56、バッファメモリ制御部58、 ードディスクコントローラ62及びリードチャ ネル64は、個々のLSI回路に構成することもで るし、例えばMPU46、ハードディスクコント ーラ62及びリードチャネル64を含む回路部66 ように、複数を選択して1つのLSI回路として 成することもできる。

 ハードディスクドライブ30は、パーソナ コンピュータやサーバ等のホストからのコ ンドに基づき書込処理及び読出処理を行う ここで、磁気ディスク装置における通常の 作を説明すると次のようになる。

 ホストからのライトコマンドとライトデ タをホストインタフェース制御部56で受け と、ライトコマンドをMPU46で解読し、受信し たライトデータを必要に応じてバッファメモ リ60に格納した後、ハードディスクコントロ ラ62で所定のデータ形式に変換すると共にEC C符号化処理によりECC符号を付加し、リード ャネル64におけるライト変調系でスクランブ ル、RLL符号変換、更に書込補償を行った後、 ライトアンプからヘッドIC44を介して選択し 例えばヘッド42-1のライトヘッドからディス 媒体に書き込む。

 このときMPU46からスピンドルモータ駆動 御部54にヘッド位置決め信号が与えられてお り、ボイスコイルモータ38によりヘッドをコ ンドで指示された目標トラックにシークし 後にオントラックしてトラック追従制御を っている。

 一方、ホストからのリードコマンドをホ トインタフェース制御部56で受けると、リ ドコマンドをMPU46で解読し、ヘッドIC44のヘ ドセレクトで選択されたリードヘッドから み出された読出信号をプリアンプで増幅し 後に、リードチャネル64のリード復調系に入 力し、パーシャルレスポンス最尤検出(PRML)な どによりリードデータを復調し、ハードディ スクコントローラ62でECC復号処理を行ってエ ーを訂正した後、バッフメモリ60にバッフ リングし、ホストインタフェース制御部56か らリードデータをホストに転送する。

 図4は図2のインタフェース変換基板26の実 装回路を示した説明図である。

 図4において、インタフェース変換基板26 は、変換制御LSI68、EEPROM70、電源制御IC72が けられている。変換制御LSI68には変換制御部 74と消費電力管理モード指示部76の機能が設 られている。

 またインタフェース変換基板26に対して 、ハードディスクサブシステム10に設けたUSB コネクタ14からの電源線及び信号線の接続が われている。

 USBコネクタ14には、VBUSピン78、グランド ン80、USB信号ピン82,84が設けられている。VBUS ピン78に対しては、USBケーブルの接続により ーソナルコンピュータからDC5ボルトで最大 費電流500ミリアンペアの仕様の電源が供給 れる。

 USBコネクタ14のVBUSピン78からはUSB電源線86 が引き出され、またグランドピン80からはUSB ランド線88が引き出され、それぞれ変換制 LSI68に電源電圧を供給する電源制御IC72に接 されると共に、ハードディスクドライブ30を 接続する電源コネクタ32に接続されている。

 またUSBコネクタ14のUSB信号ピン82,84からは USB信号線90,92が引き出され、変換制御LSI68に 続されている。また変換制御LSI68に対しては 、ハードディスクドライブ30のPATAコネクタ34 信号線接続されている。

 変換制御LSI68に設けた変換制御部74は、外 部装置となるパーソナルコンピュータの電源 供給機能を備えた外部インタフェースである USBインタフェースと、ハードディスクドライ ブ30のデバイスインタフェースであるPATAイン タフェースとの間で、相互に信号を変換する 。

 また消費電力管理モード指示部76は、電 投入時に、図2に示したハードディスクドラ ブ30に設けている消費電力管理部36に対し、 APMモードとして新たに設けられた特殊管理モ ード、あるいは既存のAPMモードに追加機能を 設けた特定モードの設定を指示し、この電源 投入時における特殊管理モードあるいは追加 機能を設けた特定モードの指示により、消費 電力管理部36によるAPMモードの1つとして、ス ピンドルモータ制御部35に対し、目標回転数7 200rpmより低い例えば3600rpmを第1段階の目標値 設定して、スピンドルモータの回転を立ち げた後に、目標回転数を最終的な目標値で る2段目の目標値7200rpmに設定して、再度ス ンドルモータの回転数を立ち上げる段階的 動制御を行わせる。

 このような変換制御部74及び消費電力管 モード指示部76の機能を実現する変換制御LSI 68としては、例えばCYPRESS社製のインタフェー ス変換LSIであるCY7C68300BまたはCY7C68301Bを使用 ることができる。

 図5は図4の変換制御LSIの実施形態を示し ブロック図である。図5において、変換制御L SI68には、USB物理層回路(USB PHY)94、USBシリア インタフェースエンジン96、FIFO(First-In First- Out)98,100、ATA/ATAPIコントローラ102、レジスタ ァイル104、バスコントローラ106、更に汎用 力ポートであるGP-IO108が設けられている。

 USB物理層回路94、USBシリアルインタフェ スエンジン96、FIFO98,100、ATA/ATAPIコントロー 102は、従来から知られている公知のUSBイン フェースとPATAインタフェースの変換回路部 ある。

 これに加えて本実施形態にあっては、シ アルEEPROM70の所定のアドレスに、ハードデ スクドライブ30に対し電源投入時にスピンド ルモータの目標値を多段階に設定して、段階 的に起動するためのAPMモードを指示するコマ ンドを発行するコマンドレジスタ110を記憶し ている。

 シリアルEEPROM70のコマンドレジスタ110は 電源投入時のブート処理により、バスコン ローラ106からのシリアルクロック(SCL)に同期 して1ビットずつ読み出され、レジスタファ ル104にコマンドレジスタ110-1としてロードさ れる。

 本実施形態にあっては、シリアルEEPROM70 コマンドレジスタ110に、ハードディスクド イブ30の電源投入時にスピンドルモータを段 階的に起動するための所定のパラメータが書 き込まれており、電源投入時のブート処理に よりレジスタファイル104にコマンドレジスタ 110-1としてロードした後に、コマンド内容をA TA-ATAPAコントローラ102によりハードディスク ライブ30側に送り、図2に示した消費電力管 部36に対しスピンドルモータを段階起動す ためのモードを設定する。

 このモード設定に基づきスピンドルモー 制御部35がスピンドルモータを目標回転数72 00rpmに向けて、例えば1段目は目標値を3600rpm して立ち上げ、続いて2段目として目標値を7 200rpmとして立ち上げる段階起動を行うことに なる。

 図6は本実施形態のハードディスクドライ ブ30に実装されたスピンドルモータ段階起動 含むAPMモードの動作表を示した説明図であ 、図7にAPM移行モードとその制御内容を一覧 で示す。

 図6のAPM動作表は、図2のハードディスク ライブ30に設けた消費電力管理部36の機能と て設定されている。図6において、APMモード はAPMモード0~3の4つのモードに分けられる。 のうちAPMモード0~2の3つのモードは、従来よ 実装されているAPMモードである。

 このAPMモード0~2に加え、本実施形態にあ ては、新たにスピンドルモータの段階起動 指示するための特殊管理モードとしてAPMモ ド3を追加している。

 既存のAPMモード0~2は、次のような低消費 力制御を行う。

 まずAPMモード0は次の手順でパワーセーブと なる。
(1) アイドル状態からT1秒を経過すると、VCM ックとするアクティブアイドルのパワーセ ブモードに入る。
(2) アクティブアイドルに入ってT2分を経過 ると、VCMロックに加え、ヘッドアクチュエ タを初期位置に戻すヘッドアンロードとな ローパワーアイドルに移行する。

 APMモード1はAPMモード0と同じであるが、 ーパワーアイドルに移行する時間がT2分では なくT1秒と短い点が相違する。

 APMモード2はAPMモード1に加え次の(3)のパワ セーブを行う。
(3) ヘッドアンロードとなるローパワーアイ ルに入ってからT1秒を経過すると、スタン イモードに移行してスピンドルモータを停 する。

 このような既存のAPMモードであるAPMモー 0~2に加え、本実施形態にあっては、スピン ルモータ多段階の起動のためのAPMモード3を 特殊管理モードとして新たに追加している。

 特殊管理モードとしてのAPMモード3は、APM モード2に更にローパワースタートを加えて り、ローパワースタートは図7のように、制 内容としてスピンドルモータ段階起動を含 でいる。

 したがって、図5に示した変換制御LSI68か 電源投入時にコマンドレジスタ110-1に基づ ハードディスクドライブ30に対しAPMモード3 指示すれば、特殊管理モードである新たに けたAPMモード3に基づくスピンドルモータ多 階起動制御とパワーセーブ処理が実行され ことになる。

 図6のAPM動作表におけるAPMモード0~3の指定 は、変換制御LSI68から発行するコマンドにお るセクタカウントフィールドの値で設定さ る。このコマンドのセクタカウントフィー ドにおける値は、APMモード0については「C0h -FEh」、APMモード1にあっては「80h-BFh」、APMモ ード2にあっては「01h-7Fh」であり、更に、新 に特殊管理モードとして追加したスピンド モータ段階起動を含むAPMモード3にあっては 「01h-3Fh」の値である。

 これら各モードにおけるセクタカウント ィールドの値は設定可能な範囲を示してお 、この範囲に含まれるいずれかの値を設定 ることで、それぞれのモードを指示するこ ができる。

 図5の変換制御LSI68によるAPMモードの指示 、変換制御LSI68における初期設定として、 ィーチャフィールドに予め指定された「APM 許可する」を意味するパラメータ例えば「X 05’」を設定すると共に、セクタカウント ィールドに、図6に示す例えばスピンドルモ タ多段階制御であれば、APMモード3における 「01h-3Fh」に含まれる特定の値、例えば「01h を設定しておく。

 このような設定を行うと、シリアルEEPROM7 0のコマンドレジスタ110のフィーチャフィー ドに、APM許可パラメータ「X/‘05’」とセク カウントフィールドにAPMモード3を指定する 「01h」が記憶保持され、電源投入時のブート 処理に伴ってレジスタファイル104にコマンド レジスタ110-1としてロードされた後、フィー ャフィールドの値「X‘05’」からAPM許可モ ドを認識し、この条件の下に、セクタカウ トフィールドにセットしている「01h」をセ トフィーチャコマンドをハードディスクド イブに発行することで、ハードディスクド イブに設けているAPM機能にAPMモード3の設定 を指示し、これによって、電源投入に伴いス ピンドルモータ制御部35はスピンドルモータ 多段階立ち上げ制御することになる。

 図8は本実施形態のハードディスクドライ ブに実装されたスピンドルモータ段階起動を 含むAPMモードの他の動作表を示した説明図で ある。図8のAPMモード動作表にあっては、APM ード自体はAPMモード0~2の3つであり、従来の ードと同じである。

 しかしながら、最もパワーセーブ度合の いAPMモード2につき、図9のAPM移行モードの 御内容の一覧に示すように、従来のスピン ルモータ停止のパワーセーブに加え、スピ ドルモータ段階起動の制御内容が付加され いる。

 このAPMモード2におけるスピンドルモータ 多段階の起動の制御は、図2に示したハード ィスクサブシステム10の消費電力管理部36に いて、インタフェース制御基板側の変換制 LSI68からAPMモード2の指示を受けた際に、ス ンドルモータ制御部35に対しスピンドルモ タの多段階起動を指示するように構成して けばよい。

 この図8のAPMモード動作表による機能にあ っては、従来のAPMモードを変更することなく 、特定のAPMモード、即ち最もパワーセーブの 度合の高いAPMモード2に、ハードディスクド イブ側でスピンドルモータ段階起動を行う 御を意味付けしておくことで、電源投入時 ハードディスクドライブにおけるスピンド モータの多段階起動を、変換制御LSI68からの APMモード2の指示で実行することができる。

 もちろん、図6におけるAPMモード0~2のいず れか、あるいは図8におけるAPMモード0,1のい れかのモードを電源投入時にハードディス ドライブに対し指示した場合には、スピン ルモータの多段階起動の指示は含まず、こ 場合にはスピンドルモータを予め定めた目 回転数に直接立ち上げる起動制御を行うこ になる。

 図10は本実施形態における電源投入時の ードディスクドライブにおける起動制御を したフローチャートである。図10において、 ハードディスクサブシステム10に対するUSBコ クタの接続により電源が投入されると、ハ ドディスクドライブ30は、ステップS1で自己 診断を行った後、ステップS2に進み、電源投 に伴う変換制御LSI68に設けている消費電力 理モード指示部76から指示されたモードが例 えば図6のAPMモード動作表に対応している場 、APMモード3か否かチェックする。

 ステップS2でAPMモード3を判別すると、こ はスピンドルモータの多段階起動制御の指 であることから、ステップS3に進み、第1段 の目標回転数N1として、最終的な目標回転 N2=7200rpmの例えば半分のN1=3600rpmを目標値に設 定して、スピンドルモータの起動を開始する 。

 続いてステップS4でスピンドルモータが 1段階の目標回転数N1となる定常回転に達す か否か監視しており、定常回転に達すると テップS5に進み、最終的な目標回転数である N2=7200rpmを目標値に設定して、再度スピンド モータの起動を開始する。

 続いてステップS6でスピンドルモータが 終目標回転数N2=7200rpmとなる定常回転に達す か否かチェックしており、定常回転に達し ならば、ステップS7でヘッドアセンブリィ 磁気ディスク記録面に対するローディング 行い、ステップS8で磁気ディスクに対するリ ードまたはライトの準備が完了するドライブ レディを判別した後、ステップS9で磁気ディ クのリードライトに必要なセルフキャリブ ーションを行い、一連の起動処理を完了し その後、ホストからのリードコマンドまた ライトコマンドを受信して、データの記録 生を行うことになる。

 一方、ステップS2でAPMモード3以外のモー を判別した場合には、ステップS3,S4をスキ プして、直接ステップS5に進み、最終的な目 標回転数であるN2=7200rpmを目標値に直接設定 て、スピンドルモータの起動を開始するこ になる。

 なおAPMモード3以外のモードが設定されて いる場合は、本実施形態のハードディスクサ ブシステム10を接続している外部装置として パーソナルコンピュータやサーバのUSBイン フェースが500ミリアンペアの消費電流の仕 ではなく、これに対し十分に大きな消費電 の供給機能を備えているような場合が想定 れる。

 図11は本実施形態のスピンドルモータ段 起動による電源電流値の時間変化を示した イムチャートである。図11にあっては、電源 投入による多段階起動として、第1段目の目 回転数N1をN1=3600rpm、第2段目の目標値をN2=7200 rpmと2段階に分けて起動した場合である。

 1段階目の起動時にあっては、ピーク電流 112はUSBインタフェースの最大消費電流である 500ミリアンペアを超えて600ミリアンペア付近 となる消費電流がごく短時間流れるだけであ り、USBインタフェースの仕様である500ミリア ンペアの消費電流の供給能力を十分に満足し ており、スピンドルモータの起動エラーとな るまでの電流不足を生ずることなく、第1段 の目標値であるN1=3600rpmに問題なく到達する とができる。

 目標回転数N1=3600rpmにスピンドルモータの 回転が達すると、電源電流値はピーク電流112 から低下し、3600rpmの定常回転では約300ミリ ンペアに安定する。

 続いて第2段階目の目標値としてN2=7200rpm 設定され、再度スピンドルモータの起動制 が行われる。この場合にも、既にスピンド モータは3600rpmで回転しており、これをN2=7200 rpmに立ち上げることから、第1段目の同じス ンドルモータの速度増加であり、第1段目と ぼ同様なピーク電流114を持つ電流時間変化 生じ、7200rpmの定常回転に達すると、300ミリ アンペア付近に安定することになる。

 このようなスピンドルモータの2段階の立 ち上げ制御により、直接7200rpmに立ち上げた 合には、図19に示したように、ピーク電流が 800ミリアンペアを超え、USBインタフェースの 仕様である500ミリアンペアの上限を大幅に超 えるために、供給電流不足を生じて、スピン ドルモータの立ち上げに失敗する頻度が高か ったものが、本実施形態にあっては、図11の うに、2段階に亘る立ち上げ制御でそれぞれ の消費電流はUSBインタフェースの仕様の最大 消費電流500ミリアンペアをごく短時間上回る だけで、十分な消費電流の供給を受けて、安 定して目標とする定常回転7200rpmに立ち上げ ことができる。

 また図11の本実施形態によるスピンドル ータの2段階立ち上げ制御にあっては、2段階 に分けてスピンドルモータを起動することか ら、その分、目標回転数7200rpmに達するまで 時間がかかることになるが、図19の直接立ち 上げ制御の時間と比べると、定常回転に達す るまでの時間は約1秒程度の違いしかなく、 接起動でスピンドルモータの起動に失敗す 頻度が増加する場合に比べ、1秒程度の起動 間の遅れは、実用上は問題にならない。一 、スピンドルモータの起動エラーが発生し 場合は、具体的なリカバリー手段が存在し いことから実用上大きな支障となる。

 図12はスピンドルモータの多段階起動の ード指示をスイッチ選択可能としたインタ ェース変換基板を示した説明図である。

 図12において、インタフェース変換基板26 の構成は図4の実施形態と同じであるが、こ に加えて、変換制御LSI68に設けている汎用入 出力ポートであるGP-IOポート108に対しモード 替スイッチ116を接続している。

 モード切替スイッチ116は、例えば図6に示 したAPMモード動作表の場合には、APMモード1 スピンドルモータ多段階起動を指示するAPM ード3のいずれか一方をスイッチ操作で選択 きるようにし、また図8のAPM動作表の場合に は、APMモード1とスピンドルモータ段階起動 含むAPMモード2のいずれか一方をスイッチ操 で切替選択できるようにしている。

 図13は図12の変換制御LSI68の実施形態を示 たブロック図であり、変換制御LSI68の構成 図5の実施形態と同じであるが、この実施形 にあっては、変換制御LSI68に設けているGP-IO ポート108に対しモード切替スイッチ116を外部 接続している。

 モード切替スイッチ116を設けた変換制御L SI68の場合には、シリアルEEPROM70のコマンドレ ジスタ110におけるフィーチャフィールドにつ いては、APMの許可を示すパラメータ「X‘05’ 」が格納されているが、セクタカウントフィ ールドについては空き状態となっている。

 このようなコマンドレジスタ110を電源投 に伴うブート処理でレジスタファイル104に マンドレジスタ110-1としてロードした際、GP -IOポート108に対するモード切替スイッチ116か らのスイッチ信号のHレベルかLレベルかに応 、コマンドレジスタ110-1のセクタカウント ィールドに、例えば図6のAPMモード動作表の 合にはモード1またはモード3に対応したセ タカウントフィールドの値をセットした後 セットフィーチャコマンドをハードディス ドライブ30に発行して、モード切替スイッチ 116に基づいて設定したAPMモードを指示するこ とになる。

 例えばモード切替スイッチ116からのスイ チ信号がHレベルの場合、コマンドレジスタ 110-1のセクタカウントフィールドには、図6の APMモード1におけるセクタカウントフィール の値の中の特定値例えば「80h」がセットさ 、一方、モード切替スイッチ116のスイッチ 号がLレベルの場合には、図6のAPMモード3に けるセクタカウントフィールドの範囲の値 えば「01h」がセットされる。

 これによって、モード切替スイッチ116の 替えに応じ、APMモード1によるスピンドルモ ータの直接起動またはAPMモード3によるスピ ドルモータの段階起動をハードディスクド イブに対し指示することができる。

 もちろん、図8のAPM動作表の場合には、モ ード切替スイッチ116のスイッチ信号がHレベ のときAPMモード1を指示し、スイッチ信号がL レベルのときAPMモード2即ちスピンドルモー の段階起動を含むモードを指示することに る。

 図14はeSATAインタフェースとUSBインタフェ ースで外付けする他の実施形態となるハード ディスクサブシステムを示した説明図である 。図14において、この実施形態のハードディ クサブシステム10は、筐体12の前面に、USBコ ネクタ14に加え、eSATAコネクタ118を設けてお 、更にインジケータ16を設けている。外部装 置となるパーソナルコンピュータやサーバに 対し、USBケーブル及びeSATAケーブルを使用し ハードディスクサブシステム10が接続され 。

 図15は図14の実施形態の内部構成をパーソ ナルコンピュータに外付けした状態で示した 説明図である。図15において、ハードディス サブシステム10にはインタフェース変換基 26とハードディスクドライブ30が設けられて り、インタフェース変換基板26に対しハー ディスクドライブ30は電源コネクタ32とPATAコ ネクタ34で接続されている。

 ハードディスクドライブ30には、図2の実 形態と同様、スピンドルモータ制御部35と 費電力管理部36が設けられる。電源投入時に インタフェース変換基板26から図6のAPMモード 3の指示または図8のAPMモード2の指示を消費電 力管理部36で受けた際に、スピンドルモータ 御部35に対しスピンドルモータの多段階起 を指示し、例えば目標回転数7200rpmに対し、 1段目は3600rpmを目標値として立ち上げ、そ 後に7200rpmを目標値として立ち上げる2段階起 動を行う。

 ハードディスクサブシステム10に設けたUS Bコネクタ14は、USBケーブル22を介してパーソ ルコンピュータ18のUSBコネクタ20に接続され ている。

 一方、インタフェース変換基板26を接続 たeSATAコネクタ118は、eSATAケーブル122を介し パーソナルコンピュータ18のeSATAコネクタ120 に接続されている。

 パーソナルコンピュータ18は、USBケーブ 22により、USBバスパワーとしてDC5ボルトで最 大消費電流500ミリアンペアの電源を供給して おり、このためUSBコネクタ14からはUSB電源線 USBグランド線の2本が電源供給線として引き 出され、インタフェース変換基板26及びハー ディスクドライブ30に対する電源供給を行 ている。

 図16は図15のインタフェース変換基板の実 装回路を示した説明図である。図16において インタフェース変換基板26には、変換制御LS I140、EEPROM142及び電源制御IC72が設けられてい 。

 変換制御LSI140には変換制御部144と消費電 管理モード指示部146の機能が設けられてい 。変換制御部144は、図15のハードディスク ライブ30のデバイスインタフェースがPATAイ タフェースであり、外部装置としてのパー ナルコンピュータ18のインタフェースがeSATA ンタフェースであることから、PATAインタフ ェースとeSATAインタフェースとの間の信号変 を行っている。

 また消費電力管理モード指示部146は、図4 に示した消費電力管理モード指示部76と基本 に同じであり、電源投入時にEEPROM142のコマ ドレジスタをロードし、コマンドレジスタ フィーチャフィールドにAPM許可を示すパラ ータ「X‘05’」が設定されており、また、 のセクタカウントフィールドにスピンドル ータ段階起動を指示するパラメータ、具体 には図6のAPMモード3におけるセクタカウン フィールドの値、または図8のAPMモード2にお けるセクタカウントフィールドの値のセット に基づき、セットフィーチャコマンドをハー ドディスクドライブ30に発行し、スピンドル ータの多段階起動を指示することで、スピ ドルモータを例えば3600rpmと7200rpmの2段階の 標値に分けて段階的に起動することで立ち げている。

 USBコネクタ14からは、USB電源線86とUSBグラ ンド線88がVBUSピン78及びグランドピン80から き出され、電源制御IC72とハードディスクド イブ30を接続する電源コネクタ32のそれぞれ に接続している。

 一方、eSATAコネクタ118は信号ピン124,126,128 ,130を持ち、信号ピン124,126から引き出された 号線132,134により例えばハードディスクドラ イブ側に対する下り回線を構成し、信号ピン 128,130から引き出された信号線136,138で外部装 に対する上り信号回線を構成し、この下り 線と上り回線を1レーンとして設けている。

 このようにパーソナルコンピュータ18とeS ATAケーブル122及びUSBケーブル22で接続するハ ドディスクサブシステム10にあっては、USB ンタフェースによる電源供給で動作し、デ タについてはeSATAインタフェースによる高速 転送を可能としている。

 なお、図15のハードディスクサブシステ 10に設けたハードディスクドライブ30のデバ スインタフェースとしてはPATAインタフェー スを使用しているが、この代わりにSATAイン フェースを使用してもよく、この場合には 図16の変換制御LSI140に設けている変換制御部 144はeSATAインタフェースとSATAインタフェース の信号変換を行うこととなり、PATAコネクタ34 としてはSATAコネクタを使用することになる

 図17は図14のeSATAインタフェースとUSBイン フェースで外付けする実施形態につき、ス ンドルモータ段階起動のモード指示をスイ チ選択可能としたインタフェース変換基板 示した説明図である。

 図17において、インタフェース変換基板26 は図16の実施形態と同じであるが、これに加 て、変換制御LSI140のGP-IOポート148にモード 替スイッチ150を新たに設けている。モード 替スイッチ150を設けたインタフェース変換 板26の基本的な機能は図12の実施形態と同じ あり、変換制御LSI140がeSATAインタフェース PATAインタフェースの信号変換を行っている が相違するだけである。

 モード切替スイッチ150は、スイッチ切替 によりスイッチ信号としてHレベル出力とL ベル出力を生じ、例えば図6のAPMモード動作 の場合には、Hレベル出力でAPMモード1を選 してスピンドルモータの直接起動を指示し またLレベル出力でAPMモード3を選択してスピ ンドルモータ段階起動を指示する。

 また図8のAPMモード動作表の場合には、モ ード切替スイッチのHレベル出力でAPMモード1 選択してスピンドルモータの直接起動を指 し、Lレベル出力でAPMモード2を選択してス ンドルモータ段階起動のモードを指示する とになる。

 なお、図14~図17の実施形態にあっては、 源供給機能を持たないeSATAインタフェースを 持つパーソナルコンピュータやサーバに対し ハードディスクサブシステム10を接続して使 するため、USBインタフェースを利用した電 供給を受けているが、USBインタフェース以 に専用の電源アダプタを使用してもよく、 の場合、使用する電源アダプタの最大消費 流がUSBインタフェースと同じ例えば500ミリ ンペアと小さい場合に、本実施形態が有効 ある。

 また上記の実施形態は、目標回転数7200rpm に対し、1段目を3600rpmとし、2段目を7200rpmと て、2段階に目標値を設定して立ち上げる制 を例にとるものであったが、更に3段階、4 階と目標値を段階的に設定して立ち上げる うにしてもよい。これは、目標回転周波数 7200rpmから更に高い回転周波数となった場合 は目標値を3段階以上に設定してスピンドル モータを立ち上げれば効果的である。

 また上記の実施形態にあっては、図11の 源電流値の時間変化に示したように、1段目 目標値による立ち上げが完了し、ピーク電 112が定常電流に戻ってから、2段目の目標値 の設定による立ち上げを開始しているが、ト ータル的な起動時間を短くするため、ピーク 電流112,114が重複しない時間間隔、例えばピ ク電流112が低下している途中で2段目の目標 を設定して起動を開始することで、段階起 であっても、トータル的な起動時間を必要 小限に抑えることができる。

 また上記の実施形態は記憶デバイスとし ハードディスクドライブを内蔵したハード ィスクサブシステムを例にとるものであっ が、記憶デバイスとして光ディスクドライ を内蔵した光ディクスサブシステムについ も、そのまま適用することができる。

 また本発明はその目的と利点を損なうこ のない適宜の変形を含み、更に上記の実施 態に示した数値による限定は受けない。




 
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