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WO2004049147A1 - 省電力制御システムおよび省電力制御方法 - Google Patents

省電力制御システムおよび省電力制御方法 Download PDF

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WO2004049147A1
WO2004049147A1 PCT/JP2002/012275 JP0212275W WO2004049147A1 WO 2004049147 A1 WO2004049147 A1 WO 2004049147A1 JP 0212275 W JP0212275 W JP 0212275W WO 2004049147 A1 WO2004049147 A1 WO 2004049147A1
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WO
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data
data storage
power saving
access frequency
request
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PCT/JP2002/012275
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French (fr)
Inventor
Yoshihiko Kaiju
Shoichi Yoshida
Yoshitaka Murakawa
Akio Futamata
Katsuyoshi Ito
Original Assignee
Fujitsu Limited
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Publication date
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Priority to PCT/JP2002/012275 priority patent/WO2004049147A1/ja
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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
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the present invention relates to a power saving control system and a power saving control method in a system including a plurality of electric devices having different response request speeds, and particularly to a power saving control system and a power saving control method in a system including a plurality of data storage devices.
  • a power saving control system and a power saving control method in a system including a plurality of data storage devices are particularly to a power saving control system and a power saving control method in a system including a plurality of data storage devices.
  • multiple data storage devices are used to record large volumes of online real-time information. This is because a single device cannot meet the performance requirements. A large amount of data is shared and stored in these devices, but in that case, data is often classified from the viewpoint of data management without considering the characteristics of the data, especially access frequency and response time. Was. With this classification method, there was no problem if the amount of online real-time data was relatively small, but as the amount of data increased and the number of data storage devices increased, the power consumption for waiting for data transfer became enormous. It became a problem from the viewpoint of environmental protection.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the data storage system disclosed in the above publication.
  • the data storage system includes a computer 110 and four hard disks (hereinafter referred to as HDDs) # 1 to # 4 as external data storage devices.
  • HDDs hard disks
  • Computer 110 is an Operating System (OS) 1
  • the OS 130 includes an input / output control unit 131, a motor start / stop control unit 132, and a cache control unit 133.
  • the input / output control means 13 1 and the cache control means 13 3 It controls input / output to / from each HDD in HDD group 120 according to the set access frequency.
  • the motor start / stop control means 1 32 controls the start / stop of a motor as a drive device of the HDD.
  • the idle time detecting means 140 detects an input signal idle time to the HDD group 120.
  • the input / output monitoring means 150 monitors input / output of data from the OS 130 to the HDD, and records the number of times of input / output per unit time for each HDD for each measurement and each data.
  • the frequently accessed data is temporarily moved to the frequently accessed HDD detected by the input / output monitoring means 150, thereby reducing the access frequency. Produces low HD D. Further, the time during which there is no access to the HDD is measured by the idle time detecting means 140, and if the length of the time is equal to or greater than a predetermined value, the motor start / stop control means 13 2 controls the HDD. Control to completely stop the spindle motor. In this way, the wasted power of HDDs is reduced.
  • An object of the present invention is to provide a power saving control method and a power saving control method that can achieve a greater energy saving effect while maximally satisfying a high-speed response request of a data storage device by a user.
  • a method provided by the first aspect of the present invention classifies a plurality of data storage devices according to a request response speed for responding to an access request to the plurality of data storage devices, and A power saving control method for a data storage device, comprising the step of setting the data storage device to a power saving mode at a level corresponding to a required response speed.
  • the data storage device is further classified according to the access frequency request level, and the data storage device is classified into a level corresponding to the data access frequency request level.
  • a power saving control method further comprising the step of setting a power saving mode.
  • the access frequency request level of the data stored in the data storage device changes to a value not less than a predetermined range
  • the access frequency is changed.
  • a power saving control method for transferring to a data storage device corresponding to the required level is provided.
  • a power saving control system for performing the method according to any one of the first to third aspects.
  • a plurality of electric devices are classified according to a request response speed for responding to an access request to the plurality of electric devices. And a step of setting those electric devices to a power saving mode at a level corresponding to a required response speed. Also provided is a method and system for controlling power saving of electric devices.
  • a required response speed is set as, for example, a data attribute to data to be processed, and the data attribute of the data is referred to to set the required response speed.
  • Data that requires the same response speed as the data attribute is stored in the same data storage device, for example,
  • the energy saving mode of each data storage device such as an HDD is set according to the response speed attribute of the stored data. Specifically, some HDDs that require the fastest response do not set the energy-saving mode, and HDDs that have the longest response time have advanced energy-saving modes such as completely stopping disk rotation. Set.
  • an advanced energy saving mode can be set for an HDD corresponding to a low-speed response request, so that the energy saving effect of the entire system can be exhibited.
  • the data stored in that HDD was accessed.
  • a response time of several tens of seconds is required in some cases, failing to meet the system requirements and customer needs.
  • the HDD storing data requiring a high-speed response is set to the low-level energy-saving mode, so that the request for the high-speed response is satisfied. Can be done.
  • a key to data is provided.
  • the HDD that stores the data is determined according to the response speed and access frequency of the data.
  • the response speed is not taken into account as in the past, even if the data does not require a very fast response, if the access frequency is high, the HDD is in the high energy saving mode, so the low energy saving mode cannot be set.
  • the method according to the second aspect capable of maintaining an optimal system even when a change occurs in the characteristics of data. That is, if the characteristics of the access frequency measured by the system are different from the attributes of the data storage device in which the data is stored, the data is transferred to the storage device corresponding to the access frequency to maintain the energy saving effect. it can.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a power saving control system according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the outline of the operation of the power saving control system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a table showing the classification of the request response speed of the HDD in FIG.
  • FIG. 4 is a table showing the classification of the setting access frequency of the HDD in FIG.
  • FIG. 5 is a table showing the power consumption for each state of the HDD in FIG.
  • FIG. 6 is a table showing classifications of the energy saving modes of the HDD in FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a power saving control method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a table showing the difference between the energy saving mode control according to the related art and the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a power saving control method according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a table showing the difference between the energy saving mode control according to the first embodiment and the energy saving mode control according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of a conventional power saving control system. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a block diagram of a power saving control system according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention.
  • This system consists of a computer (or controller) 1 operated by program control, and 12 HDDs (# 1A to # 4A, # 1B to # 1) as external data storage devices. 4B, # 1C to # 4C, hereafter described as # 1 to # 4 if they can be described in common) and an input device 3 for inputting input signal idle time and data. It has.
  • the input / output device 3 is realized by a keyport ⁇ ATM terminal or the like.
  • the computer 1 includes an operating system (OS) 11, an HDD number reading means 12, an input / output monitoring means 13, a data moving means 14, and an idle time detecting means 15. .
  • OS operating system
  • the OS 11 includes an input / output control unit 11 1 and a power saving control unit 112.
  • the input / output control means 1 1 1 divides the data by the request response speed, in the second embodiment of the present invention, by the request response speed and the set access frequency, Control to input / output data to / from D.
  • the power saving control means 1 1 2 performs power saving control of a plurality of HDDs in HDD group 2 (hereinafter referred to as HDD 2).
  • the power saving control for example, there is a control for starting and stopping a motor as a drive device of the HDD.
  • the HDD number reading means 12 replaces the number of the HDD to which data is input / output with the number of the HDD moved by the data moving means 14.
  • the input / output monitoring means 13 monitors the input / output of data to / from the HDD via the input / output control means 111 in the OS 11 and determines the number of times of data input / output per unit time for each HDD. It is recorded every measurement and every data input / output.
  • the data transfer means 14 stores the number of the HDD of the storage destination of each data, and in the second embodiment of the present invention, the access frequency request level set for each HDD in the HDD 2, The data stored in the HDD, which is different from the measured access frequency request level, is moved to the HDD of the access frequency request level set in the measured value range.
  • the idle time detecting means 15 is the same as that according to the second embodiment of the present invention. Then, the idle time of the input signal from the input device 3 to the HDD 2 is detected.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating the outline of the operation of the system shown in FIG. In the figure, in step S21, data is input from the input device 3 to the computer 1.
  • step S22 the data is classified according to the request / response.
  • the data is classified by the request response speed by referring to the attribute in the data by the input / output control unit 111 according to the first embodiment
  • the output control means 111, the input / output monitoring means 13 and the idle time detecting means 15 refer to the attributes in the data to classify the data according to the required response speed, and access frequency in the same manner as in the prior art described above. Classify by request level.
  • the data in each HDD is transferred by the data moving unit 14 as necessary. Move to another HDD.
  • step S23 data is input to the corresponding HDD according to the data classification.
  • step S24 power saving control is performed for each HDD.
  • FIG. 3 is a table showing the classification of the request response speed of the HDD in FIG.
  • the request response speed characteristics of data stored in HDDs # 1 to # 4 are classified into the groups of HDDs whose request response speed is less than 0.1 second, as shown in Fig. 3.
  • # 2 for groups of HDDs longer than 1 second and less than 1 second, # 3 for groups of HDDs longer than 1 second and less than 10 seconds, # 3 Predefine the group as # 4.
  • FIG. 4 is a table showing the classification of the setting access frequency of the HDD in FIG. As shown in Fig. 4, the frequency of setting access in the HDD of group # 4 is as follows: # 4A is less than 1000 seconds, # 4B is more than 1000 seconds and less than 10,000 seconds, and # 4C is more than 10,000 seconds. Define it.
  • FIG. 5 is a table showing the power consumption for each HDD state shown in FIG. As shown in FIG. 5, in this example, the normal power consumption of the HDD is 5 W, and the power consumption at startup is 1 OW.
  • Fig. 6 is a table showing the classification of the energy saving mode of the HDD in Fig. 1.
  • the power consumption and the start-up time in the energy saving modes 1 to 3 are 4.9 steps 0.3 seconds, 4 W, 3 seconds, and 0.1 W, respectively. And 30 seconds in advance.
  • the state in which the normal power consumption of 5 W is used is defined in advance as the energy saving mode 0.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a power saving control method according to the first embodiment of the present invention.
  • step S71 data is input from the input device 3 to the computer 1, and in step S72, the input / output control means 11 1 sets the request response speed RS of the input data to 0.1. Is determined to be less than 0.1 second, and if not less than 0.1 second, it is determined in step S73 whether the request response speed RS is 0.1 second or more and less than 1 second, and if not, step S7 is performed. At 4, it is determined whether the request response speed is 1 second or longer and shorter than 10 seconds.
  • step S72 If the request response speed RS is less than 0.1 second in the judgment in step S72, the data is input to the # 1 HDD in step S75, and the energy saving mode is set to 0 as shown in FIG. Set to.
  • step S73 If the request response speed RS is 0.1 seconds or more and less than 1 second in the judgment of step S73, input the data to # 2 HDD in step S76. , Set the energy saving mode to 0 as shown in FIG.
  • step S74 If the request response speed RS is 1 second or more and less than 10 seconds in the judgment of step S74, the data is input to the # 3 HDD in step S77, and the energy saving mode is set to 1 as shown in FIG. Set to.
  • step S74 If the request response speed RS is equal to or longer than 10 seconds in the judgment in step S74, the data is input to the # 4 HDD in step S78, and the energy saving mode is set to 2 as shown in FIG. I do.
  • data input / output to / from the computer 10 using the input device 3 or the output device (not shown) is input for each request response speed.
  • the output is controlled using the output control means 111 and is input to the HDD corresponding to the requested response speed in the HDD group 2 or output from the HDD.
  • the startup time of each of the energy-saving modes 1, 2, and 3 is 0.3 seconds. It takes longer than the required response speed of 0.1 second, such as 3 seconds and 30 seconds, so the HDD cannot be set to energy saving modes 1 to 3, but only to energy saving mode 0. I can't. Therefore, the power consumption is always 5 W even for data input / output with a slow request response speed.
  • data with a request response speed of 1 second or more and less than 10 seconds is input / output in the HDD # 3 as shown in FIG.
  • energy-saving mode 1 with a startup time of 0.3 seconds is a startup time shorter than this request response speed, so that HDD # 3 can be set to energy-saving mode 1.
  • a # 4 HDD with a request response speed of 10 seconds or more can be set to the energy-saving mode 2 in which the startup time is 3 seconds, which is shorter than the request response speed.
  • FIG. 8 shows an energy saving module according to the above-described conventional and the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a table showing differences in the mode control. As shown in the figure, the energy saving mode is 0 in any HDD group, but according to the first embodiment of the present invention, the HDDs # 3 and # 4 are in the energy saving modes 1 and 2. Each can be set, and significant energy savings can be realized. Next, a second embodiment of the present invention will be described.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a power saving control method according to the second embodiment of the present invention.
  • the access frequency AS set in step S91 is 1000.
  • step S92 it is determined whether the set access frequency AS is more than 1000 seconds and less than 10,000 seconds.
  • step S91 If the set access frequency AS is less than 1000 seconds in step S91, the data is input to # 4AHDD in step S93, and the energy saving mode is set to 2 as shown in FIG.
  • step S92 If the set access frequency AS is 1000 seconds or more and less than 10,000 seconds in step S92, the data is input to # 4 BHDD in step S94, and the energy saving mode is 2 as shown in Fig. 10. Set to.
  • step S92 If the set access frequency AS is 10,000 seconds or more in step S92, the data is input to # 4CHDD in step S95, and the energy saving mode is set to 3 as shown in FIG.
  • FIG. 10 is a table showing the difference between the energy saving mode control according to the first embodiment and the energy saving mode control according to the second embodiment.
  • data is input / output means 111, input / output monitoring means 13 and idle time detection means 15 according to the level of the request response speed and the set access frequency.
  • Is used to control the input and output to and from the HDD For example, three types of jobs that have a request response speed of 20 seconds and an access frequency of every 200 seconds, every 2000 seconds, and every 20000 seconds are executed simultaneously.
  • the request response speed is 20 seconds
  • all the HDDs of # 4A to # 4C have a lower speed than the request response speed as shown in the upper part of the table in FIG. It will be set to energy saving mode 2 (Fig. 6), which defines a shorter startup time of 3 seconds.
  • the startup time is 3 seconds, which is shorter than the required response speed of 20 seconds, so the required response speed satisfaction is 100%.
  • the normal power consumption of the three types of jobs is 4 W
  • the power consumption at startup is 10 W
  • the startup time is 3 seconds
  • the number of accesses is 11 1.
  • W * 20000 seconds 2 4 0 0 0 bits-second
  • the power consumption can be reduced by 32% compared to the case where all the energy saving modes are set to 2.
  • the access frequency will increase.
  • the access frequency may differ from the set value.
  • the access frequency classified by the system according to the second embodiment has a different value as measured by the input / output monitoring means 13, the data is moved. The value is moved by the means 14, the data is written to the HDD having a predetermined access frequency, and registered in the HDD reading means 12. By performing such processing, fine and accurate energy saving control can be performed.
  • the HDD has been described as an example.
  • another data storage device such as an MO disk or a DVD disk, or a request response speed or an access frequency different from the request response speed and the access frequency may be different. It is also possible to apply the present invention to a system provided with the electrical equipment.
  • data is divided into groups according to required response time and access frequency, and individual data storage devices and other electric devices are allocated to each group.
  • Set higher-level power-saving modes for data storage devices and other electrical equipment to which data with a longer response time or data that is accessed less frequently is assigned.
  • various levels of power saving functions can be set for data storage devices and other electrical devices, and efficient energy savings can be realized.

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Description

' 明 細 書 省電力制御システムおよび省電力制御方法 技術分野
本発明は、 応答要求速度の異なる複数の電気装置からなるシステ ムにおける省電力制御システムおよび省電力制御方法に関し、 特に 複数のデータ格納装置を具備したシステムにおける省電力制御シス テムおよび省電力制御方法に関する。
近年の情報通信技術の急速な発展により、 社会の情報化も急速に 高度化し、 その取り扱う情報量は非常に増大した。 インターネッ ト の普及もあり、 特にオンラインで极われる情報量は飛躍的に増加し 、 そのためのデータサーバシステムの数も著しく増加している。 そ の多く は、 程度の差こそあれ、 稼動中はリ アルタイ ム処理が要求さ れる。
このデータサーバに現在使用されているデータ格納装置の多く は 磁気ディスク装置である。 この磁気ディスク装置の増加、 それもォ ンラインリ アルタイム対応のデータ格納装置の増加は必然的に消費 電力の増加をもたらしている。 無論、 個々の装置の省エネルギー技 術は進んでおり、 いわゆる省電力モー ドなどの機能も具備されてい る。 しかし、 現在の情報化社会に要求されるデータ量の増大は、 省 エネルギー技術の進展を凌駕する勢いである。 また、 高速応答の二 ーズの高ま りに応じてデータ格納装置への頻繁なアクセスがなされ るので、 省エネモー ドを十分有効に活用できない状況にある。 本発 明はオンラインデータ格納装置に対する高速応答の要求と、 省エネ ルギ一機能の活用を両立させる手段を提供するものである。 背景技術
参照文献
特開 2001- 93220号公報
特開 2000- 215002号公報
特開平 11-73710号公報
一般に大容量のオンラインリアルタイム情報の記録には、 複数の データ格納装置が使用されている。 一台の装置では、 性能面の要求 を満たせないからである。 それらの装置に対して多くのデータを分 担して記憶させるが、 その場合、 データの特質、 特にアクセス頻度 や応答時間を考慮せずに、 データの管理の観点などから分類するこ とが多かった。 この分類方法では、 オンライ ンリ アルタイムデータ の量が相対的に少ない内は問題なかったが、 データ量が増えてデー タ格納装置の台数が増加すると、 データ受渡しの待機のための消費 電力が膨大になり、 環境保護の観点から問題となってきた。
この問題の解決策と して、 上記特開 2001-93220号公報に記载のデ ータ格納装置の制御方法が提案されている。
図 1 1 は上記公報に開示されているデータ格納システムの構成を 示すブロ ック図である。 同図において、 データ格納システムはコン ピュータ 1 1 0 と、 外部データ格納装置と しての 4台のハー ドディ スク（以下、 H D Dと称する） # 1 〜 # 4を含む11 0 0グループ 1
2 0 とを備えている。
コンピュータ 1 1 0は、 オペレーティ ング ' システム ( O S ) 1
3 0 と、 アイ ドル時間検出手段 1 4 0 と、 入出力監視手段 1 5 0 と を備えている。
O S 1 3 0は、 入出力制御手段 1 3 1 と、 モータ起動停止制御手 段 1 3 2 と、 キャッシュ制御手段 1 3 3 とを備えている。
入出力制御手段 1 3 1 とキヤッシュ制御手段 1 3 3は、 データの 入出力を、 設定ァクセセス頻度別に H D Dグループ 1 2 0内の各 H D Dに入出力させる制御をする。
モータ起動停止制御手段 1 3 2は、 HDDの駆動装置と してのモ ータを起動させたり停止させたりする制御をする。
アイ ドル時間検出手段 1 4 0は、 HDDグループ 1 2 0への入力 信号アイ ドル時間を検出する。
入出力監視手段 1 5 0は、 O S 1 3 0から HDDへのデータの入 出力を監視し、 各 HDD毎の単位時間当たりの入出力回数を、 計測 毎及びデータ毎に記録する。
次に図 1 1のシステムの動作においては、 入出力監視手段 1 5 0 によ り検出されたアクセス頻度の高い H D Dに、 ァクセス頻度の高 いデータを一時的に移動することにより、 アクセス頻度の低い HD Dを作り出す。 さらに、 HD Dへのアクセスのない時間をアイ ドル 時間検出手段 1 4 0により計測して、 その時間の長さが所定の値以 上であればモータ起動停止制御手段 1 3 2によ り HDDのスピンド ルモ一タを完全に停止する制御を行う。 これにより HDDの無駄な 電力を抑えるようにしている。
しかし、 アクセス頻度だけを考慮すると、 アクセス頻度が少なく ても高速な応答が必要なデータの場合、 アクセス頻度が少ない H D Dにデータがあるため、 スピンドルモータの起動時間を要し、 高速 応答ができないという課題があった。
すなわち、 上記公報に記載の発明は、 アクセス頻度のみを考慮し ているが、 アクセス頻度は低くても高速アクセスが要求されるデー タが存在し、 このデータが H D Dのスピン ドルモータの停止した H DDに移動され格納されると、 要求される応答時間での動作を実現 できないという問題が生ずる。 また、 高速応答の要求はデータ格納 装置側の計測によ り 自動的に判断することは極めて困難で、 上記公 報でのアクセス頻度の内容を拡大して適用し、 この問題を解決する ことはできない。 発明の開示
本発明は、 ユーザによるデータ格納装置の高速応答要求を最大限 満たしながら、 同時によ り大きな省エネルギー効果を奏する省電力 制御方法およびを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、 本発明の第 1の態様により提供され る方法は、 複数のデータ格納装置に対するアクセス要求に応答する 要求応答速度に応じて複数のデータ格納装置を分類し、 それらのデ ータ格納装置を、 要求応答速度に対応したレベルの省電力モードに 設定する、 というステップを備えることを特徴とするデータ格納装 置の省電力制御方法である。
本発明の第 2の態様により、 上記第 1の態様において、 アクセス 頻度の要求レベルに応じてデータ格納装置をさ らに分類し、 データ 格納装置を、 データのアクセス頻度要求レベルに対応したレベルの 省電力モードに設定する、 というステップを更に備える省電力制御 方法が提供される。
本発明の第 3の態様によ り、 上記第 2の態様において、 データ格 納装置に格納されたデータのアクセス頻度要求レベルが予め定めら れた範囲以上に変化した場合は、 データをアクセス頻度要求レベル に対応するデータ格納装置に移し変える省電力制御方法が提供され る。
本発明の他の態様によ り、 上記第 1から第 3の態様のいずれかの 方法を実施するための省電力制御システムも提供される。
さらに、 本発明の他の態様により、 複数の電気機器に対するァク セス要求に応答する要求応答速度に応じて複数の電気機器を分類し 、 それらの電気機器を、 要求応答速度に対応したレベルの省電力モ ードに設定する、 というステップを備えることを特徴とする電気機 器の省電力制御方法およびシステムも提供される。
より詳細には、 第 1の態様によれば、 処理の対象となるデータに 対し、 必要とされる応答速度を例えばデータ属性として設定してお き、 そのデータのデータ属性を参照して、 そのデータ属性と同等の 応答速度が要求されるデータを同一のデータ格納装置である例えば
HDDに格納する。 次いで、 格納されたデータの応答速度の属性に 従い、 各 HDDなどのデータ格納装置の省エネルギーモードを設定 する。 具体的には最も高速な応答が要求される一部の HDDでは省 エネルギーモードを設定せず、 最も長い応答時間が許容される HD Dでは、 ディスクの回転を完全に停止するなど高度な省エネルギー モードを設定する。
この方法により、 従来のように全ての HDDに応答時間を無視し てデータを格納し、 結果として殆どの HD Dが高速応答の要求に対 応するため常に定常運転をしている場合に比べ、 本発明によれば、 低速応答要求に対応する HDDを高度な省エネモー ドを設定できる ので、 システム全体と しての省エネ効果を発揮できる。
本発明による方法を採用せずに、 例えば従来のよ うにアクセス頻 度のみに着目し、 個別の HD Dに高度な省エネモー ドを設定すると 、 その HD Dに格納されたデータにアクセスがあった場合に、 場合 によっては数十秒の応答時間がかかり、 システムの要件、 顧客の二 ーズを満たせない。 これに対し、 本発明の第 1の態様によれば、 高 速応答が要求されるデータが格納されている HDDは低レベルの省 エネモー ドに設定されているので、 高速応答の要求を満たすことが できる。
本発明の第 2.の態様によれば、 第 1の態様に加え、 データへのァ クセス頻度も勘案するこ とによ り、 データの応答速度とアクセス頻 度に対応してそのデータを格納する H D Dを決定する。
従来のように、 応答速度を考慮しない場合は、 さほど高速応答を 要求しないデータでも、 アクセス頻度が高いと、 H D Dは高い省ェ ネモードになっているので、 低省エネモードにすることができない
。 この結果、 システムの省エネ効果が減じる。
これに対し、 本発明の第 2の態様によれば、 アクセス頻度に加え
、 応答速度も考慮して H D Dに格納することによ り、 省エネ効果が 向上する。
本発明の第 3の態様によれば、 上記第 2の態様において、 データ の特性に変化が生じた場合でも、 最適なシステムを維持できる方法 が提供される。 即ち、 システムで計測されたアクセス頻度の特性が 、 データが格納されているデータ格納装置の属性と異なる場合には 、 当該アクセス頻度に対応する格納装置にデータを移し変えること により、 省エネ効果を維持できる。 図面の簡単な説明
上記目的および本発明の諸特徴は添付図面を参照しながら記載す る以下の実施例によ り一層明らかとなる。
図 1 は本発明の第 1の実施の形態および第 2の実施の形態による 省電力制御システムを示すブロ ック図である。
図 2は図 1に示した省電力制御システムの動作の概略を説明する フローチヤ一トである。
図 3は図 1の H D Dの要求応答速度の分類を示すテーブル図であ る。
図 4は図 1の H D Dの設定アクセス頻度の分類を示すテーブル図 である。 図 5は図 1の H D Dの状態ごとの消費電力を示すテーブル図であ る。
図 6は図 1 の HDDの省エネモー ドの分類を示すテーブル図であ る。
図 7は本発明の第 1の実施の形態による省電力制御方法を説明す るフローチヤ一 トである。
図 8は従来と本発明の第 1の実施の形態による省エネモード制御 の違いを示すテーブル図である。
図 9は本発明の第 2の実施の形態による省電力制御方法を説明す るフローチヤ一 トである。
図 1 0は本発明の第 1 の実施の形態と第 2の実施の形態での省ェ ネモード制御の違いを示すテーブル図である。
図 1 1は従来の省電力制御システムの一例を示すブロ ック図であ る。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明の実施例による複数データ格納装置環境における 省電力制御システム及び省電力制御方法を、 図面を参照しながら説 明する。
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態および第 2の実施の形態によ る省電力制御システムのブロ ック図である。 このシステムは、 プロ グラム制御によ り動作するコンピュータ （またはコン ト ローラ） 1 と、 外部データ格納装置と しての 1 2台の HD D (# 1 A〜 # 4 A 、 # 1 B〜 # 4 B、 # 1 C〜# 4 C、 以後共通に説明できる場合は # 1〜 # 4 と記す） を含む H D Dグループ 2 と、 入力信号アイ ドル 時間やデータ等を入力するための入力装置 3 とを備えている。 入出 力装置 3はキーポー ドゃ ATM端末等で実現される。 コンピュータ 1は、 オペレーティ ング ' システム （O S) 1 1 と 、 HDD番号読み替え手段 1 2 と、 入出力監視手段 1 3 と、 データ 移動手段 1 4 と、 アイ ドル時間検出手段 1 5 とを備えている。
O S 1 1は、 入出力制御手段 1 1 1 と、 省電力制御手段 1 1 2 と を備えている。
入出力制御手段 1 1 1は、 データを、 本発明の第 1の実施の形態 においては要求応答速度別に、 本発明の第 2の実施の形態において は要求応答速度と設定アクセス頻度別に、 各 HD Dにデータを入出 力させる制御を行う。
省電力制御手段 1 1 2は HDDグループ 2 (以後 HDD 2 と記す ) の複数の HDDの省電力制御を行う。 省電力制御と しては、 例え ば H D Dの駆動装置としてのモータを起動させたり停止させたりす る制御がある。
HDD番号読み替え手段 1 2は、 データの入出力対象である HD Dの番号を、 データ移動手段 1 4によって移動された H D Dの番号 へ置換する。
入出力監視手段 1 3は、 O S 1 1 内の入出力制御手段 1 1 1 を介 する HD Dへのデータの入出力を監視し、 各 HDD毎の単位時間当 たりのデータの入出力回数を、 計測毎及びデータ入出力毎に記録す る。
データ移動手段 1 4は、 各データの格納先の HDDの番号を記憶 しているとともに、 本発明の第 2の実施の形態において、 HDD 2 内の各 HDDに設定されたアクセス頻度要求レベルと、 その HDD 内に格納されている計測されたアクセス頻度要求レベルとが異なる データを、 計測された値の範囲に設定されているアクセス頻度要求 レベルの HD Dに移動する。
アイ ドル時間検出手段 1 5は、 本発明の第 2の実施の形態におい て、 HD D 2への入力装置 3からの入力信号アイ ドル時間を検出す る。
図 2は図 1 に示したシステムの動作の概略を説明するフローチヤ ートである。 同図において、 ステップ S 2 1で入力装置 3からコン ピュータ 1 にデータを入力する。
次いでステップ S 2 2で、 要求応答別にデータを分類する。 この データの分類は、 第 1の実施の形態によれば入出力制御手段 1 1 1 によ りデータ内の属性を参照して要求応答速度別に分類し、 第 2の 実施の形態によれば入出力制御手段 1 1 1、 入出力監視手段 1 3お よびアイ ドル時間検出手段 1 5によ りデータ内の属性を参照して要 求応答速度別に分類するとともに前述の従来技術と同様にアクセス 頻度要求レベル別にも分類する。 また、 第 3の実施の形態によれば 、 後に詳述するように、 第 2の実施の形態での動作に加えて、 デー タ移動手段 1 4により、 必要に応じて各 HDD内のデータを他の H D Dに移動する。
次いでステップ S 2 3でデータ分類別に対応 H D Dにデータを入 力する。
そしてステップ S 2 4で HD D別に省電力制御を行う。
これによ り、 要求応答速度別に、 又は要求応答速度とアクセス頻 度要求レベル別に各 H D Dの省電力制御が可能になる。
次に、 図 3から図 6を参照しながら、 上記構成を有する省電力制 御システムの全体の動作について具体的な数値を用いて説明する。
図 3は図 1 の HD Dの要求応答速度の分類を示すテーブル図であ る。 まず、 # 1〜 # 4の HDDに格納されるデータの各要求応答速 度特性分類を、 図 3に示すように要求応答速度が 0. 1秒未満の HD Dのグループを # 1、 0. 1秒以上で 1秒未満の H D Dのグループを # 2、 1秒以上で 10秒未満のグループを # 3、 10秒以上の HDDの グループを # 4 として予め定義しておく。
図 4は図 1の HD Dの設定アクセス頻度の分類を示すテーブル図 である。 図 4に示すように、 # 4のグループの H D D内での設定ァ クセス頻度は、 # 4 Aを 1000秒未満、 # 4 Bを 1000秒以上 10000秒 未満、 # 4 Cを 10000秒以上として予め定義しておく。
図 5は図 1 に^した各 HDDの状態ごとの消費電力を示すテープ ル図である。 図 5に示すように、 本例においては H D Dの通常消費 電力は 5 W、 起動時消費電力は 1 OWである。
図 6は図 1の HD Dの省エネモー ドの分類を示すテーブル図であ る。 図 6に示すように、 本例においては省エネモード 1〜 3の時の 各消費電力および各起動時間をそれぞれ、 4. 9 ぉょぴ 0. 3秒 、 4 Wおよび 3秒、 0. 1 Wおよび 3 0秒と して予め定義しておく 。 なお、 便宜上、 通常消費電力 5 Wを使用する状態を省エネモー ド 0 と して予め定義しておく。
図 7は本発明の第 1の実施の形態による省電力制御方法を説明す るフローチャートである。 同図において、 ステップ S 7 1にてデー タを入力装置 3からコンピュータ 1に入力し、 ステップ S 7 2にて 入出力制御手段 1 1 1 は入力されたデータの要求応答速度 R Sが 0 . 1秒未満かを判断し、 0. 1秒未満でなければステ ップ S 7 3に て要求応答速度 R Sが 0. 1秒以上で 1秒未満かを判定し、 否であ ればステップ S 7 4にて要求応答速度 R S 1秒以上で 1 0秒未満か を判定する。
ステ ップ S 7 2の判定で要求応答速度 R Sが 0. 1秒未満であれ ば、 ステップ S 7 5にて # 1 HDDにそのデータを入力し、 図 8に 示すように省エネモー ドを 0に設定する。
ステップ S 7 3の判定で要求応答速度 R Sが 0. 1秒以上で 1秒 未満であればステップ S 7 6にて # 2 HD Dにそのデータを入力し 、 図 8に示すように省エネモー ドを 0に設定する。
ステップ S 7 4の判定で要求応答速度 R Sが 1秒以上 1 0秒未満 であれば、 ステップ S 7 7にて # 3 HDDにそのデータを入力し、 図 8に示すように省エネモー ドを 1 に設定する。
ステップ S 7 4の判定で要求応答速度 R Sが 1 0秒以上であれば 、 ステップ S 7 8にて # 4 H D Dにそのデータを入力し、 図 8に示 すよ うに省エネモー ドを 2に設定する。
このよ うにして、 本発明の第 1の実施の形態によれば、 入力装置 3や出力装置（図示せず） を用いてコンピュータ 1 0に入出力され るデータは、 要求応答速度ごとに入出力制御手段 1 1 1 を用いて制 御されて HDDダル一プ 2内でその要求応答速度に対応する HDD に入力されまたはその HD Dから出力される。
従来のよ うに、 0. 1秒以下の応答速度を必要とされるデータが 、 ランダムに H D Dに格納された場合、 省エネモー ド 1、 2、 およ び 3の起動時間はそれぞれ 0. 3秒、 3秒、 3 0秒といった要求応 答速度の 0. 1秒より長い時間がかかるので、 HD Dを省エネモー ド 1〜 3には設定することができず、 省エネモー ド 0にしか設定で きない。 したがって、 要求応答速度が遅いデータの入出力であって も常に 5 Wの消費電力となる。
これに対して、 本発明の第 1の実施の形態によれば、 # 3の HD Dでは図 3に示すように要求応答速度が 1秒以上 1 0秒未満のデー タが入出力されるので、 図 6に示すよ うに起動時間が 0. 3秒の省 エネモー ド 1 はこの要求応答速度以下の起動時間であり、 したがつ て # 3の H D Dは省エネモー ド 1に設定可能である。 同様に、 要求 応答速度が 1 0秒以上の # 4の HD Dは、 起動時間がその要求応答 速度よ り短い 3秒である省エネモー ド 2に設定が可能である。
図 8は上記した従来と本発明の第 1の実施の形態による省エネモ ー ド制御の違いを示すテーブル図である。 図示のように、 従来はど の H D Dのグループでも省エネモー ドは 0であるが、 本発明の第 1 の実施の形態によれば # 3および # 4の H D Dは省エネモー ド 1お よび 2にそれぞれ設定可能であり、 大幅な省エネが実現できる。 次に本発明の第 2の実施の形態を説明する。
図 9は本発明の第 2の実施の形態による省電力制御方法を説明す るフローチャートである。 同図において、 図 7のデータ入力のステ ップ S 7 1の後に、 またはステップ S 7 5〜 S 7 8の処理のいずれ かの終了の後に、 ステップ S 9 1にて設定ァクセス頻度 A Sは 1000 秒未満かを判定し、 否であればステップ S 9 2にて設定アクセス頻 度 A Sは 1000秒以上で 10000秒未満かを判定する。
ステップ S 9 1にて設定ァクセス頻度 A Sが 1000秒未満であれば ステップ S 9 3にて # 4 A H D Dにそのデータを入力し、 図 1 0に 示すように省エネモードは 2に設定する。
ステップ S 9 2にて設定ァクセス頻度 A Sが 1000秒以上で 10000 秒未満であればステップ S 9 4にて # 4 B H D Dにそのデータを入 力し、 図 1 0に示すように省エネモー ドは 2に設定する。
ステップ S 9 2にて設定ァクセス頻度 A Sが 10000秒以上であれ ばステップ S 9 5にて # 4 C H D Dにそのデータを入力し、 図 1 0 に示すよ うに省エネモー ドは 3に設定する。
図 1 0は本発明の第 1の実施の形態と第 2の実施の形態での省ェ ネモー ド制御の違いを示すテーブル図である。 本発明の第 2の実施 の形態によれば、 データは、 要求応答速度のレベルと設定アクセス 頻度とに応じて入出力手段 1 1 1、 入出力監視手段 1 3およびアイ ドル時間検出手段 1 5を用いて、 H D Dへの入出力が制御される。 例えば、 要求応答速度が 2 0秒で、 アクセス頻度が 200秒ごと、 20 00秒ごと、 20000秒ごとに生じる 3種類のジョブを同時に実行する 場合を考える。 前述の第 1の実施の形態では、 要求応答速度が 20秒 である場合、 # 4 A〜 # 4 Cの HDDは全て、 図 1 0のテーブル図 の上段に示すように、 その要求応答速度よ り短い 3秒の起動時間が 定義されている省エネモー ド 2 (図 6 ) に設定することになる。
これに対し、 本発明の第 2の実施の形態によれば、 # 4じの110 Dに対して所定のアイ ドル時間以上アクセスが無かった場合、 図 1 0の下段に示すように、 その HDDを省エネモー ド 3に設定する。 この設定の考え方は次のとおりである。
# 4 HD Dへの入出力ジョブアクセス頻度を入出力監視手段 1 1 3で計測する。 いま、 20000秒間での上記 3種類のジョブのァクセ ス頻度を考えた場合、 データへのアクセス回数は、 200秒毎のァク セス回数の場合は 100回、 2000秒毎のアクセス回数は 10回、 20000秒 毎のアクセス回数は 1 回なので、 上記 3種類のジョブの合計ァクセ ス回数は 100+10+1 = 111回となる。
# 4 Cの HDDを省エネモー ド 2にした場合と 3にした場合の要 求応答速度満足度と省エネ効果を計算してみる。
# 4 HD D全ての省エネモー ドを 2 と した場合、 起動時間は要求 応答速度の 2 0秒よ り短い 3秒なので、 要求応答速度満足度は 1 0 0 %である。 また、 上記 3種類のジョブの通常時の消費電力が 4 W ， 起動時の消費電力が 1 0 Wで起動時間が 3秒、 アクセス回数が 11 1回なので、 通常時の消費電力は 3 * 4 W * 20000秒 = 2 4 0 0 0 0 ヮッ ト ·秒であり、 起動時の消費電力は 3 * 3秒 * 1 0 W* 1 = 9
9 9 0ワッ ト · 秒であり、 合計で 2 4 9 9 9 0ワッ ト ·秒となる （ ここでは処理時間は短いものと して計算してある） 。
—方、 # 4 Aおよび # 4 Bの省エネモー ドを 2 と したままで、 # 4 Cの HDDだけを省エネモー ドを 3 と した場合、 # 4 Cの HDD では起動時間は要求応答速度の 2 0秒よ り長い 3 0秒なので要求応 答速度を満たさず、 要求応答速度満足度は 1 1 0 1 1 1 = 9 9. 1 %となる。 また、 # 4 Aと # 4 Bの HDDの通常時の消費電力は 2 * 4W* 2 0 0 0 0秒 = 1 6 0 0 0 0ワッ ト ♦ 秒であり、 起動時 の消費電力は 2 * 3秒 * 1 0 W * 1 1 0 = 6 6 0 0ワッ ト '秒であ る。 さらに、 # 4 Cの通常時の消費電力は 1 * 0. 1 W* 2 0 0 0 0秒 = 2 0 0 0 ワッ ト ' 秒であり、 起動時の消費電力は 1 * 3 0秒 * 1 0W* 1 = 3 0 0ワッ ト ' 秒となり、 合計で 1 6 8 9 0 0ヮッ ト ·秒となる。 こ う して、 省エネモー ドを全て 2にした場合に比較 して、 3 2 %も消費電力を節電できる。 以上の計算のように、 要求 応答速度満足度の低下よ り、 節電効果の割合が大きくなる場合に、 アイ ドル時間検出手段 1 5で測定した値が規定値以上になれば、 ァ クセス頻度が少ない HDDの省エネモー ドを高く設定することによ り、 節電が可能となる。
次に、 本発明の第 3の実施の形態を説明する。
第 2の実施の形態における要求応答速度と設定アクセス頻度に関 して言えば、 要求応答速度が変更になった場合、 ユーザは、 設定し た応答速度値を変更すればよいが、 アクセス時に常にアクセス頻度 を考慮して入出力処理を行ってはいない。 このため、 実際の運用で はアクセス頻度は設定値と異なることが生じる。 本発明の第 3の実 施の形態によれば、 上記第 2の実施の形態によるシステムで分類さ れたアクセス頻度が入出力監視手段 1 3で計測して違う値になった とき、 データ移動手段 1 4によってその値を移動し、 所定のァクセ ス頻度の HD Dにそのデータを書き込み、 HDD読み替え手段 1 2 に登録する。 このような処理を行う ことによ り、 きめ細かな正確な 省エネ制御が可能となる。
省エネモー ドの制御方法には、 コ ンピュータ （またはコ ン ト ロー ラ） 1 0よ り制御する方法や、 HD D 2の内部で設定する方法があ る。
以上に説明した各実施の形態では、 H D Dの要求応答速度が 4分 類、 設定アクセス頻度分類が 3つの場合について説明したが、 それ 以外の場合についても上記と同様の要領で省電力制御を実施するこ とができる。
また、 上記各実施の形態では、 H D Dを例として説明したが、 こ れらの代わりに M Oディスクや D V Dディスク等、 他のデータ格納 装置や、 要求応答速度または要求応答速度とアクセス頻度が異なる 複数の電気機器を備えたシステムに応用することも可能である。
なお、 最近のデータ処理ソフ トの発展は目覚しく、 データにデー タの属性を付加するメタデータシステムが発展しているが、 本発明 をメタデータシステムに適用できるのはいうまでもない。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明によれば、 データを、 必要な応答時 間やアクセス頻度に応じてグループ分けし、 そのグループごとに個 別のデータ格納装置や他の電気機器を割り付ける。 応答時間がよ り 長くてもよいデータ、 あるいは、 アクセス頻度の低いデータが割り 付けられたデータ格納装置やその他の電気機器には、 よ り高レベル の省電力モー ドを設定する。 これによ り、 データ格納装置や他の電 気機器には種々のレベルの省電力機能を設定でき、 効率のよい省ェ ネルギー化が実現できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数のデータ格納装置に対するアクセス要求に応答する要求 応答速度に応じて前記複数のデータ格納装置を分類し、
前記データ格納装置を、 前記要求応答速度に対応したレベルの省 電力モー ドに設定する、
というステップを備えることを特徴とするデータ格納装置の省電力 制御方法。
2 . アクセス頻度の要求レベルに応じて前記データ格納装置をさ らに分類し、 .
前記データ格納装置を、 前記データ格納装置に対するァクセス頻 度要求レベルに対応したレベルの省電力モー ドに設定する、 というステ ップを更に備えることを特徴とする請求項 1記載の省電 力制御方法。
3 . 前記データ格納装置に格納されたデータの前記アクセス頻度 要求レベルが予め定められた範囲以上に変化した場合は、 該データ を前記アクセス頻度要求レベルに対応するデータ格納装置に移し変 えることを特徴とする、 請求項 2記載の省電力制御方法。
4 . 複数のデータ格納装置に対するァクセス要求に応答する要求 応答速度に応じて前記複数のデータ格納装置を分類する手段と、 前記データ格納装置を、 前記要求応答速度に対応したレベルの省 電力モー ドに設定する手段と、
を備えることを特徴とするデータ格納装置の省電力制御装置。
5 . アクセス頻度の要求レベルに応じて前記データ格納装置をさ らに分類する手段と、
前記データ格納装置を、 前記データ格納装置に対するアクセス頻 度要求レベルに対応したレベルの省電力モー ドに設定する手段と、 を更に備えることを特徴とする請求項 4記載の省電力制御装置。
6 . 前記データ格納装置に格納されたデータの前記アクセス頻度 要求レベルが予め定められた範囲以上に変化した場合は、 該データ を前記アクセス頻度要求レベルに対応するデータ格納装置に移し変 える手段を更に備えることを特徴とする、 請求項 5記載の省電力制
7 . 複数の電気機器に対するアクセス要求に応答する要求応答速 度に応じて前記複数の電気機器を分類し、
前記電気機器を、 前記要求応答速度に対応したレベルの省電力モ 一ドに設定する、
というステップを備えることを特徴とする電気機器の省電力制御方 法。
8 . アクセス頻度の要求レベルに応じて前記電気機器をさらに分 類し、
前記電気機器を、 前記データ格納装置に対するァクセス頻度要求 レベルに対応したレベルの省電力モー ドに設定する、
というステップを更に備えることを特徴とする請求項 7記載の省電 力制御方法。
9 . 複数の電気機器に対するアクセス要求に応答する要求応答速 度に応じて前記複数の電気機器を分類する手段と、
前記電気機器を、 前記要求応答速度に対応したレベルの省電力モ 一ドに設定する手段と、
を備えることを特徴とする電気機器の省電力制御装置。
1 0 . アクセス頻度の要求レベルに応じて前記電気機器をさらに 分類する手段と、
前記電気機器を、 前記電気機器に対するアクセス頻度要求レベル に対応したレベルの省電力モー ドに設定する手段と、 を更に備えるこ とを特徴とする請求項 9記載の省電力制御装置,
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