JP2006518058A - 改善された計算アーキテクチャ用パイプライン加速器、関連システム、並びに、方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、下記の特許文献1に対する優先権を請求するものであり、引用することでここに合体させる。
この出願は、「改善された計算アーキテクチャ、関連システム、並びに、方法」と題された下記の特許文献2、「改善された計算アーキテクチャを有する計算マシン、関連システム、並びに、方法」と題された下記の特許文献3、「プログラマブル回路、関連計算マシン、並びに、方法」と題された下記の特許文献4、「多数パイプライン・ユニットを有するパイプライン加速器、関連計算マシン、並びに、方法」と題された下記の特許文献5と関連し、これら特許文献は全て2003年10月9日に出願され、共通の所有者を有し、引用することでここに合体させる。
Y(xk)=(5xk+3)2xk
ここで、xkは複数の生データ値から成るシーケンスを表す。この例において、演算子回路321は5xkを計算する乗算器であり、回路322は5xk+3を計算する加算器であり、そして回路32n(n=3)は(5xk+3)2xkを計算する乗算器である。
14 共同プロセッサ
40 ピア-ベクトル・マシン
42 ホストプロセッサ
44 パイプライン加速器
46 プロセッサ・メモリ
48 インターフェース・メモリ
50 パイプライン・バス
52 ファームウェア・メモリ
54 生データ入力ポート
58 処理データ出力ポート
61 ルータ
62 処理ユニット
64 メッセージ・ハンドラー
66 処理ユニット・メモリ
68 ハンドラー・メモリ
70 加速器コンフィギュレーション・レジストリ
72 メッセージ・コンフィギュレーション・レジストリ
74 ハードウェアに組み込まれたパイプライン
78 パイプライン・ユニット
80 パイプライン回路
86 パイプライン・コントローラ
88 例外マネージャ
90 コンフィギュレーション・マネージャ
91 工業規格バス・インターフェース
Claims (65)
- パイプライン加速器であって、
メモリと、
前記メモリと結合されたハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、を含み、
前記パイプライン回路が、
データを受信し、
前記データを前記メモリにロードし、
前記メモリから前記データを検索し、
前記検索されたデータを処理し、
前記処理されたデータを外部ソースに提供するように動作できる、パイプライン加速器。 - 前記メモリが第1集積回路上に配置され、
前記パイプライン回路が第2集積回路上に配置されている、請求項1に記載のパイプライン加速器。 - 前記パイプライン回路がフィールド-プログラマブル・ゲート・アレイ上に配置されている、請求項1に記載のパイプライン加速器。
- 前記パイプライン回路が、
前記処理されたデータを前記メモリにロードし、
前記メモリから前記処理されたデータを検索し、
前記検索された処理データを前記外部ソースに提供することによって、前記処理されたデータを前記外部ソースに提供するように動作できる、請求項1に記載のパイプライン加速器。 - 前記外部ソースがプロセッサを含み、
前記パイプライン回路が前記プロセッサから前記データを受信するように動作できる、請求項1に記載のパイプライン加速器。 - 計算マシンであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと結合されたパイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
メモリと、
前記メモリと結合されたハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、を含み、
前記パイプライン回路が、
前記プロセッサからデータを受信し、
前記データを前記メモリにロードし、
前記メモリから前記データを検索し、
前記検索されたデータを処理し、
前記処理されたデータを前記プロセッサに提供するように動作できる、計算マシン。 - パイプライン加速器であって、
メモリと、
前記メモリと結合されたハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、を含み、
前記パイプライン回路が、
データを受信し、
前記受信されたデータを処理し、
前記処理されたデータを前記メモリにロードし、
前記メモリから前記処理されたデータを検索し、
前記検索された処理データを外部ソースに提供するように動作できる、パイプライン加速器。 - 計算マシンであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと結合されたパイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
メモリと、
ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、を含み、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路が、
前記プロセッサからデータを受信し、
前記受信されたデータを処理し、
前記処理されたデータを前記メモリにロードし、
前記メモリから前記処理されたデータを検索し、
前記検索された処理データを前記プロセッサに提供するように動作できる、計算マシン。 - パイプライン加速器であって、
第1及び第2のメモリと、
前記第1及び第2のメモリと結合されたハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、を含み、
前記パイプライン回路が、
外部ソースから生データを受信してその生データを前記第1メモリにロードするように動作できる入力データ・ハンドラーと、
前記生データを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記第1メモリから前記生データを検索し、その検索された生データを前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに提供してから、前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインから前記第2メモリに処理されたデータをロードするように動作できるパイプライン・インターフェースと、
前記第2メモリから前記処理されたデータを検索してその処理されたデータを前記外部ソースに提供するように動作できる出力データ・ハンドラーと、を含む、パイプライン加速器。 - 前記第1及び第2のメモリの各々がそれぞれの第1及び第2のポートを含み、
前記入力データ・ハンドラーが、前記第1メモリの前記第1ポートを介して、前記生データをロードするように動作でき、
前記パイプライン・インターフェースが、前記第1メモリの前記第2ポートを介して、前記生データを検索して前記処理されたデータを前記第2メモリの前記第1ポートを介してロードするように動作でき、
前記出力データ・ハンドラーが、前記第2メモリの前記第2ポートを介して、前記処理されたデータを検索するように動作できる、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - 前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と結合された第3メモリを更に含み、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインが、前記生データを処理しながら中間データを生成するように動作でき、
前記パイプライン・インターフェースが、前記中間データを前記第3メモリにロードして前記第3メモリから前記中間データを検索するように動作できる、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - 前記第1及び第2のメモリが第1及び第2の集積回路上にそれぞれ配置され、
前記パイプライン回路がフィールド-プログラマブル・ゲート・アレイ上に配置されている、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - 前記入力データ・ハンドラー及び前記パイプライン・インターフェースと結合されている入力データ・キューを更に含み、
前記入力データ・ハンドラーが、前記第1メモリ内の前記生データの箇所を指すポインタを前記入力データ・キューにロードし、
前記パイプライン・インターフェースが前記箇所から前記ポインタを用いて前記生データを検索するように動作できる、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - 前記出力データ・ハンドラー及び前記パイプライン・インターフェースと結合された出力データ・キューを更に含み、
前記パイプライン・インターフェースが、前記第2メモリ内の前記処理データの箇所を指すポインタを前記出力データ・キューにロードし、
前記出力データ・ハンドラーが、前記箇所から前記ポインタを用いて前記処理データを検索するように動作できる、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - 前記入力データ・ハンドラー、ハードウェアに組み込まれたパイプライン、パイプライン・インターフェース、並びに、出力データ・ハンドラーが各動作コンフィギュレーションを有し、
前記入力データ・ハンドラー、ハードウェアに組み込まれたパイプライン、パイプライン・インターフェース、並びに、出力データ・ハンドラーと結合されると共に、それらの前記動作コンフィギュレーションを設定するように動作できるコンフィギュレーション・マネージャを更に含む、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - 前記入力データ・ハンドラー、ハードウェアに組み込まれたパイプライン、パイプライン・インターフェース、並びに、出力データ・ハンドラーが各動作状況を有し、
前記入力データ・ハンドラー、ハードウェアに組み込まれたパイプライン、パイプライン・インターフェース、並びに、出力データ・ハンドラーと結合されると共に、動作状況に応じて、それらにおける例外を識別するように動作できる例外マネージャを更に含む、請求項9に記載のパイプライン加速器。 - パイプライン加速器であって、
データを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインと結合された入力データ・ハンドラーと、を含み、
前記入力データ・ハンドラーが、
前記データを受信し、
前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられているかを決定し、
前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられていれば、そのデータをそのハードウェアに組み込まれたパイプラインに提供するように動作できる、パイプライン加速器。 - 前記入力データ・ハンドラーが、
ヘッダー及び前記データを含むメッセージを受信して、前記メッセージから前記データを抽出することによって前記データを受信し、
前記ヘッダーを分析することによって前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられているかを決定するように更に動作できる、請求項17に記載のパイプライン加速器。 - 前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン及び前記入力データ・ハンドラーが単一のフィールド-プログラマブル・ゲート・アレイ上に配置されている、請求項17に記載のパイプライン加速器。
- 前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン及び前記入力データ・ハンドラーが各フィールド-プログラマブル・ゲート・アレイ上にそれぞれ配置されている、請求項17に記載のパイプライン加速器。
- 計算マシンであって、
プロセッサと、
前記プロセッサと結合されたパイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
データを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインと結合されると共に、前記プロセッサから前記データを受信し、前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられているかを決定し、もし前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられていれば、前記データを前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに提供するように動作できる入力データ・ハンドラーと、含む、計算マシン。 - パイプライン加速器であって、
データを生成するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインと結合された出力データ・ハンドラーと、を含み、
前記出力データ・ハンドラーが、
前記データを受信し、
前記データの仕向先を決定し、
前記データを前記仕向先に提供するように動作できる、パイプライン加速器。 - 前記出力データ・ハンドラーが、
前記データのタイプを識別して、前記データの前記タイプに基づき前記仕向先を決定することによって前記データの前記仕向先を決定するように動作できると共に、
前記仕向先を識別し且つ前記データを含むメッセージを生成して、前記メッセージを前記仕向先に提供するように動作できる、請求項22に記載のパイプライン加速器。 - 計算マシンであって、
アプリケーションのスレッドを実行するように動作できるプロセッサと、
前記プロセッサと結合されたパイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
データを生成するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインと結合された出力データ・ハンドラーと、を含み、
前記出力データ・ハンドラーが、
前記データを受信し、
前記データに加入する前記アプリケーションのスレッドを識別し、
前記データを前記加入スレッドに提供するように動作できる、計算マシン。 - パイプライン加速器であって、
データ値を処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインと結合されると共に、該ハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作を制御するように動作できるシーケンス・マネージャと、を含むパイプライン加速器。 - 前記シーケンス・マネージャが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインが前記データ値を受信する順番を制御するように動作できる、請求項25に記載のパイプライン加速器。
- 前記シーケンス・マネージャが、
事象を受信し、
前記事象に応じて前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインを制御するように更に動作できる、請求項25に記載のパイプライン加速器。 - 前記シーケンス・マネージャが、
同期信号を受信し、
前記同期信号に応じて前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作を制御するように更に動作できる、請求項25に記載のパイプライン加速器。 - 前記シーケンス・マネージャが、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに対する実現値を検知し、
前記実現値に応じて事象を生成するように更に動作できる、請求項25に記載のパイプライン加速器。 - 計算マシンであって、
データ及び事象を生成するように動作できるプロセッサと、
前記プロセッサと結合されたパイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
前記プロセッサから前記データを受信してその受信されたデータを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプラインと、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインと結合されると共に、前記プロセッサから前記事象を受信して前記事象に応じて前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作を制御するように動作できるシーケンス・マネージャと、を含む、計算マシン。 - パイプライン加速器であって、
動作コンフィギュレーションを有すると共にデータを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と結合される共に、前記動作コンフィギュレーションを設定するように動作できるコンフィギュレーション・マネージャと、
を含むパイプライン加速器。 - 前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路がコンフィギュレーション・レジスタを含み、
前記コンフィギュレーション・マネージャが前記コンフィギュレーション・レジスタにコンフィギュレーション値をロードすることによって前記動作コンフィギュレーションを設定するように動作できる、請求項31に記載のパイプライン加速器。 - 前記コンフィギュレーション・マネージャが外部ソースから前記コンフィギュレーション値を受信するように動作できる、請求項32に記載のパイプライン加速器。
- 計算マシンであって、
データ及びコンフィギュレーション値を生成するように動作できるプロセッサと、
前記プロセッサと結合されたパイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
動作コンフィギュレーションを有すると共に前記データを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と結合されると共に、前記コンフィギュレーション値に応じて前記動作コンフィギュレーションを設定するように動作できるコンフィギュレーション・マネージャと、を含む、計算マシン。 - パイプライン加速器であって、
動作状況を有すると共にデータを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、
前記ハードウェアに組み込まれた回路と結合されると共に、前記動作状況に応じて前記ハードウェアに組み込まれた回路の前記動作状況における例外を識別するように動作できる例外マネージャと、
を含むパイプライン加速器。 - 前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路が前記動作状況を表す状況値を生成するように動作でき、
前記例外マネージャが前記状況値に応じて前記例外を識別するように動作できる、請求項35に記載のパイプライン加速器。 - 前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路が前記状況値を記憶するように動作できる状況レジスタを含み、
前記例外マネージャが前記状況レジスタから前記状況値を受信する、請求項36に記載のパイプライン加速器。 - 前記例外マネージャが、外部ソースへの前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路の前記動作状況における例外を識別するように動作できる、請求項35に記載のパイプライン加速器。
- 計算マシンであって、
データを生成するように動作できるプロセッサと、
パイプライン加速器と、を含み、
前記パイプライン加速器が、
動作状況を有すると共にデータを処理して前記動作状況を表す状況値を生成するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と結合されると共に、前記状況値に応じて前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路の前記動作状況における例外を識別して前記プロセッサに前記例外を通知するように動作できる例外マネージャと、を含む、計算マシン。 - 計算マシンであって、
動作状況を有してデータを処理するように動作できるハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と、前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路と結合されると共に、前記動作状況を表す状況値を生成するように動作できる例外マネージャと、を含むパイプライン加速器と、
前記パイプライン加速器と結合されると共に、前記データを生成し、前記状況値を受信してから、前記状況値を分析することによって前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路が誤作動しているかを決定するように動作できるプロセッサと、を含む、計算マシン。 - 方法であって、
データをメモリにロードし、
前記メモリから前記データを検索し、
ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路によって前記検索されたデータを処理し、
前記処理されたデータを外部ソースに提供することを含む方法。 - 前記処理されたデータを提供することが、
前記処理されたデータを前記メモリにロードし、
前記メモリから前記処理されたデータを検索し、
前記検索された処理データを前記外部ソースに提供することを含む、請求項41に記載の方法。 - 方法であって、
ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路によってデータを処理し、
前記処理されたデータをメモリにロードし、
前記メモリから前記処理されたデータを検索し、
前記検索された処理データを外部ソースに提供することを含む、方法。 - 方法であって、
外部ソースから第1メモリに生データをロードし、
前記第1メモリから前記生データを検索し、
ハードウェアに組み込まれたパイプラインによって前記検索されたデータを処理し、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインから第2メモリに前記処理されたデータをロードし、
前記第2メモリから前記外部ソースに前記処理されたデータを提供することを含む、方法。 - 前記生データをロードすることが、前記第1メモリの第1ポートを介して前記生データをロードすることを含み、
前記生データを検索することが、前記第1メモリの第2ポートを介して前記生データを検索することを含み、
前記処理されたデータをロードすることが、前記第2メモリの第1ポートを介して前記処理されたデータをロードすることを含み、
前記処理されたデータを提供することが、前記第2メモリの第2ポートを介して前記処理されたデータを検索することを含む、請求項44に記載の方法。 - 前記生データの処理に応じて前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインによって中間データを生成し、
前記中間データを第3メモリにロードし、
前記第3メモリから前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに戻すように前記中間データを提供することを更に含む、請求項44に記載の方法。 - 前記第1メモリ内の前記生データの箇所を指すポインタを入力メッセージ・キューにロードすることを更に含み、
前記生データを検索することが、前記箇所から前記ポインタを用いて前記生データを検索することを含む、請求項44に記載の方法。 - 前記第2メモリ内の前記処理されたデータの箇所を指すポインタを出力メッセージ・キューにロードすることを更に含み、
前記処理されたデータを検索することが、前記箇所から前記ポインタを用いて前記処理されたデータを検索することを含む、請求項44に記載の方法。 - 前記生データをロードして検索し、その検索されたデータを処理して、その処理されたデータをロードして提供するためのパラメータを設定することを更に含む、請求項44に記載の方法。
- 前記生データの前記ロード及び前記検索、前記検索されたデータの前記処理、並びに、前記処理されたデータの前記ロード及び前記提供の間にエラーが生ずるかを決定することを更に含む、請求項44に記載の方法。
- 方法であって、
データを受信し、
前記データがハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられているかを決定し、
もし前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられていれば前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに前記データを提供することを含む方法。 - 前記データを受信することが、
ヘッダー及び前記データを含むメッセージを受信し、
前記メッセージから前記データを抽出することを含み、
前記データが前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインに向けられているかを決定することが、前記ヘッダーを分析することを含む、請求項51に記載の方法。 - 方法であって、
ハードウェアに組み込まれたパイプラインによってデータを生成し、
前記データの仕向先を決定し、
前記データを前記仕向先に提供することを含む方法。 - 前記データの前記仕向先を決定することが、
前記データのタイプを識別し、
前記データの前記タイプに基づき前記仕向先を決定することを含み、
前記データを前記仕向先に提供することが、
前記仕向先を識別すると共に前記データを含むメッセージを生成し、
前記メッセージを前記仕向先に提供することを含む、請求項53に記載の方法。 - 方法であって、
ハードウェアに組み込まれたパイプラインによってデータ値を処理し、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作を順序付けすることを含む方法。 - 前記動作を順序付けることが、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインが前記データ値を処理する順番を順序付けることを含む、請求項55に記載の方法。 - 前記動作を順序付けることが、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインを同期信号と同期させることを含む、請求項55に記載の方法。 - 前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作中に予め規定された実現値を検知し、
前記実現値に応じて事象を生成することを更に含む、請求項55に記載の方法。 - 方法であって、
コンフィギュレーション値をレジスタにロードし、
前記コンフィギュレーション値によってハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作コンフィギュレーションを設定することを含む方法。 - 方法であって、
ハードウェアに組み込まれたパイプラインによってデータを処理し、
前記ハードウェアに組み込まれたパイプラインの動作状況を分析することによって前記処理されたデータにおけるエラーを識別することを含む方法。 - ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路を設計する方法であって、
ライブラリから通信インターフェースの第1データ表現を検索し、
前記通信インターフェースと結合されることになるハードウェアに組み込まれたパイプラインの第2データ表現を生成し、
前記第1及び第2のデータ表現を組み合わせて、前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路に対するハード・コンフィギュレーション・データを生成することを含む方法。 - 前記第1及び第2のデータ表現を組み合わせる前に、前記サービス層の所定パラメータに対する値を選択することによって前記第1データ表現を変更することを更に含む、請求項61に記載の方法。
- 前記通信インターフェースが、前記ハードウェアに組み込まれたパイプライン回路に別の回路と通信させるように動作できる、請求項61に記載の方法。
- 前記第1及び第2のデータ表現を組み合わせることが、前記第1及び第2のデータ表現を前記ハード・コンフィギュレーション・データに組み合わせるを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記ハード・コンフィギュレーション・データがファームウェアを含む、請求項61に記載の方法。
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