專利名稱：計算機盤驅(qū)動器節(jié)省功率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到其轉(zhuǎn)速加以控制的計算機存儲盤裝置，具體地涉及到多速恒線速和多速恒角速盤驅(qū)動器的減少功能問題。
人們知道減少計算機和它們外設(shè)的功耗有助于能量的保存。此外，人們認識到減少計算機部件和外設(shè)的功耗能減小它們所用電源的尺寸。較小的電源有利于使用便利的便攜式計算機，如膝上和筆記本計算機。因此希望減少計算機外設(shè)的功耗，以便節(jié)省能量和增加計算機的便利性。
人們知道當盤驅(qū)動器中未裝入記錄用媒體時，可以減低加到計算機盤的頭驅(qū)動馬達上的電壓，頒給Shoji等人的美國專利4,783,706公開了這一安排，然而當盤驅(qū)動器中存在記錄用媒體時，就無法使用該方法來節(jié)省功率。
人們還知道，可在盤驅(qū)動器不工作一段預(yù)定的時間后，將記錄用媒體“停轉(zhuǎn)”，也即停止旋轉(zhuǎn)，由于盤是閑置的，所以該方法可節(jié)省功率。該方法公開于頒給Hartung等人的美國專利5,197,055中。然而當需要將盤“加速”達到運行轉(zhuǎn)速時，將有明顯的時間延緩。
在頒給Freeze的美國專利4,987,502中公開了一種方法，為了使頭接觸磨損均勻分布，可隨機地選擇連續(xù)工作的盤道。該系統(tǒng)計算閑置的期間，以便決定何時移動頭。當閑置期間到達預(yù)定最大值時，該系統(tǒng)使用控制器將盤停轉(zhuǎn)。將盤停轉(zhuǎn)的節(jié)省功率的效果和上面討論的’055專利的“停轉(zhuǎn)”方法是相同的。另外，當應(yīng)用’502專利所公開的方法而在停轉(zhuǎn)后重新到達運行轉(zhuǎn)速時，仍然有明顯時間延緩的缺點。
在頒給Hack等人的美國專利5,050,015和頒給Nagasaki等人的美國專利5,117,315中都公開了類似的將頭移動以便減少磨損的方法和安排?！?15專利公開的方法是將頭移至等待磁道或磁頭可用區(qū)以外的區(qū)域。由于’015專利公開的方法其目的是減少磨損，所以磁道位置和等待時間決定于哪個磁道讀得最多。一個控制線路用于停止和啟動移動操作。不幸的是電子控制線路的停止和啟動消耗更大功率?！?15專利公開的方法是當處理器檢測到盤的旋轉(zhuǎn)與否時，將頭移動。該系統(tǒng)能在盤啟動時將頭略微移動2或3道并將頭抬起，以減小磨損。在盤起動時減小頭對盤的拉牽力，從而節(jié)省功率；然而當盤早已旋轉(zhuǎn)時，該裝置和方法無法用于節(jié)省功率。
頒給Sander的美國專利4,658,308公開了一種方法和裝置，用于當測知輸給旋轉(zhuǎn)盤的功率切斷時，在微處理器控制下將頭移至安全“基地”位置。當頭與盤的旋轉(zhuǎn)有關(guān)時，減小任何不經(jīng)意的拉牽力，可能會略為節(jié)省功率。然而，當盤正在運行旋轉(zhuǎn)時，該方法和裝置無法節(jié)省功率。
本發(fā)明的一個目的是減少光盤裝置的功耗，但不會明顯地拖長對尋找數(shù)據(jù)命令的響應(yīng)時間。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個用于減少功耗的方法和裝置，而不需將盤從光盤裝置中移走。
本發(fā)明基于發(fā)明人以下重要觀察當出現(xiàn)不工作期間時，可發(fā)出命令，將轉(zhuǎn)動盤媒體的轉(zhuǎn)軸馬達的轉(zhuǎn)速降至最低“運行水平”或剛好低于運行水平，而不必在不工作期間內(nèi)完全停止盤的旋轉(zhuǎn)或?qū)⒈P“停轉(zhuǎn)”，從而節(jié)省光盤功耗?！斑\行水平”系指頭仍能讀或?qū)憯?shù)據(jù)的角速度。
在恒線速(CLV)盤驅(qū)動器中，當出現(xiàn)預(yù)定的不工作期間時，微處理器向執(zhí)行器發(fā)出命令，將具有讀能力的頭探索移動至一個外部道。這是有利的，因在給定恒線速(在頭下方所測速度)下在外邊緣處盤媒體的角速度較小，因此將盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸馬達的功耗將小些。
在恒角速(CAV)盤驅(qū)動器中，在相對的不工作期間，微處理器向轉(zhuǎn)軸控制模塊發(fā)出控制信號，將轉(zhuǎn)動盤的轉(zhuǎn)軸馬達的角速度減低至最低運行水平或剛好低于運行水平，而不必將盤完全“停轉(zhuǎn)”，這樣就在不工作期間降低轉(zhuǎn)速。
有利之處是，在兩個實施例中，盤在運行著，除非盤很長時間不工作，盤不會完全“停轉(zhuǎn)”。所以當收到I/O命令而將盤“升速”時沒有明顯的時間延緩。因此本發(fā)明可用于將盤維持在運行模式，或?qū)⒈P旋轉(zhuǎn)于剛好低于運行模式的轉(zhuǎn)速，從而節(jié)省盤轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。在上面提到的例外中，即當盤的不工作期間已達到預(yù)定的足夠長的時間時，可將盤停轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，只當CLV驅(qū)動器的頭移至外部道之后，或當多速CLV和多速CAV驅(qū)動器的角速度減至最低可選速度之后，才將盤停轉(zhuǎn)。


圖1是本發(fā)明的框圖；圖2顯示用于恒線速型盤驅(qū)動器的盤媒體；圖3A是用于說明本發(fā)明重要關(guān)系的圖形；
圖3B是用于說明本發(fā)明另一重要關(guān)系的圖形；圖4是本發(fā)明一個實施例的流程圖；圖5顯示用于恒角速型盤驅(qū)動器的盤媒體；圖6是本發(fā)明另一實施例的流程圖；以及圖7是顯示用于理解本發(fā)明的操作順序的時序圖。
某些和盤驅(qū)動器，尤其和用于轉(zhuǎn)動盤媒體的直流馬達有關(guān)的電氣工程原理，能幫助我們理解本發(fā)明。
眾所周知，在歐姆定律中電壓(V)等于電流(I)乘以馬達的電阻(R)，或V＝I*R。此外人們知道馬達功率由下列關(guān)系給出P＝V*I＝V2/R。人們也知道特定馬達的電壓由下一等式與其角速度相關(guān)連V＝Ke*ω其中Ke是決定于一定馬達類型的特性的馬達電壓常數(shù)，ω是馬達角速度，因此產(chǎn)生下列有用關(guān)系P＝Ke2*ω2/R因此發(fā)明人認為，由于馬達的功率隨著馬達角速度的下降而下降，因此希望能開發(fā)一種能自動利用此關(guān)系的方法和裝置。
參照圖1，顯示了能夠減少盤驅(qū)動器10的功耗的裝置的一般框圖。光盤是最佳實施例；然而本發(fā)明的說明也適用于非光盤驅(qū)動器，如直接存取存儲裝置。本發(fā)明特別適用于采用恒線速(CLV)和恒角速(CAV)控制方案的那些盤裝置。因此盤驅(qū)動器10可以是或者CLV或者CAV型。本發(fā)明也適用于特殊型號的CAV盤驅(qū)動器，稱作分區(qū)恒角速型(ZCAV)。ZCAV盤驅(qū)動器是一種CAV驅(qū)動器，其中所記錄數(shù)據(jù)的線密度隨著半徑的增加而作增量增加。微處理器12具有它自已的存儲器，如隨機存取存儲器13和只讀存儲器15，后者用于存放命令和完成例如“通電”測試那樣的任務(wù)。該存儲器用于存放微碼14，后者是一套用于完成微處理器功能的預(yù)編程指令。發(fā)明人設(shè)想最好將微碼中的指令在微處理器中實現(xiàn)，而該微處理器是盤驅(qū)動器的一部分，例如圖中顯示出微碼14為專供盤驅(qū)動器10使用的微處理器12的一部分。人們認識到也可用其他方法實現(xiàn)可用指令，例如可用“C”語言編寫為應(yīng)用程序并在控制單元26中運行，后者通過連接電路27與盤驅(qū)動器10接口。然而人們相信更有效的方法是在微處理器中直接實現(xiàn)指令，此時指令的數(shù)據(jù)路徑能取得最短。指令集決定于具體的微處理器。用于計算機和計算機外設(shè)的幾種常用的微處理器由Intel公司制造，當然其他制造商，例如Motorola，也提供產(chǎn)品，用于類似任務(wù)。例如，可參照下列文件，以便更深了解Intel微處理器的編程Intel的Microprocessor Peripheral Handbook，第一卷以及J.Crawford和P.Gelsinger的Programming the 80386。
再參照圖1和圖2，微處理器12通過連接電路27與控制單元26相連，后者可以是一個個人計算機微處理器，而連接電路27可以是一個小計算機系統(tǒng)接口(SCSI)卡。微處理器12控制一個用于控制轉(zhuǎn)軸馬達18的轉(zhuǎn)軸控制模塊16，該馬達18從電源19接收功率。轉(zhuǎn)軸馬達具有一個旋轉(zhuǎn)部件24和一個底盤22，用于安放盤媒體并轉(zhuǎn)動它，如盤30(圖2)。微處理器還控制執(zhí)行器17，后者通過已知機構(gòu)對數(shù)據(jù)讀頭23的移動加以控制。從頭讀取的數(shù)據(jù)通過緩存28和數(shù)據(jù)電路25送至控制單元26。根據(jù)所采用的是恒線速還是恒角速方案，轉(zhuǎn)軸控制模塊16和執(zhí)行器17由微處理器15中的微碼14加以控制。包括微碼14的微處理器12，加上微處理器的板上ROM13和ROM15以及時鐘11，組成了盤驅(qū)動器10的節(jié)省功率模塊21。
本發(fā)明的一實施例可用于熟悉的恒線速盤驅(qū)動器。在恒線速光盤驅(qū)動器中，例如CD—ROM(光盤—只讀存儲器)中，激光頭用作速度傳感器。參照圖2，一個CD—ROM30采用單路徑32，它形成的近似于同心圓，如圓33和34。單路徑從盤30的圓心35按螺旋線形狀伸至外邊緣36，包括數(shù)據(jù)的扇區(qū)37在邏輯上和物理上和盤上所有其他扇區(qū)的尺寸相同。雖然實際上只有一個路徑，但每一個近似的同心圓都被認為是一條道，一條假想徑線“r”從中心35延伸至外邊緣36，徑線r上的點ri和ro分別對應(yīng)于內(nèi)徑和外徑，內(nèi)徑ri起始于盤中心附近，而外徑ro是在外邊緣處測得，盤的角速度ω等于轉(zhuǎn)動它的轉(zhuǎn)軸馬達的角速度。道33a和34a分別對應(yīng)于圓33和34。因此道33a是最靠近盤30外邊緣的道。
參照圖2和3A，可以更好地理解使用CLV盤驅(qū)動器時盤半徑和馬達消耗功率的重要關(guān)系。使用恒線速方案時，盤驅(qū)動器(如驅(qū)動器10)經(jīng)常改變盤(如盤30)的旋轉(zhuǎn)速度，以便當數(shù)據(jù)讀取頭(如頭23)在盤的一部分上方移動時，在頭處所測速度保持恒定。此速度Vdata實際上是由頭讀取的媒體的速度。VData也能在多速裝置中變化；但一旦速度選定后，Vdata即保持恒定，而角速度則變化。運動學(xué)的，或旋轉(zhuǎn)動力學(xué)關(guān)系由下式?jīng)Q定
VData＝r*ω其中r是盤半徑和VDota是在頭處所測數(shù)據(jù)的切線速度(也即沿著同時垂直于正常旋轉(zhuǎn)軸和半徑兩者的方向)及ω是所測的以每秒轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)為單位的角速度。對于一個給定的恒線速VData，為了服從所給出的關(guān)系，當半徑由盤中心增加到盤的外邊緣時，相應(yīng)的角速度應(yīng)該下降。圖3A用于解釋此點，是一個采用恒線速方案的多速驅(qū)動器的角速度和半徑的關(guān)系曲線。點ri和ro對應(yīng)于圖2的徑線“r”。圖3A所示頂部曲線38a顯示多速CLV驅(qū)動器設(shè)置在高速狀態(tài)下角速度ω對不斷增長的半徑的反比關(guān)系。較低曲線38b顯示同樣關(guān)系，但幅值較小，設(shè)置在多速CLV驅(qū)動器的低速狀態(tài)。該關(guān)系可以換算到功力耗，因為已知P＝Ke2*ω2/R可以看出P=Ke2*VData2r2•R]]>發(fā)明人認為該原理可用于減少盤驅(qū)動器中功耗，并已根據(jù)以下事實發(fā)明一種自動方法和裝置當將盤驅(qū)動器保持“運行”或保持在鄰近于“運行”速度的速度時，在恒線速盤驅(qū)動器中將半徑r增加至最大值能減小轉(zhuǎn)軸馬達的角速度和功耗，運行速度或水平是這樣的盤速度，使頭仍能讀取或?qū)憯?shù)據(jù)到盤上。
參照圖1和圖4，可以很好地理解本發(fā)明的最佳實施，在圖4中顯示了包括指令概貌的流程圖。每一步中微處理器12實現(xiàn)微碼指令，以完成該過程；然而為簡單起見，由于微處理器是主要角色，所以只研究它的操作，微處理器12的“啟動”步41和盤驅(qū)動器的“通電”相重合。“驅(qū)動器工作”檢驗步42由微處理器12完成，以檢查在頭23和盤之間或者在驅(qū)動緩存28和數(shù)據(jù)電路25之間是否傳送任何數(shù)據(jù)。另一種方案是由控制單元26完成步42，以檢查當前是否有任何文件已打開(也即正被讀取或正有數(shù)據(jù)寫入它們)。如這是肯定的，則驅(qū)動器認為是“工作”，而在步43中一個用于測量“不工作”期間的時鐘11復(fù)位為零，步42連續(xù)地完成，直至所有工作都停止，遇到這種情況驅(qū)動器被認為是“不工作”。接著處理器檢查時鐘11，以確定驅(qū)動器不工作的期間已否超過了預(yù)定時間T1(步44)。在此“不工作”期間，仍然檢查驅(qū)動器是否工作。一旦超過預(yù)定時間，同時驅(qū)動器仍不工作，即認為驅(qū)動器的“工作水平”低于預(yù)定的參考工作水平。因此當在時鐘11處所測時鐘時間t已超過預(yù)定時間T1而驅(qū)動器處于不工作狀態(tài)時，微處理器12將盤驅(qū)動器12轉(zhuǎn)為節(jié)省功率模式(步45)。發(fā)明人認為也可以在所測時間t小于預(yù)定時間T1的情況下轉(zhuǎn)為節(jié)省功率模式，這樣并不背離本發(fā)明的實質(zhì)。
參照圖1、2、3A和4，在恒線速盤驅(qū)動器中，微處理器12向執(zhí)行器17發(fā)送信息，使頭23探尋至道33a，后者具有從盤中心35測量的最大半徑(圖4步45)。轉(zhuǎn)軸控制模塊16自動地安排去維持恒線速(VData)，其補償方法是將轉(zhuǎn)軸馬達18的角速度減至圖3A的最低運行水平(其中橫座標是ro)，如步45所示。因此前面描述的關(guān)系在半徑增加而角速度減小時證實功率的減少，可以看出功率的節(jié)省是顯著的。由于功率和半徑的平方成反比，所以這點更為明顯，對于多速驅(qū)動器講，微處理器12接著命令轉(zhuǎn)軸控制模塊16選擇最低可用速度，從而進一步節(jié)省功率(步46)。當頭處于外側(cè)道(例如道33a)時，CLV驅(qū)動器處于它的低RPM，想要訪問位于盤上任何其他位置的數(shù)據(jù)時只需一條由微處理器12發(fā)出的簡單“探尋”命令即可。雖然進行CLV探尋時也伴隨著速度變化，但這個變化伴隨著CLV驅(qū)動器中每一個“探尋”實現(xiàn)而進行。因此在節(jié)省功率模式中驅(qū)動器仍完全處于運行狀態(tài)。盤在不工作時只是在降低的速度上旋轉(zhuǎn)而不是“停轉(zhuǎn)”，這是有利的，因為完全停轉(zhuǎn)的盤需要相當長時間“加速”以達到運行速度。當然也可以將盤降速至剛好低于運行轉(zhuǎn)速的水平而不停轉(zhuǎn)，從而達到節(jié)省功率的目的，這并不背離本發(fā)明的實質(zhì)。
參照圖1和3B，本發(fā)明的另一實施例是用于恒角速(CAV)方案的盤，多速恒角速(CAV)方案是眾所周知的。典型方案是如馬達18那樣的轉(zhuǎn)軸馬達用作速度傳感器，其方法是將測速表連至馬達的旋轉(zhuǎn)部件(如部件24)，并將信號進行數(shù)字編碼。另一方案是將來自馬達的信號與參考信號比較，以確定轉(zhuǎn)軸馬達的旋轉(zhuǎn)或角速度。一旦測得馬達速度，微處理器12即可通過電源19改變加至馬達的電壓，從而控制馬達速度。其結(jié)果示于圖3B，不管如頭23那樣的頭相對于半徑位于何處，都能維持恒角速，所示半徑從靠近中心的內(nèi)徑值“ri”增加到靠近外邊緣的外徑值“ro”。頂部線39a代表CAV驅(qū)動器的高速設(shè)置，而底部線39b代表CAV驅(qū)動器的低速設(shè)置。在這兩個情況中，不管頭當前位置的半徑多大，角速度都保持同一數(shù)值。
參照圖5，顯示了一種可用于CAV盤裝置的盤50。同心圓形成道53，它們在徑向分成扇區(qū)52。盤由伺服系統(tǒng)或其他類型的控制模塊(如模塊16)加以控制，始終以同一速度旋轉(zhuǎn)。典型的盤是磁盤或光盤。這類CAV裝置允許自動選擇所需速度，例如高速可以是3600RPM而低速可以是2400RPM。
發(fā)明人測得節(jié)省功率的例子，在下面表格中加以闡述，其中角速度以每分轉(zhuǎn)數(shù)或RPM來測量RPM 電流(安培) 功率24000.52A 6.2瓦36000.60A 7.2瓦該實驗裝置包括一個以所標明RPM值旋轉(zhuǎn)的Hewlett—PackardC1716T CAV光盤驅(qū)動器，和一個Tektronix AM503電流探頭。加至馬達的電壓是12伏DC，瓦數(shù)用歐姆定律計算而得，可以看出，降低RPM值可節(jié)省約16％((7.2—6.2)/6.2)。
在此例中，從上表可以看出，運行于較低速度時可節(jié)省大約16％，當然其代價是較低轉(zhuǎn)速時數(shù)據(jù)的訪問時間必然慢些。因此可應(yīng)用上面應(yīng)用于恒線速盤的同一概念，發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，監(jiān)視驅(qū)動器的工作水平并將它與參考工作水平比較，在不工作期間超過預(yù)定時間時用于自動降低速度?！肮ぷ鳌被颉安还ぷ鳌睜顟B(tài)是由驅(qū)動器微處理器12所監(jiān)視的I/O工作情況來確定的，也可由是否有文件打開這一事實來確定，這由控制單元26所監(jiān)視。
參照圖6和1，描述了使用CAV盤的本發(fā)明實施例。如CLV驅(qū)動器一樣，每一步中微處理器12都實現(xiàn)微碼14，以便完成該過程；然而為簡化起見，只牽涉到用以完成微碼指令的微處理器操作。微處理器12的“啟動”步61與盤驅(qū)動器的通電相重合，與CLV驅(qū)動器一樣，由微處理器12完成“驅(qū)動器工作”檢驗步62，以檢查是否出現(xiàn)數(shù)據(jù)I/O或是否有任何文件被打開(也即是否被讀取或有數(shù)據(jù)寫入它們)。如有任何文件已打開，則驅(qū)動器被認為是“工作”，于是在時鐘11處測時用的時間計數(shù)器t在步63時復(fù)位清零。步62連續(xù)地加以完成，直至所有數(shù)據(jù)傳送都停止或所有文件都關(guān)閉，而當出現(xiàn)此情況時，驅(qū)動器被認為是“不工作”。接著處理器檢查時鐘11，以確定驅(qū)動器一直不工作的時間是否超過了預(yù)定時間。如CLV裝置一樣，在步64中一旦驅(qū)動器不工作的時間超過預(yù)定時間后，即認為驅(qū)動器“工作水平”低于預(yù)定的參考工作水平。因此當在時鐘11處所測時鐘時間t超過預(yù)定時間T1后以及驅(qū)動器仍處于不工作狀態(tài)時，如步66所示，微處理器12將盤角速度減至最低運行速度，進入節(jié)省功率模式。
現(xiàn)參照圖4、6和7，參照圖7，一條在方向76測量時間的時間線70顯示了當裝置處于功率節(jié)省模式中超過預(yù)定期間時，不論是CLV或CAV方案，都可在上面描述的功率節(jié)省模式的一般方法外，再加上一個完全的裝置停轉(zhuǎn)。例如，當使用盤驅(qū)動器的計算機通了電而未運行，就可實現(xiàn)上述方案。時間線段72(段72)顯示工作裝置，工作裝置系由圖4步42或圖6步62所確定，一個裝置或驅(qū)動器(段74)不工作T1秒后(段77)即置為功率節(jié)省模式(段78)，并保持TLOW秒(段82)，接著馬達速度下降直至馬達停止旋轉(zhuǎn)(段83)。這樣一來，對于長期不工作的盤，在正常運行模式中用于節(jié)省功率的方法和裝置就和另外的節(jié)能技術(shù)結(jié)合使用。在最佳實施例中，可由如微處理器12那樣的微處理器通過如微碼14那樣的微碼中的指令來完成這種方法，當需要裝置工作時，它可恢復(fù)旋轉(zhuǎn)至運行速度。
描述了本發(fā)明的最佳實施例，用于減少盤驅(qū)動器的功耗，而不會明顯地減慢對盤上數(shù)據(jù)的存取速度；然而應(yīng)該理解技術(shù)熟練的人可作修改。因此本發(fā)明的保護應(yīng)只根據(jù)下列權(quán)利要求范圍受到限制。
權(quán)利要求
1.一種用于減少計算機存儲盤驅(qū)動器功耗的方法，其中盤驅(qū)動器具有一個能讀取數(shù)據(jù)的頭、一個頭執(zhí)行器、一個具有外邊緣和安裝在盤驅(qū)動器中的盤媒體、一個時鐘、一個和時鐘通信的控制處理器、一個用于將盤媒體按一定可測角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸馬達、和一個轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊，該方法包括下列機器執(zhí)行步驟(a)確定盤驅(qū)動器的工作水平；(b)將盤驅(qū)動器的工作水平和預(yù)定的工作水平參考準則相比較；以及(c)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平和參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，因而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述盤驅(qū)動器是一個恒線速盤驅(qū)動器，及其中步驟(c)包括以下機器執(zhí)行步驟(a)依據(jù)于盤驅(qū)動器工作水平和參考工作水平準則的比較，向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭移至最靠近盤媒體的外邊緣的盤媒體的道上；以及(b)對頭移至盤的外部道作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
4.權(quán)利要求2的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟依據(jù)于盤驅(qū)動器工作水平和參考工作水平準則的比較，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止旋轉(zhuǎn)，因而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述盤驅(qū)動器是一個恒角速盤驅(qū)動器。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征在于包括以下機器執(zhí)行步驟如果收到讀數(shù)據(jù)的請求，則向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度。
8.權(quán)利要求6的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平和參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止旋轉(zhuǎn)，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
9.權(quán)利要求8的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
10.一種減少計算機存儲盤驅(qū)動器功耗的方法，其中盤驅(qū)動器是一個恒線速盤驅(qū)動器，并具有一個能讀數(shù)據(jù)的頭、一個頭執(zhí)行器、一個具有外邊緣和安裝在盤驅(qū)動器內(nèi)的盤媒體、一個時鐘、一個與時鐘通信的控制處理器、一個用于將盤媒體按一定可測角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸馬達、和一個轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊，該方法包括以下機器執(zhí)行步驟(a)確定盤驅(qū)動器的工作水平；(b)將盤驅(qū)動器的工作水平和預(yù)定的工作水平參考準則相比較；(c)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向頭執(zhí)行器發(fā)生探尋信號，將頭移至最靠近盤媒體外邊緣的盤媒體的道上；以及(d)對頭移至盤的外部道作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
12.權(quán)利要求10的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止旋轉(zhuǎn)，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
13.權(quán)利要求12的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
14.一種減少計算機存儲盤驅(qū)動器功耗的方法，其中盤驅(qū)動器是一個恒線速盤驅(qū)動器，并具有一個能讀數(shù)據(jù)的頭、一個頭執(zhí)行器、一個具有外邊緣和安裝在盤驅(qū)動器內(nèi)的盤媒體、一個時鐘、一個與時鐘通信的控制處理器、一個用于將盤媒體按一定可測角速度轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸馬達、和一個轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊，該方法包括以下有順序的機器執(zhí)行步驟(a)確定盤驅(qū)動器的工作水平；(b)將盤驅(qū)動器的工作水平與預(yù)定的工作水平參考準則相比較；(c)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向頭執(zhí)行器發(fā)生探尋信號，將頭移至最靠近盤媒體外邊緣的盤媒體的道上；(d)對頭移至盤的外部道作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗；以及(e)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止轉(zhuǎn)動，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
15.權(quán)利要求14的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移向數(shù)據(jù)所在處的道。
16.一種減少計算機存儲盤驅(qū)動器功耗的方法，其中盤驅(qū)動器是一個恒角速盤驅(qū)動器，并具有一個能讀數(shù)據(jù)的頭、一個頭執(zhí)行器、一個具有外邊緣和安裝在盤驅(qū)動器內(nèi)的盤媒體、一個時鐘、一個與時鐘通信的控制處理器、一個用于將盤媒體按一定可測角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸馬達、和一個轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊，該方法包括以下機器執(zhí)行步驟(a)確定盤驅(qū)動器的工作水平；(b)將盤驅(qū)動器的工作水平與預(yù)定的工作水平參考準則相比較；(c)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時，減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗；以及(d)如收到讀數(shù)據(jù)的請求，則向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度。
17.權(quán)利要求16的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)馬達控制模塊發(fā)出命令，減少角速度，直至轉(zhuǎn)軸馬達停止轉(zhuǎn)動，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
18.權(quán)利要求17的方法，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移向數(shù)據(jù)所在處的道。
19.一種用于減少計算機存儲盤驅(qū)動器的功耗的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個盤驅(qū)動器，其中該盤驅(qū)動器還包括一能讀數(shù)據(jù)的頭，一個頭執(zhí)行器，一個具有外邊緣并安裝在盤驅(qū)動器中的盤媒體，一個用于將盤媒體按一定可測角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸馬達，一個轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊；以及一個與盤驅(qū)動器相連的功率節(jié)省模塊，該功率節(jié)省模塊包括一個處理器和一個時鐘，并進一步包括用于以下操作的機器執(zhí)行裝置(a)確定盤驅(qū)動器的工作水平；(b)將盤驅(qū)動器的工作水平與預(yù)定的工作水平參考準則相比較；以及(c)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時，減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
20.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征在于所述盤驅(qū)動器是一個恒線速盤驅(qū)動器，同時其中步(C)包括以下機器執(zhí)行步驟(a)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭移至盤媒體上最靠近外邊緣的盤媒體的道上；以及(b)對頭移至盤的外部道作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時，減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
21.權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向頭執(zhí)行器發(fā)生探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
22.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止轉(zhuǎn)動，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
23.權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
24.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其特征在于所述盤驅(qū)動器是一個恒角速盤驅(qū)動器。
25.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟如收到讀數(shù)據(jù)的請求，則向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度。
26.權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止轉(zhuǎn)動，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
27.權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其特征在于包括下一機器執(zhí)行步驟對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)出命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，并向頭執(zhí)行器發(fā)出探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
28.一種減少計算機存儲盤驅(qū)動器功耗的裝置，其中盤驅(qū)動器具有一個能讀數(shù)據(jù)的頭、一個頭執(zhí)行器、一個具有外邊緣并安裝在盤驅(qū)動器中的盤媒體、一個時鐘、一個與時鐘通信的控制處理器、一個用于將盤媒體按一定可測角速度轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸馬達、和一個轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊，該裝置包括用于確定盤驅(qū)動器工作水平的鑒別裝置；用于將盤驅(qū)動器的工作水平與預(yù)定的工作水平參考準則相比較的比較裝置；以及命令發(fā)送裝置，用于以盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較為依據(jù)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時，減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
29.權(quán)利要求28的裝置，其特征在于該盤驅(qū)動器是一個恒線速盤驅(qū)動器，并且該命令發(fā)送裝置包括以下用途的裝置(a)依據(jù)于盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較，向頭執(zhí)行器發(fā)送探尋信號，將頭移至盤媒體上最靠近外邊緣處盤媒體上的道；以及(b)對頭移至盤的外部道作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令，在繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸馬達的同時，減少轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，從而減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
30.權(quán)利要求29的裝置，其特征在于包括命令發(fā)送裝置，用于對讀數(shù)據(jù)請求作出響應(yīng)，向頭執(zhí)行器發(fā)送探尋信號，將頭從外邊緣道移向數(shù)據(jù)所在處的道。
31.權(quán)利要求29的裝置，其特征在于包括命令發(fā)送裝置，用于以盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較為依據(jù)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令。減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止轉(zhuǎn)動，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
32.權(quán)利要求31的裝置，其特征在于包括命令發(fā)送裝置，用于對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，還包括裝置，用于向頭執(zhí)行器發(fā)送探尋信號，將頭從外邊緣道移向數(shù)據(jù)所在處的道。
33.權(quán)利要求28的裝置，其特征在于所述盤驅(qū)動器是一個恒角速盤驅(qū)動器。
34.權(quán)利要求33的裝置，其特征在于包括命令發(fā)送裝置，用于在收到讀數(shù)據(jù)的請求時，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度。
35.權(quán)利要求33的裝置，其特征在于包括命令發(fā)送裝置，用于以盤驅(qū)動器的工作水平與參考工作水平準則的比較為依據(jù)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令，減少角速度直至轉(zhuǎn)軸馬達停止轉(zhuǎn)動，從而進一步減少轉(zhuǎn)軸馬達的功耗。
36.權(quán)利要求35的裝置，其特征在于包括命令發(fā)送裝置，用于對讀數(shù)據(jù)的請求作出響應(yīng)，向轉(zhuǎn)軸馬達控制模塊發(fā)送命令，增加轉(zhuǎn)軸馬達的角速度，以及向頭執(zhí)行器發(fā)送探尋信號，將頭從外邊緣道移至數(shù)據(jù)所在處的道。
全文摘要
一種用于在維持運行狀態(tài)或接近運行狀態(tài)時節(jié)省計算機存儲盤驅(qū)動器功率的方法和裝置。微處理器實現(xiàn)微碼指令以確定盤驅(qū)動器是否不工作。這由控制單元完成檢驗，它通過接口檢查是否有任何文件當前被打開或盤裝置是否在傳送數(shù)據(jù)。如無文件打開和/或無數(shù)據(jù)被傳送，則驅(qū)動器被認為是不工作。如不工作期間持續(xù)至大于預(yù)定參考工作水平，則采取行動將驅(qū)動器轉(zhuǎn)軸馬達的轉(zhuǎn)速減少至最低運行水平，或剛好低于最低運行水平而不停止盤的轉(zhuǎn)動。
文檔編號G11B19/06GK1117607SQ9510669
公開日1996年2月28日 申請日期1995年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月3日
發(fā)明者德維特·奎丁·尼爾森, 丹尼爾·詹姆斯·維納爾斯基 申請人:國際商業(yè)機器公司