JP2001350714A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JP2001350714A
JP2001350714A JP2000171630A JP2000171630A JP2001350714A JP 2001350714 A JP2001350714 A JP 2001350714A JP 2000171630 A JP2000171630 A JP 2000171630A JP 2000171630 A JP2000171630 A JP 2000171630A JP 2001350714 A JP2001350714 A JP 2001350714A
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memory
processing unit
signal line
processor
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JP2000171630A
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Kazuhiro Umekita
和弘 梅北
Masatsugu Kametani
雅嗣 亀谷
Kenjiro Yamamoto
健次郎 山本
Katsuhisa Ike
勝久 池
Hiroshi Tanzawa
洋 丹沢
Kotaro Shindo
浩太郎 進藤
Toshiya Masuda
俊也 増田
Takuya Okamura
拓也 岡村
Yasuhiro Hashimoto
康広 橋本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 演算処理部がメモリバス経由でデータバッフ
ァをアクセスするための所要時間を短縮し、さらにメモ
リバス上のプログラムメモリへのアクセス競合も解決す
る。 【解決手段】 バッファメモリとしてメモリ107A、
107Bを設け、FIFO109からメモリ107A、
107Bの一方への転送と同時に他方からプロセッサ1
00内に設けた内部メモリ102へのデータ転送を行
う。内部メモリ102もリート/ライトの同時アクセス
可能な構造とし、演算処理ユニット103は、その処理
単位データの1つが内部メモリ102へ転送されてくる
と次の処理単位データ転送と同時に既に転送された処理
単位データを読み出し演算処理を実行する。内部メモリ
102をプログラムメモリ204の接続されたメモリバ
スを経由せずに演算処理ユニット103へ直接接続する
ことで、アクセスの高速化と競合の排除を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理装置に
係り、とくに並列処理装置を構成するのに適したデータ
処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】並列処理装置では、個々のデータ処理装
置の間のデータ転送を効率よく行い、かつそのデータ転
送のためにデータ処理装置の処理能力が低下しないよう
にする必要がある。このような点を考慮した従来技術と
しては、例えば特開平5−274279号に開示された
「並列処理装置及び方法」がある。この従来技術では、
送信側のデータ処理装置と受信側のデータ処理装置にそ
れぞれデータ送信用及びデータ受信用のFIFO(Fi
rst−in First−out)メモリを設け、こ
の間を連接することによりデータ処理装置間のデータ伝
送速度を向上させるとともに、受信側データ処理装置に
受信用交代バッファメモリをを設け、受信用FIFOメ
モリからDMA転送により一方のバッファメモリへデー
タ転送を行うと同時に他方のバッファメモリへデータ処
理装置がアクセスできるようにして処理効率を向上させ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、受信用交代バッファメモリがプログラムメモリやデ
ータ/ワークメモリとともにメモリバスに接続されてお
り、演算処理部はこのメモリバスを介してバッファメモ
リへアクセスする構成となっている。このため、バッフ
ァメモリへのアクセスがプログラムメモリへのアクセス
と競合して処理効率が低下する場合があり、また、メモ
リバス経由のアクセスのため、バッファメモリへのアク
セスの高速化に限界がある。
【0004】本発明の目的は、転送されてきたデータへ
のアクセスをより高速に行えるようにしたデータ処理装
置を提供することであり、またプログラムメモリへのア
クセスと競合せずにデータへアクセスできるようにした
データ処理装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力データを
受けとるFIFOメモリと、リード/ライトの同時アク
セスが可能なメモリ装置と、プログラムメモリ、演算処
理ユニット、及びリード/ライトの同時アクセス可能な
内部メモリ装置を有したプロセッサと、前記FIFOメ
モリのデータを前記メモリ装置へ転送する第1の転送手
段と、この手段によるデータ転送と並列に既に前記メモ
リ装置へ転送されているデータを前記演算処理ユニット
の処理単位データごとに順次前記内部メモリ装置へ転送
する第2の転送手段と、を備えるとともに、前記演算処
理ユニットは、前記第2の転送手段により1つの処理単
位データが前記内部メモリ装置へ転送されるのと並列に
既に転送されている処理単位データを前記内部メモリ装
置から読み出して演算処理を実行するように構成された
ことを特徴とするデータ処理装置を開示する。
【0006】更に本発明は、前記第2の転送手段による
前記内部メモリ装置へのデータ転送の経路と、前記演算
処理ユニットが前記プログラムメモリを読み出す経路と
は分離されていることを特徴とするデータ処理装置を開
示する。
【0007】更に本発明は、前記メモリ装置が、2つの
ユニットメモリと、その一方のユニットメモリへのライ
トアクセスと他方のユニットメモリへのリードアクセス
とを同時に行うアクセス制御手段とから成ることを特徴
とするデータ処理装置を開示する。
【0008】更に本発明は、前記メモリ装置が、リード
アクセスとライトアクセスが同時に可能な2ポートメモ
リであることを特徴とするデータ処理装置を開示する。
【0009】更に本発明は、前記内部メモリ装置が、2
つの内部ユニットメモリと、その一方の内部ユニットメ
モリへのライトアクセスと他方の内部ユニットメモリへ
のリードアクセスとを同時に行うアクセス制御手段とか
ら成ることを特徴とするデータ処理装置を開示する。
【0010】更に本発明は、前記内部メモリ装置が、リ
ードアクセスとライトアクセスが同時に可能な2ポート
メモリであることを特徴とするデータ処理装置を開示す
る。
【0011】更に本発明は、前記第1の転送手段が、前
記FIFOメモリのデータを前記演算処理ユニットの処
理単位データごとにまとまったアトレスに配置されるよ
うに前記メモリ装置へ転送する機能を有することを特徴
とするデータ処理装置を開示する。
【0012】更に本発明は、入力データを受けとるFI
FOメモリと、それぞれがリード/ライトの同時アクセ
スが可能な第1及び第2の2ポートメモリ装置と、それ
ぞれがプログラムメモリ、演算処理ユニット、及びリー
ド/ライトの同時アクセス可能な内部メモリ装置を有し
た第1及び第2のプロセッサと、前記FIFOメモリの
データの内の前記第1のプロセッサで処理されるデータ
を前記第1のメモリ装置へ転送し前記第2のプロセッサ
で処理されるデータを前記第2のメモリ装置へ転送する
第1の転送手段と、この手段によるデータ転送と並列に
既に前記第1のメモリ装置に転送されているデータを前
記第1のプロセッサの演算処理ユニットの処理単位デー
タごとに順次前記第1のプロセッサの内部メモリ装置へ
転送する第2の転送手段と、前記第1の転送手段による
データ転送と並列に既に前記第2のメモリ装置に転送さ
れているデータを前記第2のプロセッサの演算処理ユニ
ットの処理単位データごとに順次前記第2のプロセッサ
の内部メモリ装置へ転送する第3の転送手段と、を備え
るとともに、前記第1及び第2の演算処理ユニットは、
前記第2及び第3の転送手段により1つの処理単位デー
タが前記内部メモリ装置へ転送されるのと並列に既に転
送されている処理単位データを前記内部メモリ装置から
読み出して演算処理を実行するように構成されたことを
特徴とするデータ処理装置を開示する。
【0013】更に本発明は、入力データを受けとる第1
及び第2のFIFOメモリと、それぞれがリード/ライ
トの同時アクセスが可能な第1及び第2の2ポートメモ
リ装置と、プログラムメモリ、演算処理ユニット、及び
リード/ライトの同時アクセス可能な内部メモリ装置を
有したプロセッサと、前記第1のFIFOメモリのデー
タを前記第1のメモリ装置へ転送する第1の転送手段
と、この手段によるデータ転送と並列に前記第2のFI
FOメモリのデータを前記第2のメモリ装置へ転送する
第2の転送手段と、前記第1及び第2の転送手段による
データ転送と並列に既に前記第1及び第2のメモリ装置
へ転送されているデータを前記演算処理ユニットの処理
単位データごとに順次前記内部メモリ装置へ転送する第
3の転送手段と、を備えるとともに、前記演算処理ユニ
ットは、前記第3の転送手段により1つの処理単位デー
タが前記内部メモリ装置へ転送されるのと並列に既に転
送されている処理単位データを前記内部メモリ装置から
読み出して演算処理を実行するように構成されたことを
特徴とするデータ処理装置を開示する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。図1は本発明になるデータ処
理装置の構成例を示すブロック図で、データ処理装置1
15は、入力端INから入力されたデータを処理し、必
要があれば処理結果を出力端OUTから出力して次のデ
ータ処理装置115′へ送出する。入力端INへ入力さ
れたデータは、FIFOメモリへ取り込まれる。メモリ
制御部106は、FIFOメモリのインタフェイス10
5を経由してFIFOメモリ109中のデータをリード
し、フェーズAではメモリ107Aへ、フェーズBでは
メモリ107Bへライトする。フェーズAとフェーズB
は交互にくり返される。ここで、フェーズAでは、上記
動作と並列に、メモリ制御部106はメモリ107B中
のデータを、プロセッサ100中の内部メモリ102に
書き込み、プロセッサ100中の演算処理ユニット10
3は内部メモリ102中のデータをリードして演算処理
を行うことができる。同様に、フェーズBでは、上記動
作と並列に、メモリ制御部106はメモリ107A中の
データをプロセッサ100中の内部メモリ102に書き
込み、プロセッサ100中の演算処理ユニット103は
内部メモリ102中のデータをリードして演算処理を行
うことができる。
【0015】図6は、上記したフェーズA、Bのメモリ
のライト・リード動作を制御するメモリ制御部106の
詳細構成を示す図である。FIFOメモリ109内のデ
ータは、DMA−p600によってリードされ、フェー
ズAでメモリ107Aに、フェーズBでメモリ107B
にライトされる。メモリ107A内のデータは、フェー
ズBでDMA−q602によってリードされ、プロセッ
サ100内の内部メモリ102にライトされる。メモリ
107B内のデータは、フェーズAでDMA−q602
によってリードされ、プロセッサ100内の内部メモリ
102にライトされる。
【0016】ここで、DMA−p600からメモリ10
7A、107Bに対するアドレス情報は信号線608に
出力され、DMA−q602からメモリ107A、10
7Bに対するアドレス情報は信号線611に出力され
る。マルチプレクサ604は、フェーズAでは信号線6
08のアドレス情報を、フェーズBでは信号線611の
アドレス情報を信号線614に出力するよう制御し、こ
の信号線614はメモリ107Aにアドレス情報を与え
る。マルチプレクサ605は、フェーズBでは信号線6
08の情報を、フェーズAでは信号線611の情報を信
号線617に出力するよう制御し、この信号線617は
メモリ107Bにアドレス情報を与える。また、DMA
−p600からメモリ107A、107Bに対するライ
トデータ情報は信号線609に出力される。スイッチ6
06は、信号線609の情報を、フェーズAでは信号線
615に、フェーズBでは信号線618に出力するよう
制御する。信号線615はメモリ107Aにデータ情報
を与え、信号線618はメモリ107Bにデータ情報を
与える。
【0017】メモリ107Aからのリードデータは信号
線625に出力され、メモリ107Bからのリードデー
タは信号線626に出力される。マルチプレクサ607
は、フェーズAでは信号線626の情報を、フェーズB
では信号線625の情報を信号線612に出力するよう
制御する。信号線612に出力されたメモリ107A、
メモリ107Bからのリードデータは、DMA−q60
2によってプロセッサ100内の内部メモリ102にラ
イトされる。
【0018】制御部603は、DMA−p600の制御
信号線610およびDMA−q602の制御信号線61
3から与えられる制御信号から、メモリ107A、メモ
リ107B、マルチプレクサ604、605、607、
スイッチ606の制御信号を生成し、それぞれ信号線6
16、619、620、621、627、622から出
力して、メモリ107A、メモリ107B、マルチプレ
クサ604、605、607、スイッチ606をそれぞ
れ制御する。
【0019】次に図1のプロセッサ100の詳細を説明
する。図2はプロセッサ100の詳細を示したもので、
少なくとも外部イタンフェイス(EXT IF)10
1、内部メモリ102、演算処理ユニット103、及び
プログラムメモリ204とバス202を備えている。図
2の少なくとも一点鎖線で囲んだ部分208は1チップ
内に実装されている。この部分を以後、コア部と呼ぶ。
ここで、図2に示す構成の内、コア部208以外の部分
の一部または全部がコア部208と同一のチップ上に実
装されていてもよい。内部メモリ102は、演算処理ユ
ニット103と同一チップ内にあり、バス202を介さ
ずに直接演算処理ユニット103に接続されているの
で、これが実装されているチップの外部にあるメモリに
比べ、演算処理ユニット102から高速にアクセスする
ことが可能である。なお、この内部メモリ102の容量
は、チップの外部にあるメモリに比べ小さい。例えばチ
ップ外にあるメモリ107A、107Bは数MBに対し
て、内部メモリは数キロ〜数十KB程度である。
【0020】図4は、プロセッサ100内の内部メモリ
102の構成例である。メモリ107Aまたはメモリ1
07Bから図6のDMA−q602によってリードさ
れ、転送されてきたデータはメモリ401、またはメモ
リ402にライトされる。メモリ401、メモリ402
内のデータは、演算処理ユニット103によってリード
され、所定のデータ処理が行われる。ここで、メモリ4
01、メモリ402へのライトは交互に行われ、メモリ
401、メモリ402へのリードも交互に行われる。ま
た、DMA−q602からメモリ401へのライトと、
演算処理ユニット103からメモリ402へのリードは
並列に動作可能であり、DMA−q602からメモリ4
02へのライトと、演算処理ユニット103からメモリ
401へのリードは並列に動作可能である。
【0021】このような並列動作のメカニズムは以下の
通りである。まずDMA−q602からメモリ401、
メモリ402に対するアドレス情報は信号線408に出
力され、演算処理ユニット103からメモリ401、メ
モリ402に対するアドレス情報は信号線411に出力
される。マルチプレクサ403は、信号線408または
信号線411の情報を信号線416に出力するよう制御
し、信号線416はメモリ401にアドレス情報を与え
る。マルチプレクサ404は、信号線408または信号
線411の情報を信号線417に出力するよう制御し、
信号線417はメモリ402にアドレス情報を与える。
また、DMA−q602からメモリ401、メモリ40
2に対するライトデータ情報は信号線409に出力され
る。メモリ401からのリードデータは信号線418に
出力され、メモリ402からのリードデータは信号線4
19に出力される。また、メモリ401へのライトデー
タは信号線418を経由して、メモリ402へのライト
データは信号線419を経由して、それぞれメモリ40
1、メモリ402へライトされる。
【0022】スイッチ405により、イ)信号線409
の情報を信号線418に出力する、または、ロ)信号線
418のデータを信号線412に出力する、のいずれか
の機能を選択することができる。スイッチ406によ
り、イ)信号線409の情報を信号線419に出力す
る、または、ロ)信号線419のデータを信号線412
に出力する、のいずれかの機能を選択することができ
る。
【0023】制御部(CTL)400は、DMA−q6
02の制御信号線407および演算処理ユニット103
の制御信号線410から与えられる制御信号から、メモ
リ401、メモリ402、マルチプレクサ403、40
4、スイッチ405、406の制御信号を生成し、信号
線420から出力して、各メモリ等を制御する。
【0024】ここで、演算処理ユニット103での処理
結果を信号線207経由で内部メモリへ戻し、その内の
アドレス情報を信号線414(点線)に出力し、データ
情報を信号線415(点線)に出力するようにして、メ
モリ401またはメモリ402にライトできるようにし
てもよい。このとき、マルチプレクサ403は、信号線
408、信号線411、信号線414のうち一つの情報
を信号線416に出力するよう制御する。マルチプレク
サ404は、信号線408、信号線411、信号線41
4のうち一つの情報の情報を信号線417に出力するよ
う制御する。また、スイッチ405により、イ)信号線
409の情報を信号線418に出力する、ロ)信号線4
18のデータを信号線412に出力する、ハ)信号線4
15の情報を信号線418に出力する、のいずれかの機
能を選択することができるようにする。またスイッチ4
06により、イ)信号線409の情報を信号線419に
出力する、ロ)信号線419のデータを信号線412に
出力する、ハ)信号線415の情報を信号線419に出
力する、のいずれかの機能を選択することができるよう
にする。
【0025】以上の図1、図2、図4、図6に示したデ
ータ処理装置の動作を図11のタイミングチャートを用
いて説明する。図中に丸で囲んだ番号は、演算処理ユニ
ット103で処理するデータ群を示す。図11に示すよ
うに、FIFOメモリ109にあるデータ群、、
はフェーズAでメモリ107Aにライトされ、次のフェ
ーズBでメモリ107Aから内部メモリ102へライト
され、演算処理ユニット103で処理され、出力され
る。内部メモリ102の容量は、メモリ107Aに比べ
て小さいので、図11に示すようにメモリ107Aから
内部メモリ102へのライトは、ここでは、データ群
、、ごとに3回に分けて行われるものとしてい
る。また、データ群が内部メモリ102中のメモリ4
01にある場合、このデータに対して演算処理ユニット
103が処理を行うのと並列に、メモリ107Aからメ
モリ402にデータの転送を行うことができる。また、
データ群が内部メモリ102中のメモリ402にある
場合は、このデータに対して演算処理ユニット103が
処理を行うのと並列に、メモリ107Aからメモリ40
1にデータの転送を行うことができる。他のデータ群に
関しても同様である。
【0026】このようにして、図1の構成例によれば、
FIFOメモリ109内のデータをメモリ107A、メ
モリ107Bに展開し、ここから必要なデータを内部メ
モリ102に取り込んでデータ処理を行うため、演算処
理ユニット103は内部メモリ102上にある必要なデ
ータに高速にアクセスすることができ、データ処理を高
速に行うことができる効果がある。また、内部メモリ1
02内のメモリ401、402のうち、演算処理ユニッ
ト103が処理をしているデータ群があるメモリと反対
側のメモリに対して、演算処理と並列してメモリ107
Aまたはメモリ107Bから、データを転送することが
でき、データ処理を効率よく高速に行うことができる効
果がある。即ち、本発明によれば、データ転送を高速に
行いつつ、これと並行してこのデータを用いた計算を高
速に処理することができる効果がある。従って、特に、
高速に入ってくる多量のデータに対し、高負荷の演算処
理を行うことができる効果がある。
【0027】また、図2に示すようにプログラムメモリ
204、データメモリ203は、信号線110とは別
に、演算処理ユニット103に接続されたバス202に
接続されている。これにより、FIFOメモリ中のデー
タを内部メモリ102にライトする動作、演算処理ユニ
ット103が内部メモリ102にアクセスする動作と、
演算処理ユニット103がプログラムメモリ204、デ
ータメモリ203にアクセスする動作とを並列に行うこ
とができ、データパスの干渉による処理性能低下を防止
でき、データ処理を高速に実行できるという効果があ
る。
【0028】なお、メモリ107A、メモリ107Bに
シンクロナスバーストメモリを用いれば、これらメモリ
から内部メモリ102へのデータ転送をさらに高速にで
きる効果がある。
【0029】また、FIFOメモリ109に入力された
データは、必ずしも演算処理を行うのに適した順序で配
置されているとは限らない。図10はその例を示してお
り、時刻t0、t1…ごとにチャネルch0〜chnの
データがFIFO109に入力されているとする。これ
は、nチャンネル分の時刻歴データがFIFOメモリ1
09に送付される場合などに生じ、図10の変換前の欄
に示すようなデータ配置になる。一方、演算処理ユニッ
ト103での処理内容がチャネルごとの時刻歴データ、
例えばチャネルch0の時刻t0〜tmに於けるデータ
を1まとめにして処理する場合には、メモリ107A、
107Bへは図10の変換後の欄に示す様なチャネルご
との単位で転送された方が都合がよい。このようなとき
は、FIFO109からメモリ107A、メモリ107
Bへのデータ転送を制御するメモリ制御部106に、図
10の変換前のデータを変換後のような順序でメモリ1
07A、メモリ107Bへ転送する機能を持たせる。さ
らにメモリ107A、107Bの容量に比べて内部メモ
リの容量は小さいから、例えば、図11に示すデータ群
が図10の変換後の欄に示すch0のデータ(t0〜
tm)群であり、図11に示すデータ群が図10の変
換後の欄に示すch1のデータ群、図11に示すデータ
群が図10の変換後の欄に示すch2のデータという
ようにメモリ107A、107Bのデータを内部メモリ
へ転送する。そうすると処理に必要なデータ群ごとにメ
モリ107A又は107B内に連続して配置されている
データをメモリ107A、107Bへ転送できる。特に
メモリ107A、107Bとしてシンクロナスバースト
メモリを用いれば、処理に要するデータを内部メモリ1
02に対するバースト転送により高速にライトできる。
こうして演算処理ユニット103が各チャネルに対する
処理を行うとき、必要なデータは全て内部メモリ102
内にあるため、データ処理を高速に行うことができる効
果がある。
【0030】また、図2の演算処理ユニット103に複
数のステージを備え、パイプライン演算処理を行うよう
にすることもできる。図12には、演算処理ユニット1
03に3つのステージA、B、Cを備えた場合の本発明
によるデータ処理装置のタイミングチャートの一例を示
したもので、図11のフェーズBの部分に対応する。デ
ータ群に対する処理がa、b、cに分割され、
ステージA〜Cで順次パイプライン並列処理される。他
のデータ群、も同様で、これにより高速にデータ処
理ができるという効果がある。
【0031】次にプロセッサ100の演算処理結果の出
力について述べる。演算処理結果を出力し、これを図1
に点線で示すように他のデータ処理装置115′入力に
接続すれば、2つのデータ処理装置115、115′で
パイプライン並列処理を行うことができる。また、接続
するデータ処理装置を3台以上にしてもよく、このと
き、3つのデータ処理装置でパイプライン並列処理を行
うことができる。また、2つのプロセッサ100の間で
FIFOメモリ109を介してデータの授受を行うた
め、2つのプロセッサ間の処理速度差の変動に起因する
処理能力の低下を緩和できる効果がある。
【0032】このような演算処理結果の出力方法の1つ
は、図2の点線図示のように、演算処理ユニット103
から出力用メモリ200に出力し、ここから出力インタ
フェイス201によって、出力するものである。このと
き、演算処理ユニット103の結果出力に要する処理は
出力用メモリ200へのライト処理のみであり、出力先
の状態の影響を受ける可能性のあるその他の処理は、出
力インタフェイス201が行う。従って、出力先の状態
によって演算処理ユニットの性能が低下することを防止
できる。また、出力インタフェイス206を内部メモリ
102またはデータメモリ203に接続してもよい。こ
のとき、演算処理ユニットの演算処理結果のみならず、
内部メモリ102またはデータメモリ203内のデータ
を出力できる効果がある。また、出力インタフェイス2
05をバス202に接続してもよい。このとき、演算処
理ユニット103が備えるバス202を利用して、演算
処理ユニット103の処理結果を出力することができ、
さらに、データメモリ203内のデータもバス202経
由で出力することができる。
【0033】さらにいくつかの変形例を以下に説明す
る。まず、図6に示したメモリ制御部106内のDMA
−q602の機能をプロセッサ側に持たせることもでき
る。図2に実線図示したDMA−s209がこの場合、
図6のDMA−s209の代わりに設置される。
【0034】また、プロセッサ100としては、図3に
示すプロセッサ100′であってもよい。この構成で
は、少なくとも一点鎖線で囲んだコア部304は1チッ
プ内に実装されている。図2の場合と同様にメモリ10
7A、メモリ107Bのデータを内部バス300経由で
内部メモリ102にライトする処理と、演算処理ユニッ
ト103がプログラムメモリ204をリードする処理と
を並列に処理でき、データパスの干渉による処理性能低
下を防止でき、データ処理を高速に実行できる。図6に
示すメモリ制御部内のDMA−q602の機能を、図3
に点線図示したようにプロセッサ100側に持たせても
よく、この場合DMA−q602の役割は、図3に示す
DMA−r302が果たす。また演算処理結果を内部バ
ス300、点線図示のインタフェイス303経由で出力
するようにしてもよい。
【0035】図7は、図1のメモリ制御部106、メモ
リ107Aの他の構成例を示すもので、メモリ714は
リードポートとライトポートとを有する2ポートメモリ
であり、各ポート毎にアドレス信号線、データ信号線、
制御信号線を備えている。従って、ポート毎にアドレス
の指定が可能であり、2つのポートに同時にアクセスが
可能である。従って図6のように2つのメモリ(107
A、107B)を設ける必要はない。この2ポートメモ
リに対応して、メモリ制御部700も図6のメモリ制御
部600に比べ、マルチプレクサ等が不用で構成が簡単
になる。FIFOメモリ109内のデータは、DMA−
p600によってリードされ、ライトポート703を経
由して、メモリ−A714にライトされる。このメモリ
714へのライトと並列に、メモリ714内のデータ
は、DMA−q602によってリードされ、プロセッサ
100内の内部メモリ102にライトされる。
【0036】ここで、DMA−p600からメモリ71
4に対するライトアドレス情報は信号線706に出力さ
れ、DMA−q602からメモリ714に対するリード
アドレス情報は信号線710に出力される。信号線70
6はメモリ714にライトアドレス情報を与え、信号線
710はメモリ714にリードアドレス情報を与える。
また、DMA−p600からメモリ714に対するライ
トデータ情報は信号線707に出力されてメモリ714
にライトされ、メモリ714からのリードデータは信号
線711に出力される。信号線711に出力されたメモ
リ714からのリードデータは、DMA−q602によ
ってプロセッサ100内の内部メモリ102にライトさ
れる。制御部702は、DMA−p600の制御信号線
709およびDMA−q602の制御信号線713から
与えられる制御信号から、メモリ714のライトポート
703、リードポート704への制御信号を生成し、そ
れぞれ信号線708、712から出力して、メモリ71
4に対するライト、リードを制御する。
【0037】図5は、プロセッサ100内の内部メモリ
の他の構成例を示すもので、以下ではこの内部メモリ1
02′を図7に示したメモリ制御部700、メモリ71
4とともに用いた場合について説明する。ここでメモリ
502はリードポート506とライトポート504とを
有する2ポートメモリであり、各ポート毎にアドレス信
号線、データ信号線、制御信号線を備えている。従っ
て、ポート毎にアドレスの指定が可能であり、2つのポ
ートに同時にアクセスが可能である。即ち、メモリ71
4内のデータは、DMA−q602によってリードさ
れ、メモリ502にライトされる。メモリ502内のデ
ータは、演算処理ユニット103によってリードされ、
所定のデータ処理が行われる。ここで、メモリ502に
対するライトとリードとは並列に行うことができる。こ
のため、図4のように2つのメモリ(401、402)
を設ける必要がなく、マルチプレクサ等が不要で、構成
が簡単になる。なお、演算処理ユニット103での処理
結果を、実線図示のように信号線207によって内部メ
モリ502にライトしてもよい。
【0038】ここで、DMA−q602からメモリ50
2に対するアドレス情報は信号線509に出力され、演
算処理ユニット103からメモリ502に対するアドレ
ス情報は信号線511に出力される。また、演算処理ユ
ニット103での処理結果を信号線207によって内部
メモリ502にライトする場合は、演算処理ユニット1
03からメモリ−E502に対するアドレス情報は信号
線513に出力される。マルチプレクサ507は、信号
線509または信号線513の情報を信号線518に出
力するよう制御する。信号線518はメモリ502のラ
イトポート504にアドレス情報を与え、信号線511
はメモリ502のリードポート506にアドレス情報を
与える。
【0039】また、DMA−q602からメモリ502
に対するライトデータ情報は信号線510に出力され、
演算処理ユニット103からメモリ502をリードした
場合のデータは、信号線512を介して演算処理ユニッ
ト103にリードされる。また、演算処理ユニット10
3での処理結果を信号線207によって内部メモリ50
2にライトする場合は、演算処理ユニット103からメ
モリ502に対するライトデータ情報は信号線514に
出力される。マルチプレクサ508は、信号線510ま
たは信号線514の情報を信号線519に出力するよう
制御する。信号線519はメモリ502のライトポート
504にライトデータ情報を与え、メモリ502のリー
ドポート506はリードデータを信号線512に出力す
る。
【0040】制御部500は、DMA−q602の制御
信号線515および演算処理ユニット103の制御信号
線516、および信号線207の制御信号線517から
与えられる制御信号から、メモリ502のライトポート
504、リードポート506、マルチプレクサ507、
508の制御信号を生成し、信号線524、526、5
22、523から出力して、これらを制御する。
【0041】なお、演算処理ユニット103での処理結
果を内部メモリ502にライトしない場合は、点線図示
の信号線207、マルチプレクサ507、508は不要
で、信号線509は信号線518に、信号線510は信
号線519に接続される。また、メモリ502に一点鎖
線で図示した他のライトポート505を設け、信号線5
13をライトポート505のアドレス入力に接続し、信
号線514をライトポート505のデータ入力に接続し
てもよい。このとき、マルチプレクサ507、508は
不要で、信号線509は信号線518に、信号線510
は信号線519に接続される。この構成の場合、DMA
−q602によるメモリ502へのライトと、演算処理
ユニット103によるメモリ502へのリードと、演算
処理ユニット103による処理結果のメモリ502への
ライトとを並列に処理することができる。
【0042】図13は、図7に示したメモリ及びメモリ
制御部と、図5に示した内部メモリを用いたときの、デ
ータ処理装置の全体動作例を示すタイミングチャートで
ある。図中に丸で囲んだ番号は、演算処理ユニット10
3で処理するデータ群を示す。図13(a)に示すよう
に、FIFOメモリ109にあるデータ群、、は
フェーズ2でメモリ714にライトされ、これと並列に
このフェーズ2において、この前のフェーズ1でメモリ
714にライトされたデータ群、、がメモリ71
4からリードされ、プロセッサ100内の内部メモリ1
02へライトされ、演算処理ユニット103で処理さ
れ、出力される。内部メモリ102の容量は、メモリ7
14に比べて小さいので、図11の場合と同様に、メモ
リ714から内部メモリ102へのライトは、データ群
、、ごとに3回に分けて行われるものとしてい
る。また、データ群が内部メモリ102中のメモリ5
02にある場合、このデータに対して演算処理ユニット
103が処理を行うのと並列に、メモリ714からデー
タ群を、メモリ502のデータ群のあるアドレスと
は別のアドレス領域にデータ転送することができる。こ
れは、他のデータ群に関しても同様である。
【0043】この図13(a)の動作例では、FIFO
メモリ109内のデータのメモリ714へのライト処理
と、メモリ714内のデータをリードしてプロセッサ1
00内の内部メモリ102へライトする処理とを並列に
処理可能であるため、FIFOメモリ109のデータを
展開するメモリがメモリ714のみであっても、効率よ
く高速にデータ処理を行うことができる効果がある。ま
た、内部メモリ102内のメモリ502に演算処理ユニ
ット103が処理をしているデータがあっても、この演
算処理と並列してメモリ714から、メモリ502にデ
ータを転送することができるため、効率よく高速にデー
タ処理を行うことができる効果がある。
【0044】図13(b)は別の動作例で、1つのフェ
ーズでFIFOからメモリ714へのデータ転送とメモ
リ714から内部メモリ102へのデータ転送を行い、
演算を実行するようにしてもよい。即ち、フェーズ1で
FIFOメモリ109にあるデータ群、、はメモ
リ714にライトされ、これと同じフェーズ1におい
て、メモリ714へのライト処理が終了したデータ群か
ら順に、すなわち、まずデータ群がメモリ714から
リードされ、プロセッサ100内の内部メモリ102へ
ライトされ、演算処理ユニット103で処理され、出力
される。ついで、データ群、も図13(b)に示す
ように同様に処理される。この場合、あるデータ群がF
IFOメモリ109からリードされはじめてから、この
データ群に対する演算処理が終了して、出力されるまで
の時間(レイテンシ)を、図13(a)に示す場合に比
べて短縮でき、演算結果が出力されるまでの時間を短縮
できる効果がある。例えば、データ群に対する前記レ
イテンシを、図13(a)の場合図中にTaと示し、図
13(b)の場合図中にTbと示した。図13(a)の
Taに比べ、図13(b)のTbの方が短縮される効果
がある。
【0045】図8は、本発明になるデータ処理装置の別
の構成例を示すもので、FIFOへ入力されたデータを
複数のプロセッサへ振り分けて処理する機能を持つ。即
ち、図8のFIFOメモリ109内のデータに、プロセ
ッサ100で使用されるものと、プロセッサ801で使
用されるものがある場合に効果的である。ここで、メモ
リ822、メモリ802には図7に示すメモリ714を
用い、メモリ制御部820、821には、それぞれ図7
に示すメモリ制御部700を用いるものとする。メモリ
制御部820、821を含む一点鎖線枠80が本装置の
メモリ制御部を構成する。
【0046】FIFOメモリ109内のデータの内、プ
ロセッサ100で使用されるデータは、メモリ制御部8
20によって、FIFOメモリ109からリードされ、
ライトポート823からメモリ822にライトされる。
メモリ822内のデータは、メモリ制御部820によっ
てリードポート824からリードされ、プロセッサ10
0内の内部メモリにライトされる。一方、FIFOメモ
リ109内のデータの内、プロセッサ801で使用され
るデータは、メモリ制御部820によって、FIFOメ
モリ109からリードされ、ライトポート825からメ
モリ802にライトされる。メモリ802内のデータ
は、メモリ制御部821によってリードポート826か
らリードされ、プロセッサ801内の内部メモリにライ
トされる。
【0047】ここで、メモリ制御部820からメモリ8
22に対するライトアドレス情報は信号線826に出力
され、ライトデータ情報は信号線827に出力される。
信号線826は信号線830に接続され、信号線827
は信号線831に接続される。メモリ822のライトポ
ート823に対し、信号線830はライトアドレス情報
を与え、信号線831はライトデータ情報を与える。一
方、メモリ制御部820からメモリ802に対するライ
トアドレス情報は信号線826に出力され、ライトデー
タ情報は信号線827に出力される。信号線826は信
号線832に接続され、信号線827は信号線833に
接続される。メモリ802のライトポート825に対
し、信号線832はライトアドレス情報を与え、信号線
833はライトデータ情報を与える。
【0048】また、メモリ制御部820からメモリ82
2に対するリードアドレス情報は信号線834に出力さ
れ、メモリ822のリードポート824に与えられる。
メモリ822からのリードデータ情報はリードポート8
24から信号線835に出力され、メモリ制御部820
によってプロセッサ100内の内部メモリにライトされ
る。一方、メモリ制御部821からメモリ802に対す
るリードアドレス情報は信号線836に出力され、メモ
リ802のリードポート826に与えられる。メモリ8
02からのリードデータ情報はリードポート826から
信号線837に出力され、メモリ制御部821によって
プロセッサ801内の内部メモリにライトされる。
【0049】メモリ制御部820からのライト制御情報
は信号線846から、リード制御情報は信号線847か
ら、制御部812に出力される。メモリ制御部821か
らのライト制御情報が信号線848から、リード制御情
報が信号線849から、制御部812に出力される。制
御部812では、これら制御情報をもとに、メモリ制御
部820、821がメモリ822、メモリ802に対し
て、所望のリードまたはライトを行うことができるよう
制御信号線838、844、839、845を通じて、
メモリ822、メモリ802を制御する。
【0050】図8の構成によれば、FIFOメモリ内の
データが、2つのプロセッサにまたがって使用される場
合であっても、図1の場合と同様に高速処理を実現する
ことができる。なお、プロセッサ数が3以上になった場
合でも、図8と同様にして本発明のデータ処理装置を構
成することができることは明らかである。
【0051】図8のデータ処理装置において、上記FI
FOメモリ109の他にFIFOメモリ815があり、
FIFOメモリ109、FIFOメモリ815内のデー
タが、プロセッサ100とプロセッサ801にまたがっ
て使用される場合が点線図示されいる。この場合には、
FIFOメモリ815内のデータの内、プロセッサ10
0で使用されるデータは、メモリ制御部821によっ
て、FIFOメモリ815からFIFOメモリインタフ
ェイス800を介してリードされ、ライトポート823
からメモリ822にライトされる。メモリ822内のデ
ータは、メモリ制御部820によってリードポート82
4からリードされ、プロセッサ100内の内部メモリに
ライトされる。また、FIFOメモリ815内のデータ
の内、プロセッサ801で使用されるデータは、メモリ
制御部821によって、FIFOメモリ815からリー
ドされ、ライトポート825からメモリ802にライト
される。メモリ802内のデータは、メモリ制御部82
1によってリードポート826からリードされ、プロセ
ッサ801内の内部メモリにライトされる。
【0052】ここで、メモリ制御部821からメモリ8
22に対するライトアドレス情報は信号線828に出力
され、ライトデータ情報は信号線829に出力される。
信号線828、信号線826は、メモリ822にライト
アドレスを出力する場合に、マルチプレクサ804によ
って信号線830に接続され、信号線827、信号線8
29は、メモリ822にライトデータを出力する場合
に、マルチプレクサ805によって信号線831に接続
される。また、メモリ制御部821からメモリ802に
対するライトアドレス情報は信号線828に出力され、
ライトデータ情報は信号線829に出力される。信号線
828、信号線826は、メモリ802にライトアドレ
スを出力する場合に、マルチプレクサ806によって信
号線832に接続され、信号線827、信号線829
は、メモリ802にライトデータを出力する場合に、マ
ルチプレクサ807によって信号線833に接続され
る。
【0053】メモリ制御部820からのライト制御情報
が信号線846から、リード制御情報が信号線847か
ら、制御部812に出力される。メモリ制御部821か
らのライト制御情報が信号線848から、リード制御情
報が信号線849から、制御部812に出力される。制
御部812では、これら制御情報をもとに、メモリ制御
部820、821がメモリ822、メモリ802に対し
て、所望のリードまたはライトを行うことができるよう
制御信号線838、844、839、845、840〜
843を通じて、メモリ822、メモリ802、マルチ
プレクサ804〜807を制御する。このとき、制御部
812は、メモリ822、メモリ802に対するメモリ
制御部820、821からのライトアクセス競合が発生
した場合の調停機能を有する。
【0054】以上の、図8の点線図示も含めた構成によ
れば、2つのFIFOメモリ内のデータが、2つのプロ
セッサにまたがって使用される場合であっても、図1の
場合と同様に高速処理を実現することができる。なお、
FIFOメモリ数、プロセッサ数が3以上になった場合
でも、図8と同様にして本発明のデータ処理装置を構成
することができることは明らかである。
【0055】図9は、本発明になるデータ処理装置のさ
らに別の構成例で、1つのプロセッサで用いられるデー
タが複数のFIFOに入力される構成の場合である。即
ち、2つのFIFOメモリ109、FIFOメモリ90
5内にまたがって、プロセッサ100で使用されるデー
タがある場合である。この構成で、メモリ912、メモ
リ913には図7に示すメモリ714を用い、メモリ制
御部910、911には、それぞれ図7に示すメモリ制
御部700を用いるものとする。メモリ制御部910、
911を含む一点鎖線枠90が本装置のメモリ制御部を
構成する。
【0056】FIFOメモリ109内のデータの内、プ
ロセッサ100で使用されるデータは、メモリ制御部9
10によって、FIFOメモリ109からリードされ、
ライトポート915からメモリ912にライトされる。
メモリ912内のデータは、メモリ制御部910によっ
てリードポート914からリードされ、プロセッサ10
0内の内部メモリにライトされる。一方、FIFOメモ
リ905内のデータの内、プロセッサ100で使用され
るデータは、メモリ制御部911によって、FIFOメ
モリ905からリードされ、ライトポート917からメ
モリ913にライトされる。メモリ913内のデータ
は、メモリ制御部910によってリードポート916か
らリードされ、プロセッサ100内の内部メモリにライ
トされる。
【0057】メモリ制御部910からメモリ912に対
するライトアドレス情報は信号線918に出力され、ラ
イトデータ情報は信号線919に出力される。メモリ9
12のライトポート915に対し、信号線918はライ
トアドレス情報を与え、信号線919はライトデータ情
報を与える。メモリ制御部911からメモリ913に対
するライトアドレス情報は信号線920に出力され、ラ
イトデータ情報は信号線921に出力される。メモリ9
13のライトポート917に対し、信号線920はライ
トアドレス情報を与え、信号線921はライトデータ情
報を与える。
【0058】また、メモリ制御部910からメモリ91
2、メモリ913に対するリードアドレス情報は信号線
922に出力され、信号線922は信号線926、92
9に接続される。信号線926はメモリ912のリード
ポート914にリードアドレス情報を与え、信号線92
9はメモリ913のリードポート916にリードアドレ
ス情報を与える。メモリ912からのリードデータ情報
はリードポート914から信号線927に出力され、メ
モリ913からのリードデータ情報はリードポート91
6から信号線930に出力される。信号線927、93
0はそれぞれメモリ制御部910がメモリ912、メモ
リ913をリードする場合に、マルチプレクサ901に
よって、信号線923に接続され、信号線923上のリ
ードデータは、メモリ制御部910によってプロセッサ
100内の内部メモリにライトされる。
【0059】メモリ制御部910からのライト制御情報
が信号線938から、リード制御情報が信号線939か
ら、制御部904に出力される。メモリ制御部911か
らのライト制御情報が信号線940から、リード制御情
報が信号線941から、制御部904に出力される。制
御部904では、これら制御情報をもとに、メモリ制御
部910、911がメモリ912、メモリ913に対し
て、所望のリードまたはライトを行うことができるよう
制御信号線928、932、931、933、935を
通じて、メモリ912、メモリ913、マルチプレクサ
901を制御する。
【0060】図9の構成によれば、2個のFIFOメモ
リ内にまたがったデータが、1つのプロセッサで使用さ
れる場合であっても、図1の場合と同様に高速処理を実
現することができる。なお、FIFOメモリ数が3以上
になった場合でも、図9と同様にして本発明のデータ処
理装置を構成することができることは明らかである。
【0061】図9のデータ処理装置において、上記プロ
セッサ100の他にプロセッサ801があり、FIFO
メモリ109、FIFOメモリ905内のデータが、プ
ロセッサ100、プロセッサ801にまたがって使用さ
れる場合が図9に点線図示されている。この場合には、
FIFOメモリ109のデータはメモリ912にライト
され、FIFOメモリ905のデータはメモリ913に
ライトされる。
【0062】メモリ912内のデータの内、プロセッサ
100で使用されるデータは、メモリ制御部910によ
って、リードポート914からリードされ、プロセッサ
100内の内部メモリにライトされる。メモリ912内
のデータの内、プロセッサ801で使用されるデータ
は、メモリ制御部911によって、リードポート914
からリードされ、プロセッサ801内の内部メモリにラ
イトされる。メモリ913内のデータの内、プロセッサ
100で使用されるデータは、メモリ制御部910によ
って、リードポート916からリードされ、プロセッサ
100内の内部メモリにライトされる。メモリ913内
のデータの内、プロセッサ801で使用されるデータ
は、メモリ制御部911によって、リードポート916
からリードされ、プロセッサ801内の内部メモリにラ
イトされる。
【0063】ここで、メモリ制御部910からメモリ9
12、メモリ913に対するリードアドレス情報は信号
線922に出力され、メモリ制御部911からメモリ9
12、メモリ913に対するリードアドレス情報は信号
線924に出力される。また、信号線926はメモリ9
12のリードポート914にアドレス情報を与え、信号
線929はメモリ913のリードポート916にアドレ
ス情報を与える。
【0064】メモリ912からのリードデータは、リー
ドポート914から信号線927に出力され、メモリ9
13からのリードデータは、リードポート916から信
号線930に出力される。メモリ制御部910がメモリ
912、メモリ913からのリードしたデータは、信号
線923を介してメモリ制御部910にとりこまれ、プ
ロセッサ100内の内部メモリにライトされる。メモリ
制御部911がメモリ912、メモリ913からのリー
ドしたデータは、信号線925を介してメモリ制御部9
11にとりこまれ、プロセッサ801内の内部メモリに
ライトされる。
【0065】メモリ制御部910が、メモリ912をリ
ード時には、マルチプレクサ900は信号線922を信
号線926に接続し、マルチプレクサ901は信号線9
27を信号線923に接続する。メモリ制御部910
が、メモリ913をリード時には、マルチプレクサ90
2は信号線922を信号線929に接続し、マルチプレ
クサ901は信号線930を信号線923に接続する。
メモリ制御部911が、メモリ912をリード時には、
マルチプレクサ900は信号線924を信号線926に
接続し、マルチプレクサ903は信号線927を信号線
925に接続する。メモリ制御部911が、メモリ91
3をリード時には、マルチプレクサ902は信号線92
4を信号線929に接続し、マルチプレクサ903は信
号線930を信号線925に接続する。
【0066】メモリ制御部910からのライト制御情報
が信号線938から、リード制御情報が信号線939か
ら、制御部904に出力される。メモリ制御部911か
らのライト制御情報が信号線940から、リード制御情
報が信号線941から、制御部904に出力される。制
御部904では、これら制御情報をもとに、メモリ制御
部910、911がメモリ912、メモリ913に対し
て、所望のリードまたはライトを行うことができるよう
制御信号線932、928、933、931、934〜
937を通じて、メモリ912、メモリ913、マルチ
プレクサ900〜903を制御する。このとき、制御部
904は、メモリ912、メモリ913に対するメモリ
制御部910、911からのリードアクセス競合が発生
した場合の調停機能を有する。
【0067】以上の図9の点線図示を含めた構成によれ
ば、2つのFIFOメモリ内のデータが、2個のプロセ
ッサにまたがって使用される場合であっても、図1の場
合と同様に高速処理を実現することができる。まお、F
IFOメモリ数、プロセッサ数が3以上になった場合で
も、図9と同様にして本発明のデータ処理装置を構成す
ることができることは明らかである。
【0068】次に、図3に関し、プロセッサ100′に
ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)を用いた場合
の構成を図14、処理タイムチャートを図15に示す。
ここで、図14に中に示した(a)〜(f)の矢印は図
15に示す(a)〜(f)の各処理に対応し、そのデー
タの流れを示すものである。 (1)FIFO109に送られてきたデータ群(〜
)はFIFO I/F105によって、メモリ107
Aにライトされる(図15(a))。 (2)上記(1)の終了後、FIFO109中のデータ
群(〜)はFIFO I/F105によって、メモ
リ107Bにライトされる(図15(b))。 (3)メモリ107A中のデータ群(〜)を転送バ
ス経由でDSP304の内部メモリ102に転送し(図
15(c))、DSP304で演算処理すると共に(図
15(e))、結果を出力I/F303経由で、次段の
FIFOへ出力する(図15(f))。この動作(3)
は、上記(2)と並列に実行される。ここで、メモリ1
07AからDSP内部メモリ102へのデータ転送(図
15(c))と、DSP304からの演算出力(図15
(f))は共に、DSPローカルバス300を使用する
ため、並列には処理できない。 (4)メモリ107Aのデータ群(〜)が全てDS
P304の内部メモリ102に転送された後、FIFO
109中の次のデータ(〜)がメモリ107Aに転
送される(図15(a))。 (5) メモリ107B中のデータ群(〜)を転送
バス経由でDSP304の内部メモリ102に転送し
(図15(d))、DSP304で演算処理すると共に
(図15(e))、結果を出力I/F304経由で、次
段のFIFOへ出力する(図15(f))。この動作
(5)は、上記(4)と並列に実行される。ここで、メ
モリ107BからDSP304の内部メモリ102への
データ転送(図15(d))と、DSP304からの演
算出力(図15(f))とは共に、DSPローカルバス
300を使用するため、並列には処理できない。 (6)メモリ107Bのデータ群(〜)が全てDS
P304の内部メモリ102に転送された後、FIFO
109中の次のデータ((10)〜(12))がメモリ107B
に転送される(図15(b))。 (7)以後、同様の動作を繰り返す。データ群〜が
FIFO109からメモリ107Aへデータ転送を開始
してから、データ群に対する演算出力が終了するまで
の時間(レイテンシ)は、図15に示すようにL1とな
る。
【0069】図2に関し、プロセッサに独自プロセッサ
を用いた場合の構成を図16、処理タイムチャートを図
17に示す。以後この独自プロセッサをFPUDCP−
Bと呼ぶことにする。図16に示すプロセッサユニット
は、プロセッサにFPUDCP−B208を付加した構
成であり、プロセッサにDSPを選ぶこともできる。図
16の構成をそのタイムチャートを示した図17と共に
説明する。ここで、図16に中に示した(a)〜(f)
の矢印は図17に示す(a)〜(f)の各処理に対応
し、そのデータの流れを示すものである。 (1)FIFO109に送られてきたデータ群(〜
)はFIFO I/F105によって、メモリ107
Aにライトされる(図17(a))。 (2)上記(1)の終了後、FIFO109中のデータ
群(〜)はFIFO I/F105によって、メモ
リ107Bにライトされる(図17(b))。 (3)メモリ107A中のデータ群(〜)を転送バ
ス経由でFPUDCP−B208の内部メモリ102に
転送し(図17(c))、FPUDCP−B208で演
算処理すると共に(図17(e))、結果をFPUDC
P−B208の転送バス用ポートとは別のポートから、
次段のFIFOへ出力する(図17(f))。この動作
(3)は、上記(2)と並列に実行される。ここで、メ
モリ107AからFPUDCP−B208内部メモリ1
02へのデータ転送(図17(c))と、FPUDCP
−B208からの演算出力(図17(f))とはそれぞ
れ、FPUDCP−B208の別のポートを使用するた
め、並列に処理可能である。 (4)上記(2)の処理が終了した時点で、メモリ10
7Aのデータ群(〜)は全てFPUDCP−B20
8の内部メモリ102に転送終了している(図17
(c)からFIFO I/F105は上記(2))の処
理終了後直ちに、FIFO109中の次のデータ(〜
)をメモリ107Aに転送する(図17(a))。 (5) メモリ107B中のデータ群(〜)を転送
バス経由でFPUDCP−B208の内部メモリ102
に転送し(図17(d))、FPUDCP−B208で
演算処理すると共に(図17(e))、結果を次段のF
IFOへ出力する(図17(f))。この動作(5)
は、上記(4)と並列に実行される。ここで、メモリ1
07BからFPUDCP−B208内部メモリ102へ
のデータ転送(図17(d))と、FPUDCP−B2
08からの演算出力(図17(f))とはそれぞれ、F
PUDCP−B208の別のポートを使用するため、並
列に処理可能である。 (6)上記(4)の処理が終了した時点で、メモリ10
7Bのデータ群(〜)は全てFPUDCP−B20
8の内部メモリに転送終了している(図17(d))か
ら、FIFO I/F105は上記(4)の処理終了後
直ちに、FIFO109中の次のデータ((10)〜(1
2))をメモリ107Bに転送する(図17(b))。 (7)以後、同様の動作を繰り返す。また、データ群
〜がFIFO109からメモリ107Aへデータ転送
を開始してから、データ群に対する演算出力が終了す
るまでの時間(レイテンシ)は、図16に示すようにL
2となり、DSPを用いた場合のL1に比べて短縮でき
ている。これにより、処理の高速化が可能となってい
る。
【0070】1つのFIFOからの入力を複数のプロセ
ッサで処理する必要がある場合を図18に示す。これは
図8に関連する。図18は、1つのFIFO109から
の入力を2つのプロセッサ100、801で処理する場
合を示す。図18において、プロセッサ100、801
は、図14または図16においてプロセッサ部と示した
部分である。また、メモリ822、802はリードポー
ト(RD)とライトポート(WT)とを独立に有する2
ポートRAMであり、それぞれ独立にアドレスポート、
データポートを有する。従って、リード動作と、ライト
動作とを並列に処理可能である。図18の動作を以下に
説明する。 (1)FIFO I/F820は、FIFO109に送
られてきたデータのうち、プロセッサ部100で処理す
るデータはメモリ822にライトし、プロセッサ801
で処理するデータはメモリ802にライトする。 (2)FIFO I/F820は、メモリ822中のデ
ータを転送バス経由でプロセッサ100中のプロセッサ
内部メモリに転送する。このデータに対して、プロセッ
サ100で演算処理すると共に、結果を次段のFIFO
109′へ出力する。この動作と並列に、FIFO I
/F821は、メモリ802中のデータを転送バス経由
でプロセッサ801中のプロセッサ内部メモリに転送す
る。このデータに対して、プロセッサ801で演算処理
すると共に、結果を次のFIFO(815′)へ出力す
る。以上の動作(2)は、上記(1)と並列に実行され
る。 (3)以後、同様の動作を繰り返す。以上の構成におい
て、プロセッサが3個以上の場合も同様に構成できる。
【0071】また、入力側のFIFOが2つになった場
合の構成を図19に示す。尚、図でMUL1、2はマル
チプレクサ群(804等)を示す。これも図8に関連す
る。この動作を以下に説明する。 (1)FIFO I/F820は、FIFO109に送
られてきたデータのうち、プロセッサ100で処理する
データはメモリ822にライトし、プロセッサ801で
処理するデータはメモリ802にライトする。FIFO
I/F821は、FIFO815に送られてきたデー
タのうち、プロセッサ100で処理するデータはメモリ
822にライトし、プロセッサ801で処理するデータ
はメモリ802にライトする。 (2)FIFO I/F820は、メモリ822中のデ
ータを転送バス経由でプロセッサ100中のプロセッサ
内部メモリに転送する。このデータに対して、プロセッ
サ100で演算処理すると共に、結果を次段のFIFO
(109′)へ出力する。この動作と並列に、FIFO
I/F821は、メモリ802中のデータを転送バス
経由でプロセッサ801中のプロセッサ内部メモリに転
送する。このデータに対して、プロセッサ801で演算
処理すると共に、結果を次段のFIFO(815′)へ
出力する。以上の動作(2)は、上記(1)と並列に実
行される。 (3)以後、同様の動作を繰り返す。
【0072】複数のFIFOからの入力を1つのプロセ
ッサで処理し、次のFIFOへ出力することが必要な場
合を図20を利用して説明する。これは図9に関連す
る。図20は2つの入力FIFO109、905からの
データを1つのプロセッサ100で処理し、次のFIF
Oへ出力する場合である。図18において、プロセッサ
100と示した部分は、図14または図16において、
プロセッサ部と示した部分である。また、メモリ91
2、913は、図18に示したメモリと同様、リードポ
ート(RD)とライトポート(WT)とを独立に有する
2ポートRAMであり、それぞれ独立にアドレスポー
ト、データポートを有する。従って、リード動作と、ラ
イト動作とを並列に処理可能である。図20の動作を以
下に説明する。 (1)FIFO I/F910は、FIFO109に送
られてきたデータをメモリ912にライトする。 (2)FIFO I/F911は、FIFO905に送
られてきたデータをメモリ913にライトする。この動
作(2)は、上記(1)と並列に実行される。 (3)FIFO I/F910は、メモリ912、91
3中のデータのうち、プロセッサ100で処理されるデ
ータを転送バス経由でプロセッサ100中のプロセッサ
内部メモリに転送する。このデータに対して、プロセッ
サ100で演算処理すると共に、結果を次のFIFO
(109′)へ出力する。 (4)以後、同様の動作を繰り返す。以上の構成におい
て、入力側FIFO数が3以上の場合も同様に構成でき
る。
【0073】また、プロセッサ部が2つになった場合の
構成を、図21に示す。これも図9に関連する。その場
合の動作を以下に説明する。 (1)FIFO I/F910は、FIFO109に送
られてきたデータをメモリ912にライトする。 (2)FIFO I/F911は、FIFO905に送
られてきたデータをメモリ913にライトする。この動
作(2)は、上記(1)と並列に実行される。 (3)FIFO I/F910は、メモリ912、91
3中のデータのうち、プロセッサ100で処理されるデ
ータを転送バス経由でプロセッサ100中のプロセッサ
内部メモリに転送する。このデータに対して、プロセッ
サ100で演算処理すると共に、結果を次段のFIFO
(109′)へ出力する。FIFO I/F911は、
メモリ912、913中のデータのうち、プロセッサ8
01で処理されるデータを転送バス経由でプロセッサ8
01中のプロセッサ内部メモリに転送する。このデータ
に対して、プロセッサ801で演算処理すると共に、結
果を次段のFIFO(905′)へ出力する。 (4)以後、同様の動作を繰り返す。
【0074】
【発明の効果】本発明によれば、データ転送を高速に行
いつつ、これと並行してこのデータを用いた計算を高速
に処理することができるデータ処理装置が提供できる。
特に、高速に入ってくる多量のデータに対し、高負荷の
演算処理を行うことができるデータ処理装置が提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるデータ処理装置の構成例を示すブ
ロック図である。
【図2】プロセッサの構成例を示す図である。
【図3】プロセッサの別の構成例を示す図である。
【図4】内部メモリの構成例を示す図である。
【図5】内部メモリの別の構成例を示す図である。
【図6】メモリ及びメモリ制御部の構成例を示す図であ
る。
【図7】メモリ及びメモリ制御部の別の構成例を示す図
である。
【図8】本発明になるデータ処理装置の別の構成例を示
すブロック図である。
【図9】本発明になるデータ処理装置のさらに別の構成
例を示すをブロック図である。
【図10】FIFOからメモリへのデータ転送時におけ
るデータのアドレス配置の変換例を示す図である。
【図11】図1のデータ処理装置におけるデータ処理の
タイミングチャートの一例を示す図である。
【図12】図1のデータ処理装置において演算処理部を
パイプライン化したときのデータ処理のタイミングチャ
ートの一例を示す図である。
【図13】図5の内部メモリ及び図7のメモリ制御部を
用いたときのデータ処理のタイミングチャートの一例を
示す図である。
【図14】図3に対応する例で、プロセッサをDSPと
した場合の構成及びデータの流れを示す図である。
【図15】そのデータ処理チャートである。
【図16】図2に対応する例で、プロセッサを独自プロ
セッサとした場合の構成及びデータの流れを示す図であ
る。
【図17】そのデータ処理チャートである。
【図18】図8に対応する例図である。
【図19】図8に対応する例図である。
【図20】図9に対応する例図である。
【図21】図9に対応する例図である。
【符号の説明】
100、100′、801 プロセッサ 102、102′ 内部メモリ 103 演算処理ユニット 107A、107B、401、402、502、71
4、802、822、912、913 メモリ 109、905 FIFOメモリ 115、115′ データ処理装置 202 バス 204 プログラムメモリ 504、505、703、823、825、915、9
17 ライトポート 506、704、824、826、914、916 リ
ードポート 600、602 DMA
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 15/167 G06F 15/167 H (72)発明者 山本 健次郎 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 池 勝久 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 丹沢 洋 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 (72)発明者 進藤 浩太郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 (72)発明者 増田 俊也 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 (72)発明者 岡村 拓也 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 (72)発明者 橋本 康広 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 Fターム(参考) 5B045 BB35 BB37 DD01 5B060 AC07 CA05 CA14 CB01 5B077 AA23 DD04 MM02 NN04

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを受けとるFIFOメモリ
    と、リード/ライトの同時アクセスが可能なメモリ装置
    と、プログラムメモリ、演算処理ユニット、及びリード
    /ライトの同時アクセス可能な内部メモリ装置を有した
    プロセッサと、前記FIFOメモリのデータを前記メモ
    リ装置へ転送する第1の転送手段と、この手段によるデ
    ータ転送と並列に既に前記メモリ装置へ転送されている
    データを前記演算処理ユニットの処理単位データごとに
    順次前記内部メモリ装置へ転送する第2の転送手段と、
    を備えるとともに、 前記演算処理ユニットは、前記第2の転送手段により1
    つの処理単位データが前記内部メモリ装置へ転送される
    のと並列に既に転送されている処理単位データを前記内
    部メモリ装置から読み出して演算処理を実行するように
    構成されたことを特徴とするデータ処理装置。
  2. 【請求項2】 前記第2の転送手段による前記内部メモ
    リ装置へのデータ転送の経路と、前記演算処理ユニット
    が前記プログラムメモリを読み出す経路とは分離されて
    いることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装
    置。
  3. 【請求項3】 前記メモリ装置は、2つのユニットメモ
    リと、その一方のユニットメモリへのライトアクセスと
    他方のユニットメモリへのリードアクセスとを同時に行
    うアクセス制御手段とから成ることを特徴とする請求項
    1に記載のデータ処理装置。
  4. 【請求項4】 前記メモリ装置は、リードアクセスとラ
    イトアクセスが同時に可能な2ポートメモリであること
    を特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。
  5. 【請求項5】 前記内部メモリ装置は、2つの内部ユニ
    ットメモリと、その一方の内部ユニットメモリへのライ
    トアクセスと他方の内部ユニットメモリへのリードアク
    セスとを同時に行うアクセス制御手段とから成ることを
    特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。
  6. 【請求項6】 前記内部メモリ装置は、リードアクセス
    とライトアクセスが同時に可能な2ポートメモリである
    ことを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。
  7. 【請求項7】 前記第1の転送手段は、前記FIFOメ
    モリのデータを前記演算処理ユニットの処理単位データ
    ごとにまとまったアトレスに配置されるように前記メモ
    リ装置へ転送する機能を有することを特徴とする請求項
    1に記載のデータ処理装置。
  8. 【請求項8】 入力データを受けとるFIFOメモリ
    と、それぞれがリード/ライトの同時アクセスが可能な
    第1及び第2の2ポートメモリ装置と、それぞれがプロ
    グラムメモリ、演算処理ユニット、及びリード/ライト
    の同時アクセス可能な内部メモリ装置を有した第1及び
    第2のプロセッサと、前記FIFOメモリのデータの内
    の前記第1のプロセッサで処理されるデータを前記第1
    のメモリ装置へ転送し前記第2のプロセッサで処理され
    るデータを前記第2のメモリ装置へ転送する第1の転送
    手段と、この手段によるデータ転送と並列に既に前記第
    1のメモリ装置に転送されているデータを前記第1のプ
    ロセッサの演算処理ユニットの処理単位データごとに順
    次前記第1のプロセッサの内部メモリ装置へ転送する第
    2の転送手段と、前記第1の転送手段によるデータ転送
    と並列に既に前記第2のメモリ装置に転送されているデ
    ータを前記第2のプロセッサの演算処理ユニットの処理
    単位データごとに順次前記第2のプロセッサの内部メモ
    リ装置へ転送する第3の転送手段と、を備えるととも
    に、 前記第1及び第2の演算処理ユニットは、前記第2及び
    第3の転送手段により1つの処理単位データが前記内部
    メモリ装置へ転送されるのと並列に既に転送されている
    処理単位データを前記内部メモリ装置から読み出して演
    算処理を実行するように構成されたことを特徴とするデ
    ータ処理装置。
  9. 【請求項9】 入力データを受けとる第1及び第2のF
    IFOメモリと、それぞれがリード/ライトの同時アク
    セスが可能な第1及び第2の2ポートメモリ装置と、プ
    ログラムメモリ、演算処理ユニット、及びリード/ライ
    トの同時アクセス可能な内部メモリ装置を有したプロセ
    ッサと、前記第1のFIFOメモリのデータを前記第1
    のメモリ装置へ転送する第1の転送手段と、この手段に
    よるデータ転送と並列に前記第2のFIFOメモリのデ
    ータを前記第2のメモリ装置へ転送する第2の転送手段
    と、前記第1及び第2の転送手段によるデータ転送と並
    列に既に前記第1及び第2のメモリ装置へ転送されてい
    るデータを前記演算処理ユニットの処理単位データごと
    に順次前記内部メモリ装置へ転送する第3の転送手段
    と、を備えるとともに、 前記演算処理ユニットは、前記第3の転送手段により1
    つの処理単位データが前記内部メモリ装置へ転送される
    のと並列に既に転送されている処理単位データを前記内
    部メモリ装置から読み出して演算処理を実行するように
    構成されたことを特徴とするデータ処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008158836A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Fuji Xerox Co Ltd 画像処理装置
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WO2023125448A1 (zh) * 2021-12-30 2023-07-06 声龙(新加坡)私人有限公司 工作量证明运算方法、工作量证明芯片及上位机

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