优化的交错磁盘驱动器旋转启动的方法和系统技术方案

技术编号:12543455 阅读:53 留言:0更新日期:2015-12-19 12:23
阵列可以包括多个磁盘驱动器和耦合到该多个驱动器的控制器。所述控制器可以被配置为发起对所述阵列的一个或多个第一磁盘驱动器的旋转启动;确定已针对其发起旋转启动的所述阵列中的所述第一磁盘驱动器中的每个何时达到预定转速,所述预定转速小于磁盘驱动器准备好处理数据访问命令的目标转速;以及,当确定第一磁盘驱动器已经达到预定转速时,发起对所述阵列中的一个或多个第二磁盘驱动器的旋转启动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
常规地,限制独立磁盘冗余阵列(RAID)控制器中电源的大小以降低成本。这迫使控制器限制能够同时旋转启动的驱动器的数量。旋转启动磁盘驱动器可以包括使其磁盘组从构成盘片不旋转的初始状态达到构成盘片以目标或额定每分钟转数或rpm旋转的状态,所述盘片支持承载数据的磁性材料。对于现今的磁盘驱动器,这样的目标速率可以是诸如5400,7200,10000或15000rpm。在常规阵列中同时旋转启动的磁盘驱动器的数量受到限制以将电源的总电流消耗限制在电源的特定容量内来提供这样的电流。实际上,如果电流消耗变得太大,那么电源可能故障,引起整个阵列的非计划中的重置。延迟的“至第一数据的时间”,或从发起旋转启动到磁盘驱动器报告准备好处理数据访问命令的时间所经过的时间段是该限制的结果。该“至第一数据的时间”显著地大于旋转启动磁盘驱动器的磁盘组所必需的时间,这是因为磁盘驱动器在已经达到它们的目标转速后,必须激励头盘组合件(HDA)的音圈电机(VCM)以使(多个)致动器在盘片表面上旋转,实现与已编码的伺服扇区同步并报告驱动器准备就绪。该延迟是一种累积效应,其中阵列中驱动器的数量越大,阵列需要越长的时间进入就绪状态,在所述就绪状态中全部构成驱动器已经报告它们准备好处理数据访问命令。【附图说明】图1是示出了随着时间从发起旋转启动到磁盘驱动器报告其准备好处理数据访问命令的时刻磁盘驱动器消耗的电流的曲线图。图2是常规磁盘驱动器阵列以及从发起旋转启动到最后一组旋转启动的磁盘驱动器报告它们准备好处理数据访问命令的时刻所经过的时间的图形表示。图3是示出了根据一个实施例的随着时间从发起旋转启动到磁盘驱动器报告它准备好处理数据访问命令的时刻被配置为并入到阵列中的磁盘驱动器消耗的电流的曲线图。图4是根据一个实施例的磁盘驱动器阵列的图形表示。图5是根据一个实施例的被配置为耦合到多个数据存储设备的数据存储设备控制器的框图。图6是根据一个实施例的方法的流程图。【具体实施方式】图1是示出了随着时间从发起旋转启动到磁盘驱动器报告其准备好处理数据访问命令的时刻磁盘驱动器消耗的电流的曲线图。如其中所示,在时间t。,命令磁盘驱动器旋转启动,在该时间点处磁盘驱动器从电源(未示出)消耗大约1.44安培(A)。由于磁盘驱动器的主轴电机必须克服静止磁盘组的惯性,该惯性本身显示为大的反电动势或BEMFjn在主轴电机电源端子上见到的,因此该电流消耗大。在图1中开发的示例中,该电流消耗以大约该水平持续,直到在发起旋转启动后的大约1.2秒。由于磁盘驱动器接近它的目标转速(例如,5400、7200、10000或15000rpm),电流消耗降低,BEMF同样降低,这是因为主轴电机需要施加较小的转矩来增加磁盘组的角速度。在大约时间t2,磁盘驱动器的磁盘组已经达到它的目标转速(例如,上面提到的(例如,5400、7200、10000或15000rpm)),于是磁盘驱动器以使磁盘驱动器处于服务数据访问命令的条件下为目的执行多个操作。对于具有图1中所示的简档的示例性磁盘驱动器,该条件在图1中示为“驱动器就绪”,在时间t3,t3在磁盘驱动器被命令旋转启动后的大约3.9秒。图2是常规磁盘驱动器阵列以及从发起旋转启动到最后一组旋转启动的磁盘驱动器报告它们准备好处理数据访问命令的时刻所经过的时间的图形表示。图2示出了 25个磁盘驱动器的阵列200,标示为D1-D25。这样的阵列200可以形成RAID。在这样的阵列中,RAID控制器仅具有磁盘驱动器在旋转启动期间和在正常操作期间可以从其中消耗的预定的安培数,其可以限制同时旋转启动的磁盘驱动器的数量,以便于将磁盘驱动器的总电流消耗限制在RAID电源的特定限制范围内。在图2的示例中,RAID控制器(未示出),5个磁盘驱动器被示出为同时旋转启动,从磁盘驱动器Dl至D5开始。一旦这些驱动器报告“驱动器就绪”,5个磁盘驱动器构成的下一组(即,磁盘驱动器D6-D10)可以被旋转启动。依次地,当这些磁盘驱动器报告“驱动器就绪”,下一组D11-D15可以被旋转启动,随后是D16-D20以及以磁盘驱动器中的最后一组(即,磁盘驱动器D21-D25)结束。如图2中所示,被命令旋转启动的磁盘驱动器中的起始组与报告“驱动器就绪”的驱动器中的最后一组之间经过的时间间隔在图2中被示为t。.。尽管在发出“驱动器就绪”信号的时刻驱动器上可能有一些小的变化(假设阵列200中的全部驱动器是相同的类型),这里,可以安全地忽略这样的小的变化。图3是示出了根据一个实施例的随着时间从发起旋转启动到磁盘驱动器报告它准备好处理数据访问命令的时刻被配置为并入到阵列中的磁盘驱动器的电流消耗的曲线图300。应当注意的是,实施例可等价地应用于混合磁盘驱动器;也就是,应用于包括旋转介质和固态存储器二者的数据存储设备。根据一个实施例,可以使用阵列的构成磁盘驱动器的电流简档,以在使下一顺序的(多个)磁盘驱动器能够比图1和图2中所示的更快地旋转启动上有良好优势。根据一个实施例,可以建立预定的转速302。该预定的转速可以为如图3中所建议的小于磁盘驱动器的目标转速。此外,根据一个实施例,达到该预定的转速302,早于磁盘驱动器将另外达到磁盘驱动器的目标转速(上面提到的5400、7200、10000或15000rpm)并且早于磁盘驱动器指示它准备好处理数据访问命令。根据一个实施例,当磁盘驱动器达到预定的转速时磁盘驱动器消耗的电流是足够低的,以使得下一磁盘驱动器或多个磁盘驱动器能够旋转启动,而不使电源过载。此外,如304处所示,〖。和t Pred _之间经过的时间小于从t。至13的时间,t。意指磁盘驱动器被命令旋转启动的时间点,t Pred _是已经达到预定的转速的时间,丨3是磁盘驱动器已经指示它准备好处理数据访问命令的时间点。此外,t。到t Pred _的时间间隔小于t。到磁盘驱动器已经达到它的目标转速的时间段的时间间隔。根据对图3中的实施例的观察,能够看出,与另外的情况使得控制器等待直到磁盘驱动器在t3通知驱动器就绪才旋转启动下一顺序的(多个)磁盘驱动器相比,可以早大约tSaTCd= 13-tPrad _或大约2.1秒旋转启动阵列中的下一顺序的磁盘驱动器,或者与情况在旋转启动一个或多个下一顺序的磁盘驱动器之前使控制器等待直到磁盘驱动器达到它的目标转速相比,可以早大约750ms旋转启动阵列中的下一顺序的磁盘驱动器。根据一个实施例,可以针对磁盘驱动器的每个种类、类型或型号来预先确定预定转速。实际上,这样的预定转速可以由每个磁盘驱动器种类、类型或型号的制造商来确定。可替代地,可以针对每个单独的磁盘驱动器预先确定预定转速。例如,这样的预定转速可以由制造商在例如初始烧机(Initial Bu当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列,包括:多个磁盘驱动器;以及控制器,其耦合到所述多个驱动器,所述控制器被配置为:发起对所述阵列中的至少一个第一磁盘驱动器的旋转启动;确定已针对其发起旋转启动的所述阵列中的所述至少一个第一磁盘驱动器中的每个何时达到预定转速,所述预定转速小于所述磁盘驱动器准备好处理数据访问命令的目标转速;以及当确定所述至少一个第一磁盘驱动器已经达到所述预定转速时,发起对所述阵列中的至少一个第二磁盘驱动器的旋转启动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·J·麦凯布
申请(专利权)人:西部数据技术公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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