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公開番号2025134161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024031891
出願日2024-03-04
発明の名称ストレージ装置、電力供給方法、及びプログラム
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類G06F 12/00 20060101AFI20250909BHJP(計算;計数)
要約【課題】バッテリが蓄電する電力のうち、余剰電力を通常時の監視デバイスに有効利用できるストレージ装置、電力供給方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】ストレージ装置10において、ストレージコントローラは、チャネルアダプタ、スマートNIC、CPU、圧縮FPGA、パワーアシストコントローラ、複数のDRAM、暗号化FPGA及びBE(Back End)スイッチを備える。電力アシスト対象のデバイスとして選択された監視デバイスの負荷を監視する電力制御部であるパワーアシストコントローラは、ストレージ装置が管理する情報を取得する取得部と、取得した情報を、対応するテーブルに登録する登録部と、監視デバイスの負荷を監視する監視部と、バッテリに余剰電力が残っており、かつ、負荷が負荷閾値を超えた場合に、負荷が負荷閾値以下となるまで余剰電力を監視デバイスに供給して、監視デバイスをアシストするアシスト部と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電力アシスト対象のデバイスとして選択された監視デバイスの負荷を監視する電力制御部を備え、
前記電力制御部は、
前記監視デバイスの負荷を監視する監視部と、
蓄電部に余剰電力が残っており、かつ、前記負荷が負荷閾値を超えた場合に、前記負荷が前記負荷閾値以下となるまで前記余剰電力を前記監視デバイスに供給して、前記監視デバイスをアシストするアシスト部と、を有する
ストレージ装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記アシスト部は、前記蓄電部の特性に応じて選定した前記監視デバイスに前記余剰電力を供給する
請求項１に記載のストレージ装置。
【請求項３】
前記アシスト部は、前記蓄電部と、前記監視デバイスとの間の電源線に設けられた電力制御素子のオン又はオフにより、前記蓄電部の特性に応じて選定した前記蓄電部の前記余剰電力を前記監視デバイスに供給する
請求項２に記載のストレージ装置。
【請求項４】
前記監視部は、選択されたモードに応じて、複数の前記監視デバイスを選択し、
前記アシスト部は、選択された前記モードに応じて、複数の前記監視デバイスにまとめて前記余剰電力を供給する
請求項３に記載のストレージ装置。
【請求項５】
前記アシスト部は、前記監視デバイスの負荷の状況に応じて、複数の前記監視デバイスから、前記余剰電力を供給する前記監視デバイスを選択する
請求項４に記載のストレージ装置。
【請求項６】
前記電力制御部は、
前記ストレージ装置を構成する前記デバイスの構成情報を取得する取得部と、
取得された前記構成情報を基に構成情報テーブルから選定した前記監視デバイスの情報を、監視デバイステーブルに登録する登録部と、を有する
請求項５に記載のストレージ装置。
【請求項７】
前記登録部は、選択された前記モードに応じて、複数の前記監視デバイスを監視デバイステーブルに登録し、
前記監視部は、選択された前記モードに応じて、前記監視デバイステーブルから読み出した複数の前記監視デバイスの負荷を監視する
請求項６に記載のストレージ装置。
【請求項８】
前記アシスト部は、カレント電力量からバックアップ電力量を減じて前記余剰電力を算出し、前記余剰電力を単位時間消費電力量で除してアシスト時間を算出する
請求項７に記載のストレージ装置。
【請求項９】
電力アシスト対象のデバイスとして選択された監視デバイスの負荷を監視する電力供給方法であって、
前記監視デバイスの負荷を監視するステップと、
蓄電部に余剰電力が残っており、かつ、前記負荷が負荷閾値を超えた場合に、前記負荷が前記負荷閾値以下となるまで前記余剰電力を前記監視デバイスに供給して、前記監視デバイスをアシストするステップと、を含む
電力供給方法。
【請求項１０】
電力アシスト対象のデバイスとして選択された監視デバイスの負荷を監視し、前記負荷が負荷閾値を超えた場合に、蓄電部の余剰電力を前記監視デバイスに供給するためのプログラムであって、
前記監視デバイスの負荷を監視する手順と、
蓄電部に余剰電力が残っており、かつ、前記負荷が負荷閾値を超えた場合に、前記負荷が前記負荷閾値以下となるまで前記余剰電力を前記監視デバイスに供給して、前記監視デバイスをアシストする手順とを
コンピュータに実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストレージ装置、電力供給方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、エンタープライズ（例えば、法人向け）のストレージの電源系には二重化構成が採用されている。
図１は、従来のストレージ装置１０の電源系を示す概略図である。
図１の上側には、通常動作時又は瞬時停電時におけるストレージ装置１０の構成及び動作例が示される。
ストレージ装置１０には、交流電源が接続される二重化されたＰＳＵ（Power Supply Unit）１１と、二重化されたストレージコントローラ１３と、バックアップ用のバッテリ１６とが設けられる。バッテリ１６として、例えば、ニッケル水素電池が用いられる。２台のＰＳＵ１１は、それぞれ交流電流を変換した直流電流をストレージコントローラ１３に供給する。２台のＰＳＵ１１は、アクティブバランスで動作しており、通常動作中は２台が並列動作している。電力は片系動作でも問題ないように各ＰＳＵ１１の負荷は、最大負荷の５０％以下に制限されている。
【０００３】
ＰＳＵ１１には、それぞれ瞬時停電耐力コンデンサであるキャパシタ１２が設けられている。通常動作時には、ＰＳＵ１１が外部電源から供給される電力を変換して、ストレージコントローラ１３に電力を供給する。瞬時停電においても、ＰＳＵ１１は通常通りの動作を行い、ストレージ装置１０は停止しない。そのためにＰＳＵ１１の内部には大容量のアルミ電解コンデンサからなるキャパシタ１２が実装されており、瞬時停電の耐力を持つ。瞬時停電時には、キャパシタ１２に蓄電された電力がストレージコントローラ１３に供給される。
【０００４】
ストレージコントローラ１３は、非バックアップブロック１４と、要バックアップブロック１５を備える。非バックアップブロック１４には、アクセラレータ、ＩＯ（Input / Output）モジュールなどが構成されており、処理結果をバックアップすることはない。要バックアップブロック１５には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module）、メモリ等が構成されており、処理結果又はユーザデータのバックアップが必要である。このため、要バックアップブロック１５には、停電時に電力を供給可能なバックアップ用のバッテリ１６が接続される。
【０００５】
図１の下側には、長時間の停電時におけるストレージ装置１０の構成及び動作例が示される。
上述した瞬時停電とは異なり、長時間の停電が発生すると、ＰＳＵ１１に交流電力を供給する入力ＡＣが喪失し、ＰＳＵ１１が停止する。このため、ＰＳＵ１１からストレージコントローラ１３への電力供給が停止する。そこで、ＰＳＵ１１に対して並列に配置されるバッテリ１６からストレージコントローラ１３に電力が供給され、ストレージコントローラ１３が動作を継続する。ただし、非バックアップブロック１４の各モジュールは停止しても構わないが、要バックアップブロック１５は、処理結果のバックアップが必要である。そこで、要バックアップブロック１５は、バッテリ１６から供給される電力により動作し、ＣＰＵの処理結果、ＤＩＭＭに記録されたデータ等がＳＳＤに対比された後、ストレージ装置１０が停止する。
【０００６】
図２は、従来のＰＳＵ１１及びバッテリ１６から供給される電力の変化の例を示す図である。図２の横軸は時間、縦軸は電力を表す。
ＰＳＵ供給電力は、ＰＳＵ１１の最大電力を２台分加算した電力を表す。ストレージ装置１０は、停電が発生するまではＰＳＵ供給電力により通常動作する。一方、バッテリ供給電力は、バッテリ１６がストレージコントローラ１３に供給する電力を表す。通常時は、バッテリ１６が待機した状態なので、バッテリ供給電力は、ほぼゼロである。
【０００７】
停電が発生すると、ＰＳＵ供給電力が低下する。ストレージコントローラ１３が停電の発生を検出すると、ストレージコントローラ１３の制御によりバッテリ供給電力が上昇する。ストレージコントローラ１３は、バッテリ１６のみから電力供給を受ける動作に切り替わっても、省電力動作に切り替わるまでの間、バッテリ１６が電力供給を継続できるようにする必要がある。このため、バッテリ１６は、大容量かつ大出力の特性を持つ。ストレージコントローラ１３による停電検出後、要バックアップブロック１５によるバックアップ動作が終了するまでは、低消費電力動作が継続される。
【０００８】
このような電力供給機器の一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１には、「第１の電源および第２の電源の接続を検出する接続検出部と、接続が検出された複数の電源から供給可能な合計電力量情報を取得する電力量情報取得部と、予め設定された制御部の高速動作モードで用いられる電力量情報と、合計電力量情報を比較し、制御部の高速動作モードで用いられる電力量が、合計電力量より大きい場合は、消費電力がより少ない動作モードで動作するように制御部に指示する指示部と、を備える電子機器」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１４－１２００７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図１に示したバッテリ１６は、長時間の停電が発生した時に、要バックアップブロック１５のデータを保護するために使用されるにすぎない。また、図２に示したように、バッテリ１６は、停電時におけるデータのバックアップに備えて、大容量かつ大出力の特性を持つ。しかし、通常動作時には、バッテリ１６にも蓄電されているものの、バッテリ１６が常に待機状態にあるため、バッテリ１６の電力が有効に利用されていなかった。
（【００１１】以降は省略されています）

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