專利名稱：便攜計(jì)算機(jī)中具有適應(yīng)性按需操作的電源管理的盤驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于類如膝上或筆記本計(jì)算機(jī)的由電池供電的便攜式計(jì)算機(jī)中的盤驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明具體地涉及具備能使能耗減至最小的技術(shù)的盤驅(qū)動(dòng)器。
便攜式計(jì)算機(jī)在耗盡它們電源之前只能工作數(shù)小時(shí)。主要耗能單元是硬盤驅(qū)動(dòng)器。便攜式計(jì)算機(jī)中硬盤驅(qū)動(dòng)器用的主要電源管理技術(shù)是使用幾種減能或節(jié)能運(yùn)行模式，在盤驅(qū)動(dòng)器讀或?qū)懖僮髦蠼?jīng)過(guò)一段固定的預(yù)定時(shí)期即進(jìn)入上述每種模式。例如，在用戶最后一次向硬盤寫完數(shù)據(jù)又經(jīng)過(guò)一段固定時(shí)期后，讀/寫頭被移至它們的?？课恢?，同時(shí)盤驅(qū)動(dòng)軸馬達(dá)停轉(zhuǎn)。當(dāng)用戶下次存取盤驅(qū)動(dòng)器時(shí)，軸馬達(dá)重又轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)頭在盤上移動(dòng)以便在合適的數(shù)據(jù)道上讀或?qū)憯?shù)據(jù)，這種節(jié)能模式的主要缺點(diǎn)是退出模式時(shí)的時(shí)間延遲，在此時(shí)間內(nèi)用戶只能等待。這很大程度上影響計(jì)算機(jī)性能。一般該固定時(shí)期的長(zhǎng)度由計(jì)算機(jī)用戶通過(guò)軟件設(shè)定。
這種已有的節(jié)能技術(shù)的問(wèn)題是用戶不具備用以選擇好的固定時(shí)期的必要數(shù)據(jù)。用戶對(duì)存取模型只有有限的了解，而對(duì)盤驅(qū)動(dòng)器的能量和性能參數(shù)并無(wú)實(shí)際信息。由于系統(tǒng)中硬件和軟件的阻擋，用戶不了解盤驅(qū)動(dòng)器的存取模型。用固定時(shí)間進(jìn)入節(jié)能模式對(duì)于能量和性能間的折衷是不好的，因沒(méi)有給用戶工作負(fù)載留出變化余地。用戶必須在預(yù)料工作負(fù)載變化時(shí)改變此固定時(shí)間，而所選時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)都會(huì)不利地影響性能和能耗。
當(dāng)存取模型是一連串工作后隨之以長(zhǎng)期停用時(shí)，短的進(jìn)入模式時(shí)間能節(jié)約能量。然而當(dāng)停用時(shí)期接近于進(jìn)入模式時(shí)間時(shí)，這將消耗過(guò)多能量。由于在短期停用后又進(jìn)入模式，一般這導(dǎo)致更為頻繁的由模式恢復(fù)時(shí)間引起的存取延遲，因而使性能變壞。
假定長(zhǎng)的停用期比短的停用期少，則長(zhǎng)的進(jìn)入模式時(shí)間能減小對(duì)計(jì)算機(jī)性能的不良影響，同時(shí)不易發(fā)生過(guò)多能耗。然而，在等待進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)會(huì)使用額外能量。
在特定用戶工作負(fù)載下，很可能最佳時(shí)間是變化的。另外，由于工作負(fù)載與用戶所用應(yīng)用軟件的特性有關(guān)，它可能在用戶沒(méi)有察覺的情況下就變化了。
用戶實(shí)際上應(yīng)該在能耗與計(jì)算機(jī)性能之間選擇，而不是在不同的固定的進(jìn)入模式時(shí)間之間選擇。用戶對(duì)固定的進(jìn)入模式時(shí)間的選擇只是在達(dá)到一些能量指標(biāo)或性能指標(biāo)的猜測(cè)。顯然，盤驅(qū)動(dòng)器最好將用戶的能量和性能指標(biāo)作為輸入量接收。對(duì)于這些指標(biāo)，盤驅(qū)動(dòng)器可采取任何合適的方法去滿足它們。如用戶不再為每一個(gè)進(jìn)入模式時(shí)間選擇固定值，則用戶不必了解驅(qū)動(dòng)器中使用的具體節(jié)功模式，因而可以使用更多節(jié)功模式。
現(xiàn)在需要的是一種用于實(shí)現(xiàn)電源管理的盤驅(qū)動(dòng)方法和系統(tǒng)，它能檢測(cè)并適應(yīng)不斷變化的工作負(fù)載，能使用能量和性能指標(biāo)而不是固定時(shí)間來(lái)確定何時(shí)進(jìn)入和退出節(jié)能模式。
本發(fā)明根據(jù)過(guò)去的盤驅(qū)動(dòng)器存取歷史和對(duì)未來(lái)用戶需求的預(yù)測(cè)來(lái)確定進(jìn)入和退出節(jié)能模式的時(shí)間，從而完成電源管理。由于用戶不知道何種性能和能耗指標(biāo)與進(jìn)入和退出節(jié)能模式相關(guān)，所以本發(fā)明較現(xiàn)用的由用戶選擇預(yù)定或固定進(jìn)入模式時(shí)間的方法優(yōu)越。盤驅(qū)動(dòng)器具有關(guān)于與節(jié)能模式相關(guān)的無(wú)能量損失時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間的信息。無(wú)能量損失時(shí)間是驅(qū)動(dòng)器應(yīng)停留在具體節(jié)能模式內(nèi)的時(shí)間，以便自此模式恢復(fù)期間內(nèi)所消耗的額外能量與在此模式內(nèi)減少的能耗相平衡?；謴?fù)時(shí)間是盤驅(qū)動(dòng)器自節(jié)能模式返回工作態(tài)所需時(shí)間。盤驅(qū)動(dòng)器跟蹤存取模型，也即請(qǐng)求讀或?qū)憯?shù)據(jù)與/或移動(dòng)傳動(dòng)器的歷史。因此盤驅(qū)動(dòng)器檢測(cè)到當(dāng)前的用戶工作負(fù)載并確定眾多節(jié)能模式中哪一個(gè)合適及何時(shí)進(jìn)入模式。在最佳實(shí)施例中檢測(cè)到每一個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器的存取，并用來(lái)計(jì)算當(dāng)前的存取頻率。當(dāng)前存取頻率與先前計(jì)算過(guò)并不斷更新的頻率閾值比較。該頻率閾值代表存取模型，例如均勻的或不規(guī)則的，它是從包含可調(diào)整的放大系數(shù)的式子中計(jì)算出來(lái)的。在盤驅(qū)動(dòng)器操作期間如當(dāng)前存取頻率減少至低于頻率閾值，則進(jìn)入恰當(dāng)?shù)墓?jié)能模式。根據(jù)所檢測(cè)到的存取模型，可跳過(guò)中間節(jié)能模式。盤驅(qū)動(dòng)器還可以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)于變化的工作負(fù)載的情況，從而節(jié)約更多能量而不致于影響性能。這通過(guò)下法完成對(duì)于跟蹤系統(tǒng)實(shí)際性能作出響應(yīng)，調(diào)整放大系數(shù)，從而改變頻率閾值。盤驅(qū)動(dòng)器也可不必等待用戶存取的出現(xiàn)而自行決定何時(shí)退出節(jié)能模式。在本發(fā)明中，可以有許多節(jié)能模式，而用戶要跟蹤這些模式是不現(xiàn)實(shí)的?？蓪⒐?jié)能模式修裁以適合不同盤驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品而不必拘泥于用于設(shè)定固定時(shí)間或節(jié)能模式的數(shù)量的一些標(biāo)準(zhǔn)。新的可由用戶選擇的參數(shù)，如通/斷、性能和能量指標(biāo)可用于代替固定的進(jìn)入模式時(shí)間。這些參數(shù)用于調(diào)整放大系數(shù)，因而也調(diào)整頻率閾值。這些用于將決定何時(shí)進(jìn)入節(jié)能模式的式子進(jìn)行修改。
為更全面地了解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)參閱下面結(jié)合附圖所作詳細(xì)描述。


圖1是用于闡述電源和各種耗能的盤驅(qū)動(dòng)器部件的盤驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
圖2是用于闡述在預(yù)定時(shí)間窗口內(nèi)將對(duì)一個(gè)或多個(gè)耗能的盤驅(qū)動(dòng)器部件的存取進(jìn)行計(jì)數(shù)的流程圖。
圖3是用于闡述一個(gè)連至一個(gè)將存取密度累計(jì)起來(lái)的環(huán)形緩存的微處理器的框圖。
圖4的流程圖用于闡述存取頻率的計(jì)算及與頻率閾值的比較以便確定何時(shí)進(jìn)入盤驅(qū)動(dòng)器節(jié)能模式。
圖5的流程圖用于闡述使用存放于環(huán)形緩存中的先前的存取頻率對(duì)頻率閾值進(jìn)行計(jì)算。
圖6的流程圖用于闡述使用存放于環(huán)形緩存中的先前的存取頻率對(duì)頻率閾值進(jìn)行計(jì)算。
圖7是用于闡述進(jìn)入和退出節(jié)能模式的時(shí)序的曲線。
圖8是類似于圖3的框圖，但加了一個(gè)用于計(jì)算進(jìn)入和退出節(jié)能模式的時(shí)間之間的時(shí)間窗口的計(jì)數(shù)器。
圖9是用于闡述當(dāng)越過(guò)起動(dòng)水平時(shí)用作調(diào)整放大系數(shù)的時(shí)間函數(shù)的累計(jì)能量/性能代價(jià)曲線。
圖10的流程圖闡述當(dāng)退出節(jié)能模式時(shí)能量/性能代價(jià)和丟失機(jī)會(huì)代價(jià)的計(jì)算。
圖11的流程圖闡述累計(jì)丟失機(jī)會(huì)代價(jià)的計(jì)算及當(dāng)越過(guò)起動(dòng)水平時(shí)放大系數(shù)的調(diào)整。
盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖1的框圖顯示本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)器所用電源管理中的不同元件。盤驅(qū)動(dòng)器40一般是包含在例如計(jì)算機(jī)41那樣的膝上計(jì)算機(jī)外殼內(nèi)的硬盤驅(qū)動(dòng)器。盤驅(qū)動(dòng)器40包括一個(gè)或更多個(gè)盤，例如接至軸馬達(dá)32并由它轉(zhuǎn)動(dòng)的盤34。數(shù)據(jù)頭33連至傳動(dòng)器31，后者一般由轉(zhuǎn)動(dòng)式音圈馬達(dá)(VCM)30所帶動(dòng)。軸馬達(dá)32由軸驅(qū)動(dòng)器1和軸控制電子線絡(luò)5驅(qū)動(dòng)。伺服控制電子線路6用于將頭33定位于盤33的不同數(shù)據(jù)道上并連至VCM驅(qū)動(dòng)電路2，后者向VCM30供給電流。圖1中還顯示供傳動(dòng)器31用的碰撞擋塊37及裝載/卸載(L/UL)滑道38。如盤驅(qū)動(dòng)器40是接觸起/停(CSS)類型，其中當(dāng)軸馬達(dá)不轉(zhuǎn)時(shí)頭33?？吭诒P34上，則VCM30的電流將傳動(dòng)器移至碰撞擋塊處，以便頭33可在靠近盤內(nèi)往(ID)的非數(shù)據(jù)?？繀^(qū)內(nèi)?？?。如盤驅(qū)動(dòng)器是L/UI類型，則當(dāng)軸馬達(dá)停轉(zhuǎn)時(shí)傳動(dòng)器31如此移動(dòng)以使支撐頭33的懸架騎上滑道38并將頭33卸載而不與盤接觸。CSS盤驅(qū)動(dòng)器所用ID?？繀^(qū)和L/UL盤所用滑道經(jīng)常稱為頭?？刻帯?br> 數(shù)據(jù)頭33讀和寫盤34上的用戶數(shù)據(jù)，它一般是薄膜感應(yīng)式(TFI)讀/寫頭或帶有磁阻(MR)讀頭的TFI寫頭。數(shù)據(jù)頭33連至預(yù)放大器和寫驅(qū)動(dòng)電路3，數(shù)據(jù)記錄通道4，和盤控制器電子線路7。數(shù)據(jù)記錄通道4可為任何類型，如峰值檢測(cè)器或部分應(yīng)答最大似然(PRML)，并包括諸如檢測(cè)數(shù)據(jù)、編碼和解碼的功能。盤控制器7與微處理器9一起對(duì)讀寫數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，協(xié)調(diào)與計(jì)算機(jī)41的通信，管理緩沖存儲(chǔ)器10，并指揮伺服控制電子線路6和軸控制電子線路5。
盤驅(qū)動(dòng)器40還包括微處理器9和相關(guān)的存儲(chǔ)器8，緩沖存儲(chǔ)器10，接口模塊11，及電源控制模塊12。存儲(chǔ)器8用于存放微處理器9所用碼和數(shù)據(jù)。緩沖存儲(chǔ)器10用于存放自計(jì)算機(jī)41傳送至盤驅(qū)動(dòng)器40的數(shù)據(jù)，并一般配置為高速緩存。接口模塊11對(duì)來(lái)自計(jì)算機(jī)接口控制器13通過(guò)接口的信息的傳送加以控制。集成驅(qū)動(dòng)電子線路(IDE)接口和小計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(SCSI)是最常用的接口類型。
圖1中所示盤驅(qū)動(dòng)器40的所有部件的操作都需要電源。電源控制模塊12對(duì)盤驅(qū)動(dòng)器40的電源管理進(jìn)行控制，后者通過(guò)總線71自電源20接受功率。圖1中未顯示任何部件的電源連線，但每個(gè)部件都是或直接從總線71或通過(guò)其它部件接受功率。電源控制模塊12可作為邏輯電路包含在控制器7內(nèi)，及/或以微碼形式存于存儲(chǔ)器8內(nèi)供微處理器9執(zhí)行。自電源20至每個(gè)耗能部件的電源線可直接由模塊12或微處理器9的輸出量控制，或者也可向部件發(fā)出命令以便將它們斷電、通電及/或在另一情況下改變其功率狀態(tài)。
圖1中顯示了盤驅(qū)動(dòng)器40的各部件之間的示意性連接，也可用其它安排得到同樣功能。例如，存儲(chǔ)器8可包含在微處理器9內(nèi)，或與緩沖存儲(chǔ)器10合并。此外，一般在盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)有不止一個(gè)微處理器，其中一個(gè)微處理器主要用于接口和驅(qū)動(dòng)管理功能，而另一個(gè)用于伺服功能。在此種情況下，伺服控制電子線路6可包括一個(gè)單獨(dú)的伺服微處理器。
計(jì)算機(jī)41包括接口控制器13，處理器14，存儲(chǔ)器15，顯示器16，鍵盤17，及/或其它輸入裝置，外設(shè)18，電源20，和控制電子線路19。接口控制器13處理與盤驅(qū)動(dòng)器40的通信。電源20是供計(jì)算機(jī)41和盤驅(qū)動(dòng)器40用的電源。在便攜式應(yīng)用場(chǎng)合中這一般是可充電電池，當(dāng)然它也可為任何其它類型的電源，例如A/C電源。電源20通過(guò)總線70向計(jì)算機(jī)41中各部件供電及通過(guò)總線71向盤驅(qū)動(dòng)器40供電。電源20也與控制電子線路19通信。例如，便攜式計(jì)算機(jī)內(nèi)的電池包含內(nèi)部控制電子線路，后者監(jiān)視電池狀態(tài)，例如放電狀態(tài)。盤驅(qū)動(dòng)器電源管理盤驅(qū)動(dòng)器40并不按恒定值消耗能量。搜索(即向VCM送電流以便將頭33移過(guò)盤34的數(shù)據(jù)道)所消耗的能量大于道跟隨(即向VCM送間斷的電流脈沖以便將頭33保持在單一數(shù)據(jù)道上)所消耗的能量。此外，在寫操作時(shí)由于向TFI頭的線圈送入寫電流，所以要消耗更多能量。這些盤驅(qū)動(dòng)器存取導(dǎo)致兩種工作功模搜/讀/寫功模和空轉(zhuǎn)功模。搜/讀/寫功模一般是一種估計(jì)，因它以對(duì)用戶工作負(fù)載的假設(shè)為依據(jù)?？辙D(zhuǎn)功模是正常道跟隨操作，這時(shí)不寫或讀數(shù)據(jù)，也不進(jìn)行搜索。工作態(tài)一詞系指盤驅(qū)動(dòng)器的搜/讀/寫和空轉(zhuǎn)功模兩者。
兩種普通節(jié)能模式稱為閑置和備用。在閑置模內(nèi)，傳動(dòng)器31?？恐?即移至碰撞擋塊30處或卸載至滑道37上)，同時(shí)伺服控制電子線路6和包括預(yù)放大器3和通道4在內(nèi)的讀/寫電子線路都斷電。因此閑置模實(shí)示上減少或停止送至VCM驅(qū)動(dòng)電路2，伺服控制電子線路6，預(yù)放大器3和通道4的功率。在閑置節(jié)能模中，由于伺服和讀/寫操作都不進(jìn)行，所以也可減少送至盤控制器7和微處理器9的功率。在備用模中，傳動(dòng)器31移至其?？刻幫瑫r(shí)軸馬達(dá)32斷電。備用節(jié)能模除和閑置模一樣節(jié)省功率外，還額外地減少軸控制電子線路5和軸驅(qū)動(dòng)電路1中的功率。在某些實(shí)施例中，緩存10也可在閑置和備用模中的一個(gè)或兩個(gè)模式中斷電。還可有更多的節(jié)能模式。例如，靜寂模包括備用模的節(jié)能特征，同時(shí)幾乎所有剩下的電子線路都斷電，只留下一部分接口控制器11和其它需用以響應(yīng)來(lái)自計(jì)算機(jī)接口控制器13的靜寂恢復(fù)命令的線路通著電。
表1顯示一個(gè)典型的2.5英寸盤驅(qū)動(dòng)器處在兩個(gè)工作模和兩個(gè)節(jié)能模中時(shí)的功率值。自此表可清楚看出閑置和備用這兩個(gè)節(jié)能模實(shí)際上能減少能耗。
表12.5英寸盤驅(qū)動(dòng)器的功率值
表1也列舉了兩種節(jié)能模式的恢復(fù)時(shí)間(TRec)。這是盤驅(qū)動(dòng)器從節(jié)能模式返回至工作態(tài)所需時(shí)間。還列舉了平均恢復(fù)功率(PRec)。無(wú)能量損失時(shí)間(TBE)可從此信息中算出來(lái)。這是驅(qū)動(dòng)器應(yīng)停留在具體節(jié)能模式內(nèi)的時(shí)間，以便自此模式恢復(fù)期間內(nèi)所消耗的額外能量與在此模式內(nèi)減少的能耗相平衡。假定正常工作模式是空轉(zhuǎn)及恢復(fù)時(shí)間(TRec)只用于節(jié)能模式，則TBE可如下估算TBE＝PRec(TRec/PIdle)(1)表2列舉了表1的例子中的無(wú)能量損失時(shí)間(TBE)
表2無(wú)能量損失時(shí)間
本發(fā)明中實(shí)際用戶工作負(fù)載用于確定哪一種節(jié)能模式最合適及何時(shí)進(jìn)入該模式。因進(jìn)入節(jié)能模式是由用戶工作負(fù)載的需求所決定，而不是預(yù)先由用戶選擇一個(gè)固定時(shí)間。盤驅(qū)動(dòng)器存取頻率為使能耗優(yōu)化，重要的是知道對(duì)盤驅(qū)動(dòng)器的存取類型和每一種類型的特性。對(duì)于給定的節(jié)能模式，一個(gè)存取定義為需要從節(jié)能模式恢復(fù)的一次操作。例如，如節(jié)能模式為閑置，其中盤34轉(zhuǎn)動(dòng)著但伺服控制電子線路6斷電和VCM驅(qū)動(dòng)電路2斷電，但包含盤高速緩存的緩存10在工作，則需要移動(dòng)傳動(dòng)器31以便讀或?qū)憯?shù)據(jù)的一次盤驅(qū)動(dòng)器存取被算作一次存取。命中高速緩存不算此節(jié)能模式的存取，一些其它接口命令如向計(jì)算機(jī)41查詢狀態(tài)也不算存取，由于它們不需要與盤34之間讀或?qū)憯?shù)據(jù)。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，在計(jì)算存取數(shù)量時(shí)不需考慮命中高速緩存的影響。在這種情況下，任何通過(guò)接口接收的讀或?qū)懨疃妓阕饕淮未嫒。词谷繑?shù)據(jù)都位于高速緩存內(nèi)也是如此。這種假定可能會(huì)減少節(jié)約能量的量，但仍具有好的性能價(jià)格比，因?yàn)樵O(shè)計(jì)電源管理技術(shù)的復(fù)雜程度減少了。
最近的存取模型影響進(jìn)入具體節(jié)能模式的決定，如進(jìn)入備用模(將盤34停轉(zhuǎn))的決定。存取模型包含有關(guān)用于驅(qū)動(dòng)它的軟件過(guò)程的信息。存取模型的特征可用頻率也即出現(xiàn)盤驅(qū)動(dòng)器存取的速率表達(dá)，且可由存取歷史確定頻率分布。有可能確定什么時(shí)候觀察到的存取頻率不屬于由最近存取歷史得出的頻率分布。這種確定是統(tǒng)計(jì)學(xué)地如下做出的估計(jì)低存取頻率不屬于最近存取模型一部分的概率，進(jìn)而標(biāo)明存取模型及對(duì)它負(fù)責(zé)的相關(guān)的軟件過(guò)程已經(jīng)停止。在這種確定中有很多因素。本發(fā)明中可根據(jù)盤驅(qū)動(dòng)器的性能動(dòng)態(tài)地調(diào)整這些因素以提供適應(yīng)性電源管理。
此外，可能從存取頻率中檢測(cè)到周期性存取，并在預(yù)料到周期性存取的起始和結(jié)尾時(shí)退出和進(jìn)入節(jié)能模式。周期性存取的例子是字處理文件的定期存盤，例如，軟件用戶讓字處理軟件每隔5分鐘自動(dòng)將文件存盤。在周期性存取開始前一瞬間退出節(jié)能模式的能力使用戶覺察不到響應(yīng)延遲，因而改善性能。在周期性存取結(jié)束后立即進(jìn)入節(jié)能模式的能力可用較短延遲進(jìn)入節(jié)能模式，因而增加了節(jié)能量。
在最佳實(shí)施例中，假設(shè)盤存取模型分為兩大類均勻存取模型和不規(guī)則存取模型，定義為均勻存取模型的模型中存取頻率的組合在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有好的定義。例如，可以計(jì)算存取頻率的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。如標(biāo)準(zhǔn)偏差為平均值的分?jǐn)?shù)，則存取頻率可以認(rèn)為有好的定義。否則，存取模型被認(rèn)為是不規(guī)則的，即不是很好地為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差定義的。在均勻的情況下，如所觀察的存取頻率降低至小于平均值減去標(biāo)準(zhǔn)偏差的某些倍數(shù)，則認(rèn)為存取模型已經(jīng)結(jié)束。這等效于選擇一個(gè)概率，即所觀察的存取頻率屬于所觀察的存取模型概率。也可將最小的觀察的存取頻率的一個(gè)分?jǐn)?shù)用作存取模型結(jié)束的估價(jià)。所用的原理是使用最近存取頻率表征存取模型，并從此中確定一個(gè)頻率閾值。接著假設(shè)當(dāng)存取頻率越過(guò)此頻率閾值時(shí)，存取模型非?？赡芤淹Ｖ?。存取密度的測(cè)量存取頻率用下法測(cè)量選擇一個(gè)時(shí)間窗口，計(jì)算該窗口內(nèi)出現(xiàn)的存取次數(shù)，并將該數(shù)轉(zhuǎn)換為頻率。每個(gè)節(jié)能模式可選用不同時(shí)間窗口。時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)的存取次數(shù)稱為存取密度。
圖2的流程圖細(xì)化了存取密度的測(cè)量操作。在步403處檢查計(jì)時(shí)器以判定窗口時(shí)間是否已消逝。該計(jì)時(shí)器可在硬件或軟件中。如窗口尚未結(jié)束，則在步401處檢查是否出現(xiàn)存取。如已出現(xiàn)存取，則在步402處將密度計(jì)數(shù)器增量。圖2顯示當(dāng)所有時(shí)間窗口是最短窗口的倍數(shù)時(shí)所具有的性能。這種情況下，在步402處所有節(jié)能模式的密度都增量。密度計(jì)數(shù)器的復(fù)位并未顯式地表示，它們是在當(dāng)前窗口的密度值傳送至其它存儲(chǔ)器例如環(huán)形緩存之后及在將下一個(gè)窗口的存取累計(jì)之前復(fù)位的。當(dāng)節(jié)能模式的時(shí)間窗口為最短時(shí)間窗口的倍數(shù)時(shí)，只在較長(zhǎng)窗口結(jié)束時(shí)才將密度計(jì)數(shù)器復(fù)位。圖2闡述輪詢循環(huán)設(shè)計(jì)的性能?？梢匀菀椎赜蓤D2導(dǎo)出一個(gè)等效的基于中斷的設(shè)計(jì)。
圖2中所示過(guò)程是電源模塊12(圖1)功能的一部分并可在硬件和/或軟件中實(shí)現(xiàn)。圖3顯示用于實(shí)現(xiàn)圖2過(guò)程的合適的硬件配置。計(jì)時(shí)器201，計(jì)數(shù)器202和環(huán)形緩存203被認(rèn)為控制器7的一部分。環(huán)形緩存203可由微處理器9訪問(wèn)。用于完成圖2的過(guò)程的步驟(同樣是圖4-6的過(guò)程)的一套程序指令以微碼形式存放于存儲(chǔ)器8中，后者也可由微處理器9訪問(wèn)。密度計(jì)數(shù)器202從盤控制器7接收存取信號(hào)220。例如，當(dāng)控制器7對(duì)通過(guò)接口11和接口控制器13的讀請(qǐng)求作出響應(yīng)時(shí)，或同時(shí)當(dāng)控制器7向通道4傳送讀命令時(shí)，控制器7可產(chǎn)生信號(hào)220。每當(dāng)有盤驅(qū)動(dòng)器存取時(shí)即有一個(gè)存取信號(hào)220送至計(jì)數(shù)器202。計(jì)數(shù)器202將存取220計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器201連續(xù)工作及在每個(gè)時(shí)間窗口的結(jié)尾輸出信號(hào)221。計(jì)數(shù)器中的密度值作為信號(hào)222被輸出，后者送至密度存儲(chǔ)緩存203，此處所顯示的是環(huán)形緩存。來(lái)自計(jì)時(shí)器201的窗口結(jié)尾信號(hào)221使環(huán)形緩存203將密度值222寫至下一個(gè)存儲(chǔ)器地址并將緩存寫指針往前指。信號(hào)221接著將計(jì)數(shù)器202復(fù)位。微處理器9從環(huán)形緩沖203中讀取密度值。微處理器9送出清零信號(hào)223和讀取信號(hào)225以讀取緩存203并接收代表密度值的輸出信號(hào)224。微處理器9在執(zhí)行存放于存儲(chǔ)器8中的微碼時(shí)使用密度值生成命令并將它發(fā)送給盤驅(qū)動(dòng)器部件以便改變它們的功態(tài)，也即或進(jìn)入或退出恰當(dāng)?shù)墓?jié)能模式。
一般情況下，為給定節(jié)能模式選擇的時(shí)間窗口應(yīng)對(duì)該模式是合適的，并對(duì)盤驅(qū)動(dòng)器將遇到的存取頻率的范圍有良好的響應(yīng)。對(duì)應(yīng)于合適頻率值的周期接近于節(jié)能模式等待期和無(wú)能量損失時(shí)間。因此接近于無(wú)能量損失時(shí)間的時(shí)間窗口是合適的。還可通過(guò)測(cè)試盤驅(qū)動(dòng)器性能或通過(guò)仿真進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)間窗口值。在選擇時(shí)間窗口時(shí)可考慮其它因素，如性能指標(biāo)。對(duì)于表1中的盤驅(qū)動(dòng)器例子，時(shí)間窗口的良好選用值對(duì)閑置模是400ms，對(duì)備用模式是1.6s。存取密度轉(zhuǎn)換為存取頻率如上所描述那樣獲得的存取密度值是在特定的時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)的存取次數(shù)。因此密度值可通過(guò)定標(biāo)轉(zhuǎn)換為頻率值。由于密度為0并不等效于頻率為0，因此可擴(kuò)展頻率的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)密度為0時(shí)，可由連續(xù)的密度為0的次數(shù)算出頻率。一種此類轉(zhuǎn)換式子為freq＝density*scale density＞0 (2)freq＝scale/(number_zero_density+1) density＜＝0 (3)其中number_zero_density是連續(xù)的密度為0的時(shí)間窗口的數(shù)量。scale是用于將density轉(zhuǎn)換為freq(頻率)的換算系數(shù)。當(dāng)存取頻率下降低于1/time_window時(shí)，式2-3提供好的存取頻率近似值。為便于處理，很自然地使用由換算系數(shù)定義的整數(shù)頻率單位。也即，密度為1對(duì)應(yīng)于頻率為scale。選擇換算系數(shù)時(shí)要便于計(jì)算并提供頻率的所需動(dòng)態(tài)范圍。一般取scale為256這個(gè)數(shù)對(duì)16位處理是合適的，因?yàn)楫?dāng)密度為非零時(shí)乘法簡(jiǎn)化為位移操作，因而簡(jiǎn)化了換算操作。
下面圖3是使用式2-3和400ms的時(shí)間窗口，即用于閑置模的時(shí)間窗口，所得密度轉(zhuǎn)換為頻率的例子。第一行列舉每個(gè)時(shí)間窗口的起始時(shí)間。第二行列舉每個(gè)窗口的存取密度值例子。第三行列舉根據(jù)第二行中存取密度導(dǎo)出的存取頻率。例如，在時(shí)間0.4s至0.8s之間出現(xiàn)了19次存取，在換算系數(shù)為256時(shí)這對(duì)應(yīng)于頻率為4864。在1.2s至2.0s之間沒(méi)有存取，這給出2個(gè)零密度值。這些密度值轉(zhuǎn)換為單頻率值256/3＝85。
表3密度時(shí)間窗口舉例
希望將能量管理的計(jì)算減至最小以便在盤驅(qū)動(dòng)器存取期間減少延遲。密度方法的優(yōu)點(diǎn)是在發(fā)生盤驅(qū)動(dòng)器存取時(shí)要求很少計(jì)算。當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器存取頻繁時(shí)希望跳過(guò)密度測(cè)量或密度至頻率的轉(zhuǎn)換。這加快了響應(yīng)時(shí)間，而這些期間的存取密度可設(shè)為一個(gè)代表頻繁存取的固定值。當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器不太忙碌時(shí)即可更新這些期間的存取密度或頻率值。例如，對(duì)于忙碌期間可指定密度為256，這在換算系數(shù)為256時(shí)對(duì)應(yīng)于頻率為65,536。
由于從密度中得不到存取的準(zhǔn)確時(shí)刻，上述密度至頻率的轉(zhuǎn)換提供了對(duì)存取頻率的估值。然而，如果窗口的時(shí)間選得恰當(dāng)，則在所關(guān)心的頻率范圍內(nèi)該估值具有足夠精度。還可應(yīng)用其它用于測(cè)量或估算存取頻率的技術(shù)，例如富里哀變換技術(shù)。頻率閾值在當(dāng)前存取頻率下降低于由存取歷史確定的頻率閾值時(shí)，微處理器9決定應(yīng)進(jìn)入節(jié)能模式。圖4的流程圖將進(jìn)入節(jié)能模式的操作細(xì)化。在此流程圖中，不同節(jié)能模式按遞增的節(jié)能量從1排號(hào)到maxmode。tf〔mode〕一項(xiàng)系指該具體模式所用頻率閾值。lf〔mode〕一項(xiàng)系指具體節(jié)能模式所用低頻標(biāo)志。該標(biāo)志有助于控制頻率閾值的計(jì)算。在步301處，lastmode設(shè)為1，這意味著所有節(jié)能模式都需檢驗(yàn)。所有模式的頻率閾值都清零(tf〔mode〕＝0)及所有低頻標(biāo)志都清零(lf〔mode〕＝0)。
接著在步302處，該過(guò)程等待最短窗口時(shí)間消逝，其細(xì)節(jié)在圖2中顯示并描述。此外，在圖4中假設(shè)使用著不止一個(gè)窗口時(shí)間(例如每個(gè)節(jié)能模式各有一個(gè)獨(dú)特的時(shí)間窗口)，長(zhǎng)的窗口時(shí)間為最短窗口時(shí)間的整倍數(shù)。一旦窗口時(shí)間消逝及測(cè)量了存取密度，即到達(dá)步303。在步303處，待測(cè)試的節(jié)能模式設(shè)為maxmode，即節(jié)能量最大的模式。在步304處，該過(guò)程測(cè)試以便判定當(dāng)前時(shí)間是否為正被測(cè)試的模式所用窗口時(shí)間。如不是，則進(jìn)入步308。
在步308處，如當(dāng)前模式是lastmode，則進(jìn)入步302并為下一個(gè)時(shí)間窗口測(cè)量密度。在此處早已確定，這不是檢查任何正在工作的節(jié)能模式的時(shí)假。在步308處，如當(dāng)前模式不是lastmode，則進(jìn)入步309并選擇下一個(gè)較低模式(mode-1)(按節(jié)能量遞減的順序)。再次進(jìn)入步304。注意到當(dāng)lastmode＝1時(shí)步304的測(cè)試總是真，因?yàn)檫@是退出步302時(shí)的相同條件。如步304處的測(cè)試為真，則有一個(gè)供mode用的新密度值，并進(jìn)入步305。在步305處，使用式2-3中的轉(zhuǎn)換式將步302中測(cè)量的存取密度轉(zhuǎn)換為頻率freq。
在步306處，在步305中計(jì)算出的存取頻率與此模式的頻率閾值tf〔mode〕進(jìn)行比較。如存取頻率大于頻率閾值，則進(jìn)入步307。在步307處，獲得當(dāng)前模式的頻率閾值tf〔mode〕。決定于不同條件，頻率閾值可能變也可能不變(將結(jié)合圖5描述頻率閾值的調(diào)整細(xì)節(jié))。接著進(jìn)入步308，流程按上面描述那樣進(jìn)行。在步306處，如存取頻率小于或等于頻率閾值，則進(jìn)入步310并進(jìn)入此節(jié)能模式。這意味著微處理器9將發(fā)信號(hào)至有關(guān)的盤驅(qū)動(dòng)器部件以便減小功率。如當(dāng)前模式為maxmode，由于已再無(wú)進(jìn)一步的節(jié)能模式可用，步311即中斷流程而進(jìn)入步313。如仍有節(jié)能模式可用，則進(jìn)入步312。在步312處，lastmode更新為mode+1，這反映出已不再考慮等于或小于已進(jìn)入的模式的所有模式。再次進(jìn)入步302。
步304處對(duì)節(jié)能模式的測(cè)試是按從最大節(jié)能量至最小節(jié)能量的順序進(jìn)行的，以便最大限度地節(jié)能。其結(jié)果是在步310處盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入最有利的節(jié)能模式。因此可能跳過(guò)中間節(jié)能模式。例如，使用本發(fā)明后處于空轉(zhuǎn)模內(nèi)的盤驅(qū)動(dòng)器可進(jìn)入備用模而不必先進(jìn)入閑置模。如進(jìn)入了最大模式以外的特定節(jié)能模，則盤驅(qū)動(dòng)器將在此模式內(nèi)運(yùn)行，直至適合于進(jìn)入更大模式或直至退出該模式。
圖5的流程圖顯示用于計(jì)算和調(diào)整節(jié)能模式的頻率閾值的最佳實(shí)施例的細(xì)節(jié)。最近的存取頻率存放于可由微處理器9訪問(wèn)的環(huán)形緩存中(未示出)。每個(gè)節(jié)能模式可有不同緩存。環(huán)形緩存是一組寄存器(或一組存儲(chǔ)器地址)，每個(gè)頻率測(cè)量值可裝入其中。環(huán)形緩存所能保存的頻率值數(shù)量等于該組中寄存器(或存儲(chǔ)器地址)的數(shù)量。一旦這個(gè)數(shù)量的頻率值裝入后，再裝入更多的頻率值將會(huì)丟失最舊的值。其效果是提供最近存取歷史的活動(dòng)畫面。
在步501處，進(jìn)行測(cè)試以判定此節(jié)能模式的環(huán)形緩存中是否有足夠的數(shù)值可供計(jì)算頻率閾值用。頻率值的最小數(shù)量一般是2。更多數(shù)量保證更大的統(tǒng)計(jì)學(xué)精度，但這些值必須在計(jì)算頻率閾值前收集到。如環(huán)形緩存中的數(shù)值的量不夠，則進(jìn)入步503。步503檢測(cè)當(dāng)前頻率freq是否大于scale/2，其中scale已在式2-3中定義。如此檢測(cè)結(jié)果為真，則進(jìn)入步504并將當(dāng)前頻率值推入環(huán)形緩存。如結(jié)果為假，則環(huán)形緩存中最近的頻率值應(yīng)該修改，因?yàn)榫哂辛忝芏鹊倪B續(xù)時(shí)間窗口數(shù)量仍在增加，這在步509完成。注意到這不是推入操作，因此它不改變環(huán)形緩存中數(shù)值的計(jì)數(shù)。從步504和509兩者都可進(jìn)入步510，并將過(guò)程返回步501。
在步501處，如環(huán)形緩存中數(shù)值的量足夠，則進(jìn)入步502。在步502處，當(dāng)前存取頻率freq與使用的頻率閾值freq_act進(jìn)行比較。此值用于加快處理并提供安全閾值，。freq_act的典型初始值為scale/2。如步502的測(cè)試結(jié)果為真，則盤驅(qū)動(dòng)器的存取頻率大于使用的閾值，因此不必進(jìn)一步計(jì)算頻率閾值。進(jìn)入步505并將低頻標(biāo)志lf〔mode〕清零。再進(jìn)入步503及過(guò)程如上所描述地前進(jìn)。
如步502的測(cè)試為假，則存取頻率低于使用的閾值，則要求進(jìn)一步處理。在步505處測(cè)試低頻標(biāo)志lf〔mode〕。如它已設(shè)置。則再進(jìn)入步503并保持當(dāng)前低頻閾值。其假設(shè)是一旦設(shè)置了低頻標(biāo)志，即測(cè)試存取模型是否終結(jié)。因此，當(dāng)前頻率不認(rèn)為是此模型的一部分，因此不應(yīng)該用它改變頻率閾值。然而，由于當(dāng)存取頻率增加至超出使用的閾值freq_act時(shí)可能會(huì)清除低頻標(biāo)志，因此該頻率仍放入環(huán)形緩存。在這種情況下，認(rèn)為存取模型已經(jīng)終結(jié)的假設(shè)就不正確。因此測(cè)試期間出現(xiàn)的頻率現(xiàn)考慮為存取模型的一部分。如在步506處發(fā)現(xiàn)低頻標(biāo)志已清除，則進(jìn)入步507，因?yàn)樾栌?jì)算一個(gè)新的頻率閾值。這個(gè)計(jì)算在步507處進(jìn)行。在步508處，設(shè)置低頻模式標(biāo)志并重新進(jìn)入步503。
圖5中所示過(guò)程使用最新的存取的歷史以便為每個(gè)節(jié)能模式計(jì)算頻率閾值。只當(dāng)存取頻率低于使用中的閾值時(shí)才完成計(jì)算。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是只當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器不工作時(shí)才完成頻率閾值的計(jì)算，因而減少對(duì)性能的不良影響。
在步507處，在與節(jié)能模式相關(guān)的環(huán)形緩存內(nèi)根據(jù)存取歷史為該模式計(jì)算頻率閾值?？稍诃h(huán)形緩存內(nèi)計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，然而它們都要求復(fù)雜計(jì)算。但對(duì)于均勻存取模型講，可用下式從環(huán)形緩存中的最大和最小頻率maxf和minf近似地計(jì)算出平均頻率meanfmeanf＝(maxf+minf)/2(4)對(duì)均勻存取模型講這是一個(gè)好的估值，因?yàn)榧僭O(shè)其分布有良好特性。標(biāo)準(zhǔn)偏差sdevf可從頻率范圍中估算如下sdevf＝(maxf-minf)/4(5)因此不必真正地去計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，及希望用較簡(jiǎn)單的式4和5代替真正的計(jì)算。對(duì)于不規(guī)則存取模型，最小頻率的分?jǐn)?shù)就已夠用。下面式6-8顯示步507中所用計(jì)算式。
t1[mode]＝(maxf+minf)/2-g1[mode]*(maxf-minf) (6)t2[mode]＝minf/g2[mode] (7)tf[mode]＝max(t1，t2) (8)t1〔mode〕值對(duì)應(yīng)于均勻存取模型，而t2〔mode〕值對(duì)應(yīng)于不規(guī)則存取模型。這兩個(gè)值中的較大者用作給定模式的頻率閾值。
有兩個(gè)放大系數(shù)g1〔mode〕和g2〔mode〕，分別用于均勻的和不規(guī)則的存取模型。每個(gè)模式的放大系數(shù)可以不同。對(duì)于表1的盤驅(qū)動(dòng)器講，g1＝1和g2＝4的值對(duì)閑置模和備用模兩者都適用。從式6-7可看出，增加放大系數(shù)值的效果是減小頻率閾值及減少放大系數(shù)值的效果是增加頻率閾值。因此，可通過(guò)這些放大系數(shù)的選擇和調(diào)整來(lái)調(diào)整節(jié)能模式的進(jìn)入特性。用戶可通過(guò)合適的系統(tǒng)或應(yīng)用軟件選擇和調(diào)整放大系數(shù)。
每個(gè)節(jié)能模式可使用單獨(dú)的環(huán)形緩存，同時(shí)可單獨(dú)地選擇各緩存的大小。增加緩存的大小將增加收集存取歷史所取時(shí)間，而減少緩存的大小將減少該時(shí)間。能影響緩存大小的選擇的因素還有準(zhǔn)備限制歷史長(zhǎng)度以改善對(duì)最近事件的響應(yīng)性能的愿望和準(zhǔn)備限制所需存儲(chǔ)器的數(shù)量的愿望。對(duì)于表1的盤驅(qū)動(dòng)器，取緩存大小為16對(duì)兩個(gè)模式都是合適的?？赡苡杏糜诒３执嫒v史的更完善的方法。例如，環(huán)形緩存中的頻率能有與緩存中時(shí)間長(zhǎng)度相關(guān)的加權(quán)系數(shù)?？捎么嫒☆l率直方圖替代環(huán)形緩存并帶有去除最舊數(shù)據(jù)的功能，例如重新規(guī)格化。然而環(huán)形緩存具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。
環(huán)形緩存也可以如圖3中所示配量為保存密度而不是頻率。這種情況下，在計(jì)算頻率閾值期間密度轉(zhuǎn)換為頻率。圖6中顯示使用密度緩存計(jì)算頻率閾值的過(guò)程。該流程與圖5中流程很相近，只有幾個(gè)例外。步601對(duì)應(yīng)于步501。有一個(gè)額外步603，其中使用式2-3將density轉(zhuǎn)換為freq。步604、605和606分別對(duì)應(yīng)于步502、505和506。有一個(gè)額外步607，其中使用式2-3將環(huán)形緩存中的每個(gè)密度值轉(zhuǎn)換為頻率值。注意到，由于連續(xù)的密度為0只轉(zhuǎn)換為一個(gè)頻率值，所以結(jié)果的頻率值的數(shù)量可能比環(huán)形緩存中密度值的數(shù)量少。步608和609分別對(duì)應(yīng)于步507和508。最后，步602將當(dāng)前密度值推入所選節(jié)能模式所用的環(huán)形緩存。
這兩個(gè)環(huán)形緩存配置都適合于計(jì)算頻率閾值。頻率緩存的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)存在低頻率時(shí)歷史的時(shí)間長(zhǎng)度會(huì)增加。密度緩存的優(yōu)點(diǎn)是具有固定歷史長(zhǎng)度并在盤存取活動(dòng)期間計(jì)算開銷減小，因?yàn)樗鼘⒚芏葘?duì)頻率的轉(zhuǎn)換推遲，直至越過(guò)使用的頻率閾值。
如上所述，一旦進(jìn)入節(jié)能模式后，退出該模式的情況或是進(jìn)入另一節(jié)能模式，或是回到驅(qū)動(dòng)器的工作態(tài)。當(dāng)所估算的存取頻率不斷下降并越過(guò)其它模式的頻率閾值時(shí)會(huì)發(fā)生前一種情況。當(dāng)出現(xiàn)盤驅(qū)動(dòng)器存取時(shí)或當(dāng)檢測(cè)到周期性存取模型因而導(dǎo)致由驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)進(jìn)入工作態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)生后一種情況。當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器返回至工作態(tài)時(shí)，可能希望將環(huán)形緩存清零，因?yàn)榧僭O(shè)正測(cè)量新的存取模型。這進(jìn)一步約束了環(huán)形緩存上舊模型的影響。在有些配置中可能希望保留環(huán)形緩存的數(shù)據(jù)，或者只改變舊模型中數(shù)據(jù)的加權(quán)系數(shù)。
可使用其它因素調(diào)整放大系數(shù)，因而影響頻率閾值的計(jì)算確定。例如，進(jìn)入一個(gè)其中頭無(wú)法立即讀或?qū)憯?shù)據(jù)的節(jié)能模(例如備用模，其中盤將停轉(zhuǎn))的打算可用當(dāng)前高速緩存命中率加權(quán)。高的高速緩存命中率可用于將放大系數(shù)減小因而將頻率閾值向上調(diào)整。即使在越過(guò)頻率閾值后立即出現(xiàn)存取，也很可能命中高速緩存。因此仍然減少了使用額外能量的概率。相似地，低的高速緩存命中率導(dǎo)致所希望的低頻率閾值，因?yàn)殡S后與盤進(jìn)行讀或?qū)懘嫒〉母怕试黾恿?。在這些情況下，可能希望有一個(gè)附加的節(jié)能模式用于控制送至高速緩存的電源(圖1中的緩存10)。這允許高速緩存即使在備用模中也能工作。此模式所用放大系數(shù)同樣地受到高速緩存命中率的影響。當(dāng)高速緩存命中率高時(shí)，可能為了好的性能希望減小頻率閾值，以便捕獲更多高速緩存命中次數(shù)。也可能考慮高速緩存存取的特點(diǎn)，例如分別對(duì)待讀和寫，或使用存取的位域性。所有這些可用于調(diào)整放大系數(shù)及因而調(diào)整頻率閾值。節(jié)能模式進(jìn)入特性的可調(diào)整性在上述設(shè)計(jì)中有不少可調(diào)整的參數(shù)。這些包括放大系數(shù)g1和g2，時(shí)間窗口尺寸，環(huán)形緩存的大小，密度至頻率的換算系數(shù)scale，及使用的頻率閾值。然而在最佳實(shí)施例中最適于調(diào)整節(jié)能模式進(jìn)入特性的參數(shù)是式6和7中的放大系數(shù)。這些可調(diào)整參數(shù)可在制造盤驅(qū)動(dòng)器時(shí)固定好，或者它們可由用戶調(diào)整以適應(yīng)特定用途，或者根據(jù)電源管理過(guò)去性能代價(jià)動(dòng)態(tài)地調(diào)整。用戶可調(diào)整性如上所述，可以使用自計(jì)算機(jī)41通過(guò)接口控制器13(圖1)送來(lái)的命令直接設(shè)置放大系數(shù)。然而，最好不讓計(jì)算機(jī)41了解能量管理的內(nèi)部細(xì)節(jié)。因此使用一個(gè)單獨(dú)的稱為性能系數(shù)pf的參數(shù)。它由來(lái)自計(jì)算機(jī)41的命令所控制而獨(dú)立于盤驅(qū)動(dòng)器中實(shí)現(xiàn)的具體能量管理設(shè)計(jì)。
盤驅(qū)動(dòng)器中帶有節(jié)能模式的能量管理一般涉及存取性能與節(jié)能之間的折衷。這是上面所討論的節(jié)能模式的恢復(fù)等待時(shí)間的直接結(jié)果。非常希望有單個(gè)的加權(quán)性能系數(shù)用于反映能量與性能之間求得折衷的重要性。在一個(gè)極端，該系數(shù)應(yīng)有助于得到最大節(jié)能量而不管性能如何。在另一極端，該系數(shù)應(yīng)有助于改善性能而不管節(jié)能情況。這與常規(guī)盤驅(qū)動(dòng)器電源管理技術(shù)完全不同，在常規(guī)技術(shù)中電源管理命令用于調(diào)整進(jìn)入節(jié)能模式的固定時(shí)間。這些命令并不直接涉及性能或節(jié)能。此外，即使在同一固定時(shí)間設(shè)置下，不同驅(qū)動(dòng)器也會(huì)產(chǎn)生不同的節(jié)能與性能間的相互影響，然而能量與性能系數(shù)的比例系數(shù)可以固定，以使所有驅(qū)動(dòng)器類似的操作。在最佳實(shí)施例中，性能系數(shù)接口命令如下面表4中那樣定義。
表4性能系數(shù)命令
0的值對(duì)應(yīng)于最大節(jié)能量及255的值對(duì)應(yīng)于最好性能(無(wú)能量管理功能)。此由用戶選擇的性能系數(shù)命令也可使用在普通盤驅(qū)動(dòng)器接口上可用的標(biāo)準(zhǔn)固定時(shí)間命令，如SCSI或IDE，來(lái)進(jìn)行仿真。在IDE情況下，備用模時(shí)間值的范圍為0(無(wú)節(jié)能模式)至255，其中大多數(shù)值的實(shí)際時(shí)間＝5s*value，其時(shí)間范圍從5秒至大約20分鐘。在將此命令轉(zhuǎn)換為性能系數(shù)時(shí)，0應(yīng)是最好性能，及表4中的線性比例系數(shù)的范圍應(yīng)為1至255而不是0至254。
在最佳實(shí)施例中，來(lái)自性能系數(shù)命令的輸入量可通過(guò)調(diào)整放大系數(shù)g1和g2轉(zhuǎn)換為能量管理系統(tǒng)的特性。其結(jié)果是放大系數(shù)在兩個(gè)代表能量極端和性能極端的限值之間變化。例如，對(duì)于式6的均勻存取類，g1對(duì)應(yīng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差sdev的估值的乘子。這對(duì)實(shí)際限值建議的范圍為0.5＜g1＜5。類似地，由于g2是最小頻率minf的分?jǐn)?shù)，對(duì)它同樣也有限值1＜g2＜10。從統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)看，g1的低限值對(duì)應(yīng)于下列事實(shí)的大約20％概率頻率閾值實(shí)際上是正態(tài)分布數(shù)據(jù)的分布的一部分。過(guò)低的低限值會(huì)導(dǎo)致不恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)入節(jié)能模式的高概率，并可能實(shí)際上增加能耗。g1的高限值對(duì)應(yīng)于大約10-6概率，這大概比足夠值還大些。g2限值的特性也類似，但它們?cè)诮y(tǒng)計(jì)學(xué)上尚未很好定義。為更好地選擇限值，希望考慮性能和能量特性的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。此外，可能不需要達(dá)到表4的精度，因?yàn)楹芏嘣O(shè)置值在實(shí)際中只是臨界地可區(qū)分。下面式9和10顯示于具有表1功率值的盤驅(qū)動(dòng)器的表4的命令的性能系數(shù)pf轉(zhuǎn)換式。
g1＝(12+pf/4)/16(9)g2＝(24+pf/2)/16(10)此處限值大約為0.75＜g1＜4.75及1.5＜g2＜9.5。式9和10設(shè)計(jì)得容易用整數(shù)算術(shù)操作實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌捎梢莆徊僮鞔?。希望作為?jì)算式6和7的最后一步按16這一系數(shù)進(jìn)行換算。
其它參數(shù)，例如時(shí)間窗口尺寸，也可用性能系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。一般較大值能改善性能，但其代價(jià)是要多消耗能量。此外，可選擇可用的節(jié)能模式的子集。例如，有一些節(jié)能模式可比其它模式對(duì)性能有較大影響，因此當(dāng)性能指標(biāo)成為重要因素時(shí)最好不用它們。上面描述的性能系數(shù)pf的優(yōu)點(diǎn)是允許盤驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)者決定調(diào)整哪一個(gè)參數(shù)以滿足性能指標(biāo)，而不需最終用戶或系統(tǒng)組合者了解具體實(shí)施細(xì)節(jié)。根據(jù)性能代價(jià)的動(dòng)態(tài)可調(diào)整性是根據(jù)盤驅(qū)動(dòng)器的存取頻率而進(jìn)入節(jié)能模式的。使用式6和7可獲得滿意的電源管理特性，其中在選擇新值之前參數(shù)是固定的。一組所選參數(shù)(例如放大系數(shù))的適合性可能決定于實(shí)際存取模型。如存取模型的變化影響節(jié)能模式進(jìn)入特性，則必須選擇新參數(shù)。然而，可根據(jù)存取模型的變化動(dòng)態(tài)地調(diào)整參數(shù)。這可由適應(yīng)性系統(tǒng)完成，它對(duì)如何滿足性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，并動(dòng)態(tài)地將放大系數(shù)作相應(yīng)調(diào)整。
為達(dá)到動(dòng)態(tài)適應(yīng)性，要求測(cè)量實(shí)際特性，以便與所需特性相比較。當(dāng)偏離性能指標(biāo)的幅值和方向兩者都能測(cè)量時(shí)，將能獲得最佳性能。這些測(cè)量值可視為代價(jià)，并用于調(diào)整放大系數(shù)。為進(jìn)行電源管理，可方便地定義兩類代價(jià)能量/響應(yīng)代價(jià)(erp)和丟失機(jī)會(huì)代價(jià)(mop)。當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器使用過(guò)多能量或影響性能時(shí)，就出現(xiàn)前者。這意味著頻率閾值tf設(shè)得太高。當(dāng)盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)進(jìn)入節(jié)能模式而未進(jìn)入時(shí)就出現(xiàn)后者。這意味著頻率閾值設(shè)得太低。由于這兩類代價(jià)對(duì)頻率閾值的決定具有相反效果，所以它們可用于平衡系統(tǒng)特性。
由于代價(jià)用于調(diào)整頻率閾值式子中的參數(shù)，所以它們可用任何方便的單位計(jì)算。用時(shí)間單位計(jì)算代價(jià)的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單。用頻率單位計(jì)算代價(jià)的優(yōu)點(diǎn)是具有來(lái)自按需求進(jìn)行計(jì)算的可用的一些輸入值。
圖7的曲線用于闡述進(jìn)入和退出節(jié)能模式的時(shí)序。在橫軸上繪制時(shí)間，在縱軸上(任意單位)是功率。橫軸上的每條短標(biāo)線代表節(jié)能模式的一個(gè)時(shí)間窗口。標(biāo)出了三個(gè)功率水平搜/讀/寫功率P0，空轉(zhuǎn)功率P1和模式功率P2，為清楚起見，盤驅(qū)動(dòng)器存取都在功率水平P0上以短間隔表示。盤驅(qū)動(dòng)器在功率水平P1上空轉(zhuǎn)狀態(tài)中開始工作。時(shí)間T0是存取出現(xiàn)時(shí)的時(shí)間窗口起始點(diǎn)。在稍后時(shí)間T1進(jìn)入節(jié)能模式并一直持續(xù)至?xí)r間T2，這時(shí)出現(xiàn)下一個(gè)盤存取，于是盤回至工作態(tài)。另一個(gè)盤存取在T4起始的時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)。在T5時(shí)進(jìn)入節(jié)能模式并于T6時(shí)退出，這時(shí)又出現(xiàn)另一個(gè)盤存取。
節(jié)能模式的持續(xù)時(shí)間對(duì)性能代價(jià)是重要的。圖8顯示出在圖3中早先描述和闡述過(guò)的硬件配置中加了一個(gè)計(jì)數(shù)器204。計(jì)數(shù)器204將進(jìn)入模式點(diǎn)226與示如存取220的退出模式點(diǎn)之間的時(shí)間窗口221的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。輸出量227是模式持續(xù)時(shí)間，以時(shí)間窗口為單位。在退出模式后可用此輸出量。此值可直接用作時(shí)間單位，也可用式2和3轉(zhuǎn)換為頻率單位。能量/響應(yīng)代價(jià)對(duì)于能量/響應(yīng)代價(jià)erp，能量影響和響應(yīng)時(shí)間影響兩者都要測(cè)量。能量代價(jià)ep是當(dāng)不恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)入節(jié)能模式時(shí)消耗掉多少額外能量的度量。響應(yīng)時(shí)間代價(jià)rp是當(dāng)不恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)入節(jié)能模式時(shí)對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)吞吐量有多大影響的度量。在例子圖7中顯示了兩個(gè)進(jìn)入模式的例子，一個(gè)是T1至T2和一個(gè)是T5至T6。在T5進(jìn)入的模式可能會(huì)出現(xiàn)能量/響應(yīng)代價(jià)，而在T1時(shí)進(jìn)入的模式不會(huì)出現(xiàn)。這由圖7中ERP標(biāo)號(hào)所標(biāo)明。
在節(jié)能模式中，對(duì)于能量代價(jià)有一個(gè)無(wú)能量損失時(shí)間TBE，其中在模式期間內(nèi)節(jié)約的能量與恢復(fù)能量相平衡。以圖7的第一個(gè)進(jìn)入模式為參考，T0為上一個(gè)其存取密度＞0的時(shí)間窗口，T1為本模式的進(jìn)入時(shí)間，及T2為本模式的退出時(shí)間。T2-T1值是來(lái)自硬件中計(jì)數(shù)器204的模式持續(xù)時(shí)間。如T2-T1＜TBE，則出現(xiàn)能量代價(jià)ep。能量代價(jià)ep作為T2-T1和TBE的函數(shù)計(jì)算出來(lái)。在最佳實(shí)施例中，如(T2-T1＜TBE)則ep＝16-16*(T2-T1)/TBE；否則ep＝0 (11)在式11中，能量代價(jià)ep的計(jì)算結(jié)果范圍為線性地從當(dāng)節(jié)能模式的持續(xù)時(shí)間基本上為零(進(jìn)入模式后緊接著出現(xiàn)存取)時(shí)的16的值變至當(dāng)超過(guò)無(wú)能量損失時(shí)間時(shí)的零值。也可有其它提供代價(jià)的不同加權(quán)系數(shù)的能量代價(jià)式子。然而，式11比較簡(jiǎn)單，并提供能量影響的好的估算。實(shí)際工作中式11中的參數(shù)值不必精確，同時(shí)計(jì)算可用整數(shù)算術(shù)操作完成。在整數(shù)算術(shù)操作中有16級(jí)代價(jià)水平，其精度是足夠的。
可根據(jù)由恢復(fù)引起的附加等待時(shí)間rl計(jì)算節(jié)能模式的響應(yīng)時(shí)間影響。這是對(duì)吞吐量(盤驅(qū)動(dòng)器性能的度量)的影響的估算。因此吞吐量影響的上限可從性能系數(shù)導(dǎo)出。節(jié)能模式的吞吐量影響可測(cè)量為rl/(T2-T0)。因此有一個(gè)依賴于吞吐量上限tub的響應(yīng)限值時(shí)間trl，其中trl＝rl/tub。任何時(shí)候只要T2-T0＜trl，即出現(xiàn)響應(yīng)代價(jià)。T2-T0值可從頻率閾值和模式持續(xù)時(shí)間T2-T1計(jì)算得到，由于tf＝scale/(T1-T0+1)(12)因此T2-T0＝T2-T1-1+scale/tf(13)響應(yīng)代價(jià)rp作為T2-T0和trl的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在最佳實(shí)施例中，如(T2-T0＜trl)則rp＝16-16*(T2-T0)/trl；否則rp＝0； (14)在式14中，響應(yīng)代價(jià)rp的計(jì)算結(jié)果的范圍為線性地從當(dāng)節(jié)能模式的持續(xù)時(shí)間基本上為零時(shí)的16的值變至當(dāng)超出響應(yīng)限值時(shí)間時(shí)的零值。也可用提供了代價(jià)的不同加權(quán)系數(shù)的其它響應(yīng)代價(jià)式子。然而式14相當(dāng)簡(jiǎn)單，并能提供對(duì)吞吐量影響的好的估算。實(shí)際工作中式14中的參數(shù)值可用整數(shù)算術(shù)操作完成。在整數(shù)算術(shù)操作中有16級(jí)代價(jià)水平，從而提供足夠精度。
能量代價(jià)ep與響應(yīng)代價(jià)rp組合起來(lái)產(chǎn)生能量/響應(yīng)代價(jià)erp。在最佳實(shí)施例中，兩個(gè)代價(jià)中只有較大者用作能量/響應(yīng)代價(jià)。這簡(jiǎn)化了計(jì)算，因只需計(jì)算帶有較大時(shí)間限值mtl＝max(TBE，trl)(15)的代價(jià)。然而可能希望使用能量和響應(yīng)兩個(gè)代價(jià)來(lái)計(jì)算能量/響應(yīng)代價(jià)，例如使用加權(quán)平均值。
能量和響應(yīng)代價(jià)也可用頻率單位進(jìn)行計(jì)算。這種情況下，時(shí)間值TBE和trl根據(jù)式2和3換算為相應(yīng)的頻率值。得到無(wú)能量損失頻率fbe和響應(yīng)限值頻率frl。使用式2和3將模式持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換為頻率值fmd。代價(jià)式子為如(fmd＞feb)則ep＝16-16*feb/fmd；否則 ep＝0； (16)及如(1/fmd-1/tf＞1/frl)則rp＝16-16*frl*tf*fmd/(tf-fmd)；否則 rp＝0； (17)此外，在最佳實(shí)施例中只使用兩個(gè)代價(jià)中的較大者，因此只需計(jì)算具有較低頻率限值mfl的代價(jià)mfl＝min(fbe，frl)(18)當(dāng)退出節(jié)能模式回到工作態(tài)時(shí)，計(jì)算能量和響應(yīng)代價(jià)。如進(jìn)入更深模式則不出現(xiàn)代價(jià)，因?qū)?huì)有與該模式相關(guān)的恢復(fù)代價(jià)。丟失機(jī)會(huì)代價(jià)對(duì)于丟失機(jī)會(huì)代價(jià)mop，節(jié)能模式的使用與不出現(xiàn)能量和響應(yīng)代價(jià)的理想特性相比較。當(dāng)未使用節(jié)能模式時(shí)(類型1)，或當(dāng)進(jìn)入模式的頻率閾值太低時(shí)(類型2)，將出現(xiàn)丟失機(jī)會(huì)。只當(dāng)有可能利用時(shí)間間隔進(jìn)入模式而不致引起能量或響應(yīng)代價(jià)才考慮為兩種類型的機(jī)會(huì)。圖7中T3至T4間隔是類型1機(jī)會(huì)的例子(標(biāo)為MOP1)，而T0至T1及T4至T5的間隔是類型2機(jī)會(huì)的例子。T0至T1間隔可能導(dǎo)致類型2代價(jià)(標(biāo)為MOP2)，而T4至T5間隔不會(huì)。如能量/響應(yīng)代價(jià)一樣，丟失機(jī)會(huì)代價(jià)可用任何方便的單位計(jì)算，其中頻率和時(shí)間最為方便。
丟失機(jī)會(huì)代價(jià)可用時(shí)間單位計(jì)算。對(duì)于節(jié)能模式，當(dāng)錯(cuò)過(guò)一個(gè)間隔時(shí)即出現(xiàn)丟失機(jī)會(huì)。以圖7為參考，T0，T1和T2值如在前段中定義那樣。對(duì)于類型1機(jī)會(huì)，有關(guān)時(shí)間是T3和T4，其中T3是最近一個(gè)其存取密度大于零的時(shí)間窗口，及T4是當(dāng)間隔內(nèi)不進(jìn)入任何節(jié)能模式時(shí)下一個(gè)盤存取的時(shí)間。T4-T3值代表間隔長(zhǎng)度，可用下式從存取頻率中算出T4-T3＝scale/freq-1(19)其中freq是所測(cè)量的存取頻率。當(dāng)然，只需考慮大于無(wú)能量損失時(shí)間和響應(yīng)限值的間隔。類型1丟失機(jī)會(huì)代價(jià)式子是mop1＝(T4-T3)/mtl (20)如機(jī)會(huì)(T4-T3)用整數(shù)算術(shù)操作得出代價(jià)，則式20可能會(huì)得到為0的代價(jià)。代價(jià)的幅值決定于機(jī)會(huì)究竟比無(wú)能量損失時(shí)間和響應(yīng)限值中較大的值大出多少。因此較大機(jī)會(huì)較大代價(jià)，而較小機(jī)會(huì)引起較小代價(jià)。
對(duì)于其中進(jìn)入節(jié)能模式的類型2機(jī)會(huì)，T1-T0的值可利用下式從頻率閾值算出T1-T0＝scale/tf-1(21)只當(dāng)可能有不帶能量或響應(yīng)代價(jià)的節(jié)能模式及只當(dāng)頻率閾值允許在進(jìn)入模式之前消耗不希望有的能量時(shí)，才使用類型2代價(jià)。這通過(guò)式22完成mop2＝(T1-T0)/mtl(22)與類型1的情況相同，如機(jī)會(huì)引起能量或響應(yīng)代價(jià)，則不會(huì)出現(xiàn)丟失機(jī)會(huì)代價(jià)。在類型1的情況下，這是絕對(duì)的限制。在類型2的情況下，這是近似值，因?yàn)槭欠褚鹉芰看鷥r(jià)或響應(yīng)代價(jià)決定于類型2機(jī)會(huì)和模式持續(xù)進(jìn)間這兩項(xiàng)。然而，式22的優(yōu)點(diǎn)是很容易實(shí)施。
丟失機(jī)會(huì)代價(jià)也可用頻率單位計(jì)算。對(duì)于類型1機(jī)會(huì)，當(dāng)所測(cè)量的頻率freq降低小于頻率代價(jià)低限值mfl時(shí)出現(xiàn)代價(jià)。在此情況下mop1＝mfl/freq (23)是一個(gè)好的代價(jià)式子。對(duì)于類型2代價(jià)，其式為mop2＝mfl/tf(24)使用頻率單位計(jì)算代價(jià)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)前頻率freq和頻率閾值tf都現(xiàn)成可用。然而，時(shí)間單位的優(yōu)點(diǎn)是易于在硬件中用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)，或當(dāng)能量和響應(yīng)代價(jià)使用時(shí)間單位時(shí)比較方便(滿足一致性)。
顯然，也可用其它代價(jià)式子。以上描述假設(shè)如發(fā)生能量或響應(yīng)代價(jià)則不采用丟失機(jī)會(huì)代價(jià)。在有些情況下，也可能希望在這些例子中出現(xiàn)丟失機(jī)會(huì)代價(jià)。此時(shí)代價(jià)可能會(huì)有一個(gè)決定于能量或響應(yīng)代價(jià)的幅值的附加加權(quán)系數(shù)。
當(dāng)存在多個(gè)節(jié)能模式時(shí)，最好為每個(gè)模式確定一個(gè)代價(jià)值。當(dāng)不同模式具有不同時(shí)間窗口時(shí)更希望如此，因?yàn)樗鼈儗?duì)存取頻譜的不同部分作出響應(yīng)。對(duì)于給定的模式，在確定代價(jià)時(shí)可能會(huì)使用其它模式的進(jìn)入特性，但這并不是必要的。例如，可在所有間隔內(nèi)對(duì)所有模式檢查代價(jià)，或也可只對(duì)最佳模式檢查代價(jià)。此外，對(duì)每個(gè)節(jié)能模式保持多個(gè)代價(jià)是有利的。例如，式6-8代表均勻和不規(guī)則存取模型的情況。為這兩類模型都保持一組代價(jià)的做法允許在這兩種情況下具有獨(dú)立的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性。在完成此做法時(shí)要注意在給定間隔內(nèi)哪一類模型正在工作，并為該具體類模型計(jì)算代價(jià)。代價(jià)歷史代價(jià)的時(shí)間歷史用于在式6和7的頻率閾值計(jì)算中調(diào)整參數(shù)，最好是調(diào)整放大系數(shù)g1和g2。在最佳實(shí)施例中，當(dāng)個(gè)別代價(jià)出現(xiàn)時(shí)，它們都被加到相應(yīng)的累計(jì)代價(jià)值上cerp是累計(jì)的能量/響應(yīng)代價(jià)及cmop是累計(jì)的丟失機(jī)會(huì)代價(jià)。當(dāng)這些數(shù)值中的一個(gè)越過(guò)預(yù)定的起動(dòng)水平時(shí)，頻率閾值計(jì)算中的被選參數(shù)即相應(yīng)地改變，同時(shí)減小累計(jì)值。當(dāng)進(jìn)入節(jié)能模式而未引起代價(jià)時(shí)，相應(yīng)的累計(jì)代價(jià)值即減少一定量。這樣做的效果是減弱過(guò)去時(shí)間上的代價(jià)，以使舊代價(jià)的影響比新代價(jià)小。此過(guò)程在圖9中得到闡述。橫軸標(biāo)為模式間隔，其中每一個(gè)短標(biāo)線對(duì)應(yīng)于一個(gè)模式進(jìn)入點(diǎn)(或一個(gè)機(jī)會(huì))。縱軸是累計(jì)代價(jià)幅值cerp。在間隔0處出現(xiàn)一個(gè)代價(jià)，因而增加了累計(jì)代價(jià)值。在間隔1處無(wú)代價(jià)出現(xiàn)，因此累計(jì)代價(jià)值下降。此特征繼續(xù)下去，當(dāng)出現(xiàn)新代價(jià)時(shí)增大累計(jì)代價(jià)，而當(dāng)不出現(xiàn)代價(jià)時(shí)累計(jì)代價(jià)按固定速率下降。在間隔7處新代價(jià)與累計(jì)代價(jià)之和已足以越過(guò)所示代價(jià)起動(dòng)水平。在這點(diǎn)上改變式6和7中的放大系數(shù)并將累計(jì)代價(jià)值減至零。將累計(jì)代價(jià)清零的做法以下列假設(shè)為依據(jù)參數(shù)的調(diào)整改變了特性，因此需要進(jìn)行新的測(cè)量。其效果示于間隔8以后的時(shí)間間隔內(nèi)，其中代價(jià)少了，而且代價(jià)值也比以前時(shí)間間隔內(nèi)的代價(jià)值小。
在最佳實(shí)施例中，當(dāng)出現(xiàn)能量/響應(yīng)代價(jià)(ep和rp中的較大者)時(shí)，此代價(jià)值加到累計(jì)代價(jià)cerp上。
cerp＝cerp+max(ep，rp)(25)該累計(jì)代價(jià)接著與預(yù)定起動(dòng)水平erpt相比較，并改變頻率閾值計(jì)算中的放大系數(shù)g1和g2。在最佳實(shí)施例中對(duì)均勻存取和不規(guī)則存取的代價(jià)分別追蹤并將恰當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)g1或g2增量。用于erpt的最佳值是16。如上所描述，放大系數(shù)有實(shí)際限值，這些限值用于限制放大系數(shù)的高限。
如無(wú)代價(jià)，則在每一次退出模式時(shí)將累計(jì)代價(jià)cerp減少一個(gè)預(yù)定量(cerd)，直至減到低限為零。
cerp＝cerp-cerd(26)其中cerd用作累計(jì)代價(jià)的衰減率。一般用于cerd的合適的值是2。更大的值將以更大速率減弱代價(jià)的效果，及較小的值將以較小速率去這樣做。
丟失機(jī)會(huì)累計(jì)代價(jià)cmop以類似于能量/響應(yīng)累計(jì)代價(jià)的方式進(jìn)行計(jì)算?？梢苑謩e處理類型1和類型2代價(jià)(單獨(dú)的累計(jì)代價(jià))，也可將同一累計(jì)代價(jià)用于它們，這樣可簡(jiǎn)單些。當(dāng)出現(xiàn)丟失機(jī)會(huì)代價(jià)時(shí)，合適的值(mop1或mop2)加到累計(jì)代價(jià)cmop上。在最佳實(shí)施例中，當(dāng)累計(jì)代價(jià)超過(guò)起動(dòng)水平mopt時(shí)，g1或g2中恰當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)即被減量。用于mopt的最佳值是16。如上所描述，放大系數(shù)有實(shí)際限值，這些可用于限制放大系數(shù)的低限。如無(wú)代價(jià)，則cmop減少一個(gè)預(yù)定量cmod，直至減到低限為零。用于cmod的合適值仍然是2。
當(dāng)退出模式時(shí)計(jì)算能量/響應(yīng)代價(jià)erp和類型2丟失機(jī)會(huì)代價(jià)mop2。此過(guò)程細(xì)節(jié)示于圖10中。步350可由圖4的步313進(jìn)入，這時(shí)已進(jìn)入最深模式。步352由圖2的步401進(jìn)入，這時(shí)出現(xiàn)一個(gè)存取同時(shí)驅(qū)動(dòng)器處于節(jié)能模式中。當(dāng)從步350進(jìn)入時(shí)，步351等待存取。在步352處，用上面描述的方式獲取模式持續(xù)時(shí)間。在步353處如上描述地計(jì)算能量代價(jià)ep和響應(yīng)代價(jià)rp。步354檢查是否有一個(gè)代價(jià)。如無(wú)代價(jià)，則進(jìn)入步356。如有代價(jià)，則進(jìn)入步355。在步355處將代價(jià)加到累計(jì)代價(jià)cerp上。在步358處將累計(jì)代價(jià)與代價(jià)起動(dòng)水平erpt測(cè)試比較。如未超過(guò)起動(dòng)水平，則進(jìn)入步367，將控制返回至圖4的步300。如超過(guò)起動(dòng)水平，則在步359處修改恰當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)。在步360處將累計(jì)代價(jià)設(shè)為零，并進(jìn)入步367。在步356處由于沒(méi)有代價(jià)，因此將累計(jì)代價(jià)值減小。在步357處使用式24計(jì)算類型2丟失機(jī)會(huì)代價(jià)。步361檢查是否出現(xiàn)代價(jià)。如無(wú)代價(jià)，則在步362處將累計(jì)代價(jià)減小并進(jìn)入步367。如有代價(jià)，則步363將代價(jià)加到累計(jì)代價(jià)上。步364檢查累計(jì)代價(jià)是否超過(guò)起動(dòng)水平。如未超過(guò)，則進(jìn)入步367。如已超過(guò)，則在步365處修改恰當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)并在步366處將累計(jì)代價(jià)設(shè)為零，同時(shí)進(jìn)入367。
當(dāng)存取頻率下降低于頻率代價(jià)限值時(shí)，計(jì)算類型1丟失機(jī)會(huì)代價(jià)mop1，參照?qǐng)D7，比較和計(jì)算是步307的一部分。圖11顯示其細(xì)節(jié)。從圖4的步307進(jìn)入圖11的步325。在步326處，如式23中所示地計(jì)算代價(jià)值mop1。步327檢測(cè)是否有代價(jià)。如無(wú)代價(jià)，則由步328回至步307。如出現(xiàn)代價(jià)，則步329將此代價(jià)加到累計(jì)代價(jià)cmop上。在步330處將累計(jì)代價(jià)與丟失機(jī)會(huì)起動(dòng)水平mopt相比較。如未超過(guò)起動(dòng)水平，則進(jìn)入步328。如超過(guò)起動(dòng)水平，則進(jìn)入步311，將恰當(dāng)?shù)姆糯笙禂?shù)修改。在步332處將累計(jì)代價(jià)清零，并進(jìn)入步328。
還可能在調(diào)整放大系數(shù)時(shí)不必顯式地使用丟失機(jī)會(huì)代價(jià)。這種情況下可代之以能量/響應(yīng)代價(jià)的出現(xiàn)頻率。這種做法的假設(shè)是當(dāng)出現(xiàn)幾次能量/響應(yīng)代價(jià)后出現(xiàn)最佳特性。出現(xiàn)率太低意味著系統(tǒng)并不節(jié)約足夠能量。因此，如出現(xiàn)率降低小于一定水平，則可如出現(xiàn)丟失機(jī)會(huì)代價(jià)一樣地修改放大系數(shù)。
當(dāng)然，可以設(shè)計(jì)出其它方法將代價(jià)信息反饋入頻率閾值計(jì)算中去，但所描述的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，而且對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際特性能很好響應(yīng)。其它設(shè)計(jì)包括保持代價(jià)統(tǒng)計(jì)學(xué)特性，例如直方圖，并提供代價(jià)的時(shí)間加權(quán)，例如通過(guò)重新規(guī)格化。此外，可能希望調(diào)整其它參數(shù)，諸如代價(jià)起動(dòng)水平，代價(jià)衰減率，代價(jià)幅值換算系數(shù)(如式14中所示)及放大系數(shù)的限值。這可或者通過(guò)來(lái)自計(jì)算機(jī)41的命令進(jìn)行調(diào)整，或當(dāng)越過(guò)累計(jì)代價(jià)起動(dòng)水平時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。也希望如上所描述地根據(jù)性能/能量指標(biāo)命令調(diào)整這些不同的參數(shù)。
可能還希望盤驅(qū)動(dòng)器通知計(jì)算機(jī)它如何能很好地滿足特定的能量/性能指標(biāo)。例如，這類信息可在狀態(tài)命令中傳送。這將允許計(jì)算機(jī)修改能量/性能指標(biāo)，或通知用戶尚未滿足指標(biāo)。周期性存取在周期性存取的情況下還可能改善能量的節(jié)約情況而不會(huì)影響性能。周期性存取十分普遍。例如，大多數(shù)文字處理應(yīng)用程序具有“自動(dòng)存儲(chǔ)”特征，可以每隔由用戶規(guī)定的固定間隔將當(dāng)前文件存到盤驅(qū)動(dòng)器上，例如每隔10分鐘。如能檢測(cè)到這類存取模型，則可更快進(jìn)入節(jié)能模式，并在所預(yù)料的存取出現(xiàn)之前退出該模式。這樣做的效果可不使用戶覺察到節(jié)能模式恢復(fù)時(shí)間，并能比實(shí)際情況更早地進(jìn)入模式，從而節(jié)約更多能量。存取頻率法本身很自然地具有檢測(cè)周期性存取的能力。在此情況下，很低存取頻率(vlf)特性是有用的?？稍诳紤]到目標(biāo)頻率范圍的情況下從存取密度中測(cè)量vef工作特性。這將是比模式恢復(fù)時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間范圍。為檢測(cè)自動(dòng)存儲(chǔ)工作特性，其尺寸為幾秒或更長(zhǎng)的時(shí)間窗口是合適的。歷史緩存保存vlf工作特性，例如最近3次出現(xiàn)的vlf。如在歷史緩存中檢測(cè)到模型。則進(jìn)入周期性模式。一個(gè)非常簡(jiǎn)單的模型是最近3個(gè)vlf值互相之間處于公差范圍內(nèi)，如5％范圍內(nèi)。一旦進(jìn)入周期性模式，則將放大系數(shù)減小以便更快地進(jìn)入節(jié)能模式，因?yàn)榧僭O(shè)沒(méi)有性能代價(jià)。先前的值都保存下來(lái)，因?yàn)楫?dāng)退出周期性模式時(shí)它們需加以恢復(fù)。當(dāng)所測(cè)量的vlf值處于所期望的vlf值的一定公差范圍內(nèi)時(shí)，盤驅(qū)動(dòng)器回至工作態(tài)。此公差系根據(jù)vlf值的統(tǒng)計(jì)學(xué)可靠度而定，并包括節(jié)能模式恢復(fù)時(shí)間，以保證當(dāng)出現(xiàn)vlf存取時(shí)盤驅(qū)動(dòng)器已準(zhǔn)備好。當(dāng)此模型沒(méi)有再現(xiàn)時(shí)即退出周期性模式。退出周期性模式的簡(jiǎn)單檢測(cè)機(jī)理是或早或晚不出現(xiàn)位于所預(yù)期的vlf值的一定公差范圍內(nèi)的存取。
放大系數(shù)和其它可調(diào)整參數(shù)可保存在非易失性存儲(chǔ)器內(nèi)，以便在盤驅(qū)動(dòng)器斷電時(shí)仍能保留其特性。這可通過(guò)下法完成或使用類似閃爍RAM的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，或?qū)⑦@些值寫到盤上。例如，后一種方法可在進(jìn)入節(jié)能模式之前完成。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例已詳細(xì)地闡述過(guò)，很清楚，可在不背離下面權(quán)利要求書中所描述的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于管理數(shù)據(jù)記錄盤驅(qū)動(dòng)器中電能使用的方法，所述盤驅(qū)動(dòng)器具有一個(gè)帶有數(shù)據(jù)道的記錄盤，眾多由電源供電的部件，和一個(gè)訪問(wèn)所述部件以便讀和寫盤上數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)控制器，所述部件包括一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤的軸馬達(dá)，一個(gè)用于向盤寫數(shù)據(jù)或自盤讀數(shù)據(jù)的頭及一個(gè)和頭連在一起用于將頭移至盤上不同道的傳動(dòng)器，所述方法的特征在于以下步驟確定對(duì)一個(gè)或更多部件的存取頻率；根據(jù)先前確定的頻率選用存取頻率閾值；以及當(dāng)所確定的存取頻率降低小于存取頻率閾值時(shí)減小送至一個(gè)或多個(gè)部件的電功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征進(jìn)一步在于對(duì)來(lái)自控制器的存取作出響應(yīng)，將送至先前已減少功率的部件的功率恢復(fù)起來(lái)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征在于其中盤驅(qū)動(dòng)器還有連至傳動(dòng)器用于將頭保持在盤的道上的伺服控制電子線路，其中確定存取頻率的步聚包括確定使頭在盤上讀或?qū)憯?shù)據(jù)的存取的頻率的步驟，及其中減小功率的步驟包括將傳動(dòng)器移至?？课恢玫牟襟E和減小送至伺服控制電子線路的功率的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征在于其中確定存取頻率的步驟包括確定使傳動(dòng)器跨越盤進(jìn)行搜索的存取的頻率的步驟，及其中減小功率的步驟包括將傳動(dòng)器移至?？课恢玫牟襟E和將軸馬達(dá)斷電的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征在于其中確定存取頻率的步驟包括根據(jù)在一個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)的存取的密度估算存取頻率的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征在于其中根據(jù)先前確定的存取頻率選用存取頻率閾值的步驟包括首先判定存取頻率模型的標(biāo)準(zhǔn)偏差是否小于模型平均值的預(yù)定分?jǐn)?shù)，然后將平均值乘以放大系數(shù)的步聚。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征在于其中根據(jù)先前確定的存取頻率選用存取頻率閾值的步驟包括首先判定存取頻率模型的標(biāo)準(zhǔn)偏差是否大于模型平均值的預(yù)定分?jǐn)?shù)，然后將模型中的最小存取頻率乘以放大系數(shù)的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征在于其中選用存取頻率閾值的步驟包括根據(jù)一組先前確定的存取頻率中的最大和最小存取頻率計(jì)算存取頻率閾值的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法的特征在于其中選用存取頻率閾值的步驟包括將最大和最小存取頻率乘以預(yù)定的放大系數(shù)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法的特征進(jìn)一步在于調(diào)整放大系數(shù)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法的特征進(jìn)一步在于判定存取是否為周期性模型及隨后在下一個(gè)周期性存取之前恢復(fù)送給已減小功率的部件的功率的步驟。
12.一種用于管理能在至少兩種節(jié)能模式中運(yùn)行的數(shù)據(jù)記錄盤驅(qū)動(dòng)器中電能使用的方法，所述盤驅(qū)動(dòng)器具有一個(gè)帶有數(shù)據(jù)道的記錄盤，一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤的軸馬達(dá)，一個(gè)用于向數(shù)據(jù)道寫數(shù)據(jù)或自數(shù)據(jù)道讀數(shù)據(jù)的頭，一個(gè)對(duì)頭存取以讀和寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)控制器，一個(gè)和頭連在一起用于將頭移至不同數(shù)據(jù)道和非數(shù)據(jù)區(qū)?？课恢玫膫鲃?dòng)器，及一個(gè)連至傳動(dòng)器用于在讀或?qū)憯?shù)據(jù)期間將頭保持在一個(gè)數(shù)據(jù)道上的伺服控制電子線路，所述方法的特征在于以下步驟確定讀或?qū)懘嫒〉念l率；存放先前確定的存取頻率值；根據(jù)存放的先前確定的存取頻率值計(jì)算第一存取頻率閾值；以及當(dāng)讀或?qū)懘嫒☆l率小于第一頻率閾值時(shí)，將傳動(dòng)器移至?？课恢煤蜏p小送至伺服控制電子線路的功率；因而使盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入第一節(jié)能運(yùn)行模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法的特征進(jìn)一步在于根據(jù)所存放的先前確定的存取頻率值計(jì)算第二存取頻率閾值的步驟，及當(dāng)讀或?qū)懘嫒☆l率小于第二頻率閾值時(shí)減小送至軸馬達(dá)的功率，從而使盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入第二節(jié)能運(yùn)行模式的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法的特征在于其中減小送至軸馬達(dá)的功率的步驟包括基本上在將傳動(dòng)器移至?？课恢玫耐瑫r(shí)減小送至軸馬達(dá)的功率，從而使盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入它的第二節(jié)能模式而不首先進(jìn)入它的第一節(jié)能模式的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法的特征在于其中計(jì)算第一存取頻率閾值的步驟包括根據(jù)一組先前確定的存取頻率中的最大和最小存取頻率計(jì)算存取頻率閾值的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法的特征在于其中計(jì)算第一存取頻率閾值的步驟包括將最大和最小存取頻率乘以放大系數(shù)的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法的特征進(jìn)一步在于調(diào)整放大系數(shù)的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法的特征在于其中調(diào)整放大系數(shù)的步驟包括用性能系數(shù)修改放大系數(shù)的步驟，其中性能系數(shù)所具有的可選用值的范圍的一個(gè)限值代表盤驅(qū)動(dòng)器的最大節(jié)能量及范圍的另一個(gè)限值代表盤驅(qū)動(dòng)器的最佳性能。
19.一種用于管理數(shù)據(jù)記錄盤驅(qū)動(dòng)器中電能使用的方法，所述盤驅(qū)動(dòng)器具有一個(gè)帶有數(shù)據(jù)道的記錄盤，一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤的軸馬達(dá)，一個(gè)用于向數(shù)據(jù)道寫數(shù)據(jù)或自讀數(shù)據(jù)的頭，一個(gè)對(duì)頭存取以讀和寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)控制器，一個(gè)和頭連在一起用于將頭移至不同數(shù)據(jù)道和非數(shù)據(jù)區(qū)?？课恢玫膫鲃?dòng)器，及一個(gè)連至傳動(dòng)器用于在讀或?qū)憯?shù)據(jù)期間將頭保持在一個(gè)數(shù)據(jù)道上的伺服控制電子線路，所述盤驅(qū)動(dòng)器能進(jìn)入和退出節(jié)能運(yùn)行模式，所述方法的特征在于以下步驟存放先前的讀或?qū)懘嫒?；根?jù)存放的先前存取，計(jì)算在最近存取之后進(jìn)入節(jié)能模式的時(shí)間，所述進(jìn)入模式時(shí)間隨存放的先前存取而變化；選用一個(gè)性能系數(shù)，所述性能系數(shù)值的范圍的一個(gè)限值代表盤驅(qū)動(dòng)器的最大節(jié)能量和另一個(gè)限值代表盤驅(qū)動(dòng)器的最佳性能；以及將選用的性能系數(shù)用于修改進(jìn)入模式時(shí)間的計(jì)算，因而用選用的性能系數(shù)調(diào)整盤驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)入模式特性。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法的特征在于其中存放的步驟包括存放先前確定的存取頻率值的步驟及其中計(jì)算進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)間的步驟包括根據(jù)存放的先前確定的存取頻率值計(jì)算存取頻率閾值，因而當(dāng)讀或?qū)懘嫒☆l率小于頻率閾值時(shí)進(jìn)入節(jié)能模式的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法的特征在于其中計(jì)算存取頻率閾值的步驟包括放大系數(shù)的使用。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法的特征在于其中將選用的性能系數(shù)用于修改進(jìn)入模式時(shí)間的計(jì)算的步驟包括將放大系數(shù)乘以選用的性能系數(shù)以調(diào)整放大系數(shù)的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法的特征在于其中在進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)將傳動(dòng)器移至?？课恢眉皽p小送至伺服控制電子線路的功率的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的方法的特征在于其中在進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)將傳動(dòng)器移至?？课恢眉皩⑤S馬達(dá)斷電的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求19的方法的特征在于其中盤驅(qū)動(dòng)器能進(jìn)入和退出第二節(jié)能運(yùn)行模式，所述第二節(jié)能模式的功耗小于第一節(jié)能模式，所述方法進(jìn)一步包括以下步驟根據(jù)存放的先前存取計(jì)算在最近存取之后進(jìn)入第二節(jié)能模式的第二時(shí)間，所述第二進(jìn)入模式時(shí)間隨存放的先前存取而變化并與所述進(jìn)入第一節(jié)能模式的第一時(shí)間不同；以及將選用的性能系數(shù)用于修改進(jìn)入第二模式時(shí)間的計(jì)算，因而用選用的性能系數(shù)調(diào)整盤驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)入第二節(jié)能模式的特性。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法的特征進(jìn)一步在于使盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入第二節(jié)能模式而不首先進(jìn)入第一節(jié)能模式的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求19的方法的特征進(jìn)一步在于判定存放的讀或?qū)懘嫒∈欠翊碇芷谛源嫒∧Ｐ偷牟襟E及隨后在下一個(gè)周期性存取出現(xiàn)之前退出節(jié)能模式的步驟。
28.一種用于管理數(shù)據(jù)記錄盤驅(qū)動(dòng)器中電能使用的方法，所述盤驅(qū)動(dòng)器具有一個(gè)帶有數(shù)據(jù)道的記錄盤，一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤的軸馬達(dá)，一個(gè)用于向數(shù)據(jù)道寫數(shù)據(jù)和自數(shù)據(jù)道讀數(shù)據(jù)的頭，一個(gè)對(duì)頭存取以讀和寫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)控制器，一個(gè)和頭連在一起用于將頭移至不同數(shù)據(jù)道和非數(shù)據(jù)區(qū)?？课恢玫膫鲃?dòng)器，及一個(gè)連至傳動(dòng)器用于在讀或?qū)憯?shù)據(jù)期間將頭保持在一個(gè)數(shù)據(jù)道上的伺服控制電子線路，所述盤驅(qū)動(dòng)器能進(jìn)入和退出節(jié)能運(yùn)行模式，所述方法的特征在于以下步驟確定讀或?qū)懘嫒〉念l率；存放先前確定的存取頻率值；根據(jù)存放的先前確定的存取頻率值計(jì)算存取頻率閾值；當(dāng)讀或?qū)懘嫒☆l率小于存取頻率閾值時(shí)，進(jìn)入節(jié)能運(yùn)行模式；檢測(cè)進(jìn)入和退出節(jié)能模式的時(shí)間；如由檢測(cè)的進(jìn)入和退出節(jié)能模式的時(shí)間所定的節(jié)能模式持續(xù)時(shí)間小于預(yù)定的無(wú)能量損失時(shí)間則計(jì)算能量代價(jià)，所述無(wú)能量損失時(shí)間是所需的節(jié)能模式持續(xù)時(shí)間，在此期間所節(jié)約的盤驅(qū)動(dòng)器能量一般等于盤驅(qū)動(dòng)器退出節(jié)能模式時(shí)所需能量；將計(jì)算的能量代價(jià)累計(jì)起來(lái)；以及當(dāng)累計(jì)的能量代價(jià)超過(guò)預(yù)定起動(dòng)水平時(shí)，修改存取頻率閾值，從而根據(jù)能量代價(jià)歷史動(dòng)態(tài)地調(diào)整盤驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)入節(jié)能模式的特性。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法的特征進(jìn)一步在于以下步驟檢測(cè)讀或?qū)懘嫒〉臅r(shí)間；如連續(xù)的檢測(cè)的存取時(shí)間之間沒(méi)有進(jìn)入節(jié)能模式的時(shí)間間隔大于所述無(wú)能量損失時(shí)間，則計(jì)算丟失機(jī)會(huì)代價(jià)；將計(jì)算的丟失機(jī)會(huì)代價(jià)累計(jì)起來(lái)；以及當(dāng)累計(jì)的丟失機(jī)會(huì)代價(jià)超過(guò)預(yù)定起動(dòng)水平時(shí)，修改存取頻率閾值，從而根據(jù)丟失機(jī)會(huì)代價(jià)歷史動(dòng)態(tài)地調(diào)整盤驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)入節(jié)能模式的特性。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法的特征在于其中計(jì)算存取頻率閾值的步驟包括根據(jù)一套存放的存取頻率中的最大和最小存取頻率計(jì)算存取頻率閾值的步驟和放大系數(shù)的使用。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法的特征在于其中修改存取頻率閾值的步驟包括調(diào)整放大系數(shù)的步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的方法的特征在于其中在進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)將傳動(dòng)器移至停靠位置及減小送至伺服控制電子線路的功率的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的方法的特征在于其中在進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)將傳動(dòng)器移至?？课恢眉皩⑤S馬達(dá)斷電的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的方法的特征進(jìn)一步在于制定存取是否周期性模型的步驟及以后在下一個(gè)周期性存取之前退出節(jié)能模式的步驟。
全文摘要
便攜式、由電池供電的計(jì)算機(jī)中所用數(shù)據(jù)記錄盤驅(qū)動(dòng)器具有數(shù)個(gè)節(jié)能運(yùn)行模式。在最近的數(shù)據(jù)讀或?qū)懨钪蠼?jīng)過(guò)一段計(jì)算的時(shí)間進(jìn)入節(jié)能模式。所計(jì)算的進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)間是以計(jì)算機(jī)用戶實(shí)時(shí)工作負(fù)載為依據(jù)并在盤驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行期間連續(xù)變化。盤驅(qū)動(dòng)器通過(guò)計(jì)算盤驅(qū)動(dòng)器存取頻率來(lái)檢測(cè)當(dāng)前用戶工作負(fù)載，并根據(jù)此歷史確定眾多節(jié)能模式中哪一個(gè)模式合適及何時(shí)進(jìn)入節(jié)能模式。每個(gè)盤驅(qū)動(dòng)器的讀或?qū)懘嫒”粰z測(cè)及用于計(jì)算當(dāng)前存取頻率。
文檔編號(hào)G06F19/00GK1151560SQ9610226
公開日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1996年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月22日
發(fā)明者斯蒂芬·羅伯特·赫茲勒 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司