JP5007838B2 - 情報処理装置および情報処理プログラム - Google Patents
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Description
1.概略構成
2.ブロック構成
3.情報処理の流れ
4.回路構成例
5.スケジューリング
図1は、本実施形態に係る情報処理装置の概略構成を説明する図である。本実施形態に係る情報処理装置は、第1回路構成部10、第2回路構成部20および回路構成制御部30を備えている。
図2は、本実施形態に係る情報処理装置のブロック構成図である。回路構成制御部30は、情報パス制御部31、スケジューラ32および分割制御部33を備える。情報パス制御部31は、処理対象となる情報の流れを制御する。すなわち、入力された情報を第1回路構成部や第2回路構成部に送る処理や、第1回路構成部および第2回路構成部とメモリとの間の情報の入出力を制御する。情報パス制御部31は、第1回路構成部10との間で情報の入出力を行う際、第1回路構成部10にトリガーTrg1を送る。また、第2回路構成部20との間で情報の入出力を行う際、第2回路構成部20にトリガーTrg2を送る。
[パイプライン]
図3は、情報処理のパイプラインを説明する図である。ここでは、情報処理として画像処理を例とし、1ピクセル(画素)ごと所定の画像処理を施す回路を例としている。また、図中「Config」は所定の処理回路の構成を示している。図3に示す例では、「Config−1」〜「Config−5」による回路構成が成され、「Config−1」〜「Config−4」が1ピクセル当たり1クロックでの処理、「Config−5」が1ピクセル当たり4クロックでの処理となっている。
図4(a)は、パイプライン管理テーブルの例を示す図である。先に説明した画像情報のパイプライン処理を行うにあたり、スケジューラは図4(a)に示すパイプライン管理テーブルを用いて第1回路構成部の回路構成を行う。パイプライン管理テーブルには、回路構成であるConfig No.に対応して、使用するプロセッサエレメント(PE)の数、残りのPEの数、入力データ数(Input Stream Size)、出力データ数(OutPut Stream Size)、プロセッサタイプ、回路構成サイズ、レイテンシ(遅延クロック数)、処理時間が格納されている。スケジューラはこのパイプライン管理テーブルを参照して、回路構成の指示を行う。
図4(b)は、ロジックエレメントの(LE)の選択テーブルの例を示す図である。スケジューラは図4(b)に示す選択テーブルを用いて第2回路構成部の回路構成を行う。選択テーブルには、選択の優先順位に対応して、デバイス名、処理速度、書き換え時間、ロジックエレメント数(Gate bit)およびメモリ数が格納されている。スケジューラはこの選択テーブルを参照して、回路構成の指示を行う。すなわち、粗粒度の再構成可能回路(第1回路構成部)でレイテンシが発生する部分において、細粒度の再構成可能回路(第2回路構成部)へ置き換える場合、細粒度の再構成可能回路の候補をこのテーブルから選択する。その時にプライオリティ順に選択し、目標性能を達成するか判断する。
図5は、処理回路の構成による情報処理の流れを説明する図である。ここでは、回路構成の書き換えについて検討する。図5に示す例では、「Config−1」〜「Config−5」による回路構成が成され、「Config−1」「Config−2」「Config−4」が1ピクセル当たり1クロックでの処理、「Config−3」が1ピクセル当たり4クロックでの処理、「Config−5」が1ピクセル当たり3クロックでの処理となっている。
[第1のスケジューリング]
図8は、第1のスケジューリングを説明するフローチャートである。このフローチャートでの処理は、回路構成制御部30のスケジューラ32で実行される。先ず、所望の情報処理の回路構成(Config)で処理時間が所定の閾値を超えるものを抽出する(ステップS201)。回路構成の処理時間は、図4(a)に示す管理テーブルを参照することで行われる。例えば、この判断によって、回路構成中、フィードバック等の処理によって1ピクセル当たりの処理に1クロックを超えるレイテンシが発生しているものが抽出される。レイテンシが発生する回路構成(Config)が抽出されない場合は終了する。
図11は、第2のスケジューリングを説明するフローチャートであり、第2回路構成部のパーシャル リコンフィグレーション(部分再構成)機能による高速化の処理を示すものである。このフローチャートでの処理は、回路構成制御部のスケジューラで実行される。先ず、所望の情報処理の回路構成(Config)で処理時間が所定の閾値(ここでは、2クロック)以上となるものを抽出する(ステップS301)。回路構成の処理時間は、図4(a)に示す管理テーブルを参照することで行われる。例えば、この判断によって、回路構成中、フィードバック等の処理によって1ピクセル当たりの処理に2クロック以上のレイテンシが発生しているものが抽出される。レイテンシが発生する回路構成(Config)が抽出されない場合は終了する。
図14は、第3のスケジューリングを説明するフローチャートである。このフローチャートでの処理は、回路構成制御部のスケジューラで実行される。先ず、情報の入出力で依存関係のない回路構成(Config)があるか否かを判断する(ステップS401)。依存関係のない回路構成がない場合には処理を終了する。
図17は、第4のスケジューリングを説明するパイプラインの流れ図である。図17の上図は、第4のスケジューリングを行う前の流れを示す図、下図は、第4のスケジューリングを行った後の流れを示す図である。
Claims (6)
- 複数の第1演算部を備え、再構成可能な第1回路構成手段と、
複数の第2演算部を備え、前記第1回路構成手段よりも再構成の粒度が小さく、前記第1回路構成手段よりも再構成の時間が長い第2回路構成手段と、
複数の演算処理を行う複数の演算処理回路それぞれを、前記第1回路構成手段の第1演算部、または、前記第2回路構成手段の第2演算部により再構成するよう前記第1回路構成手段および前記第2回路構成手段を制御する回路構成制御手段と
を有し、
前記回路構成制御手段は、前記複数の演算処理回路に並列に処理される前記演算処理回路が含まれる場合、前記並列に処理される前記演算処理回路のうち、
フィードバックによるレイテンシが発生しない演算処理回路を、前記第1回路構成手段の第1の演算部により再構成するよう前記第1回路構成手段を制御し、
フィードバックによるレイテンシが発生する演算処理回路を、前記第2回路構成手段の第2の演算部により再構成するよう前記第2回路構成手段を制御する
情報処理装置。 - 前記第1回路構成手段の第1演算部は、複数のプロセッサエレメントがマトリクス状に配置されて構成され、
前記第2回路構成手段の第2演算部は、複数のロジックエレメントがマトリクス状に配置されて構成される
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記回路構成制御手段は、前記第1回路構成手段の複数の第1演算部のうち一部を用いて前記第1回路構成手段を制御する
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記回路構成制御手段は、前記第2回路構成手段の複数の第2演算部のうち一部を用いて前記第2回路構成手段を制御する
請求項1〜3のいずれかに記載の情報処理装置。 - 前記回路構成制御手段は、
前記第2回路構成手段を複数の領域に分割し、
前記分割された複数の領域のうち、第1の領域において前記演算処理を行っている間に、前記分割された複数の領域のうち、前記第1の領域以外の第2の領域の演算処理回路を再構成するよう前記第2回路構成手段を制御する
請求項1〜4のいずれかに記載の情報処理装置。 - 複数の第1演算部を備え、再構成可能な第1回路構成手段と、複数の第2演算部を備え、前記第1回路構成手段よりも再構成の粒度が小さく、前記第1回路構成手段よりも再構成の時間が長い第2回路構成手段とを有する情報処理装置において、
複数の演算処理を行う複数の演算処理回路それぞれを、前記第1回路構成手段の第1演算部、または、前記第2回路構成手段の第2演算部により再構成するよう前記第1回路構成手段および前記第2回路構成手段を制御する回路構成制御ステップ
を前記情報処理装置のコンピュータに実行させ、
前記回路構成制御ステップは、前記複数の演算処理回路に並列に処理される前記演算処理回路が含まれる場合、前記並列に処理される前記演算処理回路のうち、
フィードバックによるレイテンシが発生しない演算処理回路を、前記第1回路構成手段の第1の演算部により再構成するよう前記第1回路構成手段を制御し、
フィードバックによるレイテンシが発生する演算処理回路を、前記第2回路構成手段の第2の演算部により再構成するよう前記第2回路構成手段を制御する
情報処理プログラム。
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