FR2511216A1 - DATA PROCESSING DEVICE - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE DONNEES CONSTITUE PAR PLUSIEURS MODULES. CHAQUE MODULE CONTIENT UNE SOUS-MATRICE D'ELEMENTS DE DONNEES. DANS CHAQUE MODULE, LES CONNEXIONS VERS AU MOINS DEUX ELEMENTS SUR UN COTE DE LA SOUS-MATRICE SE PARTAGENT UN GROUPE DE BORNES EXTERIEURES, AVEC LE MEME NOMBRE D'ELEMENTS SUR UN AUTRE COTE DE LA SOUS-MATRICE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A UN DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE DONNEES, COMPRENANT PLUSIEURS ELEMENTS DE TRAITEMENT DE DONNEES CONNECTES ENSEMBLE EN UNE MATRICE RECTANGULAIRE.THE INVENTION RELATES TO A DATA PROCESSING DEVICE CONSTITUTED BY SEVERAL MODULES. EACH MODULE CONTAINS A SUB-MATRIX OF DATA ELEMENTS. IN EACH MODULE, THE CONNECTIONS TO AT LEAST TWO ELEMENTS ON ONE SIDE OF THE SUB-MATRIX SHARE A GROUP OF EXTERNAL TERMINALS, WITH THE SAME NUMBER OF ELEMENTS ON ANOTHER SIDE OF THE SUB-MATRIX. THE INVENTION APPLIES IN PARTICULAR TO A DATA PROCESSING DEVICE, INCLUDING SEVERAL DATA PROCESSING ELEMENTS CONNECTED TOGETHER IN A RECTANGULAR MATRIX.
Description
2 5 1 1 2 1 62 5 1 1 2 1 6
Ia présente invention concerne un dispositif de traitement de données du type comprenant plusieurs éléments de traitement de données connectés ensemble en une:matrice rectangu Jl aire, telle que chaque élément peut transférer les données à ses quatre voisins les plus proches Des dispositifs de ce genre sont décrits par exemple dans les brevets britanniques NO 1445714, The present invention relates to a data processing device of the type comprising a plurality of data processing elements connected together in one: rectangular matrix Jl area, such that each element can transfer the data to its four closest neighbors Devices of this kind are described for example in British Patent No. 1445714,
1536933, 2020457 et 2019620.1536933, 2020457 and 2019620.
Un dispositif de ce genre peut facilement être réalisé à partir de plusieurs modules identiques dont A device of this kind can easily be made from several identical modules including
chacun contient une sous-matrice des éléments de traite- each contains a sub-matrix of the processing elements
ment Ces modules peuvent 8 trepar exemple des pastilles These modules may, for example, be pellets
de circuits d'intégration poussée, ou des cartes de cir- advanced integration circuits, or circuit cards.
cuits imprimés sur lesquelles sont montés des composants printed food on which components are mounted
semi c onduc t e urs.semi c onduc tors.
En fait, le nonbre des bornes extérieures néces- In fact, the number of external terminals required
saires sur chaque module dépend du nombre des éléments de traitement dans le module Par exempte, si le module contient une sous-matrice de 4 x 4 éléments de traitement il apparatt que seize bornes extérieures (quatre suivant chaque bord de La sous-matrice) sont nécessaires pour connecter Le module aux modules voisins Cela vient en plus des autres bornes qui sont nécessaires, par exemple on each module depends on the number of processing elements in the module. For example, if the module contains a sub-matrix of 4 x 4 processing elements, it appears that sixteen external terminals (four following each edge of the sub-matrix) are necessary to connect the module to the neighboring modules This comes in addition to the other terminals that are needed, for example
pour dés signaux de commande, des adresses, des alimenta- for control signals, addresses,
tiens, etc. lais le nombre des bornes disponibles sur un type particulier de module est en général strictement limité (par exemple une pastille d'intégration poussée comporte like, etc. however, the number of terminals available on a particular type of module is generally strictly limited (for example a push-in chip includes
un nombre limité de broches) Cela impose une limite su- a limited number of pins) This imposes a limit of
périeure au nombre des éléments de traitement qui peuvent than the number of treatment elements that can
être incorporés dans le même module. be incorporated into the same module.
Te Brevet N O 2 020 457 précité décrit une manière The aforementioned Patent No. 2,020,457 describes a way
de palier ce problème Ce brevet décrit Lun moyen de re- This patent describes how to rectify this problem.
duire le no-ibre de bornes nécessaires pour la connexion à des sousmatrices voisines en combinant deux bornes voisines sur des bords adjacents de la sous-matrice Par exemple, dans le mode particulier de réalisation décrit dans ce brevet, une seule borne (La borne N Wi) sert à transmettre des données vers Le nord ou vers l'ouest en fonction de La valeur d'un code d'aiguillage D'une façon similaire, une autre borne (la borne SE) transmet les données vers le sud ou vers 1 ' est Cette disposi- to obtain the required number of terminals for connection to neighboring submatrices by combining two neighboring terminals on adjacent edges of the sub-matrix. For example, in the particular embodiment described in this patent, only one terminal (terminal N Wi) is used to transmit data to the north or west according to the value of a switch code In a similar way, another terminal (the terminal SE) transmits the data to the south or to 1 This is
tion permet donc d'éconoiiser deux bornes par pastille. tion allows to save two terminals per pellet.
Un objet de l'invention est donc de proposer An object of the invention is therefore to propose
un moyen d'obtenir une plus grande économie sur le nom- a way to get a bigger saving on the name-
bre de bbrnes qui sont nécessaires pour connecter les number of bridges that are needed to connect
sous-matrices voisines.neighboring sub-matrices.
Selon un aspect, l'invention concerne donc un module de dispositif de traitement de données comprenant une matrice N x m éléments de traitement, chaque élément de traitement étant connecté à des éléments voisins dans la matrice, et dans lequel des connexions extérieures vers au moins deux des éléments sur un coté de la matrice According to one aspect, the invention therefore relates to a data processing device module comprising a matrix N xm processing elements, each processing element being connected to neighboring elements in the matrix, and in which external connections to at least two elements on one side of the matrix
se partagent des bornes extérieures communes avec un nom- shared common external terminals with a name
bre égal d'éléments sur un côté voisin de la matrice. equal number of elements on a neighboring side of the matrix.
Selon un autre aspect de L'invention,un disposi- According to another aspect of the invention, a device
tif de traitement de données comporte plusieurs éléments tif of data processing has several elements
de traitement connectés ensemble en une matrice rectangu- connected together in a rectangular matrix
laire telle que chaque élément fonctionne pour transférer such as each element works to transfer
des données à ces éléments voisins, la matrice étant sub- data to these neighboring elements, the matrix being sub-
divisée en plusieurs modules dont chacun contient une sous- divided into several modules, each of which contains a sub-
matrice de N x N éléments de traitement, dans chaque mo- matrix of N x N processing elements in each model.
dule, les connexions vers au moins deux des éléments sur dule, connections to at least two of the elements on
un côté de la sous-matrice se partageant des bornes ex- one side of the sub-matrix sharing ex-
térieures communes avec un nombre égal d'éléments sur un côté voisin de la sous-matrice, et chaque borne partagée étant connectée extérieurement au module à deux bornes common terminals with an equal number of elements on a neighboring side of the sub-array, and each shared terminal being externally connected to the two-terminal module
non partagées sur les modules voisins respectifs. not shared on the respective neighbor modules.
D'autres caractéristiqueset avantages de l'inven- Other features and advantages of the invention
tion seront mieux compris à la-lecture de la description tion will be better understood by reading the description
qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se réfé- following an example of implementation and referring to
rant aux dessins annexés sur lesquels: La Figure 1 est une vue globale du dispositif, la Figure 2 représente plus en détail un 'module du dispositif, FIG. 1 is an overall view of the device, FIG. 2 shows in more detail a module of the device, FIG.
2 5 1 1 2 1 62 5 1 1 2 1 6
la Figure 3 représente plus en détail l 'un dos éléments de traitement de données, et Figure 3 shows in more detail one of the data processing elements, and
la Figure 4 illustre une variante du module. Figure 4 illustrates a variant of the module.
La Fig-ure 1 représente donc un dispositif de traitement de données comprenant plusieurs modules 10, chaque module consistant en une pastille d'intégration poussée Chaque-module comporte trois groupes de bornes FIG. 1 therefore represents a data processing device comprising a plurality of modules 10, each module consisting of a push-in integration chip. Each module comprises three groups of terminals.
12, 14 et 16 pour effectuer une connexi on avec des mo- 12, 14 and 16 to make a connection with
dules voisins, chaque groupe comprenant quatre bornes. neighbors, each group comprising four bounds.
Il faut noter que les llodules sont représentés sché;nati- It should be noted that the llodules are represented
quement avec une forme triangulaire, seulementpour la commodité de la représentation; en réa Lité, ils sont norulale;ment disposés dans un bottier normal de circuits only with a triangular shape, only for the convenience of representation; in reality, they are norulally arranged in a normal circuit cabinet.
d'intégration poussée.advanced integration.
Les modules sont connectés ensemble en une mnatrice The modules are connected together in a mnatrice
rectangulaire de rangées et de co Lonnes, comme représen- rectangle of rows and co Lonnes, as represen-
té Le groupe des bornes 12 de chaque module est connec- The terminal group 12 of each module is connected to
té par des circuits de branchement 18 avec le groupe 14 du module voisin dans la direction du Nord, et également avec le groupe 16 du module voisin dans la direction de l'Ouest (les termes "Nord", "Est", "Sud" et "Ouest" sont by branch circuits 18 with group 14 of the neighboring module in the North direction, and also with group 16 of the neighboring module in the West direction (the terms "North", "East", "South" and "West" are
utilisés dans la présent description simplement pour dé- used in this description simply to
crire les relations logiques entre L es modules et les to write the logical relationships between modules and
éléments et ne doivent pas etre considérés coomme impli- elements and should not be considered as
quant une disposition physique particuliere). as for a particular physical disposition).
fa Figure 2 représente plus en détail l un des mo- Figure 2 represents in more detail one of the
dules 10 Ce module contient une sus-matrice li 4 xt 4 d'élé- This module contains a sus-matrix li 4 xt 4 of ele
ments de traitement P Chaque élément peut Ltre similaire à celui décritdans les brevets précités et ne sera donc pas décrit en détail Chaque élément (à iexception de ceux qui se trouvent sur les bords de la sous-mtatrice) est connecté à ses quatre voisins les p Lus proches dans les directions du Nord, de l'Este du Sud et de l 'Cuest Each element may be similar to that described in the above-mentioned patents and will therefore not be described in detail. Each element (except for those on the edges of the submatrix) is connected to its four neighbors, the p Read close in the directions of North, South Este and Cuest
pour permettra le transfert de données entre eux La di- to allow the transfer of data between them
rection du transfert entre les éléments est gouvernée par un code d'aiguillage qui est diffusé en parallèle à tous les éléments Le code d'aiguillage consiste en d ux bits, dont la signification est la suivante: Code d'aiguillage Direction 0 O Nord 01 Est 10 Sud 11 Ouest The transfer between the elements is governed by a routing code that is distributed in parallel to all elements. The routing code consists of two bits, the meaning of which is as follows: Switching Code Direction 0 O North 01 East 10 South 11 West
Comme le montre la Figure 3, chaque élénent P con- As shown in Figure 3, each P elemen-
tient un élément de traitement 28 et un multiplexeur 20 à quatre entrées 0, 1, 2, 3 connectées pour recevoir des données des quatre éléments voisins, respectivement dans holds a processing element 28 and a multiplexer 20 with four inputs 0, 1, 2, 3 connected to receive data from the four neighboring elements, respectively in
la direction du Sud, de l'Ouest, du Nord et de l'Est. the direction of South, West, North and East.
Le multiplexaur 20 est commandé par le code d'aiguillage sur la ligne 30, de manière qu'il sélectionne l'une de ses quatre entrées en fonction de la valeur binaire du code et des données de sortie vers l'élément de traitement 28 Par exemple, si le code d'aiguillage est 00, l'entrée 0 est sélectionnée de sorte que chaque élément reçoitdes The multiplexer 20 is controlled by the switch code on the line 30, so that it selects one of its four inputs as a function of the binary value of the code and the output data to the processing element 28. example, if the referral code is 00, entry 0 is selected so that each element receives
données de son voisin du sud IL en résulte une cir- data from its neighbor to the south.
culation de données vers le Nord.data transfer to the North.
L'éLément de traitement 28 émet des données sur la The processing element 28 transmits data on the
connexion 32 vers l'une des entrées de chacun de ses élé- 32 connection to one of the inputs of each of its ele-
ments voisins Lorsque les connexions transmettent des sig- When the connections transmit
naux dans les deux sens, une porte est incluse entre chaque connexibn bidirectionnelle et la sortie de l'élément de traitement Une porte de ce genre est représentée à titre d'exemple en 34 à la sortie d'une connexion dirigée vers l'Est Cette porte est commandée par les signaux de code d'aigui Llage sur une ligne 36 de manière qu'elle ne soit active que pour décaler les données dans une direction In both directions, a door is included between each bidirectional connection and the output of the processing element. A door of this type is shown as an example at 34 at the exit of a connection directed towards the East. gate is controlled by the Llage signal code signals on a line 36 so that it is active only to shift the data in one direction
vers l'Est.to the east.
En général, les connexions entre des éléments P d'un nodule 10 peuvent être constituées par deux connexions unidirectionnelles, auquel cas les portes 34 ne sont pas prévues dans ces connexions entre les éléments P Si des In general, the connections between elements P of a nodule 10 may consist of two unidirectional connections, in which case the doors 34 are not provided in these connections between the elements P Si of
connexions bidirectionnelles sont prévues entre les élé- two-way connections are planned between
ments P, des portes 341 sont prévues à chaque sortie de l'élément de traitement Les connexions entre les modules P, doors 341 are provided at each output of the processing element The connections between the modules
1 12161 1216
sont bidirectionnelleset par conséquent, des portes 34 sont prévues entre les sorties des éléments P sur' les bords du module et les bornes 12, 14 et 16 reliées are bidirectional and therefore doors 34 are provided between the outputs of the elements P on the edges of the module and the connected terminals 12, 14 and 16
aux connexions 18 bidirectionnelles entre des modules. to bidirectional connections 18 between modules.
Pour en revenir à la figure 2, les quatre élé- Returning to Figure 2, the four elements
mnents P sur le cÈté Est de la sous-matrice sont connec- P on the East side of the sub-matrix are connected
tés respectivement aux bornes 16 tandis que ceux qui sont sur le bord Sud sont connectés respectivement aux respectively at terminals 16 while those on the South edge are respectively connected to
bornes 14 Les bornes des cotés Nord et Ouest de la sous- terminals 14 The terminals of the North and West sides of the sub-
matrice sont connectées respectivement anux bornes 12 par matrix are respectively connected to terminals 12 by
un groupe de quatre commutateurs bilatéraux 22. a group of four bilateral switches 22.
L Tes commutateurs 22 ont deux états, commandés par le second bit du code d'aiguillage Lorsque le code d'aiguillage représente le Nord ou le Sud (c'est-à-dire L Switches 22 have two states, controlled by the second bit of the switch code When the switch code represents North or South (ie
le second bit -O 0), les commutateurs connectent les bor- the second bit -O 0), the switches connect the terminals
nes 12 au côté Nord de la sous-matrice Inversement, quand le code d'aiguillage représente L'Ouest ou l'Est (second bit = 1) les commutateurs connectent les bornes 12 On the North side of the sub-matrix Conversely, when the routing code represents West or East (second bit = 1) the switches connect the terminals
12 au c 8 té Ouest.12 to 8 West.
Les commutateurs 22 sont représentés symboli- Switches 22 are represented symbolically
quement comme des commutateurs mécaniques mais en pra- like mechanical switches but in practice
tique, ils sont des commutateurs électroniques réalisés tick, they are electronic switches made
d'une manière courante avec des composants logiques con- in a common way with logical components con-
nus. Ainsi par exemple, quand le code d'aiguillbge naked. For example, when the pointer code
est O (représentant le "Nord"), les données sont déca- is O (representing the "North"), the data are
lées de chaque élément vers son voisin Nord dans la même sous-matrice De plus, les données sont décalées à partir des éléments dans le bord Nord de chaque sous-matrice par les commutateurs 22, les bornes 12 et les oircuits de branchement 18 vers les bornes 14 du module voisin dans la direction du Nord Les multiplexeurs 20 dans les éléments sur le bord Sud du mnodule voisin sont régléspour Each of the elements is shifted from the elements in the north edge of each sub-matrix by the switches 22, the terminals 12 and the branch connections 18 to the sub-matrix. terminals 14 of the neighboring module in the North direction The multiplexers 20 in the elements on the southern edge of the neighboring unit are set to
accepter ces données.accept these data.
Il apparatt que le groupe de bornes 12 est ef- It appears that the group of terminals 12 is ef-
fectivement partagé entre les quatre éléments sur'le bord Nord de la sousmatrice et les quatre éléments sur le fectively shared between the four elements on the north edge of the submatrix and the four elements on the
1121611216
bord Ouest Cela réduit le nombre des bornes nécessaires pour la connexion avec les modules voisins de seize à douze Ce partage des bornes nécessite des connexions de West edge This reduces the number of terminals required for connection with neighboring modules from sixteen to twelve This terminal sharing requires connections from
branchement lq entre les modules de sorte que chaque con- connecting the modules so that each
nexion de branchement relie ensemble trois bornes de modules connection connection connects three module terminals together
différents Hais il n'y a aucune ambi A Lidté sur la direc- different, but there is no ambience to the direction
tion dans laquelle les données doivent circuler car à un instant donné, une seule des trois bornes transmet des in which the data must circulate because at a given moment, only one of the three terminals transmits
données et une seule en reçoit.data and only one receives one.
Dans Le dispositif décrit ci-dessus, chacun des modules l O est une pastille d'intégration poussée tais dans une variante de réalisation, chaque module peut consister en une carte de circuits imprimés sur laquelle sont montés des composants de circuits intégrés formant les éléments de traitement P et les commutateurs 22 Dans ce cas, les In the device described above, each of the modules 10 is a large integration chip. In one embodiment, each module may consist of a printed circuit board on which integrated circuit components forming the elements of the circuit are mounted. P treatment and switches 22 In this case, the
éléments de traitement P peuvent être réalisés de la ma- treatment elements P can be made from the
nière décrite dans le Brebet n O 2 020 457 précité, selon lequel quatre éléments de traitement sont incorporés dans described in Brebet No. 2,020,457, according to which four treatment elements are incorporated in
une même pastille d'intégration poussée. a single integration pellet pushed.
La Figure 4 représente un module contenant quatre pastilles 24 de ce genre Comme Le montre la figure, chaque pastille comporte six bornes au lieu des huit qui seraient normalement nécessaires pour une pastille de ce genre Ce résultat est obtenu en combinant la fonction des deux bornes en une simple broche Nord -Ouest Nil et en combinant de façon similaire les fonctions de deux autres bornes en une simp Le broche Sud Ouest S If La manière dont FIG. 4 shows a module containing four pellets 24 of this kind. As shown in the figure, each chip has six terminals instead of the eight that would normally be necessary for a pellet of this kind. This result is obtained by combining the function of the two terminals. a simple North-West Nile pin and similarly combining the functions of two other terminals into a simp The South West pin S If The way
cela est fait est décribe plus en détail dans le brevet pré- this is done is described in more detail in the pre-patent
cité. Le module comporte également un groupe de quatre commutateurs 26, de fonction équivalente à celle des commutateurs 22 de la Figure 2, bien que, dans ce cas, les commutateurs 26 consistent en des composants séparés montés sur la carte de circuits imprimés tandis que selon la figure 2, les commutateurs sont incorporés sur la même city. The module also comprises a group of four switches 26, of equivalent function to those of the switches 22 of FIG. 2, although in this case the switches 26 consist of separate components mounted on the printed circuit board whereas according to FIG. Figure 2, the switches are incorporated on the same
pastille que les éléments de traitement. lozenge as the treatment elements.
Les connexions entre les éléments de traitement et entre les commnutateurs 26 et les bords de la sous-matrice The connections between the processing elements and between the commutators 26 and the edges of the sub-matrix
des éléments de traitement sont équivalentes à celles re- treatment elements are equivalent to those
présentées sur la Figure 2 Il faut noter que la broche NM de la pastille Nord-Ouest est connectée à deux commu- tateurs 26 différents car cette broche est partagée et shown in FIG. 2 It should be noted that the NM pin of the North-West patch is connected to two different switches 26 because this pin is shared and
par conséquent, e Lle se comnporte à la fois comme une bro- therefore, it is at the same time a bro-
che sur le bord Nord de la sous-mtatrice et au Sud comme une borne sur le bord Ouest, Lien entendu, diverses modifications peuvenlt tre apportées par l'hommne de l'art aux modes de réalisation On the northern edge of the sub-mast and to the south as a boundary mark on the west edge, as understood, various modifications may be made by the skilled person to the embodiments
décrits et illustrés à titre d'exemples nullement Lim:i ta- described and illustrated as examples in no way Lim: i ta-
tifs sans sortir du cadre de l'invention. without departing from the scope of the invention.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse | ||
TP | Transmission of property | ||
AR | Application made for restoration | ||
BR | Restoration of rights | ||
ST | Notification of lapse |