JP2002245025A - データ駆動型情報処理装置 - Google Patents
データ駆動型情報処理装置Info
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- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
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Abstract
内部処理を行なう。 【解決手段】 パケット生成部17は、発生させた複数
のクロックを分周して異なる周波数のクロックを生成
し、何れかの周波数を選択し、選択されたクロックレー
トによって行先情報およびデータを設定し、その設定結
果を格納したデータパケットを生成する。入出力制御部
11は、パケット生成部17によって生成されたデータ
パケットを取り込んで、行先情報に応じてプログラム記
憶部12あるいはデータメモリインターフェース部15
に送出する。その結果、外部のクロックに依存せずに所
定の周波数で内部処理を実行でき、外部クロックが遅い
場合には、高レートの周波数で情報を内部処理すること
ができる。逆に、外部クロックが速くて内部で処理しき
れない場合には、低レートの周波数で情報を内部処理し
て処理時間を確保できる。
Description
処理等を行なうデータ駆動型情報処理装置に関する。
ログラムとして種々の命令が予めプログラムメモリに記
憶されている。そして、プログラムカウンタによって上
記プログラムメモリのアドレスが逐次指定されることに
よって命令が順次読み出され、その読み出された命令が
実行されるようになっている。
グラムカウンタによる逐次的な命令の実行という概念を
持たない非ノイマン型計算機の一種である。このような
データ駆動型情報処理装置には、命令の並列処理を基本
としたアーキテクチャが採用される。上記データ駆動型
情報処理装置においては、演算の対象となるデータが揃
い次第、命令の実行が可能となる。そして、この揃った
データによって複数の命令が同時に駆動されるため、上
記データの自然な流れに従って並列的にプログラムが実
行される。そのために、演算の所要時間が大幅に短縮す
ると見なされている。
における構成の一例を示すブロック図である。また、図
6は、図5に示すデータ駆動型情報処理装置によって処
理されるデータパケットのフィールド構成の一例を示す
図である。
ルド,命令フィールドおよびデータフィールドを含んで
構成されている。上記行先フィールドにはデータメモリ
情報とノード情報とが格納され、上記命令フィールドに
は命令情報が格納され、上記データフィールドにはオペ
ランドデータが格納される。ここで、上記データメモリ
情報は、図5に示すデータメモリ6のアドレス指定に用
いられる情報である。また、上記ノード情報は、データ
フロープログラムを読み出す際のアドレス指定に用いら
れる情報である。
装置は、入出力制御部1,プログラム記憶部2,対データ
検出部3,演算処理部4,データメモリインターフェース
部5およびデータメモリ6を含んで構成されている。
れたデータパケットを合流させて順序よく次々と送り出
す入力制御機能と、演算処理部4から入力されたデータ
パケットを付された行先情報に応じた行先に出力する出
力制御機能とを有している。
ようなデータフロープログラムが記憶されている。そし
て、プログラム記憶部2は、入出力制御部1から入力さ
れたデータパケットにおける行先フィールドのノード情
報に基づくアドレス指定によって、データフロープログ
ラムから行先情報7と命令情報8との組を一組読み出
す。そして、それらの情報を当該データパケットの行先
フィールドおよび命令フィールドに格納し、当該データ
パケットを対データ検出部3に出力する。尚、命令情報
8には、演算処理部4に対するものとデータメモリイン
ターフェース部5に対するものとがある。
記憶部2から入力されるデータパケットの待合わせを行
なう。すなわち、対データ検出部3は、同じ行先情報を
有する2つのデータパケットを検出する。そして、一方
のデータパケットのオペランドデータ(データフィール
ドの内容)を他方のデータパケットのデータフィールド
に書き加えた後、上記他方のデータパケットを出力する
のである。演算処理部4は、対データ検出部3から入力
されたデータパケットの命令情報に基づく演算を実行
し、その結果を当該データパケットの上記データフィー
ルドに格納し、当該データパケットを入出力制御部1に
出力する。
は、上記入出力制御部1から入力されたデータパケット
の命令情報に基づいて、データメモリ6に対して読み書
きを実行する。その結果、データメモリ6には、データ
パケットにおけるデータフィールドの内容が記憶される
のである。尚、その際におけるデータメモリインターフ
ェース部5によるデータメモリ6のアドレス指定には、
データパケットにおける行先フィールドのデータメモリ
情報が用いられるのである。
来のデータ駆動型情報処理装置には、以下のような問題
がある。すなわち、上記データ駆動型情報処理装置は、
外部から入出力制御部1にデータパケットが入力される
と、このデータパケットの命令情報に基づく演算の実行
や、データメモリ6への読み書きの実行を行なうように
構成されている。したがって、外部からのデータパケッ
トの入力が必ず必要であり、外部のクロックに依存して
データパケットを処理することになる。
で動作するプログラムカウンタによって、プログラムの
命令が順次実行される。ところが、データ駆動型情報処
理装置においては、プログラムカウンタによる逐次的な
命令の実行という概念が存在せず、データによって複数
の命令が同時に駆動され、データの自然な流れに従って
並列的にプログラムが実行される。したがって、動作レ
ートは、プロセス等のLSI(大規模集積回路)の性能に
依存することになる。
部からのデータパケット入力周波数とは異なる一定の周
波数で内部処理を行いたい場合がある。例えば、画像処
理において、処理したい原画データが既にデータメモリ
6に格納されており、あとはデータ駆動型情報処理装置
内でのみ演算処理を行うことが可能な場合等である。
駆動型情報処理装置においては、そのような場合であっ
ても外部のクロックに依存してデータパケットを処理す
るようになっているために、外部からのデータパケット
の入力周波数が上記原画データの処理周波数より速すぎ
る場合には処理しきれないと言う問題がある。逆に、外
部からのデータパケットの入力周波数が処理周波数より
遅い場合には、動作レートが不必要に低くなってしまう
と言う問題がある。
ータパケットの入力周波数に拘らず一定の周波数で内部
処理することが可能なデータ駆動型情報処理装置を提供
することにある。
め、この発明は、データ記憶手段と,複数組の行先情報
と命令情報との組を含むデータフロープログラムから次
の行先情報および命令情報を読み出してパケットに書き
込むプログラム記憶手段と,同じ行先情報を有する2つ
のパケットのデータを1つのパケットにまとめる対デー
タ検出手段と,上記パケットに書き込まれた命令情報に
従って演算処理を行なう演算処理手段を有して,外部か
ら入力された上記パケットと上記データフロープログラ
ムとに基づいて情報処理を行うデータ駆動型情報処理装
置において、発振手段を有して,上記発振手段の発振レ
ートでパケットを生成するパケット生成手段を備えたこ
とを特徴としている。
って、データ駆動型情報処理装置内で独自の発振レート
でパケットが生成される。したがって、外部からのパケ
ットの入力周波数とは異なる独自の周波数で、情報処理
を行なうことが可能になる。
駆動型情報処理装置において、上記発振手段は複数の周
波数で発振可能になっており、上記パケット生成手段
は,上記複数の発振周波数から1つの発振周波数を選択
して設定する周波数設定手段を備えていることを特徴と
している。
段の周波数設定手段によって複数の発振周波数から1つ
の発振周波数が設定され、その設定周波数に基づく発振
レートでパケットが生成される。したがって、処理内容
に応じた発振レートで上記パケットを生成することが可
能となる。
駆動型情報処理装置において、上記パケット生成手段
は、生成するパケットに書き込む上記行先情報を設定す
る行先設定手段を備えていることを特徴としている。
設定されているパケットが生成される。したがって、後
のデータ駆動型情報処理装置での処理が簡略化される。
のデータ駆動型情報処理装置において、上記行先設定手
段は、上記行先情報としてインクリメント値を設定する
ようになっていることを特徴としている。
いて画素やフレーム等を順次選択する場合の行先のよう
に順次インクリメントされる行先情報が、生成するパケ
ットに予め設定される。
駆動型情報処理装置において、上記パケット生成手段
は、生成するパケットに書き込むデータを設定するデー
タ設定手段を備えていることを特徴としている。
れているパケットが生成される。したがって、後のデー
タ駆動型情報処理装置での処理が簡略化される。
のデータ駆動型情報処理装置において、上記データ設定
手段は、上記データとして固定値もしくは所定単位毎に
変化する値を設定するようになっていることを特徴とし
ている。
いて一定の背景や複数のブロックで変化する背景の画像
データのように固定のデータあるいは所定単位(例えば
所定数のパケット)毎に変化するデータが、生成するパ
ケットに予め設定される。
態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態のデー
タ駆動型情報処理装置におけるブロック図である。本デ
ータ駆動型情報処理装置は、入出力制御部11,プログ
ラム記憶部12,対データ検出部13,演算処理部14,
データメモリインターフェース部15,データメモリ1
6およびパケット生成部17で概略構成される。ここ
で、プログラム記憶部12,対データ検出部13,演算処
理部14,データメモリインターフェース部15および
データメモリ16は、図5における従来のデータ駆動型
情報処理装置におけるプログラム記憶部2,対データ検
出部3,演算処理部4,データメモリインターフェース部
5およびデータメモリ6と同様に動作する。
な構成を有しており、図5における入出力制御部1の構
成を、パケット生成部17によって生成されたパケット
データが入力できるように拡張したものである。
力されたデータパケットとデータメモリインターフェー
ス部15からのデータパケットとを合流させて分岐部2
2に送出する。分岐部22は、入力されたデータパケッ
トを、当該データパケットにおける行先フィールドの情
報に応じて合流部23または合流部27に送出する。合
流部23は、分岐部22からのデータパケットとパケッ
ト生成部17からのデータパケットとを合流させて合流
部24に送出する。
データパケットと内部データバッファ部25からのデー
タパケットとを合流させて、プログラム記憶部12へ送
出する。分岐部26は、演算処理部14からのデータパ
ケットを、当該データパケットにおける行先フィールド
の情報に応じて内部データバッファ部25または合流部
27に送出する。合流部27は、分岐部22,26から
のデータパケットを合流させて分岐部28に出力する。
分岐部28は、入力されたデータパケットを、当該デー
タパケットにおける行先フィールドの情報に応じてデー
タメモリインターフェース部15または外部に出力す
る。
図3に図を示す。また、図4は、パケット生成部17に
よって生成されるデータパケットのフィールド構成の一
例を示す図である。尚、パケット生成部17によって生
成されるデータパケットのフィールド構成は、外部から
入力されるデータパケットのフィールド構成(図6)と同
様である。
いては、データパケットの生成レートを最適化できるよ
うに、複数(例えば、図3においては4個)のクロック発
生器31および分周器32を設けておき、夫々のクロッ
ク発生器31からのクロックに基づいて互いに異なる周
波数のクロックを生成し、その中から適宜にクロック周
波数を選択できるようにしている。尚、クロック発生器
31は、例えばPLL(位相ロックループ)回路等で構成
される。各分周器32は、対応するクロック発生器31
で発生されたクロックを分周して互いに異なる周波数の
クロックを生成する。すなわち、本実施の形態において
は、複数のクロック発生器31と複数の分周器32とで
上記発振手段を構成するのである。
び分周器32を複数並列に配置した例であるが、必ずし
もその必要はなく、1つのクロック発生器と1つの分周
器とによって構成してもよい。その場合には、例えばク
ロック発生器(PLL回路)の発振周波数設定電圧を変え
る等によって、発振周波数を変更可能に構成するのであ
る。
構成された選択回路であり、複数の分周器32からのク
ロックの1つを選択して出力する。その際における周波
数設定部33による選択方法は特に限定するものではな
く、外部からの入力もしくはプログラム記憶部12で設
定されたパラメータによって設定するように構成すれば
よい。
び周波数設定部33は、既存の技術で構成することが可
能である。
定部33によって選択されたクロックレートによって、
データパケットの行先フィールド36とデータフィール
ド38との値を設定する。但し、ここで設定する値は、
本格的なあるいは複雑なものではなく、固定値やインク
リメント値やデクレメント値等のような簡単な値を設定
するものである。
ては、インクリメント値を設定するのが望ましい。これ
は、画像処理の場合には、一般的にフレーム内の画素や
フレーム等を順次選択して演算処理等を行うことが多い
ために、データパケット生成時に予め行先フィールド3
6の値をインクリメント値に設定しておけば、後のデー
タ駆動型情報処理装置での処理では上記設定されたイン
クリメント値をそのまま使用することができ、処理を簡
略化できるのである。
ては、固定値や所定単位毎に変化する値を設定するのが
望ましい。例えば、画像処理の場合には、画面の背景や
嵌め込み画面の背景が一定(背景が全面黒等)であれば、
データパケット生成時に予めデータフィールド38の値
を固定値(一定の画像データ)に設定しておく。あるい
は、背景が複数のブロックで変化する等の簡単な模様で
あれば、固定値とインクリメント値とを組み合わせてデ
ータフィールド38の値を設定しておく。これによっ
て、後のデータ駆動型情報処理装置での処理では、特に
変更がなければ上記設定された値をそのまま使用するこ
とができ、処理を簡略化できるのである。
令フィールド37の値の設定は、後にプログラム記憶部
12によって設定されるので不用である。
生数を設定すると共に、周波数設定部33によって選択
されたクロックレートによって行先/データ設定部34
から送出されてくる行先フィールド36の値とデータフ
ィールド38の値とを格納したデータパケットを生成し
て、入出力制御部11へ出力する。その際における上記
発生数の設定方法は特に限定するものではないが、プロ
グラム記憶部12で設定されたパラメータによって設定
するように構成すればよい。そうすることによって、上
記設定数だけデータパケットが生成されることになる。
7を設けることによって、例えば、原画データがデータ
メモリ16に格納されている場合、パケット生成部17
によって原画の画素数分のパケットを生成させ、データ
メモリ16に格納されている原画データに対して演算処
理を実行し、その実行結果をデータメモリ16に格納す
る。そして、その後に、上記画像処理用のデータパケッ
トを消滅させることができる。こうすることによって、
上記画像処理用のデータパケットの動作レートを外部の
クロックレートよりも上げることによって、画素数に応
じてデータパケット数が増加しても処理レートが落ちる
ことはなく、本データ駆動型情報処理装置の内部で設定
した周波数に応じて画像の演算処理を行なうことができ
るのである。
は、入出力制御部11,プログラム記憶部12,対データ
検出部13,演算処理部14,データメモリインターフェ
ース部15およびデータメモリ16を有して、外部から
入力されたデータパケットに関して、 ・データメモリインターフェース部15によって、デー
タメモリ16に対してオペランドデータの読み書きを行
なう ・プログラム記憶部12によって、記憶しているデータ
フロープログラムから行先情報および命令情報を読み出
してデータパケットに書き込む ・対データ検出部13によって、行先情報が同じ2つの
データパケットのうち一方のオペランドデータを他方の
オペランドデータに書き加えて上記他方を出力する ・演算処理部14によって、命令情報を実行して演算結
果をデータフィールドに書き込む 動作を行うデータ駆動型情報処理装置に、パケット生成
部17を設けている。
て、内蔵する複数のクロック発生器31で発生されたク
ロックを対応する分周器32で分周して、互いに異なる
周期のクロックを生成し、生成された複数の周波数のク
ロックの何れかを周波数設定部33で選択する。さら
に、行先/データ設定部34によって、上記選択された
クロックレートによってデータパケットの行先フィール
ド36およびデータフィールド38の値を設定し、発生
数設定部35によって、その設定結果を格納したデータ
パケットを生成する。そして、こうして生成されたデー
タパケットは、入出力制御部11に取り込まれて処理さ
れるようにしている。
に格納された原画データに対してパケット生成部17に
よって(つまりデータ駆動型情報処理装置内で)生成され
たデータパケットを用いて画像処理を行うことによっ
て、外部のクロックに依存せずに一定の周波数で画像処
理を実行することができる。その結果、上記画像処理用
のデータパケットの動作レートを外部のクロックレート
よりも上げることによって、データパケット数が増加し
ても処理レートを落とすことなく画像の演算処理を行な
うことが可能になるのである。
ータ設定部34は、行先フィールド36の値としてイン
クリメント値を設定することによって、例えば画像処理
において画素やフレーム等を順次選択する場合の行先の
ように順次インクリメントされる行先フィールド36の
値を、生成するデータパケットに予め設定することがで
きる。その場合には、後のデータ駆動型情報処理装置で
の処理を簡略化することができるのである。
ータ設定部34は、データフィールド38の値として固
定値あるいは所定単位毎に変化する値を設定することに
よって、例えば画像処理の場合における一定の背景や複
数のブロックで変化する背景等の簡単な模様の画像デー
タのように固定あるいは所定単位(例えば所定数のパケ
ット)毎に変化するデータフィールド86の値を、生成
するデータパケットに予め設定することができる。その
場合には、後のデータ駆動型情報処理装置での処理を簡
略化することができるのである。
たデータパケットは、演算処理部14での演算あるいは
データメモリ16への書き込み等の処理が終了した後に
消滅される。こうして、処理を終った不要なデータパケ
ットが削除される。
ット生成部17によって生成されたデータパケットは、
入出力制御部11における分岐部22と合流部24との
間で合流するようになっている。しかしながら、パケッ
ト生成部17からのデータパケットの合流位置は、特に
上述の位置に限定するものではなく、処理内容によって
は他の位置で合流するようにしても差し支えない。ま
た、合流位置を処理内容に応じて切り換え可能に構成し
てもよい。
成は、図4および図6に示す構成に限定するものではな
い。例えば、データフィールドを複数に分割しても差し
支えない。
ータ駆動型情報処理装置は、発振手段の発振レートでパ
ケットを生成するパケット生成手段を備えたので、外部
からのデータパケットの入力周波数に拘らず、換言すれ
ば外部のクロックに依存せずに独自のクロックレートで
内部的に情報処理を行なうことができる。
数が遅い場合には、内部で設定した周波数に同期して高
レートの周波数で情報を処理することができる。逆に、
外部からのパケット入力周波数が速くて処理しきれない
場合には、内部で設定した周波数に同期して低レートの
周波数で情報を処理することによって、処理時間を確保
することができる。
理装置は、上記発振手段を複数の周波数で発振可能に成
し、上記パケット生成手段の周波数設定手段によって上
記複数の発振周波数から1つの発振周波数を選択して設
定するようにしたので、処理内容に応じた発振レートで
上記パケットを生成することできる。
理装置は、上記パケット生成手段の行先設定手段によっ
て、生成するパケットに書き込む上記行先情報を設定す
るので、上記行先情報が予め設定されたパケットを生成
することができる。したがって、後のデータ駆動型情報
処理装置での処理を簡略化できるのである。
理装置は、上記行先設定手段を、上記行先情報としてイ
ンクリメント値を設定するように成したので、例えば画
像処理において画素やフレーム等を順次選択する場合の
行先のように順次インクリメントされる行先情報を、生
成するパケットに予め設定することができる。
理装置は、上記パケット生成手段のデータ設定手段によ
って、生成するパケットに書き込むデータを設定するの
で、上記データが予め設定されたパケットを生成するこ
とができる。したがって、後のデータ駆動型情報処理装
置での処理を簡略化することができるのである。
理装置は、上記データ設定手段を、上記データとして固
定値もしくは所定単位毎に変化する値を設定するように
成したので、例えば画像処理において一定の背景や複数
のブロックで変化する背景の画像データのように固定の
データあるいは所定単位(例えば所定数のパケット)毎に
変化するデータを、生成するパケットに予め設定するこ
とができる。
ック図である。
ック図である。
ロック図である。
のフィールド構成を示す図である。
ロック図である。
タパケットのフィールド構成を示す図である。
記憶されたデータフロープログラムを示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 データ記憶手段と、複数組の行先情報と
命令情報との組を含むデータフロープログラムから次の
行先情報および命令情報を読み出してパケットに書き込
むプログラム記憶手段と、同じ行先情報を有する2つの
パケットのデータを1つのパケットにまとめる対データ
検出手段と、上記パケットに書き込まれた命令情報に従
って演算処理を行なう演算処理手段を有して、外部から
入力された上記パケットと上記データフロープログラム
とに基づいて情報処理を行うデータ駆動型情報処理装置
において、 発振手段を有して、上記発振手段の発振レートでパケッ
トを生成するパケット生成手段を備えたことを特徴とす
るデータ駆動型情報処理装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のデータ駆動型情報処理
装置において、 上記発振手段は複数の周波数で発振可能になっており、 上記パケット生成手段は、上記複数の発振周波数から1
つの発振周波数を選択して設定する周波数設定手段を備
えていることを特徴とするデータ駆動型情報処理装置。 - 【請求項3】 請求項1あるいは請求項2に記載のデー
タ駆動型情報処理装置において、 上記パケット生成手段は、生成するパケットに書き込む
上記行先情報を設定する行先設定手段を備えていること
を特徴とするデータ駆動型情報処理装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のデータ駆動型情報処理
装置において、 上記行先設定手段は、上記行先情報としてインクリメン
ト値を設定するようになっていることを特徴とするデー
タ駆動型情報処理装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4の何れか一つに記
載のデータ駆動型情報処理装置において、 上記パケット生成手段は、生成するパケットに書き込む
データを設定するデータ設定手段を備えていることを特
徴とするデータ駆動型情報処理装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載のデータ駆動型情報処理
装置において、 上記データ設定手段は、上記データとして固定値もしく
は所定単位毎に変化する値を設定するようになっている
ことを特徴とするデータ駆動型情報処理装置。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項6の何れか一つに記
載のデータ駆動型情報処理装置において、 上記パケット生成手段で生成されたパケットは、書き込
まれた命令情報に応じた処理が終了した後に消滅するよ
うになっていることを特徴とするデータ駆動型情報処理
装置。
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