便携式、由电池供电的计算机中所用数据记录盘驱动器具有数个节能运行模式。在最近的数据读或写命令之后经过一段计算的时间进入节能模式。所计算的进入节能模式时间是以计算机用户实时工作负载为依据并在盘驱动器运行期间连续变化。盘驱动器通过计算盘驱动器存取频率来检测当前用户工作负载，并根据此历史确定众多节能模式中哪一个模式合适及何时进入节能模式。每个盘驱动器的读或写存取被检测及用于计算当前存取频率。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及用于类如膝上或笔记本计算机的由电池供电的便携式计算机中的盘驱动器。本专利技术具体地涉及具备能使能耗减至最小的技术的盘驱动器。便携式计算机在耗尽它们电源之前只能工作数小时。主要耗能单元是硬盘驱动器。便携式计算机中硬盘驱动器用的主要电源管理技术是使用几种减能或节能运行模式，在盘驱动器读或写操作之后经过一段固定的预定时期即进入上述每种模式。例如，在用户最后一次向硬盘写完数据又经过一段固定时期后，读/写头被移至它们的停靠位置，同时盘驱动轴马达停转。当用户下次存取盘驱动器时，轴马达重又转动，同时头在盘上移动以便在合适的数据道上读或写数据，这种节能模式的主要缺点是退出模式时的时间延迟，在此时间内用户只能等待。这很大程度上影响计算机性能。一般该固定时期的长度由计算机用户通过软件设定。这种已有的节能技术的问题是用户不具备用以选择好的固定时期的必要数据。用户对存取模型只有有限的了解，而对盘驱动器的能量和性能参数并无实际信息。由于系统中硬件和软件的阻挡，用户不了解盘驱动器的存取模型。用固定时间进入节能模式对于能量和性能间的折衷是不好的，因没有给用户工作负载留出变化余地。用户必须在预料工作负载变化时改变此固定时间，而所选时间过短或过长都会不利地影响性能和能耗。当存取模型是一连串工作后随之以长期停用时，短的进入模式时间能节约能量。然而当停用时期接近于进入模式时间时，这将消耗过多能量。由于在短期停用后又进入模式，一般这导致更为频繁的由模式恢复时间引起的存取延迟，因而使性能变坏。假定长的停用期比短的停用期少，则长的进入模式时间能减小对计算机性能的不良影响，同时不易发生过多能耗。然而，在等待进入节能模式时会使用额外能量。在特定用户工作负载下，很可能最佳时间是变化的。另外，由于工作负载与用户所用应用软件的特性有关，它可能在用户没有察觉的情况下就变化了。用户实际上应该在能耗与计算机性能之间选择，而不是在不同的固定的进入模式时间之间选择。用户对固定的进入模式时间的选择只是在达到一些能量指标或性能指标的猜测。显然，盘驱动器最好将用户的能量和性能指标作为输入量接收。对于这些指标，盘驱动器可采取任何合适的方法去满足它们。如用户不再为每一个进入模式时间选择固定值，则用户不必了解驱动器中使用的具体节功模式，因而可以使用更多节功模式。现在需要的是一种用于实现电源管理的盘驱动方法和系统，它能检测并适应不断变化的工作负载，能使用能量和性能指标而不是固定时间来确定何时进入和退出节能模式。本专利技术根据过去的盘驱动器存取历史和对未来用户需求的预测来确定进入和退出节能模式的时间，从而完成电源管理。由于用户不知道何种性能和能耗指标与进入和退出节能模式相关，所以本专利技术较现用的由用户选择预定或固定进入模式时间的方法优越。盘驱动器具有关于与节能模式相关的无能量损失时间和恢复时间的信息。无能量损失时间是驱动器应停留在具体节能模式内的时间，以便自此模式恢复期间内所消耗的额外能量与在此模式内减少的能耗相平衡。恢复时间是盘驱动器自节能模式返回工作态所需时间。盘驱动器跟踪存取模型，也即请求读或写数据与/或移动传动器的历史。因此盘驱动器检测到当前的用户工作负载并确定众多节能模式中哪一个合适及何时进入模式。在最佳实施例中检测到每一个盘驱动器的存取，并用来计算当前的存取频率。当前存取频率与先前计算过并不断更新的频率阈值比较。该频率阈值代表存取模型，例如均匀的或不规则的，它是从包含可调整的放大系数的式子中计算出来的。在盘驱动器操作期间如当前存取频率减少至低于频率阈值，则进入恰当的节能模式。根据所检测到的存取模型，可跳过中间节能模式。盘驱动器还可以动态地适应于变化的工作负载的情况，从而节约更多能量而不致于影响性能。这通过下法完成对于跟踪系统实际性能作出响应，调整放大系数，从而改变频率阈值。盘驱动器也可不必等待用户存取的出现而自行决定何时退出节能模式。在本专利技术中，可以有许多节能模式，而用户要跟踪这些模式是不现实的。可将节能模式修裁以适合不同盘驱动器产品而不必拘泥于用于设定固定时间或节能模式的数量的一些标准。新的可由用户选择的参数，如通/断、性能和能量指标可用于代替固定的进入模式时间。这些参数用于调整放大系数，因而也调整频率阈值。这些用于将决定何时进入节能模式的式子进行修改。为更全面地了解本专利技术的实质和优点，应参阅下面结合附图所作详细描述。附图说明图1是用于阐述电源和各种耗能的盘驱动器部件的盘驱动器和计算机系统的框图。图2是用于阐述在预定时间窗口内将对一个或多个耗能的盘驱动器部件的存取进行计数的流程图。图3是用于阐述一个连至一个将存取密度累计起来的环形缓存的微处理器的框图。图4的流程图用于阐述存取频率的计算及与频率阈值的比较以便确定何时进入盘驱动器节能模式。图5的流程图用于阐述使用存放于环形缓存中的先前的存取频率对频率阈值进行计算。图6的流程图用于阐述使用存放于环形缓存中的先前的存取频率对频率阈值进行计算。图7是用于阐述进入和退出节能模式的时序的曲线。图8是类似于图3的框图，但加了一个用于计算进入和退出节能模式的时间之间的时间窗口的计数器。图9是用于阐述当越过起动水平时用作调整放大系数的时间函数的累计能量/性能代价曲线。图10的流程图阐述当退出节能模式时能量/性能代价和丢失机会代价的计算。图11的流程图阐述累计丢失机会代价的计算及当越过起动水平时放大系数的调整。盘驱动系统图1的框图显示本专利技术的盘驱动器所用电源管理中的不同元件。盘驱动器40一般是包含在例如计算机41那样的膝上计算机外壳内的硬盘驱动器。盘驱动器40包括一个或更多个盘，例如接至轴马达32并由它转动的盘34。数据头33连至传动器31，后者一般由转动式音圈马达(VCM)30所带动。轴马达32由轴驱动器1和轴控制电子线络5驱动。伺服控制电子线路6用于将头33定位于盘33的不同数据道上并连至VCM驱动电路2，后者向VCM30供给电流。图1中还显示供传动器31用的碰撞挡块37及装载/卸载(L/UL)滑道38。如盘驱动器40是接触起/停(CSS)类型，其中当轴马达不转时头33停靠在盘34上，则VCM30的电流将传动器移至碰撞挡块处，以便头33可在靠近盘内往(ID)的非数据停靠区内停靠。如盘驱动器是L/UI类型，则当轴马达停转时传动器31如此移动以使支撑头33的悬架骑上滑道38并将头33卸载而不与盘接触。CSS盘驱动器所用ID停靠区和L/UL盘所用滑道经常称为头停靠处。数据头33读和写盘34上的用户数据，它一般是薄膜感应式(TFI)读/写头或带有磁阻(MR)读头的TFI写头。数据头33连至预放大器和写驱动电路3，数据记录通道4，和盘控制器电子线路7。数据记录通道4可为任何类型，如峰值检测器或部分应答最大似然(PRML)，并包括诸如检测数据、编码和解码的功能。盘控制器7与微处理器9一起对读写数据进行处理，协调与计算机41的通信，管理缓冲存储器10，并指挥伺服控制电子线路6和轴控制电子线路5。盘驱动器40还包括微处理器9和相关的存储器8，缓冲存储器10，接口模块11，及电源控制模块12。存储器8用于存放微处理器9所用码和数据。缓冲存储器10用于存放自计算机41传送至盘驱动器40的数据，并一般配置为高速缓存。接口模块1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于管理数据记录盘驱动器中电能使用的方法，所述盘驱动器具有一个带有数据道的记录盘，众多由电源供电的部件，和一个访问所述部件以便读和写盘上数据的数据控制器，所述部件包括一个用于转动盘的轴马达，一个用于向盘写数据或自盘读数据的头及一个和头连在一起用于将头移至盘上不同道的传动器，所述方法的特征在于以下步骤： 确定对一个或更多部件的存取频率； 根据先前确定的频率选用存取频率阈值；以及 当所确定的存取频率降低小于存取频率阈值时减小送至一个或多个部件的电功率。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬罗伯特赫兹勒，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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