JPH01155459A - Processor and parallel computer - Google Patents

Processor and parallel computer

Info

Publication number
JPH01155459A
JPH01155459A JP31401687A JP31401687A JPH01155459A JP H01155459 A JPH01155459 A JP H01155459A JP 31401687 A JP31401687 A JP 31401687A JP 31401687 A JP31401687 A JP 31401687A JP H01155459 A JPH01155459 A JP H01155459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processor
power supply
power
instruction
controlling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31401687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Kameyama
達也 亀山
Kazuo Yamakido
一夫 山木戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP31401687A priority Critical patent/JPH01155459A/en
Publication of JPH01155459A publication Critical patent/JPH01155459A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Multi Processors (AREA)
  • Advance Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To lower a power cost by reducing power consumption and to miniaturize a computer by simplifying a cooling unit for heat generation by providing a means to detect the execution of a program and a power source current control means at an arithmetic processor. CONSTITUTION:The arithmetic processor 1 is constituted of independent blocks such as a program memory 2, an instruction decoding part 3 which decodes instructions read out sequentially from the memory 2, a data memory 4 operated according to sequence judged by the decoding part 3, an ALU5, and a multiplier 6, etc. Also, the decoding part 3 supplies the operating sequence of respective block, and also, supplies a power down control signal to perform the limitation of a power source current to power down circuits 9-1-9-4 attached on the block not being operated. And the circuits 9-1-9-4 limit the supply of the power source current to the block to which they belong, respectively. In such a way, it is possible to lower the power cost by reducing the power consumption, and to miniaturize the computer by simplifying the cooling unit for the heat generation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は演算プロセッサおよび複数の演算プロセッサを
使用した並列計算機に係り、特に装置の低消費電力化、
省スペース、低コスト化に好適なプロセッサへの給電手
段を提供するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an arithmetic processor and a parallel computer using a plurality of arithmetic processors, and particularly to reducing power consumption of the device,
This provides a power supply means for a processor that is suitable for space saving and cost reduction.

(従来の技術〕 T(テラ)FLOPS以上の処理スピードを実現するた
めのスーパーコンピュータの開発において、一つの手段
として演算プロセッサを複数並列動作させ高速化する方
法が研究されている。この場合、実装される演算プロセ
ッサの数は数千〜致方にも及ぶものがある。
(Prior Art) In the development of supercomputers to achieve processing speeds exceeding T (Tera) FLOPS, research has been conducted on methods for increasing the speed by operating multiple processors in parallel. The number of arithmetic processors used can range from several thousand to even hundreds.

低消費電力化を目的にパワーダウンを行うICがメモリ
、マイコン等で個々に使用されている。
ICs that power down for the purpose of reducing power consumption are individually used in memory, microcontrollers, and the like.

実際のメモリで行なわれている方式はチップセレクトの
外部端子からの信号で、内部のパワーダウンを行ってい
る。マイコンでは、パワーダウンを行うモードに移る専
用の命令を有し、その命令の実行によりパワーダウン状
態に入る。
The method used in actual memory is to use a signal from an external chip select terminal to power down the internal memory. The microcomputer has a dedicated instruction to enter a power-down mode, and enters a power-down state by executing this instruction.

実際の回路方式としては、供給されるクロックを停止す
ることにより消費電力を少なくする方法が一般にとられ
ている。
As an actual circuit system, a method is generally used to reduce power consumption by stopping the supplied clock.

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は、演算プロセッサの数が数千〜致方とな
った場合、電力の消費型は膨大となり。
[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technology, when the number of arithmetic processors reaches several thousand or more, the power consumption becomes enormous.

このため1発熱も大きく、従がって冷却装置設備が大規
模化し、設置スペースの増大、電力およびコストの増加
という問題があった。
For this reason, each heat generated is large, and therefore the cooling device equipment becomes large-scale, resulting in problems such as an increase in installation space, an increase in electric power, and an increase in cost.

本発明の目的はより効果的に電力消費を必要最小限に制
限することにある。
An object of the present invention is to more effectively limit power consumption to the necessary minimum.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、プロセッサに実行されるプログラム命令を
判断し、命令実行時に使用しない回路ブロックに対する
電流供給を制限することにより達成される。
The above object is achieved by determining the program instructions to be executed by the processor and limiting the current supply to circuit blocks that are not used during instruction execution.

また、プロセッサを複数並列動作させることにより実現
される並列計算機において、実行させるプロセッサにプ
ログラムを転送する時に、転送されないプロセッサに対
して電流供給を制限することにより達成される。
Furthermore, in a parallel computer realized by operating a plurality of processors in parallel, when a program is transferred to a processor to be executed, this is achieved by limiting the current supply to the processors to which the program is not transferred.

〔作用〕[Effect]

プロセッサは一般に、プロプラムをメモリから読み出し
、命令を解読しながら、処理を行なう。
Generally, a processor reads a program from memory and decodes instructions to perform processing.

通常は命令による処理に必要な回路は決まっており、実
行上不必要な回路の検出は容易である0回路への電流供
給を制限する回路を設け、この回路を上記検出結果の出
力信号で制御することにより。
Normally, the circuits required for processing by an instruction are fixed, and it is easy to detect circuits that are unnecessary for execution.A circuit is provided to limit the current supply to the 0 circuit, and this circuit is controlled by the output signal of the above detection result. By doing.

不必要な電力消費を減少させることができる。Unnecessary power consumption can be reduced.

また、並列計算機では、計算処理するソースプログラム
のコンパイル時に、どのプロセッサを使用するか検出で
きる。従がって、この場合にも。
Furthermore, in a parallel computer, it is possible to detect which processor is used when compiling a source program for calculation processing. Therefore, in this case as well.

動作させないプロセッサへの電流供給が制限可能である
Current supply to processors that are not operating can be limited.

以上により不必要に消費される電力消費を減少すること
ができる。
With the above, unnecessary power consumption can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail using examples.

第1図は本発明の第1の実施例である。演算プロセッサ
1は、プログラムメモリ2.該プログラムメモリより順
次読み出した命令を解読する令令解読部3.該命令解読
部3より判断されたシーケンスに従がって動作を行うデ
ータメモリ4.ALU5、乗算器6及びI10部7の独
立したブロックにより構成され、上記ブロック間は、デ
ータバス8により結合されてデータの転送が行なわれる
FIG. 1 shows a first embodiment of the invention. The arithmetic processor 1 has a program memory 2. 3. an instruction decoding unit that decodes instructions sequentially read from the program memory; A data memory 4 that operates according to the sequence determined by the instruction decoder 3. It is composed of independent blocks including an ALU 5, a multiplier 6, and an I10 section 7, and the blocks are connected by a data bus 8 for data transfer.

上記命令解読部3は、上記ブロックの動作シーケンスを
与えると同時に、動作させないブロックに個々に付属す
るパワーダウン回路9−1.〜9−4に対し電源電流の
制限を行なわしめるパワーダウン制御信号を与える。該
パワーダウン制御信号を受けた上記パワーダウン回路9
−1〜9−4は、それぞれ付随するブロックの電源電流
供給を制限する。
The instruction decoding section 3 provides the operation sequence of the blocks, and at the same time, the power down circuits 9-1. A power-down control signal for limiting the power supply current is applied to 9-4. The power down circuit 9 receives the power down control signal.
-1 to 9-4 limit the power supply current supply of the respective associated blocks.

本実施例では、パワーダウンする指令を上記命令解読部
3にて発生させるが、他の方法として処理ブロック個々
に、パワーダウン判断させることも可能である。
In this embodiment, the command to power down is generated by the instruction decoding section 3, but as another method, it is also possible to make the power down decision for each processing block individually.

第2図は、本発明の第2の実施例である。第1図の演算
プロセッサ1とデータメモリ11と外部との入出力を行
うインタフェース回路12および上記演算プロセッサ1
.データメモリ11.インタフェース回路12間のデー
タ転送を行うデータバス14より構成されたプロセッサ
エレメント10をn個使用し、上記プロセッサエレメン
ト10−1〜10−nの上記インタフェース回路12を
結合する通信ネットワーク15、および上記プロセッサ
エレメント10−1〜10−nへのプログラム転送また
は、状態制御を行う制御回路16で構成された並列計算
機を示す、上記演算プロセッサ1は演算実行中に外部回
路をアクセスする時、アクセスする外部回路に応じてパ
ワーダウン制御信号をパワーダウン回路14に供給する
FIG. 2 shows a second embodiment of the invention. An interface circuit 12 that performs input/output between the arithmetic processor 1 and data memory 11 in FIG. 1 and the outside, and the arithmetic processor 1
.. Data memory 11. A communication network 15 that uses n processor elements 10 each configured of a data bus 14 that transfers data between the interface circuits 12 and connects the interface circuits 12 of the processor elements 10-1 to 10-n, and the processor The arithmetic processor 1, which is a parallel computer configured with a control circuit 16 that transfers programs to elements 10-1 to 10-n or performs state control, controls external circuits that are accessed when accessing external circuits during execution of arithmetic operations. A power down control signal is supplied to the power down circuit 14 in response to the power down control signal.

上記パワーダウン回路は、受は取ったパワーダウン制御
信号により、付随する外部回路の上記メモリ11.イン
タフェース回路12のいずれか、又は全てに対しパワー
ダウンするかを判断し、アクセスされない回路に対して
、その電源電流を制限する。
The power-down circuit receives the power-down control signal from the memory 11. of the associated external circuit. It is determined whether any or all of the interface circuits 12 should be powered down, and the power supply current is limited for circuits that are not accessed.

また、上記制御回路16は、プログラムを実行しないプ
ロセッサエレメント10の中のプロセッサ1に付属する
パワーダウン回路13に信号を与え上記プロセッサ1及
び周辺回路への電源電流供給を制限する。
Further, the control circuit 16 applies a signal to the power down circuit 13 attached to the processor 1 among the processor elements 10 that do not execute a program, and limits the power supply current to the processor 1 and peripheral circuits.

以上述べた実施例上のプロセッサ、及び並列計算機の構
成は一例であり実施する構成を制限するものではない、
また実施例では、ブロック全体に対して各回路に供給す
る電源電流を制限したが。
The configurations of the processor and parallel computer in the embodiments described above are examples, and do not limit the configuration to be implemented.
Furthermore, in the embodiment, the power supply current supplied to each circuit is limited for the entire block.

ブロック内をさらに細分化して電源電流供給を制限する
ことも可能である。
It is also possible to limit the power supply current supply by further subdividing the block.

パワーダウンの手段としては、回路ブロックに入力され
るクロックを停止させる方法9個々のトランジスタに供
給される電流を制限する方法及び電源を切断する方法等
がある。
As means for powering down, there are a method of stopping the clock input to the circuit block, a method of limiting the current supplied to each transistor, and a method of cutting off the power supply.

第3図は、本発明の第1の実施例における命令解読部3
の実施例である。プログラムアドレスカウンタ20で指
し示されたプログラムメモリ21から出力される命令は
、先読みのためのブリフェッチレジスタ22に格納され
、以前に上記ブリフェッチレジスタ22に記憶されてい
た命令は次の命令レジスタ25に送られる。上記命令レ
ジスタ24の出力は、マイクロコードROM26のアド
レスとなり上記マイクロコードROMの出力は。
FIG. 3 shows an instruction decoder 3 in the first embodiment of the present invention.
This is an example. The instruction output from the program memory 21 pointed to by the program address counter 20 is stored in the prefetch register 22 for prefetching, and the instruction previously stored in the prefetch register 22 is stored in the next instruction register 25. sent to. The output of the instruction register 24 becomes the address of the microcode ROM 26, and the output of the microcode ROM becomes the address of the microcode ROM 26.

プロセッサの動作を制御する。上記ブリフェッチレジス
タ22と命令レジスタ24の出力は、パワーダウン制御
コードROM25のアドレスとして入力され、上記パワ
ーダウン制御コードROM25の出力は、各機能ブロッ
クのパワーダウンの制御を行う。
Control the operation of the processor. The outputs of the brief fetch register 22 and the instruction register 24 are input as addresses of the power down control code ROM 25, and the output of the power down control code ROM 25 controls the power down of each functional block.

セレクタ23は1分岐命令実行時に、飛び先の命令をブ
リフェッチレジスタを介さずに命令レジスタ24に入力
するための切換スイッチである。
The selector 23 is a changeover switch for inputting the jump destination instruction to the instruction register 24 without going through the briefetch register when executing a 1-branch instruction.

ここで、命令を先の状態を予想してパワーダウンするこ
とにより、パワーダウンモードからの立上がりの動作を
高速化できる。
Here, by powering down the instruction in anticipation of the future state, the startup operation from the power down mode can be sped up.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以下詳細に説明したように、本発明によれば、プロセッ
サあるいは多数のプロセッサからなる並列計算機の電力
消費量を大幅に削減させることが可能であり、電力コス
トの低減に効果がある。さらに発熱に対する冷却装置が
簡単になるので、計算機の小型化、低コストに効果があ
る。
As described in detail below, according to the present invention, it is possible to significantly reduce the power consumption of a processor or a parallel computer consisting of a large number of processors, and it is effective in reducing power costs. Furthermore, since the cooling device for heat generation is simplified, it is effective in reducing the size and cost of the computer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を演算プロセッサに適用した実施例のブ
ロック図、第2図は本発明を並列計算機に適用した実施
例のブロック図、第3図は、第1図の命令解読部3の実
施例を示すブロック図である。 1・・・演算プロセッサ、3・・・命令解読部、9−1
゜9−2.9−3.9−4・・・パワーダウン回路、1
0−1 、10−2 、−10− n−プロセッサエレ
メント、13.14−1.14−2・・・パワーダウン
回路、16・・・制御回路、22・・・ブリフェッチレ
ジスタ、24・・・命令レジスタ、25・・・パワーダ
/l 引イηrii:J路
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment in which the invention is applied to an arithmetic processor, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment in which the invention is applied to a parallel computer, and FIG. 3 is a block diagram of an embodiment in which the invention is applied to a parallel computer. It is a block diagram showing an example. 1... Arithmetic processor, 3... Instruction decoder, 9-1
゜9-2.9-3.9-4...Power down circuit, 1
0-1, 10-2, -10-n-processor element, 13.14-1.14-2...power down circuit, 16...control circuit, 22...brifetch register, 24...・Instruction register, 25...power/l pull ηrii: J path

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、プログラム可能な演算プロセッサにおいて、その内
部にプログラム実行状態を検出する手段と上記検出手段
によつて電源入力端から流入する電源電流を制御する手
段を備えたことを特徴とするプロセッサ。 2、該プロセッサ内部の個別ブロックにたいして、各々
独立して電源電流を制御する手段を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のプロセッサ。 3、独立して動作する複数の演算プロセッサ群と各プロ
セッサにたいするプログラムの書こ込みと動作状態の制
御を行う制御部を有する並列計算機において、該プロセ
ッサ群の一部もしくは全部に、その内部にプログラム実
行状態を検出する手段と上記検出手段によつて電源入力
端子から流入する電源電流を制御する手段を備えたプロ
セッサを用いることを特徴とする並列計算機。 4、プロセッサに付随する複数の周辺回路にたいして、
命令実行中、該各々の回路に、命令により動作状態を検
出する手段とその検出結果に応じて各々の回路の電源電
流を制御する手段を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第3項記載の並列計算機。 5、命令を先行して読み込む手段と現在実行中の命令と
先行して読み込まれた命令から電源電流を制御する手段
とを具備することを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載のプロセッサ。 6、電源供給を制御する手段において、命令実行中に電
流供給の制限及び該制限の解除を行う手段を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第2項記載のプロセッサ。
[Scope of Claims] 1. A programmable arithmetic processor, characterized in that it is provided with means for detecting a program execution state and means for controlling a power supply current flowing from a power supply input terminal by the detection means. processor. 2. The processor according to claim 1, further comprising means for independently controlling power supply current for each individual block within the processor. 3. In a parallel computer that has a plurality of independently operating processor groups and a control unit that writes programs to each processor and controls the operating state, a program can be executed internally in some or all of the processor groups. A parallel computer characterized by using a processor comprising means for detecting a state and means for controlling a power supply current flowing from a power supply input terminal using the detection means. 4. For multiple peripheral circuits attached to the processor,
Claim 3, characterized in that each circuit is provided with means for detecting the operating state according to the command and means for controlling the power supply current of each circuit according to the detection result during execution of the command. Parallel computer described. 5. The processor according to claim 2, further comprising means for reading an instruction in advance and means for controlling a power supply current based on the currently executing instruction and the previously read instruction. 6. The processor according to claim 2, wherein the means for controlling the power supply includes means for restricting the current supply and canceling the restriction during execution of an instruction.
JP31401687A 1987-12-14 1987-12-14 Processor and parallel computer Pending JPH01155459A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31401687A JPH01155459A (en) 1987-12-14 1987-12-14 Processor and parallel computer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31401687A JPH01155459A (en) 1987-12-14 1987-12-14 Processor and parallel computer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01155459A true JPH01155459A (en) 1989-06-19

Family

ID=18048189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31401687A Pending JPH01155459A (en) 1987-12-14 1987-12-14 Processor and parallel computer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01155459A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08190535A (en) * 1995-01-04 1996-07-23 Nec Corp Component processor and power distributed multiprocessor
US6785761B2 (en) 1992-03-31 2004-08-31 Seiko Epson Corporation Selective power-down for high performance CPU/system
JP2008123410A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Yamaha Corp Digital signal processing device
JP2008186854A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Canon Inc Semiconductor integrated circuit
US7882380B2 (en) 2006-04-20 2011-02-01 Nvidia Corporation Work based clock management for display sub-system
US7937606B1 (en) 2006-05-18 2011-05-03 Nvidia Corporation Shadow unit for shadowing circuit status
JP2014059761A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Fujitsu Ltd Semiconductor integrated circuit and compiler
JP2015028810A (en) * 2004-09-28 2015-02-12 インテル・コーポレーション System for varying energy per instruction according to amount of available parallelism

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6785761B2 (en) 1992-03-31 2004-08-31 Seiko Epson Corporation Selective power-down for high performance CPU/system
US7082543B2 (en) 1992-03-31 2006-07-25 Seiko Epson Corporation Selective power-down for high performance CPU/system
US7506185B2 (en) 1992-03-31 2009-03-17 Seiko Epson Corporation Selective power-down for high performance CPU/system
US8117468B2 (en) 1992-03-31 2012-02-14 Chong Ming Lin Selective power-down for high performance CPU/system
JPH08190535A (en) * 1995-01-04 1996-07-23 Nec Corp Component processor and power distributed multiprocessor
JP2015028810A (en) * 2004-09-28 2015-02-12 インテル・コーポレーション System for varying energy per instruction according to amount of available parallelism
US7882380B2 (en) 2006-04-20 2011-02-01 Nvidia Corporation Work based clock management for display sub-system
US7937606B1 (en) 2006-05-18 2011-05-03 Nvidia Corporation Shadow unit for shadowing circuit status
JP2008123410A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Yamaha Corp Digital signal processing device
JP2008186854A (en) * 2007-01-26 2008-08-14 Canon Inc Semiconductor integrated circuit
JP2014059761A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Fujitsu Ltd Semiconductor integrated circuit and compiler
US9348588B2 (en) 2012-09-18 2016-05-24 Fujitsu Limited Semiconductor integrated circuit and compiler

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2987308B2 (en) Information processing device
EP1124181B1 (en) Data processing apparatus
JP4098241B2 (en) Method and apparatus for connecting a processor to a coprocessor
JP2000047872A (en) Microprocessor equipped with low-power-consumption operating function
JPH01155459A (en) Processor and parallel computer
JP2001022582A (en) Microprocessor of low power consumption and microprocessor system
JP2000112587A (en) System for selectively assigning power
US7290157B2 (en) Configurable processor with main controller to increase activity of at least one of a plurality of processing units having local program counters
JPS5894035A (en) Data processing system
JP3520372B2 (en) Elimination of critical path in operation of memory control unit and input / output control unit
JPH05143333A (en) Parallel arithmetic processor
KR100218451B1 (en) Apparatus for power-saving in parallel pocessing unit
JP3729142B2 (en) Parallel processing unit
JPS6167148A (en) Microcomputer
JPH11306073A (en) Information processor
Mitu et al. Low-power oriented microcontroller architecture
JPH09319453A (en) Low power consumption microprocessor
JPH0764857A (en) Data storage device
JPH05298093A (en) Processor
JP2687750B2 (en) Electronic computer processor
JPS6314243A (en) Arithmetic processor
JPS58114250A (en) Common microprocessor
JPH08106383A (en) Arithmetic processor
JPH07262008A (en) Parallel branching processor
JPH079643B2 (en) Coprocessor data transfer control method