专利名称：可靠性感知盘电源管理方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及硬盘驱动器，更具体地说，涉及硬盘驱动器的电源管理。
背景技术：
许多计算机系统将硬盘驱动器用于数据存储。当今的典型硬盘驱动器利用同轴排列并利用电机旋转的ー个或多个盘。可以使用非常接近每个盘“飞行”的每个盘的磁头写入和读取数据。通过使用磁头将盘的小区域磁化成特定极性来写入数据，以及通过使用磁头检测每个区域的极性来读取数据。磁头通常由诸如音圈致动器的致动器驱动，以将磁头定位在相对于盘轴的期望距离，使得在每个盘上产生许多不同的同心数据环。电机、致动器和磁头可由盘控制器控制，盘控制器还可以配备盘接ロ，计算机系统可使用所述盘接ロ来访问和控制硬盘驱动器。可将整个硬盘驱动器封闭在外壳中，让电源和盘接ロ的连接件暴露出来，以便允许与计算机系统的其余部分互连。包括服务器、台式计算机和便携式计算机的许多计算机系统可在节电模式下エ 作，以便降低功耗，既节约了运行成本，又有利于环境。节电的ー些方面可以使用诸如在高级配置和电源接ロ(ACPI)规范中规定的那些的技术从操作系统内部控制。其它方面可以由各个设备直接管理。还有ー些其它方面可由应用明确管理。在许多计算机系统中，尤其对于诸如可利用大量硬盘驱动器的服务器的计算机系统，硬盘驱动器可能是主要的电カ消耗者。硬盘驱动器可提供一种或多种低电カエ作状态。 由于电机可能是硬盘驱动器所消耗的电カ的大部分，所以作为ー种节电方式，一些低电力状态可能关闭使盘旋转的电机。
发明内容
用于管理硬盘驱动器所消耗的电カ的方法的各种实施例包括根据与硬盘驱动器的实际低电カ转换次数相比硬盘驱动器的允许低电カ转换次数，保持ー个标志值。允许低电カ转换次数在硬盘驱动器的寿命期内増加。一旦确定应当使硬盘驱动器进入低电カ状态以节省电力，则评估该标志值以确定是否允许硬盘驱动器进行低电カ转换。如果标志值评估允许硬盘驱动器的低电カ转换，则进行硬盘驱动器的低电カ转换。其它实施例包括实现用于管理硬盘驱动器所消耗的电カ的方法的各个方面的硬盘驱动器和系统。
并入本说明书中构成本说明书的一部分的附图例示了本发明的各种实施例。与一般描述一起，这些附图用于说明各种实施例的原理。在附图中图IA-B示出了适用于管理电源的各种实施例的硬盘驱动器的各个方面的方块图；图2A-C是管理硬盘驱动器中的电源的各种实施例的几个方面的流程图；以及图3是适用于管理硬盘驱动器中的电源的各种实施例的系统的方块图。
具体实施例方式在如下详细描述中，通过例子给出了许多具体细节，以便提供各种实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员来说，显而易见，实践本公开的实施例可以不用这样的细节。在其它情况下，非详细地在相对高水平上描述了众所周知的方法、过程和部件，以避免不必要地混淆本公开概念的ー些方面。许多描述性术语和短语用于描述本公开的各种实施例。这些描述性术语和短语用于向本领域普通技术人员传达一般认同的含义，除非在本说明书中给出了不同定义。为了清楚起见，在如下段落中专门给出了一些描述性术语和
Aa "t ロ ο“磁头归位”(或“使磁头归位”或“使所述磁头归位”)指的是将硬盘驱动器的磁头移动到远离磁盘表面区域的位置。这样做是为了消除可由磁头与盘之间的物理接触引起的损坏正在旋转的盘的机会。这样做也是为了减少音圈致动器所消耗的电量。在一些实施例中，可将磁头置于斜坡上，以便移动它们远离磁盘的表面区域。“减速旋转”指的是关闭使硬盘驱动器的盘旋转的电机的过程。在一些实施例中， 盘可能完全停止旋转，但在其它实施例中，盘在倒转之前可能未完全停止旋转，或盘可能仅仅慢得多地旋转而不是完全停止。“加速旋转”指的是接通使盘旋转的电机的过程。取决于实施例和环境，盘可能从完全停止、从作为减速旋转的一部分它们仍然在减慢的点、或从较慢转速开始加速旋转。在一些实施例中，加速旋转过程也可能包括将磁头重新放置在盘表面上方，使得硬盘驱动器再一次准备好将数据写入盘中或从盘中读取数据。硬盘驱动器可能是ー些计算机系统，尤其是利用大量硬盘驱动器的服务器的大耗电部件。并且，硬盘驱动器所使用的电カ的单个最大贡献者通常是使盘旋转的电机。因此， 在计算机系统中节约电カ的最有效方法之一可能是使硬盘驱动器减速旋转。但是，硬盘驱动器可能被设计成在不伤害可靠性的情况下在电机的寿命内只处理一定次数的加速旋转/ 减速旋转循环。如果计算机系统重复地使它的硬盘驱动器加速旋转和减速旋转，则加速旋转/减速旋转循环的次数可能超过电机和轴承被设计在它们的寿命内处理的加速旋转/减速旋转的次数。管理加速旋转/减速旋转循环的次数，使得不超过加速旋转/减速旋转循环的最大允许次数可能是提高计算机系统的可靠性的ー种方式。同样，硬盘驱动器可被设置成在可靠性可能受到损害之前允许有限次数的归位。 因此，管理使磁头归位的操作，使得在硬盘驱动器的寿命内不超过磁头归位操作的最大允许次数可能是提高计算机系统可靠性的另ー种方式。作为ー个例子，在一个实施例中，硬盘驱动器可能以100，000小时(约11. 5年) 的工作时间为目标。硬盘驱动器可能具有400，000次磁头归位操作和300，000次加速旋转 /减速旋转循环的设计寿命。因此，为了提高计算机系统的可靠性，希望不超过硬盘驱动器的各种操作的设计寿命。现在详细介绍例示在附图中和下面所讨论的例子。图IA和图IB示出了适用于管理电源的各种实施例的硬盘驱动器的各种方面的方块图。这两个图形示出了ー个或多个可旋转盘101和使盘101旋转的电机102。在许多实施例中，盘101可能涂有允许数据的磁性存储的磁性材料。在其它实施例中，盘可能被设置成允许数据的光学存储。可以使用任何方法将数据存储在盘101上。可以配备能够控制电机102和/或音圈致动器130的盘控制器110。盘控制器还可包括用于管理盘控制器110 的功能的处理器111。处理器111可以包括存储程序指令和/或数据的存储器。这样的存储器可以是易失性的或非易失性的，并可被集成到处理器111中或作为分立元件包括在盘控制器110上。处理器111可以可通信地与盘接ロ単元119耦合，盘接ロ単元119被配置成在诸如串行ATA(SATA)、小型计算机系统接ロ(SCSI)、光纤信道或其它协议的盘接ロ 120
上通信。
盘控制器100还可以包括计时器113。计时器113可以提供各种功能，包括但不限于提供已经经过了定期时间量的通知。它还可以提供在一定间隔之后中断处理器111的能力。它还可以提供更新处理器111可读的经过时间存储元件117和测量自经过时间存储元件117最后一次复位以来经过的时间量的能力。经过时间存储元件117还可以具有如果超过设置时间量就中断处理器111的能力。图IA示出了在一些实施例中可以用在控制硬盘驱动器100的电机102中的元件。 可以可通信地与处理器111耦合的电机控制器112被配置成在链路103上控制电机。电机控制器112可以利用场效应晶体管(FFT)、双极晶体管或其它电子器件来控制在链路103上流动的到电机102的电力。在其它实施例中，电机可具有直接电源连接件，并且链路103可仅仅将来自电机控制器112的打开/关闭指示提供给电机。在其它实施例中，链路130可以将诸如期望速度或其它控制信息的附加信息提供给电机102。可以在盘控制器上配备第一标志存储元件115。注意，在一些实施例中，第一标志存储元件115可以不位于盘控制器上，而是可以配备成主计算机中的存储单元或其它适当単元。然而，在显示在图IA中的实施例中，第一标志存储元件115可由处理器111访问，并且，在各种实施例中，可以通过盘控制器110的处理器111或其它元件的动作被读取、写入、递增、递减或改变。第一标志存储元件115的内容可以由主计算机或其它设备通过发送请求其内容的命令而盘接ロ 120被访问。处理器111可以响应性地通过读取第一标志存储元件115的内容并通过盘接ロ単元 119将它们提供给盘接ロ 120来响应这样的命令。图IB示出了可以用在控制硬盘驱动器100的磁头归位的其它实施例中的元件。可以可通信地与处理器111耦合的致动器控制器132被配置成控制音圈致动器130。如果需要的话，音圈致动器130可以移动臂部136将磁头134放置在可旋转盘101的期望部分上方。在一些状况下，处理器111可确定使磁头归位并与致动器控制器132通信，以控制音圈致动器130移动臂部136，使得磁头134被移动到斜坡138上。通过将磁头134移动到斜坡138上，可以以它们不能与盘101接触的方式放置它们，从而避免对盘101的损害。可以在盘控制器上配备第二标志存储元件135。注意，在一些实施例中，第二标志存储元件135 可以不位于盘控制器上，而是可以配备成主计算机中的存储单元或其它适当単元。然而，在显示在图IB中的实施例中，第二标志存储元件135可由处理器111访问，并且，在各种实施例中，可以通过盘控制器110的处理器111或其它元件的动作被读取、写入、递增、递减或改变。第二标志存储元件135的内容可由主计算机或其它设备通过发送请求其内容的命令通过盘接ロ 120来访问。处理器111可以响应性地通过读取第二标志存储元件135的内容并通过盘接ロ単元119将它们提供给盘接ロ 120来响应这样的命令。可以在盘接ロ 120上将命令从计算机系统或其它设备发送到盘控制器110。该命令可以是数据写入或读取或包括电源管理命令的其它命令。一些电源管理命令可能请求使硬盘驱动器100进入低电カ状态。在各种实施例中可以支持不同的低电カ状态。除了工作状态之外，一些实施例可能只提供单个低电カ状态。除了工作状态之外，其它实施例可能提供多个低电力状态。可以在各种实施例中提供的一些低电カ状态包括但不限于(a)使用诸如暂停处理器111上的时钟的技术使盘控制器110的电子线路的至少ー些部分进入低电力状态，(b)使磁头134归位在斜坡138上，(c)关闭电机102使盘101停止旋转，(d)使盘 101的转速减慢，但使它们保持快到足够使磁头134继续在盘101上“飞行”的旋转，(e)禁用诸如数据高速缓存的盘控制器110的各种部分，或(a)-(e)技术的组合。低电カ转换发生在硬盘驱动器进入低电カ状态的时候。可将低电力转换与诸如电机102或磁头134那样可能受到特定低电カ状态影响的资源相关联。特定类型的低电カ转换是到影响特定资源的低电カ状态的转换。第一标志存储元件115和/或第二标志存储元件135可被用于根据与硬盘驱动器100的资源的实际低电カ转换次数相比硬盘驱动器100的那种资源的可允许低电カ转换次数，保存与硬盘驱动器100的那种资源相联系的标志值。因此，可以将标志与影响特定资源的低电カ转换的特定类型相联系。图2A-C是管理硬盘驱动器100中的电源的各种实施例的几个方面的流程图200、 210、220。各种实施例可以实现显示在流程图200、210、220中的ー种或多种方法。这些方法可以同时地、串行地、或以某种方式交织地执行。上面描述在图2A-C中的方法可被用于保证特定硬盘驱动器在其寿命内不超过允许的电源管理转换次数。在一个实施例中，ー个标志可被用于代表诸如硬盘驱动器的ー个RAID组的被成组管理的多个驱动器。图2A示出了按一定时间间隔递增标志值的流程图200。在一个实施例中，计时器 113可以在流程图200的方块201中生成计时器滴答信号。在方块202中可以将计时器滴答信号用于递增ー个或两个标志、或标志的字段。然后在方块203中该方法等待下ー个计时器滴答信号。可以将计时器113设置成计时器滴答信号只出现在对硬盘驱动器加电和硬盘驱动器100能够工作的时候。在一些实施例中，这可以包括驱动器处于低电カ状态的时间，但其它实施例可能在某些低电力状态下禁用计时器113。在其它实施例中，计时器113可以总在运行，即使硬盘驱动器110未与电源连接，也依靠电池电カ运行。在一些实施例中，标志存储元件115、135可以通过计时器滴答信号被直接递增，但在其它实施例中，处理器111 可以从计时器113接收计时器滴答信号，以提示处理器111递增标志存储元件115、135。在在盘接ロ 119的外部实现标志存储元件115、135之一或两者的实施例中，可以使用其它方法来运转标志存储元件115、135。例如，如果在主计算机系统的存储器中实现标志存储元件115、135，则可由那个主计算机系统的CPU使用主计算机和/或操作系统功能的硬件计时器，使它以适当间隔递增标志存储元件115、135。递增标志值代表给定硬盘驱动器110已被使用的増加时间，可被允许的电源管理转换的増加次数。可使用诸如磁头归位操作和/或加速旋转/减速旋转操作的预期工作寿命和设计寿命的有关硬盘驱动器100的信息，来设置计时器滴答信号间隔。因此，例如，如果硬盘驱动器100的预期工作寿命是100，000个小时(约11. 5年)，以及具有400，000次磁头归位操作和300，000次加速旋转/减速旋转循环的设计寿命，则可以以20分钟(100，000小时 /300，000)的目标间隔来递增第一标志存储元件115，以及可以以15分钟(100，000小时/400, 000)的目标间隔来递增第二标志存储元件135。所使用的时间间隔可以使用特定硬盘驱动器100的规范来计算、根据字段可靠性数据来选择、根据工程判断来定义、或以任意其它方式来确定。在一些实施例中，因多种多样的原因，时间间隔的每次递增可能并不完全相同。针对本公开的说明书和权利要求书的目的，时间间隔可以相差很大。任何特定间隔的时间都不重要，只要在长时段上的平均间隔与目标间隔基本一致。图2B示出了管理当请求这样的转换时硬盘驱动器100是否可以进入低电カ状态的方法的流程图210。在方块211中硬盘驱动器100接收进入低电カ状态的请求。然后，在方块212中，硬盘驱动器100可以评估与可能受到转换到所请求低电カ状态的影响的资源相联系的ー个或多个标志值。在一些实施例中，低电カ状态可能要求使硬盘驱动器100的磁头134归位。在其它实施例中，低电カ状态可能要求使硬盘驱动器100的盘101减速旋转。还有ー些其它实施例可能影响其它资源或可能需要多种资源(诸如既使磁头134归位又使盘101减速旋转)。在不同实施例中可以以几种不同方式来评估标志值。在一些实施例中，对于给定资源，存在单个标志值。为了评估单个标志，可以将它的值与诸如零(0)的预定值相比较。在其它实施例中，预定值可以是负的，以便允许对电源管理转换的未来配额 “借来”ー些次数的电源管理转换。在其它实施例中，预定值可大于零。在其它实施例中，可以在每个标志中保存两个字段，一个字段按计时器滴答信号递增并代表在其寿命内的任何特定时间给定资源允许的电源管理转换的总次数，而另ー个字段每当对那种资源实际进行电源管理转换时递增，代表针对那种资源发生的电源管理转换的总次数。在那种实施例中， 通过确定两个字段之间的差值，并将那个差值与诸如上面针对单个标志值所述的那些类似的零(0)或其它值的预定值相比较，来评估所述标志。在一些实施例中，预定值可以随时间而变化。这样做可能是为了影响资源被允许进行电源管理转换的可能性。在一个实施例中， 预定值在夜间可以等于-100，而在白天可以等于+100。注意，改变预定值并不对累计的电源管理转换产生长期显著影响，只要它不随时间无限制地増大或减小。如果如在方块212中标志值不大于零所表示的，标志评估表明对于那种资源当前不允许电源管理转换，则各种实施例可以采用不同行动。在显示在图210中的实施例中，该方法在方块213中等待一段时间，然后在方块212中重新评估标志，有利地延迟电源管理转换，直到通过流程图200的方法使标志值递增到允许发生电源管理转换的点。在其它实施例中，可以用错误消息对进入低电カ状态的请求作出响应，而不转换到低电カ状态，以及在其它实施例中，可以简单地忽略该请求。如果如在方块212中标志值大于零所表示的，标志评估表明对于那种资源当前允许电源管理转换，则在方块214中递减标志值(或递增双字段标志的第二字段)，并且在方块215中允许相关资源进入低电カ状态。然后，在方块216中，硬盘驱动器100可以等待盘接ロ 120上的下ー个命令或下一次访问。取决于下ー个命令或下一次访问，硬盘驱动器100 可以使资源返回到其完全工作状态。如上所述，可被用于电源管理和可与标志相关联的资源除其它之外包括使磁头Π4归位和关闭电机102。在一些实施例中，显示在图2A和2B中的方法两者都可以在硬盘驱动器100中实现。在其它实施例中，显示在流程图200中的方法可以在硬盘驱动器100中实现，而显示在流程图210中的方法可以使用在主计算机上运行的软件实现。在其它实施例中，两种方法都可以使用在在盘接ロ 120上与硬盘驱动器100通信的主计算机上运行的软件实现。
图2C示出了根据停用计时器来管理电源管理转换的方法的流程图220。如果在方块221中，在盘接ロ 120上接收到盘访问，则可以在方块222中将停用计时器复位。停用计时器在一些实施例中，可以使用经过时间存储元件117来实现，而在其它实施例中，可以在运行在主计算机上的软件中实现。在方块223中停用计时器可以继续測量经过的时间，直到在方块224中接收到新的盘访问，或在方块225中停用计时器超过超时值。如果在方块 224中接收到新的盘访问，则在方块222中再次将停用计时器复位，并且在方块223中允许它测量新的停用时段。如果在方块225中停用计时器超过超时值，则在方块226中以与针对图2B的方法所实施的方式类似的方式对照预定值检查与要用于低电力状态的资源相关联的标志。如果在方块226中标志评估表明对于那种资源当前不允许电源管理转换，则停用计时器可以继续递增，直到在方块224中接收到新的盘访问，使得停用计时器在方块222 中得到复位，或在方块226中标志值评估允许电源管理转换。如果允许电源管理转换，则可以在方块227中递减标志值(或递增第二字段)，并且在方块2 中使硬盘驱动器110进入低电カ状态。然后，在方块229中该方法等待下一次盘访问。图2C的方法可以完全在硬盘驱动器100中实现或在运行在主计算机上的软件中实现，或利用运行在每ー种上的元件来实现。注意，图2A-2C中的上述这些方法未规定电源管理转换的最小速率或最大速率， 但ー些实施例也可能规定了电源管理转换之间的最小时间，诸如磁头归位之间的最小时间、减速旋转之间的最小时间、加速旋转和减速旋转之间的最小时间(最小加速旋转时间) 和/或减速旋转和加速旋转之间的最小时间(最小减速旋转时间)。所述的方法允许将电源管理转换的余额累积起来，然后，以后可以以更快速率用尽它。例如，只观察每20分钟递增一次減速旋转标志值的上面讨论过的减速旋转例子，如果驱动器已投入使用，并且在前 30天内，每天几乎不变地使用12个小吋，然后减速旋转并在每天的12个小时内不使用，使得每天只进行一次减速旋转，则标志值每天将増加3ぬ4-1 = 71，在第31天开始时将具有值 2201。如果从第31天开始，使用模式或电源管理策略发生了变化，以及使用那种驱动器的主计算机开始试图使硬盘驱动器减速旋转1分钟，然后使驱动器加速旋转并使用驱动器 1分钟，每2分钟递减标志值，则如下面的计算所示，那种模式将持续超过3天。在220け2 =4402分钟(73. 36个小时)之后，根据在前4402分钟期间发生的标志递增，标志值处在 73. 36*3 = 220，允许至少另ー个440分钟的类似操作。在另ー个440分钟的相同1分钟加速旋转、1分钟减速旋转模式之后，标志值将是22，在另ー个44分钟之后，标志值将是2，在标志值等于零之前，允许另ー个4分钟的那种使用模式。因此，在12小时加速旋转、12小时减速旋转的30天之后，硬盘驱动器然后能够进行4890分钟(3天另9. 5小时)的1分钟加速旋转、1分钟减速旋转操作。如果操作系统继续试图以1分钟加速旋转、1分钟减速旋转的操作模式操作硬盘驱动器，则标志值零意味着硬盘驱动器在减速旋转之前等待下一次标志递増，当发生下一次驱动器访问吋，中止等待。因此，硬盘驱动器每20分钟只对减速旋转命令响应一次，然后当再次被访问吋，1分钟之后使硬盘驱动器加速旋转，导致1分钟减速旋转、十九(19)分钟加速旋转的模式，尽管操作系统可能仍然试图按1分钟加速旋转、1分钟减速旋转来操作硬盘驱动器。
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图3描绘了适用于实现各种实施例的计算机系统600的细节。计算机系统600可以以台式计算机、膝上型计算机、大型计算机、或能够编程或配置成执行指令的任何其它硬件或逻辑装置的形式配置。在一些实施例中，计算机系统600可以起服务器的作用，在局域网(LAN)618或互联网620上接受来自远程用户的输入。在其它实施例中，计算机系统600 可以在LAN 618上或在互联网620上起服务器的智能用户接ロ设备的作用。计算机系统 600可以位于并在ー个位置上互连，或可以分布在各种位置上并经由诸如LAN 618或广域网(WAN)的通信链路、经由互联网620、经由公共交換电话网络(PSTN)、交換网络、蜂窝式电话网络、无线链路、或其它这样的通信链路互连。其它设备也可能适用于实现或实践实施例或实施例的一部分。这样的设备包括个人数字助理(PDA)、无线手持设备(例如，蜂窝式电话或传呼机)、和其它这样最好能够编程成执行指令或例程的电子设备。本领域的普通技术人员应该认识到，许多不同的架构都可能适用于计算机系统600，但在图3中只描绘了ー种典型架构。计算机系统600可以包括可以具体化成微处理器、如图3所示的两个或更多个并行处理器、中央处理单元(CPU)或其它这样的控制逻辑或电路的处理器601。处理器601可以配置成访问本地高速缓冲存储器602，以及跨越高速缓冲总线603将对未在本地高速缓冲存储器602中找到的数据的请求发送给ニ级高速缓冲存储器604。一些实施例可以将处理器601和本地高速缓冲存储器602集成到单个集成电路上，其它实施例可利用单级高速缓冲存储器或根本不利用高速缓冲存储器。其它实施例可将多个处理器601集成到单个管芯上和/或集成到单个封装内。还有ー些其它实施例可以将多个处理器601及多个本地高速缓冲存储器602和ニ级高速缓冲存储器604集成到利用前端总线605与存储器/总线控制器606通信的单个封装640内。存储器/总线控制器606可以接受来自处理器601的访问，并将它们引向内部存储器608或各种输入/输出(I/O)总线120、611、613。盘接ロ单元650可以与盘接ロ 120连接、与硬盘驱动器100连接和/或经由其它通信链路611与光盘612连接，并且可被集成到存储器/总线控制器606中或可以是单独芯片。计算机系统 600的一些实施例可以包括共享到存储器/总线控制器的前端总线605的多个处理器封装 640。其它实施例可以具有带有到存储器/总线控制器的独立前端总线连接件的多个处理器封装640。存储器总线控制器可以使用存储器总线607与内部存储器608通信。内部存储器608可以包括诸如同步动态随机访问存储器(SDRAM)、双数据速率(DDI )存储器或其它易失性随机访问存储器的ー个或多个随机访问存储器(RAM)设备。内部存储器608还可以包括诸如电可擦除/可编程只读存储器(EEPROM) ,NAND闪速存储器、NOR闪速存储器、可编程只读存储器(PR0M)、只读存储器(ROM)、电池支持RAM或其它非易失性存储器的非易失性存储器。在一些实施例中，计算机系统600还可以包括第三级高速缓冲存储器或配置成以可检索格式存储信息的这些或其它类似类型电路的组合。在一些实现中，内部存储器608 可以配置为处理器601的一部分，或可替代地，可以配置成与处理器601分开，但在同一个封装640内。处理器601能够经由与用于访问计算机系统600的其它部件不同的总线或控制线访问内部存储器608。计算机系统600还可以包括或访问ー个或多个硬盘驱动器100(或其它类型的存储设备)和光盘驱动器612。硬盘驱动器100和光盘驱动器612的光盘是适用于存储各种实施例的最终或中间结果的机器可读(也叫做计算机可读)介质的例子。光盘驱动器612可以包括可以读取和/或写入可拆卸存储介质(例如，⑶-R、⑶-RW、DVD、DVD-R、DVD-W、 DVD-RW、HD-DVD、Blu-Ray等)的各种格式的几种盘驱动器的組合。可以包括在计算机系统 600的一些实施例中的其它形式或计算机可读介质包括但不限于软盘驱动器、9-道磁带驱动器、盒式磁带驱动器、固态驱动器、盒式磁带记录器、纸带阅读器、磁泡存储设备、磁条阅读器、穿孔卡片阅读器或任何其它类型或计算机可读存储介质。计算机系统600可以包括作为计算机系统600的整体部分(例如，在相同机壳或外壳内和/或使用相同电源)的硬盘驱动器100和光盘驱动器612，或作为相连外设，可以在网络上访问硬盘驱动器100和光盘驱动器612，或这些情况的组合。硬盘驱动器100常常包括为存储和检索数据、计算机程序或其它信息而配置的旋转磁性介质。硬盘驱动器100还常常包括能够控制电机使存储介质旋转以及访问介质上的数据的盘控制器。在一些实施例中，附加驱动器可以是使用半导体存储器的固态驱动器。在其它实施例中，可以使用一些其它类型的计算机可用介质。硬盘驱动器100未必需要包含在计算机系统600内。例如，在一些实施例中，硬盘驱动器100 可以是网络内的计算机系统600可为了存储和检索数据、计算机程序或其它信息而访问的服务器存储空间。在一些情况下，计算机系统600可以使用服务器存储场所的存储空间，或可通过互联网620或其它通信线访问的类似类型的存储设施。硬盘驱动器100常常用于存储计算机系统600所执行的软件、指令和程序，包括例如用于执行各种实施例的活动的所有或部分计算机应用程序。盘接ロ 120和/或通信链路611可被用于访问硬盘驱动器100和光盘驱动器 612的内容。这些接ロ/链路120、611可以是诸如串行高级技术附件(SATA)的点到点链路，或是诸如并行高级技术附件(PATA)或小型计算机系统接ロ(SCSI)的总线型连接件、 诸如IEEE-1394的菊花链接拓扑、诸如光纤信道的支持各种拓扑的链路、或可以用于与计算机可读介质通信的任何其它计算机通信协议、标准或专有技木。存储器/总线控制器还可以配备其它I/O通信链路613。在一些实施例中，链路613可以是诸如外围部件接ロ (PCI)、微信道、エ业标准架构(ISA)总线、扩展エ业标准架构(EISA)总线、VERSAmodule Eurocard(VME)总线、或任何其它共享计算机总线的共享总线架构。在其它实施例中，链路 613可以是诸如PCI-Express、Hyper-Transport、或任何其它点到点I/O链路的点到点链路。各种I/O设备都可以配置为计算机系统600的一部分。在许多实施例中，可以包括网络接ロ 614以便使计算机系统600与网络618连接。网络618可以是IEEE 802. 3以太网、 IEEE 802. IlWi-Fi无线网络、或包括但不限于LAN、WAN、个人区域网(PAN)、有线网络、射频网络、电カ线网络和光网的任何其它类型计算机网络。可以是与计算机系统600分开的部件和可以作为计算机系统600的整体部分包括进来的网络网关619或路由器可以与网络 618连接，使计算机系统600可以在诸如非対称数字用户线(ADSL)、电缆数据服务接ロ规范 (DOCSIS)链路、Tl或其它互联网连接机构的互联网连接621上与互联网620通信。在其它实施例中，计算机系统600可以具有与互联网620的直接连接。在一些实施例中，可以包括扩展槽615以便使用户可以将附加功能加入计算机系统600中。计算机系统600可以包括访问诸如通用串行总线(USB)连接626、诸如RS-232的串行端ロ、并行端ロ、音频输入(624)和音频输出(622)连接、高性能串行总线IEEE-1394 和/或其它通信链路的外部通信接ロ的I/O控制器616。这些连接件在一些实施例中也可能具有分立电路，或可能通过桥接器与I/O控制器616配备的另一条计算机通信链路连接。也可以配备图形控制器617，使运行在处理器601上的应用程序可以向用户显示信息。图形控制器617可以通过诸如模拟视频图形阵列(VGA)连接件、数字视频接ロ(DVI)、数字高清晰度多媒体接ロ(HDMI)连接件、或任何其它视频连接件的可以利用标准或专门格式的视频端ロ 6 输出视频。视频连接件6 可以与显示器630连接以便向用户呈现视频信息。 显示器630可以是几种类型显示器的任意ー种，包括液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT) 监视器、有机发光二极管(OLED)阵列、或适于为用户显示信息的其它类型显示器。显示器 630可以包括ー个或多个发光二极管(LED)指示灯或其它这样的显示设备。通常，计算机系统600包括诸如键盘627、鼠标628、和/或包括但不限于触摸屏、触摸板、操纵杆、跟踪球、书写板或其它设备的控制出现的光标的其它装置的ー个或多个用户输入/输出(I/O) 设备。用户I/O设备可以使用USB 6 接ロ或诸如RS-232、PS/2连接器或其它接ロ的其它连接件与计算机系统600连接。一些实施例可以包括可以使用USB 6 连接的网络摄像头 631、与音频输入连接件6M连接的麦克风625和/或与音频输出连接件622连接的扬声器 623。键盘627、鼠标628、扬声器623、麦克风625、网络摄像头631、和监视器630可以以各种组合方式使用或分开使用，作为向用户呈现信息和/或接收来自用户的信息和其它输入用在执行各种程序和计算中的装置。语音识别软件可以与麦克风625结合在一起使用，以接收和解释用户语音命令。计算机系统600可以适用于管理硬盘驱动器100的电源的实施例。例如，处理器 601可以具体化成微处理器、微控制器、DSP、RISC处理器、两个或更多个并行处理器、或本领域的普通技术人员认为能够执行或控制本文所述的功能、活动和方法的任何其它类型处理单元。依照各种实施例的至少ー个的处理单元可以运行存储(具体化)在诸如与盘驱动器100、光盘驱动器612或任何其它类型硬盘驱动器兼容的那些的计算机可读介质、软盘、 闪速存储器、RAM、或如本领域的普通技术人员认识的其它计算机可读介质上的计算机软件程序。本领域的普通技术人员应该懂得，各种实施例的各个方面可以具体化成系统、方法或计算机程序产品。于是，本发明的各个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例 (包括固件、驻留软件、微码等)和組合一般都可以称为“电路”、“模块”、“硬盘驱动器”、“逻辑”或“系统”的软件和硬件方面的实施例的形式。而且，各种实施例的各个方面可以采取具体化在含有存储在上面的计算机可读程序代码的ー种或多种计算机可读媒体中的计算机程序产品的形式。可以利用一种或多种计算机可读媒体的任何組合。计算机可读媒体通常是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以具体化成，例如，电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备、或本领域的普通技术人员已知的其它类似存储设备，或上述的任何适当組合。这样的计算机可读存储介质的例子包括如下便携式计算机磁盘、硬盘驱动器、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPR0M或闪速存储器)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或上述的任何适当组合。在本文件的背景下，计算机可读存储介质可以是可以包含或存储供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合的程序的任何有形介质。执行各种实施例的各个方面的操作的计算机程序代码可以以ー种或多种编程语言的任何組合形式写成，这些编程语言包括诸如Java、Smalltalk, C++等的面向对象的编程语言、或诸如“C”编程语言或类似编程语言的传统过程编程语言。依照各种实现，程序代码可以完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立软件包、部分在用户计算机上和部分在远程计算机上、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形下，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络与用户计算机连接，或可以与外部计算机连接(例如，通过利用互联网服务提供商的互联网)。各种实施例的各个方面是參考按照本文所公开的各种实施例的方法、装置、系统和计算机程序产品的例示性流程图和/或方块图描述的。但应该明白，例示性流程图和/ 或方块图的各种方块、和例示性流程图和/或方块图中的方块的组合可以通过计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程处理装置的处理器形成一台机器，以便经由计算机或可其它可编程数据处理装置执行的指令形成实现规定在流程图和/或方块图的一个或几个方块中的功能/动作的手段。这些计算机程序指令也可以存储在可以指示计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备以特定方式起作用的计算机可读介质中，以便存储在计算机可读介质中的指令形成包括实现规定在流程图和/或方块图的一个或几个方块中的功能/动作的指令的制品。 也可以将计算机程序指令装载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上，使计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备可以执行一系列操作步骤，形成计算机实现过程， 以便在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的指令提供实现规定在流程图和/或方块图的一个或几个方块中的功能/动作的过程。图中的流程图和/或方块图有助于例示各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。关于这方面，流程图或方块图中的每个方块可以代表包含实现所规定逻辑功能的一条或多条可执行指令的代码的模块、分段或一部分。还应该注意到，在一些可替代实现中，注解在方块中的功能可能不按注解在图形中的次序执行。例如，相继示出的两个方块实际上可能几乎同时执行，或取决于所涉及的功能，这些方块有时可能按相反次序执行。还应该注意到，方块图和/或例示性流程图的每个方块、和方块图和 /或例示性流程图中的方块的组合可以通过执行特定功能或动作的基于专用硬件的系统、 或专用硬件和计算机指令的组合体来实现。本文使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而不是打算限制本发明。如本文所使用，単数形式“ー个”、“ー种”和“该”也有意包括复数形式，除非上下文另有清楚指示。还应该明白，用在本说明书中的动词或动名词术语“包含”和/或“包括”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除ー个或多个其它特征、整数、步骤、 操作、元件、部件和/或它们的群组的存在或添加。如本文所使用，术语“耦合”包括直接和间接连接。此外，当第一和第二设备耦合吋，可能有包括活动设备的中间设备处在它们之间。所附权利要求书中的所有手段或步骤以及功能元件的相应结构、材料、动作和等效物都有意包括如具体要求的那样与其它所要求元件组合执行功能的任何结构、材料或动作。各种实施例的描述是为了例示和描述的目的给出的，而不是打算穷举或将本发明限于所公开的形式。许多变型和变体对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的，不偏离本发明的范围和宗旨。选择和描述包括在本文中的各种实施例是为了最佳地说明本发明的原理及其实际应用，使本领域的普通技术人员能够通过各种实施例以及如适合所设想的特定使用的各种变型来理解本发明。
权利要求
1.一种用于管理硬盘驱动器消耗的电カ的方法，该方法包括根据与硬盘驱动器的实际低电カ转换次数相比所述硬盘驱动器的允许低电力转换次数，保持一个标志值，其中，所述允许低电カ转换次数在硬盘驱动器的寿命期内増加； 确定应当使所述硬盘驱动器进入低电カ状态以节省电カ； 评估所述标志值以确定是否允许所述硬盘驱动器进行低电カ转换；以及如果所述标志值评估允许所述硬盘驱动器的低电カ转换，则进行所述硬盘驱动器的低电カ转换。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述低电カ转换包含 使所述硬盘驱动器减速旋转。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述低电カ转换包含 使所述硬盘驱动器的磁头归位。
4.如权利要求1所述的方法，其中， 保持所述标志值包含以时间间隔递增所述标志值；以及在与进行所述硬盘驱动器的低电カ转换相关联的时间递减所述标志值；以及评估所述标志值包含如果所述标志值大于预定值，则确定允许对所述硬盘驱动器进行低电カ转换。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述预定值是零。
6.如权利要求1所述的方法，进ー步包含在进行所述硬盘驱动器的低电カ转换之前，等待所述标志值评估允许所述硬盘驱动器进行低电カ转换。
7.如权利要求1所述的方法，其中， 保持所述标志值包含以时间间隔递增所述标志值的第一字段；以及在与进行所述硬盘驱动器的低电カ转换相关联的时间递增所述标志值的第二字段；以及评估所述标志值包含如果所述标志值的第一字段比所述标志值的第二字段至少大预定值，则确定允许对所述硬盘驱动器进行低电カ转换。
8.如权利要求1所述的方法，进ー步包含保持自最后一次电源管理转换以来的计时器；以及在进行所述硬盘驱动器的低电カ转换之前，等待所述计时器超过预定时间量。
9.ー种数据存储设备，包含 可旋转存储介质；能够使可旋转存储介质旋转的电机；以及能够控制所述电机并包含标志存储元件和控制接ロ的盘控制器，其中，所述盘控制器被配置成以时间间隔递增存储在所述标志存储元件中的值；以及响应于对所述标志存储元件的所述值的请求，通过所述控制接ロ提供存储在所述标志存储元件中的所述值。
10.如权利要求9所述的数据存储设备，其中，所述盘控制器被进ー步配置成 在所述控制接ロ上接收使所述数据存储设备进入低电カ状态的请求；以及如果存储在所述标志存储元件中的所述值大于预定值， 则递减存储在所述标志存储元件中的所述值；以及使所述数据存储设备进入低电カ状态。
11.如权利要求10所述的数据存储设备，其中，所述盘控制器被进ー步配置成在使所述数据存储设备进入低电カ状态之前，等待存储在所述标志存储元件中的所述值大于所述预定值。
12.如权利要求9所述的数据存储设备，其中，所述盘控制器被进ー步配置成 測量自在所述控制接口上接收到最后ー个盘访问命令以来经过的时间；以及如果所述经过的时间超过预定经过时间以及存储在所述标志存储元件中的所述值大于预定值，则递减存储在所述标志存储元件中的所述值；以及使所述数据存储设备进入低电カ状态。
13.一种计算机系统，包含 处理器；可通信地与所述处理器耦合的存储器； 可通信地与所述处理器耦合的盘接ロ単元；以及可通信地与所述盘接ロ单元耦合的硬盘驱动器，所述硬盘驱动器包含 可旋转存储介质；能够使可旋转存储介质旋转的电机；以及能够控制所述电机的盘控制器， 其中，所述计算机系统被配置成根据与所述硬盘驱动器的实际低电カ转换次数相比所述硬盘驱动器的允许低电カ转换次数，保持一个标志值，其中，所述允许低电カ转换次数在硬盘驱动器的寿命期内増加； 确定应当使所述硬盘驱动器进入低电カ状态以节省电カ； 评估所述标志值以确定是否允许所述硬盘驱动器进行低电カ转换；以及如果所述标志值评估允许所述硬盘驱动器的低电カ转换，则进行所述硬盘驱动器的低电カ转换。
14.如权利要求13所述的计算机系统，其中，所述计算机系统被进一歩配置成在进行所述硬盘驱动器的低电カ转换之前，等待所述标志值评估允许所述硬盘驱动器进行低电カ转换。
15.如权利要求13所述的计算机系统，其中，所述标志值存储在所述存储器中。
16.如权利要求13所述的计算机系统，其中，所述标志值存储在所述盘控制器中。
17.如权利要求16所述的计算机系统，其中，所述处理器被配置成通过所述盘接ロ单元将使所述硬盘驱动器进入低电カ状态的命令发送给所述盘控制器；以及所述盘控制器被配置成如果所述所述标志值评估允许所述硬盘驱动器的低电カ转换，则响应于所述命令而进行所述硬盘驱动器的低电カ转换。
18.如权利要求16所述的计算机系统，其中，所述盘控制器被配置成 测量自接收到最后ー个盘访问命令以来经过的时间；如果所述经过的时间超过预定经过时间，则实施所述确定应当使所述硬盘驱动器进入低电カ状态；以及如果所述所述标志值评估允许所述硬盘驱动器的低电カ转换，则实施所述执行所述硬盘驱动器的低电カ转换。
19.如权利要求13所述的计算机系统，其中，所述低电カ转换包含 使所述硬盘驱动器减速旋转。
20.如权利要求13所述的计算机系统，其中，所述低电カ转换包含 使所述硬盘驱动器的磁头归位。
全文摘要
本发明公开了可靠性感知盘电源管理方法和系统。根据与硬盘驱动器的实际低电力转换次数相比不负面影响可靠性的硬盘驱动器的允许低电力转换次数，保持标志值。允许低电力转换次数在硬盘驱动器的寿命期内增加。在硬盘驱动器进行低电力转换之前，评估该标志以确定是否允许硬盘驱动器进行低电力转换。所讨论的低电力转换包括使磁头归位和使硬盘驱动器减速旋转。
文档编号G11B15/18GK102566737SQ20111036003
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年12月7日
发明者A·N·海里克, J·B·卡特, W·M·费尔特 申请人:国际商业机器公司