JP2002342306A - ベクトル処理装置のルーティングアドレス生成方式 - Google Patents
ベクトル処理装置のルーティングアドレス生成方式Info
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Abstract
ら変更することにより、2飛びメモリアクセスおよび2
のn乗飛びメモリアクセスの性能を向上させる。 【解決手段】アダー部4は、ベクトル演算部1から送ら
れてくる先頭要素アドレスと要素間距離との加算によっ
てベクトル要素毎のリクエストのメモリアクセスアドレ
スを生成する。ルーティングアドレス生成部5は、各ベ
クトル要素毎に、メモリアクセスアドレスの一部である
ルーティングアドレスの1ビットとメモリアクセスアド
レスのルーティングアドレス以外の1ビットとの排他的
論理和をとり、ルーティングアドレスの1ビットと置き
換えて新たなルーティングアドレスとする。競合調停部
6は、新たなルーティングアドレスに従って主記憶部2
と接続する各接続ポート毎にリクエストの競合調停を行
い、クロスバ部7は、競合調停に従ってベクトル要素毎
のリクエストを各接続ポートに出力する。
Description
関し、特にベクトル処理装置のルーティングアドレス生
成方式に関する。
クセスアドレスの一部をルーティングアドレスとして選
択し、主記憶部のメモリバンクとの接続ポートを決定し
ていた。
である場合、図10に示すように、メモリアクセスアド
レスの下位3ビットをルーティングアドレスとして選択
し、接続ポートを決定していた。このようなルーティン
グアドレスの生成方法は、メモリアクセスアドレスの、
8を法とする剰余(mod8)をルーティングアドレス
として選択する方法であり、インターリーブ方式と呼ば
れている。このインターリーブ方式によれば、接続ポー
ト毎のメモリアクセスアドレスの割り付け(メモリマッ
ピング)が、図11に示すように、固定的に行われる。
頭要素アドレス0,要素間距離2のデータ転送リクエス
ト(以下、単にリクエストと略記する)があったとする
と、従来のインターリーブ方式では、各ベクトル要素v
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7に対し
て、メモリアクセスアドレス0,2,4,6,8,1
0,12,14がそれぞれ生成され、各ベクトル要素v
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7毎のル
ーティングアドレスは8を法とする剰余(mod8)で
ある0,2,4,6,0,2,4,6となる。このた
め、各ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v
5,v6,v7毎の接続ポートは、図12に示すよう
に、♯0,♯2,♯4,♯6,♯0,♯2,♯4,♯6
となり、ベクトル要素v0,v1,v2,v3とベクト
ル要素v4,v5,v6,v7とはそれそれ同じ接続ポ
ート♯0,♯2,♯4,♯6で主記憶部と接続される。
よって、リクエストの競合調停が行われ、たとえば、ベ
クトル要素v0,v1,v2,v3のメモリアクセスア
ドレス0,2,4,6のリクエストが選択され、ベクト
ル要素v4,v5,v6,v7のメモリアクセスアドレ
ス8,10,12,14のリクエストは待たされ、性能
の低下が生じていた。
頭要素アドレス0,要素間距離4のリクエストがあった
とすると、従来のインターリーブ方式では、各ベクトル
要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7
に対して、メモリアクセスアドレス0,4,8,12,
16,20,24,28がそれぞれ生成され、各ベクト
ル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v
7毎のルーティングアドレスは8を法とする剰余(mo
d8)である0,4,0,4,0,4,0,4となる。
このため、各ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v
4,v5,v6,v7毎の接続ポートは、図13に示す
ように、♯0,♯4,♯0,♯4,♯0,♯4,♯0,
♯4となり、ベクトル要素v0,v2,v4,v6は同
じ接続ポート♯0で主記憶部と接続され、ベクトル要素
v1,v3,v5,v7は同じ接続ポート♯4で主記憶
部と接続される。よって、リクエストの競合調停が行わ
れ、たとえば、ベクトル要素v0,v1のメモリアクセ
スアドレス0,4のリクエストが選択され、ベクトル要
素v2,v3,v4,v5,v6,v7のメモリアクセ
スアドレス8,12,16,20,24,28のリクエ
ストは待たされ、性能の低下が生じていた。
先頭要素アドレス0,要素間距離16のリクエストがあ
ったとすると、従来のインターリーブ方式では、各ベク
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7に対して、メモリアクセスアドレス0,16,3
2,48,64,80,96,112がそれぞれ生成さ
れ、各ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v
5,v6,v7毎のルーティングアドレスは8を法とす
る剰余(mod8)である0,0,0,0,0,0,
0,0となる。このため、各ベクトル要素v0,v1,
v2,v3,v4,v5,v6,v7毎の接続ポート
は、図14に示すように、♯0,♯0,♯0,♯0,♯
0,♯0,♯0,♯0となり、各ベクトル要素v0,v
1,v2,v3,v4,v5,v6,v7は同じ接続ポ
ート♯0で主記憶部と接続される。よって、リクエスト
の競合調停が行われ、たとえば、ベクトル要素v0のメ
モリアクセスアドレス0のリクエストが選択され、ベク
トル要素v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7の
メモリアクセスアドレス16,32,48,64,8
0,96,112のリクエストは待たされ、性能の低下
が生じていた。
は、先頭要素アドレスおよび要素間距離を用いてリクエ
ストを行う際に、要素間距離がメモリアクセス単位の2
倍あるいは2のn(正整数)乗倍のとき(以下、2飛び
メモリアクセスあるいは2のn乗飛びメモリアクセスと
いう)、要素間距離がメモリアクセス単位の1倍のとき
(以下、連続メモリアクセスという)に比べて性能低下
が生じていて、性能低下を回避するためには主記憶部2
との接続ポートを増やすなどの大幅なハードウェア量の
増加が必要とされていた。
方式では、先頭要素アドレスおよび要素間距離を用いて
リクエストを行う際に、2飛びメモリアクセスは主記憶
部との接続ポートにおいて競合が発生してしまい、連続
メモリアクセスに比べて性能低下が生じるという問題点
があった。
0,虚数0,実数1,虚数1,…,実数m,虚数mの順
にメモリバンクに配置するが、このとき、複素数の総和
計算を行う場合、まず実数0〜実数mの和をとり、次に
虚数0〜虚数mの和をとるため、メモリアクセスは実数
0〜実数mをメモリバンクから取り出し、次に虚数0〜
虚数mをメモリバンクから取り出すため、2飛びメモリ
アクセスとなり、データ供給ネックとなって性能の低下
を引き起こしていた。
主記憶部との接続ポートにおいて競合が発生してしま
い、性能低下が生じるという問題点があった。
性能を向上させるベクトル処理装置のルーティングアド
レス生成方式を提供することにある。
メモリアクセスの性能を向上させるベクトル処理装置の
ルーティングアドレス生成方式を提供することにある。
43210に、不規則なアドレスを有するベクトル要素
を検出し、ベクトル要素のアドレス生成部への振り分け
の際に生じる不規則なアドレスを規則化するようにした
アドレス生成装置が開示されている。しかし、このアド
レス生成装置は、2飛びメモリアクセスまたは2のn乗
飛びメモリアクセスの性能を向上させるようにしたもの
ではなく、本発明とはその目的,構成および効果を異に
するものである。
置のルーティングアドレス生成方式は、ベクトル要素,
先頭要素アドレスおよび要素間距離を出力してリクエス
トを行うベクトル演算部と、同時並行処理を行うことが
可能な複数のメモリバンクから構成され複数の接続ポー
トを有する主記憶部と、前記ベクトル演算部と前記主記
憶部間で複数のリクエストを前記主記憶部に接続する各
接続ポート毎に独立にアクセス制御するメモリアクセス
制御部とを備えるベクトル処理装置において、前記メモ
リアクセス制御部が、ベクトル要素毎のリクエストのメ
モリアクセスアドレスを前記ベクトル演算部から送られ
てくる先頭要素アドレスと要素間距離との加算によって
生成するアダー部と、各ベクトル要素毎に、メモリアク
セスアドレスの一部であるルーティングアドレスの下位
1ビットとメモリアクセスアドレスのルーティングアド
レス以外の1ビットとの排他的論理和をとる排他的論理
和回路を備え、該排他的論理和回路の出力を前記ルーテ
ィングアドレスの下位1ビットと置き換えて新たなルー
ティングアドレスとするルーティングアドレス生成部
と、前記ルーティングアドレス生成部により生成された
ルーティングアドレスに従って前記主記憶部と接続する
各接続ポート毎にリクエストの競合調停を行う競合調停
部と、前記競合調停部の競合調停に従ってベクトル要素
毎のリクエストを各接続ポートに出力するクロスバ部と
を備えることを特徴とする。
ィングアドレス生成方式は、ベクトル要素,先頭要素ア
ドレスおよび要素間距離を出力してリクエストを行うベ
クトル演算部と、同時並行処理を行うことが可能な複数
のメモリバンクから構成され複数の接続ポートを有する
主記憶部と、前記ベクトル演算部と前記主記憶部間で複
数のリクエストを前記主記憶部に接続する各接続ポート
毎に独立にアクセス制御するメモリアクセス制御部とを
備えるベクトル処理装置において、前記メモリアクセス
制御部に、ベクトル要素毎のリクエストのメモリアクセ
スアドレスを前記ベクトル演算部から送られてくる先頭
要素アドレスと要素間距離との加算によって生成するア
ダー部と、各ベクトル要素毎に、メモリアクセスアドレ
スの一部であるルーティングアドレスの1つ以上のビッ
トとメモリアクセスアドレスのルーティングアドレス以
外の1ビットとの排他的論理和をとる1つ以上の排他的
論理和回路を備え、該1つ以上の排他的論理和回路の出
力を前記ルーティングアドレスの1つ以上のビットと置
き換えて新たなルーティングアドレスとするルーティン
グアドレス生成部と、前記ルーティングアドレス生成部
により生成されたルーティングアドレスに従って前記主
記憶部と接続する各接続ポート毎にリクエストの競合調
停を行う競合調停部と、前記競合調停部の競合調停に従
ってベクトル要素毎のリクエストを各接続ポートに出力
するクロスバ部とを備えることを特徴とする。
ティングアドレス生成方式は、ベクトル要素,先頭要素
アドレスおよび要素間距離を出力してリクエストを行う
ベクトル演算部と、同時並行処理を行うことが可能な複
数のメモリバンクから構成され複数の接続ポートを有す
る主記憶部と、前記ベクトル演算部と前記主記憶部間で
複数のリクエストを前記主記憶部に接続する各接続ポー
ト毎に独立にアクセス制御するメモリアクセス制御部と
を備えるベクトル処理装置において、前記メモリアクセ
ス制御部が、ベクトル要素毎のリクエストのメモリアク
セスアドレスを前記ベクトル演算部から送られてくる先
頭要素アドレスと要素間距離との加算によって生成する
アダー部と、各ベクトル要素毎に、メモリアクセスアド
レスの一部であるルーティングアドレスの1つ以上のビ
ットとメモリアクセスアドレスのルーティングアドレス
以外の複数ビットとの排他的論理和をとる1つ以上の排
他的論理和回路を備え、該1つ以上の排他的論理和回路
の出力を前記ルーティングアドレスの1つ以上のビット
と置き換えて新たなルーティングアドレスとするルーテ
ィングアドレス生成部と、前記ルーティングアドレス生
成部により生成されたルーティングアドレスに従って前
記主記憶部と接続する各接続ポート毎にリクエストの競
合調停を行う競合調停部と、前記競合調停部の競合調停
に従ってベクトル要素毎のリクエストを各接続ポートに
出力するクロスバ部とを有することを特徴とする。
ルーティングアドレス生成方式は、ベクトル要素,先頭
要素アドレスおよび要素間距離を出力してリクエストを
行うベクトル演算部と、同時並行処理を行うことが可能
な複数のメモリバンクから構成され複数の接続ポートを
有する主記憶部と、前記ベクトル演算部と前記主記憶部
間で複数のリクエストを前記主記憶部に接続する各接続
ポート毎に独立にアクセス制御するメモリアクセス制御
部とを備えるベクトル処理装置において、前記メモリア
クセス制御部が、ベクトル要素毎のリクエストのメモリ
アクセスアドレスを前記ベクトル演算部から送られてく
る先頭要素アドレスと要素間距離との加算によって生成
するアダー部と、各ベクトル要素毎に、メモリアクセス
アドレスの一部であるルーティングアドレスの1つ以上
のビットとメモリアクセスアドレスのルーティングアド
レス以外の複数ビットとをそれぞれ排他的論理和する複
数の排他的論理和回路を備え該複数の排他的論理和回路
の出力を前記ルーティングアドレスの複数ビットと置き
換えて新たなルーティングアドレスとするルーティング
アドレス生成部と、前記ルーティングアドレス生成部に
より生成されたルーティングアドレスに従って前記主記
憶部と接続する各接続ポート毎にリクエストの競合調停
を行う競合調停部と、前記競合調停部の競合調停に従っ
てベクトル要素毎のリクエストを各接続ポートに出力す
るクロスバ部とを有することを特徴とする。
ィングアドレス生成方法は、メモリアクセスアドレスの
一部をルーティングアドレスとして選択するベクトル処
理装置のルーティングアドレス生成方法において、ルー
ティングアドレスの下位1ビットとメモリアクセスアド
レスのルーティングアドレス以外の1ビットとの排他的
論理和を前記ルーティングアドレスの下位1ビットと置
き換えて新たなルーティングアドレスとすることを特徴
とする。
ィングアドレス生成方法は、メモリアクセスアドレスの
一部をルーティングアドレスとして選択するベクトル処
理装置のルーティングアドレス生成方法において、ルー
ティングアドレスの1つ以上のビットとメモリアクセス
アドレスのルーティングアドレス以外の1ビットとの排
他的論理和を前記ルーティングアドレスの1つ以上のビ
ットと置き換えて新たなルーティングアドレスとするこ
とを特徴とする。
ティングアドレス生成方法は、メモリアクセスアドレス
の一部をルーティングアドレスとして選択するベクトル
処理装置のルーティングアドレス生成方法において、ル
ーティングアドレスの1つ以上のビットとメモリアクセ
スアドレスのルーティングアドレス以外の複数ビットと
の排他的論理和を前記ルーティングアドレスの1つ以上
のビットと置き換えて新たなルーティングアドレスとす
ることを特徴とする。
ルーティングアドレス生成方法は、メモリアクセスアド
レスの一部をルーティングアドレスとして選択するベク
トル処理装置のルーティングアドレス生成方法におい
て、ルーティングアドレスの1つ以上のビットとメモリ
アクセスアドレスのルーティングアドレス以外の複数ビ
ットとをそれぞれ排他的論理和し、排他的論理和の結果
を前記ルーティングアドレスの複数ビットと置き換えて
新たなルーティングアドレスとすることを特徴とする。
て図面を参照して詳細に説明する。
アドレス生成方式が適用されるベクトル処理装置の構成
を示す回路ブロック図である。このベクトル処理装置
は、ベクトル要素,先頭要素アドレスおよび要素間距離
を出力してリクエストを行うベクトル演算部1と、同時
並行処理を行うことが可能な複数のメモリバンク21か
ら構成され複数の接続ポートを有する主記憶部2と、ベ
クトル演算部1と主記憶部2間で複数のリクエストを主
記憶部2に接続する各接続ポート毎に独立にアクセス制
御するメモリアクセス制御部3とから、その主要部が構
成されている。
るために、同時処理可能なベクトル要素を8要素、主記
憶部2との接続ポートを8ポートとして、メモリアクセ
スアドレスの下位3ビットをプレルーティングアドレス
(ルーティングアドレスを生成する元となるアドレスを
いう)とし、それ以外を主記憶内アドレスとした場合を
例として述べる。
v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,先
頭要素アドレス,および要素間距離を出力して、ベクト
ル要素毎のリクエストを行う。
毎のリクエストのメモリアクセスアドレスをベクトル演
算部1から送られてくる先頭要素アドレスと要素間距離
との加算によって生成するアダー部4と、各ベクトル要
素毎に、プレルーティングアドレスの下位1番目のビッ
トと主記憶内アドレスの下位1番目のビットとの排他的
論理和をプレルーティングアドレスの下位1番目のビッ
トと置き換えてルーティングアドレスとするルーティン
グアドレス生成部5と、ルーティングアドレス生成部5
により生成されたルーティングアドレスに従って主記憶
部2と接続する各接続ポート毎にリクエストの競合調停
を行う競合調停部6と、競合調停部6の競合調停に従っ
てベクトル要素毎のリクエストを各接続ポートに出力す
るクロスバ部7とを備える。
リアクセス単位として8つのメモリバンク21から構成
されていて、主記憶部2とクロスバ部7とは、8つの接
続ポート♯0〜♯7を介して接続されている。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7毎に、図2に示すような、プレルーティングアドレ
スの下位1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下
位1番目のビット)a1と主記憶内アドレスの下位1番
目のビット(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビ
ット)a4との排他的論理和をとる排他的論理和回路5
1を備える。
論理和回路51によりプレルーティングアドレスの下位
1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下位1番目
のビット)a1と主記憶内アドレスの下位1番目のビッ
ト(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビット)a
4との排他的論理和をとったビットをルーティングアド
レスの下位1番目のビットb1とし、プレルーティング
アドレスの下位2番目のビット(メモリアクセスアドレ
スの下位2番目のビット)a2をそのままルーティング
アドレスの下位2番目のビットb2とし、プレルーティ
ングアドレスの下位3番目のビット(メモリアクセスア
ドレスの下位3番目のビット)a3をそのままルーティ
ングアドレスの下位3番目のビットb3とすることによ
って、ルーティングアドレス(b3,b2,b1)を生
成する。
形態に係るベクトル処理装置のルーティングアドレス生
成方式の動作について説明する。
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,先頭
要素アドレス0,要素間距離2のリクエストがあると、
メモリアクセス制御部3では、アダー部4が、各ベクト
ル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v
7に対して、メモリアクセスアドレス0,2,4,6,
8,10,12,14をそれぞれ生成する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7のメモリアクセスアドレス0,2,4,6,8,1
0,12,14から、ルーティングアドレス0,2,
4,6,1,3,5,7を生成する。
は、ベクトル要素v0のメモリアクセスアドレス0に対
して排他的論理和回路51により0を出力してルーティ
ングアドレス0を生成し、ベクトル要素v1のメモリア
クセスアドレス2に対して排他的論理和回路51により
0を出力してルーティングアドレス2を生成し、ベクト
ル要素v2のメモリアクセスアドレス4に対して排他的
論理和回路51により0を出力してルーティングアドレ
ス4を生成し、ベクトル要素v3のメモリアクセスアド
レス6に対して排他的論理和回路51により0を出力し
てルーティングアドレス6を生成し、ベクトル要素v4
のメモリアクセスアドレス8に対して排他的論理和回路
51により1を出力してルーティングアドレス1を生成
し、ベクトル要素v5のメモリアクセスアドレス10に
対して排他的論理和回路51により1を出力してルーテ
ィングアドレス3を生成し、ベクトル要素v6のメモリ
アクセスアドレス12に対して排他的論理和回路51に
より1を出力してルーティングアドレス5を生成し、ベ
クトル要素v7のメモリアクセスアドレス14に対して
排他的論理和回路51により1を出力してルーティング
アドレス7を生成する。
1,v2,v3,v4,v5,v6,v7のリクエスト
に対して接続ポート♯0,♯2,♯4,♯6,♯1,♯
3,♯5,♯7を使用して主記憶部2のメモリバンク2
1をアクセスする。このため、図3に示すように、どの
接続ポートにおいてもアクセス競合が生じていないの
で、全ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v
5,v6,v7のリクエストを一度に処理することが可
能になり、性能低下が発生しない。
生成方式が適用されるベクトル処理装置は、ルーティン
グアドレス生成部5以外、図1に示した第1の実施の形
態に係るルーティングアドレス生成方式が適用されるベ
クトル処理装置と同様に構成されているので、その詳し
い説明を割愛する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7毎に、図4に示すように、プレルーティングアドレ
スの下位1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下
位1番目のビット)a1と主記憶内アドレスの下位1番
目のビット(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビ
ット)a4との排他的論理和をとる排他的論理和回路5
1と、プレルーティングアドレスの下位2番目のビット
(メモリアクセスアドレスの下位2番目のビット)a2
と主記憶内アドレスの下位1番目のビット(メモリアク
セスアドレスの下位4番目のビット)a4との排他的論
理和をとる排他的論理和回路52とを備える。
論理和回路51によりプレルーティングアドレスの下位
1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下位1番目
のビット)a1と主記憶内アドレスの下位1番目のビッ
ト(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビット)a
4との排他的論理和をとったビットをルーティングアド
レスの下位1番目のビットb1とし、排他的論理和回路
52によりプレルーティングアドレスの下位2番目のビ
ット(メモリアクセスアドレスの下位2番目のビット)
a2と主記憶内アドレスの下位1番目のビット(メモリ
アクセスアドレスの下位4番目のビット)a4との排他
的論理和をとったビットをルーティングアドレスの下位
2番目のビットb2とし、プレルーティングアドレスの
下位3番目のビットa3をそのままルーティングアドレ
スの下位3番目のビットb3とすることによって、ルー
ティングアドレス(b3,b2,b1)を生成する。
形態に係るベクトル処理装置のルーティングアドレス生
成方式の動作について説明する。
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,先頭
要素アドレス0,要素間距離2のリクエストがあると、
メモリアクセス制御部3では、アダー部4が、各ベクト
ル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v
7に対して、メモリアクセスアドレス0,2,4,6,
8,10,12,14をそれぞれ生成する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7のメモリアクセスアドレス0,2,4,6,8,1
0,12,14から、ルーティングアドレス0,2,
4,6,3,1,7,5を生成する。
は、ベクトル要素v0のメモリアクセスアドレス0に対
して排他的論理和回路52,51により0,0を出力し
てルーティングアドレス0を生成し、ベクトル要素v1
のメモリアクセスアドレス2に対して排他的論理和回路
52,51により1,0を出力してルーティングアドレ
ス2を生成し、ベクトル要素v2のメモリアクセスアド
レス4に対して排他的論理和回路52,51により0,
0を出力してルーティングアドレス4を生成し、ベクト
ル要素v3のメモリアクセスアドレス6に対して排他的
論理和回路52,51により1,0を出力してルーティ
ングアドレス6を生成し、ベクトル要素v4のメモリア
クセスアドレス8に対して排他的論理和回路52,51
により1,1を出力してルーティングアドレス3を生成
し、ベクトル要素v5のメモリアクセスアドレス10に
対して排他的論理和回路52,51により0,1を出力
してルーティングアドレス1を生成し、ベクトル要素v
6のメモリアクセスアドレス12に対して排他的論理和
回路52,51により1,1を出力してルーティングア
ドレス7を生成し、ベクトル要素v7のメモリアクセス
アドレス14に対して排他的論理和回路52,51によ
り0,1を出力してルーティングアドレス5を生成す
る。
1,v2,v3,v4,v5,v6,v7のリクエスト
に対して接続ポート♯0,♯2,♯4,♯6,♯3,♯
1,♯7,♯5を使用して主記憶部2のメモリバンク2
1をアクセスする。このため、図5に示すように、どの
接続ポートにおいてもアクセス競合が生じていないの
で、全ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v
5,v6,v7のリクエストを一度に処理することが可
能になり、性能低下が発生しない。
生成方式が適用されるベクトル処理装置は、ルーティン
グアドレス生成部5以外、図1に示した第1の実施の形
態に係るルーティングアドレス生成方式が適用されるベ
クトル処理装置と同様に構成されているので、その詳し
い説明を割愛する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7毎に、図6に示すように、プレルーティングアドレ
スの下位1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下
位1番目のビット)a1と主記憶内アドレスの下位1番
目のビット(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビ
ット)a4との排他的論理和をとる排他的論理和回路5
1と、プレルーティングアドレスの下位2番目のビット
(メモリアクセスアドレスの下位2番目のビット)a2
と主記憶内アドレスの下位2番目のビット(メモリアク
セスアドレスの下位5番目のビット)a5との排他的論
理和をとる排他的論理和回路53とを備える。
論理和回路51によりプレルーティングアドレスの下位
1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下位1番目
のビット)a1と主記憶内アドレスの下位1番目のビッ
ト(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビット)a
4との排他的論理和をとってルーティングアドレスの下
位1番目のビットb1とし、排他的論理和回路53によ
りプレルーティングアドレスの下位2番目のビット(メ
モリアクセスアドレスの下位2番目のビット)a2と主
記憶内アドレスの下位2番目のビット(メモリアクセス
アドレスの下位5番目のビット)a5との排他的論理和
をとってルーティングアドレスの下位2番目のビットb
2とし、プレルーティングアドレスの下位3番目のビッ
ト(メモリアクセスアドレスの下位3番目のビット)a
3をそのままルーティングアドレスの下位3番目のビッ
トb3とすることによって、ルーティングアドレス(b
3,b2,b1)を生成する。
形態に係るベクトル処理装置のルーティングアドレス生
成方式の動作について説明する。
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,先頭
要素アドレス0,要素間距離4のリクエストがあると、
メモリアクセス制御部3では、アダー部4が、各ベクト
ル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v
7に対して、メモリアクセスアドレス0,4,8,1
2,16,20,24,28をそれぞれ生成する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7のメモリアクセスアドレス0,4,8,12,1
6,20,24,28から、ルーティングアドレス0,
4,1,5,2,6,3,7を生成する。
は、ベクトル要素v0のメモリアクセスアドレス0に対
して排他的論理和回路53,51により0,0を出力し
てルーティングアドレス0を生成し、ベクトル要素v1
のメモリアクセスアドレス4に対して排他的論理和回路
53,51により1,0を出力してルーティングアドレ
ス4を生成し、ベクトル要素v2のメモリアクセスアド
レス8に対して排他的論理和回路53,51により0,
1を出力してルーティングアドレス1を生成し、ベクト
ル要素v3のメモリアクセスアドレス12に対して排他
的論理和回路53,51により1,1を出力してルーテ
ィングアドレス5を生成し、ベクトル要素v4のメモリ
アクセスアドレス16に対して排他的論理和回路53,
51により1,0を出力してルーティングアドレス2を
生成し、ベクトル要素v5のメモリアクセスアドレス2
0に対して排他的論理和回路53,51により1,0を
出力してルーティングアドレス6を生成し、ベクトル要
素v6のメモリアクセスアドレス24に対して排他的論
理和回路53,51により1,1を出力してルーティン
グアドレス3を生成し、ベクトル要素v7のメモリアク
セスアドレス28に対して排他的論理和回路53,51
により1,1を出力してルーティングアドレス7を生成
する。
1,v2,v3,v4,v5,v6,v7のリクエスト
に対して接続ポート♯0,♯4,♯1,♯5,♯2,♯
6,♯3,♯7を使用して主記憶部2のメモリバンク2
1をアクセスする。このため、図7に示すように、どの
接続ポートにおいてもアクセス競合が生じていないの
で、全ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v
5,v6,v7のリクエストを一度に処理することが可
能になり、性能低下が発生しない。
生成方式が適用されるベクトル処理装置は、ルーティン
グアドレス生成部5以外、図1に示した第1の実施の形
態に係るルーティングアドレス生成方式が適用されるベ
クトル処理装置と同様に構成されているので、その詳し
い説明を割愛する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7毎に、図8に示すように、プレルーティングアドレ
スの下位1番目のビット(メモリアクセスアドレスの下
位1番目のビット)a1,主記憶内アドレスの下位1番
目のビット(メモリアクセスアドレスの下位4番目のビ
ット)a4,主記憶内アドレスの下位4番目のビット
(メモリアクセスアドレスの下位7番目のビット)a7
の排他的論理和をとる排他的論理和回路54と、プレル
ーティングアドレスの下位2番目のビット(メモリアク
セスアドレスの下位2番目のビット)a2,主記憶内ア
ドレスの下位2番目のビット(メモリアクセスアドレス
の下位5番目のビット)a5,主記憶内アドレスの下位
5番目のビット(メモリアクセスアドレスの下位8番目
のビット)a8の排他的論理和をとる排他的論理和回路
55と、プレルーティングアドレスの下位2番目のビッ
ト(メモリアクセスアドレスの下位3番目のビット)a
3,主記憶内アドレスの下位2番目のビット(メモリア
クセスアドレスの下位6番目のビット)a6,主記憶内
アドレスの下位6番目のビット(メモリアクセスアドレ
スの下位9番目のビット)a9の排他的論理和をとる排
他的論理和回路56とを備える。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7毎に、メモリアクセスアドレスの下位1番目のビッ
トa1,主記憶内アドレスの下位1番目のビット(メモ
リアクセスアドレスの下位4番目のビット)a4,およ
び主記憶内アドレスの下位4番目のビット(メモリアク
セスアドレスの下位7番目のビット)a7の排他的論理
和をとってルーティングアドレスの下位1番目のビット
b1とし、メモリアクセスアドレスの下位2番目のビッ
トa2,主記憶内アドレスの下位2番目のビット(メモ
リアクセスアドレスの下位5番目のビット)a5,およ
び主記憶内アドレスの下位5番目のビット(メモリアク
セスアドレスの下位8番目のビット)a8の排他的論理
和をとってルーティングアドレスの下位2番目のビット
b2とし、ルーティングアドレスの下位3番目のビット
a3,主記憶内アドレスの下位3番目のビット(メモリ
アクセスアドレスの下位6番目のビット)a4,および
主記憶内アドレスの下位6番目のビット(メモリアクセ
スアドレスの下位9番目のビット)a9のとの排他的論
理和をとってルーティングアドレスの下位3番目のビッ
トb3とすることによって、ルーティングアドレス(b
3,b2,b1)を生成する。
形態に係るベクトル処理装置のルーティングアドレス生
成方式の動作について説明する。
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,先頭
要素アドレス0,要素間距離16のリクエストがある
と、メモリアクセス制御部3では、アダー部4が、各ベ
クトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v
6,v7に対して、メモリアクセスアドレス0,16,
32,48,64,80,96,112をそれぞれ生成
する。
トル要素v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,
v7のメモリアクセスアドレス0,16,32,48,
64,80,96,112から、ルーティングアドレス
0,2,4,6,1,3,5,7を生成する。
は、ベクトル要素v0のメモリアクセスアドレス0に対
して排他的論理和回路56,55,54により0,0,
0を出力してルーティングアドレス0を生成し、ベクト
ル要素v1のメモリアクセスアドレス16に対して排他
的論理和回路56,55,54により0,1,0を出力
してルーティングアドレス2を生成し、ベクトル要素v
2のメモリアクセスアドレス32に対して排他的論理和
回路56,55,54により1,0,0を出力してルー
ティングアドレス4を生成し、ベクトル要素v3のメモ
リアクセスアドレス48に対して排他的論理和回路5
6,55,54により1,1,0を出力してルーティン
グアドレス6を生成し、ベクトル要素v4のメモリアク
セスアドレス64に対して排他的論理和回路56,5
5,54により0,0,1を出力してルーティングアド
レス1を生成し、ベクトル要素v5のメモリアクセスア
ドレス80に対して排他的論理和回路56,55,54
により0,1,1を出力してルーティングアドレス3を
生成し、ベクトル要素v6のメモリアクセスアドレス9
6に対して排他的論理和回路56,55,54により
1,0,1を出力してルーティングアドレス5を生成
し、ベクトル要素v7のメモリアクセスアドレス112
に対して排他的論理和回路56,55,54により1,
1,1を出力してルーティングアドレス7を生成する。
1,v2,v3,v4,v5,v6,v7のリクエスト
に対して接続ポート♯0,♯2,♯4,♯6,♯1,♯
3,♯5,♯7を使用して主記憶部2のメモリバンク2
1をアクセスする。このため、図9に示すように、どの
接続ポートにおいてもアクセス競合が生じていないの
で、全ベクトル要素v0,v1,v2,v3,v4,v
5,v6,v7のリクエストを一度に処理することが可
能になり、性能低下が発生しない。
能なベクトル要素を8要素、主記憶部2との接続ポート
を8ポートとした場合を例として説明したが、ベクトル
要素数,接続ポート数がそれら以外の場合であっても本
発明が同様に適用できることはいうまでもない。
ットをプレルーティングアドレスとし、それ以外を主記
憶内アドレスとした場合を例として説明したが、メモリ
アクセスアドレス内でのプレルーティングアドレスおよ
び主記憶内アドレスの位置およびサイズがそれら以外の
場合であっても本発明が同様に適用できることはいうま
でもない。
ドウェアの増加のみで、2飛びアクセスの性能を向上さ
せることが可能となるという効果がある。その理由は、
排他的論理和を使用して重複したルーティングアドレス
の生成を排除するようにしたからである。
ハードウェアの増加のみで、2のn飛びアクセスの性能
を向上させることが可能となるという効果がある。その
理由は、排他的論理和を使用して重複したルーティング
アドレスの生成を排除するようにしたからである。
アドレス生成方式が適用されるベクトル処理装置の構成
を示す回路ブロック図である。
示す回路図である。
スと接続ポートとの関係を表す図である。
アドレス生成方式におけるルーティングアドレス生成部
の詳細を示す回路図である。
生成方式におけるクロスバ部でのメモリアクセスアドレ
スと接続ポートとの関係を表す図である。
アドレス生成方式におけるルーティングアドレス生成部
の詳細を示す回路図である。
生成方式におけるクロスバ部でのメモリアクセスアドレ
スと接続ポートとの関係を表す図である。
アドレス生成方式におけるルーティングアドレス生成部
の詳細を示す回路図である。
生成方式におけるクロスバ部でのメモリアクセスアドレ
スと接続ポートとの関係を表す図である。
るルーティングアドレス生成部の詳細を示す回路図であ
る。
る接続ポート毎のメモリアクセスアドレスの割り付けを
表す図である。
る競合調停部でのメモリアクセスアドレスの競合状態の
一例を表す図である。
る競合調停部でのメモリアクセスアドレスの競合状態の
他の例を表す図である。
る競合調停部でのメモリアクセスアドレスの競合状態の
さらに他の例を表す図である。
路
Claims (8)
- 【請求項1】ベクトル要素,先頭要素アドレスおよび要
素間距離を出力してリクエストを行うベクトル演算部
と、同時並行処理を行うことが可能な複数のメモリバン
クから構成され複数の接続ポートを有する主記憶部と、
前記ベクトル演算部と前記主記憶部間で複数のリクエス
トを前記主記憶部に接続する各接続ポート毎に独立にア
クセス制御するメモリアクセス制御部とを備えるベクト
ル処理装置において、前記メモリアクセス制御部が、ベ
クトル要素毎のリクエストのメモリアクセスアドレスを
前記ベクトル演算部から送られてくる先頭要素アドレス
と要素間距離との加算によって生成するアダー部と、各
ベクトル要素毎に、メモリアクセスアドレスの一部であ
るルーティングアドレスの下位1ビットとメモリアクセ
スアドレスのルーティングアドレス以外の1ビットとの
排他的論理和をとる排他的論理和回路を備え、該排他的
論理和回路の出力を前記ルーティングアドレスの下位1
ビットと置き換えて新たなルーティングアドレスとする
ルーティングアドレス生成部と、前記ルーティングアド
レス生成部により生成されたルーティングアドレスに従
って前記主記憶部と接続する各接続ポート毎にリクエス
トの競合調停を行う競合調停部と、前記競合調停部の競
合調停に従ってベクトル要素毎のリクエストを各接続ポ
ートに出力するクロスバ部とを備えることを特徴とする
ベクトル処理装置のルーティングアドレス生成方式。 - 【請求項2】ベクトル要素,先頭要素アドレスおよび要
素間距離を出力してリクエストを行うベクトル演算部
と、同時並行処理を行うことが可能な複数のメモリバン
クから構成され複数の接続ポートを有する主記憶部と、
前記ベクトル演算部と前記主記憶部間で複数のリクエス
トを前記主記憶部に接続する各接続ポート毎に独立にア
クセス制御するメモリアクセス制御部とを備えるベクト
ル処理装置において、前記メモリアクセス制御部に、ベ
クトル要素毎のリクエストのメモリアクセスアドレスを
前記ベクトル演算部から送られてくる先頭要素アドレス
と要素間距離との加算によって生成するアダー部と、各
ベクトル要素毎に、メモリアクセスアドレスの一部であ
るルーティングアドレスの1つ以上のビットとメモリア
クセスアドレスのルーティングアドレス以外の1ビット
との排他的論理和をとる1つ以上の排他的論理和回路を
備え、該1つ以上の排他的論理和回路の出力を前記ルー
ティングアドレスの1つ以上のビットと置き換えて新た
なルーティングアドレスとするルーティングアドレス生
成部と、前記ルーティングアドレス生成部により生成さ
れたルーティングアドレスに従って前記主記憶部と接続
する各接続ポート毎にリクエストの競合調停を行う競合
調停部と、前記競合調停部の競合調停に従ってベクトル
要素毎のリクエストを各接続ポートに出力するクロスバ
部とを備えることを特徴とするベクトル処理装置のルー
ティングアドレス生成方式。 - 【請求項3】ベクトル要素,先頭要素アドレスおよび要
素間距離を出力してリクエストを行うベクトル演算部
と、同時並行処理を行うことが可能な複数のメモリバン
クから構成され複数の接続ポートを有する主記憶部と、
前記ベクトル演算部と前記主記憶部間で複数のリクエス
トを前記主記憶部に接続する各接続ポート毎に独立にア
クセス制御するメモリアクセス制御部とを備えるベクト
ル処理装置において、前記メモリアクセス制御部が、ベ
クトル要素毎のリクエストのメモリアクセスアドレスを
前記ベクトル演算部から送られてくる先頭要素アドレス
と要素間距離との加算によって生成するアダー部と、各
ベクトル要素毎に、メモリアクセスアドレスの一部であ
るルーティングアドレスの1つ以上のビットとメモリア
クセスアドレスのルーティングアドレス以外の複数ビッ
トとの排他的論理和をとる1つ以上の排他的論理和回路
を備え、該1つ以上の排他的論理和回路の出力を前記ル
ーティングアドレスの1つ以上のビットと置き換えて新
たなルーティングアドレスとするルーティングアドレス
生成部と、前記ルーティングアドレス生成部により生成
されたルーティングアドレスに従って前記主記憶部と接
続する各接続ポート毎にリクエストの競合調停を行う競
合調停部と、前記競合調停部の競合調停に従ってベクト
ル要素毎のリクエストを各接続ポートに出力するクロス
バ部とを有することを特徴とするベクトル処理装置のル
ーティングアドレス生成方式。 - 【請求項4】ベクトル要素,先頭要素アドレスおよび要
素間距離を出力してリクエストを行うベクトル演算部
と、同時並行処理を行うことが可能な複数のメモリバン
クから構成され複数の接続ポートを有する主記憶部と、
前記ベクトル演算部と前記主記憶部間で複数のリクエス
トを前記主記憶部に接続する各接続ポート毎に独立にア
クセス制御するメモリアクセス制御部とを備えるベクト
ル処理装置において、前記メモリアクセス制御部が、ベ
クトル要素毎のリクエストのメモリアクセスアドレスを
前記ベクトル演算部から送られてくる先頭要素アドレス
と要素間距離との加算によって生成するアダー部と、各
ベクトル要素毎に、メモリアクセスアドレスの一部であ
るルーティングアドレスの1つ以上のビットとメモリア
クセスアドレスのルーティングアドレス以外の複数ビッ
トとをそれぞれ排他的論理和する複数の排他的論理和回
路を備え該複数の排他的論理和回路の出力を前記ルーテ
ィングアドレスの複数ビットと置き換えて新たなルーテ
ィングアドレスとするルーティングアドレス生成部と、
前記ルーティングアドレス生成部により生成されたルー
ティングアドレスに従って前記主記憶部と接続する各接
続ポート毎にリクエストの競合調停を行う競合調停部
と、前記競合調停部の競合調停に従ってベクトル要素毎
のリクエストを各接続ポートに出力するクロスバ部とを
有することを特徴とするベクトル処理装置のルーティン
グアドレス生成方式。 - 【請求項5】メモリアクセスアドレスの一部をルーティ
ングアドレスとして選択するベクトル処理装置のルーテ
ィングアドレス生成方法において、ルーティングアドレ
スの下位1ビットとメモリアクセスアドレスのルーティ
ングアドレス以外の1ビットとの排他的論理和を前記ル
ーティングアドレスの下位1ビットと置き換えて新たな
ルーティングアドレスとすることを特徴とするベクトル
処理装置のルーティングアドレス生成方法。 - 【請求項6】メモリアクセスアドレスの一部をルーティ
ングアドレスとして選択するベクトル処理装置のルーテ
ィングアドレス生成方法において、ルーティングアドレ
スの1つ以上のビットとメモリアクセスアドレスのルー
ティングアドレス以外の1ビットとの排他的論理和を前
記ルーティングアドレスの1つ以上のビットと置き換え
て新たなルーティングアドレスとすることを特徴とする
ベクトル処理装置のルーティングアドレス生成方法。 - 【請求項7】メモリアクセスアドレスの一部をルーティ
ングアドレスとして選択するベクトル処理装置のルーテ
ィングアドレス生成方法において、ルーティングアドレ
スの1つ以上のビットとメモリアクセスアドレスのルー
ティングアドレス以外の複数ビットとの排他的論理和を
前記ルーティングアドレスの1つ以上のビットと置き換
えて新たなルーティングアドレスとすることを特徴とす
るベクトル処理装置のルーティングアドレス生成方法。 - 【請求項8】メモリアクセスアドレスの一部をルーティ
ングアドレスとして選択するベクトル処理装置のルーテ
ィングアドレス生成方法において、ルーティングアドレ
スの1つ以上のビットとメモリアクセスアドレスのルー
ティングアドレス以外の複数ビットとをそれぞれ排他的
論理和し、排他的論理和の結果を前記ルーティングアド
レスの複数ビットと置き換えて新たなルーティングアド
レスとすることを特徴とするベクトル処理装置のルーテ
ィングアドレス生成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001144727A JP3789316B2 (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | ベクトル処理装置のルーティングアドレス生成方式 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002342306A true JP2002342306A (ja) | 2002-11-29 |
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Family
ID=18990633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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