JP6287493B2 - 情報処理装置、転送装置、および制御方法 - Google Patents

情報処理装置、転送装置、および制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置、転送装置、および制御方法に関する。
サーバ等の情報処理装置において、メモリから読み出されたパラレルデータは、シリアルデータに変換され、演算処理装置としてのCentral Processing Unit(CPU)に送信される。
図1は、従来のサーバの構成図である。
サーバ2101は、Central Processing Unit(CPU)2201、プロトコル変換チップ2301、およびメモリ2401−i(i=1、2)を備える。
CPU2201は、データのリクエストをプロトコル変換チップ2301に送信し、メモリ2401からLSI(Large Scale Integrating circuit)により実現されるプロトコル変換チップ2301を介してデータを受信する。
CPU2201は、シリアルインターフェイス2211−j(j=1〜3)を有する。
シリアルインターフェイス2211−jは、プロトコル変換チップ2301のシリアルインターフェイス2321−jとシリアルバスを介して接続し、シリアルデータを送受信する。シリアルインターフェイス2211−iは、シリアルデータとパラレルデータを相互に変換する。
プロトコル変換チップ2301は、CPU2201からリクエストを受信し、メモリ2401に該リクエストを送信し、メモリ2401から受信したパラレルデータをシリアルデータに変換し、CPU2201に送信する。
プロトコル変換チップ2301は、パラレルインターフェイス2311−i(i=1、2)、シリアルインターフェイス2321−j(j=1〜3)、およびプロトコル変換部2331を備える。
パラレルインターフェイス2311−iは、メモリ2401−iとパラレルバスを介して接続し、パラレルデータを送受信する。
シリアルインターフェイス2321−jは、シリアルインターフェイス2211−jとシリアルバスを介して接続し、シリアルデータを送受信する。また、以下の説明または図面において、シリアルインターフェイス2321−jは、シリアルインターフェイス#jと表記する場合がある。
プロトコル変換部2331は、メモリ2401へのリクエストの送信やシリアルインターフェイス2321−jへのパケットの振り分けなどを行う。
メモリ2401−iは、データを格納する記憶装置である。メモリ2401−iは、リクエストを受信すると、リクエストに対応するデータをパラレルインターフェイス2311−iに出力する。尚、以下の説明または図面において、メモリ2401−iは、メモリ#iと表記する場合がある。
図2は、従来のプロトコル変換チップのシリアルインターフェイスの構成図である。
シリアルインターフェイス2321−jは、再送バッファ2322−j、再送バッファ制御部2323−j、および受信部2324−jを備える。
再送バッファ2322−jは、プロトコル変換部2331からCPU2201に送信するパケットを受信して格納する。尚、以下の説明または図面において、再送バッファ2322−jは、再送バッファ#jと表記する場合がある。再送バッファ2322−jは、リングバッファとして動作する。
再送バッファ制御部2323−jは、再送バッファ2322−jへのパケットの書き込み、再送バッファ2322−jからのパケットの読み出し、およびCPU2201へのパケットの送信を行う。再送バッファ制御部2323−jは、CPU2201へのパケットの送信を行う場合、該パケットが格納されていたアドレス(すなわち、バッファ読み出しポインタ2326−jが示すアドレス)をパケットに付加して送信する。CPU2201は、パケットを正常に受信すると、該パケットに付加されていたアドレスを送達確認パケットに含めて、送達確認パケットを受信部2324−jに送信する。このように、送達確認パケットは、再送バッファ2322−jに格納されているパケットのうち、どこまでのアドレスのパケットがCPU2201に正常に到着したかを示す。尚、CPU2201は、パケットを正常に受信できなかった場合、エラーを示す情報と該パケットに付加されていたアドレスとを送達確認パケットに含めて、送達確認パケットを受信部2324−jに送信する。
再送バッファ制御部2323−jは、バッファ書き込みポインタ2325−j、バッファ読み出しポインタ2326−j、および送達確認ポインタ2327−jを格納する。再送バッファ制御部2323−jは、バッファ書き込みポインタ2325−j、バッファ読み出しポインタ2326−j、および送達確認ポインタ2327−jの書き換えをおこなう。
バッファ書き込みポインタ2325−jは、再送バッファ2322−jが受信したパケットを書き込むアドレスを示す。バッファ書き込みポインタ2325−jは、パケットの書き込みが終了するとインクリメントされる。
バッファ読み出しポインタ2326−jは、再送バッファ2322−jに格納されているパケットのうち、読み出す(送信する)パケットのアドレスを示す。バッファ読み出しポインタ2326−jは、パケットの読み出しが終了するとインクリメントされる。
送達確認ポインタ2327−jは、再送バッファ2322−jに格納されているパケットのうち、最後に送達が確認されたパケットのアドレスを示す。尚、送達確認パケットを一度も受信していない場合は、最初に送信したパケットのアドレスを示す。
再送バッファ制御部2323−jは、バッファ書き込みポインタ2325−jから送達確認ポインタ2327−jを減算することで送達未確認サイズを算出し、送達未確認サイズをプロトコル変換部2331に送信する。送達未確認サイズは、再送バッファ2322−jに格納されているパケットのうち、CPU2201への到着が確認されていないパケットの合計のサイズを示す。
受信部2324−jは、CPU2201から、送達確認パケットやデータ読み出しのリクエストを受信する。受信部2324−jは、リクエストを受信した場合、リクエストをプロトコル変換部2331に送信する。受信部2324−jは、送達確認パケットを受信した場合、送達確認パケットを再送バッファ制御部2323−jに送信する。再送バッファ制御部2323−jは、送達確認パケットを受信すると、送達確認ポインタ2327−jが示すアドレスを該送達確認パケットに含まれるアドレスに変更する。
FIFOの本数を増やすこと無く、簡単な制御機能により短いフレームを連続して受信できる通信制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、受信FIFO、送信FIFOのスレッシュ・ホールドに対して、更にアンダーラン及びオーバラン状態になる直前のポイントに、新たにスレッシュ・ホールドを設け、これらのスレッシュ・ホールドの組み合わせに応じて、送受信のデータ転送を混合して行う技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開平4−243347号公報 特開平10−164146号公報
ここで、プロトコル変換チップ2301が図3に示すようなパケット0〜パケットN+2をパケット0から順にCPU2201に送信するとする。
プロトコル変換部2331がシリアルインターフェイス#jにパケット0〜パケットN+2をシリアルインターフェイス#1から順に振り分けて、シリアルインターフェイス#jがCPU2201に送信すると、再送バッファ#jと各ポインタの状態は図4に示すような状態となる。
ここで、シリアルインターフェイス#1がエラーを示す送達確認パケットを受信し、シリアルインターフェイス#1で再送が発生したとする。
すると、再送バッファ#jと各ポインタの状態は図5に示すような状態となる。図5に示すように、シリアルインターフェイス#1のバッファ読み出しポインタはパケット0を指す。
そして、プロトコル変換チップ2301が図6に示すようなパケットN+3〜パケットN+8をパケットN+3から順に追加してCPU2201に送信するとする。
図5に示す状態において、プロトコル変換部2331がシリアルインターフェイス#jにパケットN+3〜パケットN+8をシリアルインターフェイス#1から順に振り分けて、再送バッファ#jが振り分けられたパケットを格納すると、再送バッファ#jと各ポインタの状態は図7に示すような状態となる。
再送の発生していない再送バッファ#2のパケットN+4とパケットN+7、および再送の発生していない再送バッファ#3のパケットN+5とパケットN+8は、すぐに送信される。
一方、再送の発生した再送バッファ#1に格納されたパケットN+3とパケットN+6は、パケット0、パケット3、・・・、およびパケットNの再送後に送信される。このように、再送が発生した再送バッファ#1を通過するパケットは、再送が発生していない再送バッファ#2、#3を通過するパケットと比べてレイテンシ(通過時間)が大きくなり、パケット間のレイテンシのばらつきが大きくなるという問題がある。
また、伝送路のエラーや他のパケットの転送処理のために、送達確認パケットが到着するのが遅くなる場合がある。その場合、あるシリアルインターフェイス2322−jの送達未確認サイズは大きく、他のシリアルインターフェイス2322−jの送達未確認サイズは小さくなる場合がある。
例えば、上述と同様に、プロトコル変換部2331がシリアルインターフェイス#jに図3で示すようなパケット0〜パケットN+2をシリアルインターフェイス#1から順に振り分けて、シリアルインターフェイス#jがCPU2201に送信したとする。
ここで、シリアルインターフェイス#2、#3は、それぞれパケット10、11に対する送達確認パケットを受信し、シリアルインターフェイス#1は送達確認パケットを受信していないとする。この場合、図8に示すように、シリアルインターフェイス#1の送達確認パケットは更新されず、シリアルインターフェイス#1の送達未確認サイズは大きいままとなる。
プロトコル変換部2331において、シリアルインターフェイス#1の送達未確認サイズに基づいて、オーバーフローを防ぐためにメモリ2401へのリクエストを停止した場合には、送達未確認サイズが小さい再送バッファ#2、#3も使用しなくなるため、シリアルインターフェイスを効率的に使用できないケースが発生する。
1つの側面において、本発明の課題は、各シリアルインターフェイスを通過するデータのレイテンシのばらつきを減少させることである。
実施の形態の情報処理装置は、データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置と、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置と、を備える。
前記転送装置は、複数の送受信部と、振分部と、を有する。
前記複数の送受信部は、保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成するとともに、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力する。
前記振分部は、前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止する。
実施の形態の情報処理装置によれば、各シリアルインターフェイスを通過するデータのレイテンシのばらつきを減少させることができる。
従来のサーバの構成図である。 従来のプロトコル変換チップのシリアルインターフェイスの構成図である。 送信されるパケットを示す図である。 再送バッファおよび各ポインタの状態を示す図である。 再送発生時の再送バッファおよび各ポインタの状態を示す図である。 追加で送信されるパケットを示す図である。 追加のパケットが格納された時の再送バッファおよび各ポインタの状態を示す図である。 再送バッファ#1が送達確認パケットを受信できなかった場合の再送バッファおよび各ポインタの状態を示す図である。 実施の形態に係るサーバの構成図である。 実施の形態に係るプロトコル変換チップの詳細な構成図である。 実施の形態に係るプロトコル変換チップのシリアルインターフェイスの構成図である。 実施の形態に係るリクエストポート部の構成図である。 実施の形態に係るプロトコル変換チップの制御方法のフローチャートである。 実施の形態に係るサーバの制御処理のタイムチャートである。 実施の形態に係るサーバのハードウェア構成図である。
以下、図面を参照しながら実施の形態について説明する。
図9は、実施の形態に係るサーバの構成図である。
サーバ101は、Central Processing Unit(CPU)201、プロトコル変換チップ301、およびメモリ401−i(i=1、2)を備える。
サーバ101は、情報処理装置の一例である。
CPU201は、データのリクエストをプロトコル変換チップ301に送信し、メモリ401からプロトコル変換チップ301を介してデータを受信する。
CPU201は、シリアルインターフェイス211−j(j=1〜3)を有する。
シリアルインターフェイス211−jは、プロトコル変換チップ301のシリアルインターフェイス321−jとシリアルバスを介して接続し、シリアルデータを送受信する。シリアルインターフェイス211−iは、シリアルデータとパラレルデータを相互に変換する。
プロトコル変換チップ301は、CPU201からリクエストを受信し、メモリ401にリクエストを送信する。プロトコル変換チップ301は、メモリ401から受信したパラレルデータをシリアルデータに変換し、CPU201に送信する。プロトコル変換チップ301は、例えば、半導体集積回路である。プロトコル変換チップ301は、転送装置の一例である。
プロトコル変換チップ301は、パラレルインターフェイス311−i(i=1、2)、シリアルインターフェイス321−j(j=1〜3)、およびプロトコル変換部331を備える。
パラレルインターフェイス311−iは、メモリ401−iとパラレルバスを介して接続し、パラレルデータを送受信する。
シリアルインターフェイス321−jは、シリアルインターフェイス211−jとシリアルバスを介して接続し、シリアルデータを送受信する。尚、実施の形態においてシリアルインターフェイス321の数は3個であるが、これに限られず、2以上の任意の数でよい。また、以下の説明または図面において、シリアルインターフェイス321−jは、シリアルインターフェイス#jと表記する場合がある。
プロトコル変換部331は、メモリ401へのリクエストの送信やシリアルインターフェイス321へのパケットの振り分けなどを行う。
メモリ401−iは、データを格納する記憶装置である。メモリ401−iは、例えば、Random Access Memory(RAM)である。尚、以下の説明または図面において、メモリ401−iは、メモリ#iと表記する場合がある。
メモリ401−iは、リクエストを受信すると、該リクエストに対応するデータをパラレルインターフェイス311−iに出力する。
尚、実施の形態においてメモリ401の数は2個であるが、これに限られず、任意の数でよい。
図10は、実施の形態に係るプロトコル変換チップの詳細な構成図である。
シリアルインターフェイス321−jは、再送バッファ322−j、再送バッファ制御部323−j、および受信部324−jを備える。
シリアルインターフェイス321−jの詳細については後述する。
プロトコル変換部331は、パケット振り分け部341、閾値判定部351−j、およびリクエストポート部361を備える。
パケット振り分け部341は、パラレルインターフェイス311からパケットを受信し、リクエストポート部361から供給停止指示#jを受信する。
パケット振り分け部341は、受信したパケットをシリアルインターフェイス321−jに順番に振り分ける。パケット振り分け部341は、供給停止指示#jを受信した場合、シリアルインターフェイス321−jには、パケットを振り分けない。すなわち、パケット振り分け部341は、受信した供給停止指示#jに対応するシリアルインターフェイス321−j以外のシリアルインターフェイス321−jに順番にパケットを振り分ける。
閾値判定部351−jは、再送バッファ制御部323−jから送達未確認サイズおよび送信予定サイズを受信する。送達未確認サイズは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、CPU201への到着が確認されていないパケットの合計のサイズを示す。言い換えれば、送達未確認サイズは、CPU201への到着が確認されていないパケットを格納している再送バッファ322−jの領域のサイズを示す。送信予定サイズは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、現在以降に送信する予定のパケットの合計のサイズを示す。言い換えれば、送信予定サイズは、現在以降に送信する予定のパケットを格納している再送バッファ322−jの領域のサイズを示す。
閾値判定部351−jは、送信予定サイズが閾値Aより大きい場合または送達未確認サイズが閾値Bより大きい場合、リクエスト停止要求#jをリクエストポート361に出力する。すなわち、閾値判定部351−jは、リクエスト停止要求#jをオン(=1)にする。
ここで、閾値A=(リクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの間に再送バッファ322−jが送出可能なデータサイズ)+(一定期間Dの間に再送バッファ322−jが送出可能なデータサイズ)とする。尚、一定期間Dは、予め定められている。また、リクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの時間は、予め分かっているものとする。
また、閾値B=(再送バッファ322−jの容量)−(リクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの間に再送バッファ322−jが送出可能なデータサイズ)とする。
閾値判定部351−jは、リクエスト停止要求#jの出力後、送信予定サイズが閾値C以下且つ送達未確認サイズが閾値B以下となった場合、リクエスト停止要求#jの出力を停止する。すなわち、閾値判定部351−jは、リクエスト停止要求#jをオフ(=0)にする。
ここで、閾値Cは、リクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの間に再送バッファ322−jが送出可能なデータサイズである。
例えば、シリアルインターフェイス321−jのクロック周波数の周期がx(ナノ秒)、メモリインターフェイス用クロックの周波数の周期がy(ナノ秒)、リクエストポート部361からリクエストを出力してからパケット振り分け部341が応答を受信するまでの時間をz(ナノ秒)、再送バッファ322−jのバス幅を16バイト、深さを512、一定期間Dをt(ナノ秒)とすると閾値の算出に使用される値は、以下のように計算される。尚、メモリインターフェイス用クロックは、パラレルインターフェイス311およびプロトコル変換部331のクロック信号である。
リクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの間に再送バッファ322−jが送出可能なデータサイズ = 16バイト * z/x
一定期間Dの間に再送バッファ322−jが送出可能なデータサイズ = 16バイト * t/x
再送バッファ322−jの容量 = 16バイト * 512
リクエストポート部361は、リクエスト停止要求#jに基づいて、供給停止指示#jをパケット振り分け部341に出力する。
リクエストポート部361は、リクエスト停止要求#jに基づいて、一定期間Dの間、メモリ401に対する所定時間(所定のサイクル数)当たりのリクエストの送信回数を制御する。
リクエストポート部361の詳細については、後述する。
次に、プロトコル変換チップ301のシリアルインターフェイス321の詳細について説明する。
図11は、実施の形態に係るプロトコル変換チップのシリアルインターフェイスの構成図である。
シリアルインターフェイス321−jは、再送バッファ322−j、再送バッファ制御部323−j、および受信部324−jを備える。
再送バッファ322−jは、パケット振り分け部341からCPU201に送信するパケットを受信して格納する。
再送バッファ322−jは、リングバッファとして動作する。再送バッファ322−jは、FIFO(First In, First Out)であり、複数のエントリ(領域)を有する。また、各エントリは、所定のサイズ(例えば、16バイト)を有する。再送バッファ322−jが受信したパケットは、エントリに順に格納されていく。
再送バッファ制御部323−jは、再送バッファ322−jへのパケットの書き込み、再送バッファ322−jからのパケットの読み出し、およびCPU201へのパケットの送信を行う。再送バッファ制御部323−jは、CPU201へのパケットの送信を行う場合、該パケットが格納されていたアドレス(すなわち、バッファ読み出しポインタ326−jが示すアドレス)をパケットに付加して送信する。CPU201は、パケットを正常に受信すると、該パケットに付加されていたアドレスを送達確認パケットに含めて、送達確認パケットを受信部324−jに送信する。このように、送達確認パケットは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、どこまでのアドレスのパケットがCPU201に正常に到着したかを示す。尚、CPU201は、パケットを正常に受信できなかった場合、エラーを示す情報と該パケットに付加されていたアドレスとを送達確認パケットに含めて、送達確認パケットを受信部324−jに送信する。
再送バッファ制御部323−jは、バッファ書き込みポインタ325−j、バッファ読み出しポインタ326−j、および送達確認ポインタ327−jを格納する。再送バッファ制御部323−jは、バッファ書き込みポインタ325−j、バッファ読み出しポインタ326−j、および送達確認ポインタ327−jの書き換えをおこなう。バッファ書き込みポインタ325−j、バッファ読み出しポインタ326−j、および送達確認ポインタ327−jは、再送バッファ322−jのエントリの位置を示す位置情報の一例である。
バッファ書き込みポインタ325−jは、再送バッファ322−jが受信したパケットを書き込むアドレスを示す。すなわち、バッファ書き込みポインタ325−jは、再送バッファ322−jが受信したパケットを書き込むエントリの位置を示す。バッファ書き込みポインタ325−jは、パケットの書き込みが終了するとインクリメントされる。
バッファ読み出しポインタ326−jは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、読み出す(送信する)パケットのアドレスを示す。すなわち、バッファ読み出しポインタ326−jは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、読み出すパケットが格納されているエントリの位置を示す。バッファ読み出しポインタ326−jは、パケットの読み出しが終了するとインクリメントされる。
送達確認ポインタ327−jは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、最後に送達が確認されたパケットのアドレスを示す。すなわち、送達確認ポインタ327−jは、再送バッファ322−jに格納されているパケットのうち、最後に送達が確認されたパケットが格納されているエントリの位置を示す。
再送バッファ制御部323−jは、バッファ書き込みポインタ325−jから送達確認ポインタ327−jを減算することで送達未確認サイズを算出し、送達未確認サイズを閾値判定部351−jに送信する。詳細には、再送バッファ制御部323−jは、バッファ書き込みポインタ325−jから送達確認ポインタ327−jを減算した差分値(送達未確認ポインタ差分)にエントリのサイズを乗算して、送達未確認サイズを算出する。送達未確認サイズおよび送達未確認ポインタ差分は、送達未確認データ情報の一例である。
再送バッファ制御部323−jは、バッファ書き込みポインタ325−jからバッファ読み出しポインタ326−jを減算することで送信予定サイズを算出し、送信予定サイズを閾値判定部351−jに送信する。詳細には、再送バッファ制御部323−jは、バッファ書き込みポインタ325−jからバッファ読み出しポインタ326−jを減算した差分値(送信予定ポインタ差分)にエントリのサイズを乗算して、送信予定サイズを算出する。送信予定サイズおよび送信予定ポインタ差分は、送信予定データ情報の一例である。
また、再送バッファ制御部323−jは、送達未確認サイズの代わりに送達未確認ポインタ差分を閾値判定部351−jに送信し、送信予定サイズの代わりに送信予定ポインタ差分を閾値判定部351−jに送信してもよい。再送バッファ制御部323−jが送達未確認ポインタ差分および送信予定ポインタ差分を送信する場合、閾値判定部351−jは、送達未確認サイズの代わりに送達未確認ポインタ差分、送信予定サイズの代わりに送信予定ポインタ差分を用いて、リクエスト停止要求#jの出力の制御を行う。このとき、閾値A、B、およびCは、上述の閾値A、B、およびCをそれぞれエントリのサイズで除算した値となる。
受信部324−jは、CPU201から、送達確認パケットやデータ読み出しのリクエストを受信する。
受信部324−jは、リクエストを受信した場合、リクエストをリクエストポート部361に送信する。
受信部324−jは、送達確認パケットを受信した場合、送達確認パケットを再送バッファ制御部323−jに送信する。再送バッファ制御部323−jは、送達確認パケットを受信すると、送達確認ポインタ327−jが示すアドレスを該送達確認パケットに含まれるアドレスに変更する。再送バッファ制御部323−jは、送達確認ポインタ327−jが示すアドレスより前の再送バッファ322−jの領域を開放する。
図12は、実施の形態に係るリクエストポート部の構成図である。
リクエストポート部361は、入力されたリクエスト停止要求#jを一定時間遅延させ、供給停止指示#jとして出力する。
リクエストポート部361は、シフトレジスタ362−j、リクエスト制限部363、およびリクエストポート364−iを備える。
シフトレジスタ362−jは、リクエスト停止要求#jが入力され、供給停止指示#jをパケット振り分け部341に出力する。リクエスト停止要求#jは、シフトレジスタ362−jに入力されると、シフトレジスタ362−jを通過し、入力されてから一定時間後に供給停止指示#jとして出力される。すなわち、供給停止指示#jは、一定時間前のリクエスト停止要求#jである。
上記一定時間、すなわちシフトレジスタ362−jの通過時間は、リクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの時間と同じである。シフトレジスタ362−jの通過時間がリクエストポート部361がメモリ401にリクエストを送信してから該リクエストに対する応答をパケット振り分け部341が受信するまでの時間と同じとなるように、シフトレジスタ362−jの段数は設定される。例えば、メモリインターフェイス用クロック周波数の周期がy(ナノ秒)、リクエストポート部361からリクエストを出力してからパケット振り分け部341が応答を受信するまでの時間をz(ナノ秒)とすると、シフトレジスタ362−jの段数=z/yとなる。このように、シフトレジスタ362−jの段数を設定することで、リクエストの送信を制限した場合に、パケット振り分け部341は、制限したリクエストに対する応答データを受信したときに、供給停止指示#jに対応するシリアルインターフェイス#jに応答データの振り分けを停止することができる。
リクエスト制限部363は、リクエスト停止要求#jを受信し、リクエスト停止要求#jに基づいてリクエスト投入制限信号を生成し、リクエスト投入制限信号をリクエストポート364−jに送信する。
リクエスト投入制限信号は、リクエストの制限がされていないとき(通常時)と比較して、どの程度、所定時間(所定のサイクル数)当たりのリクエストの送信回数を減らすかを示す。
リクエスト制限部363は、状態がオン(=1)あるリクエスト停止要求#jの数をカウントする。シリアルインターフェイス#jの数からカウントした数を減算し、減算した値をシリアルインターフェイス#jの数で除算し、リクエスト投入制限信号を生成する。
例えば、リクエスト停止要求#1がオン、リクエスト停止要求#2、3がオフの場合は、リクエスト投入制限信号は、2/3(=(3−1)/3)を示す。これにより、リクエストポート364−iは、一定期間D、通常時と比較して、所定時間(所定のサイクル数)当たりのリクエストの送信回数を2/3に制限する。
リクエストポート364−iは、受信部324−jからデータの読み出しを要求するリクエスト受信し、データ格納しているメモリ401−iに該リクエストを送信する。
リクエストポート364−iは、リクエスト投入制限信号をチェックし、リクエスト投入制限信号に基づいて、一定期間D、リクエストの送信を制限する。一定期間Dの終了後、リクエストポート364−iは、リクエスト投入制限信号をチェックし、リクエスト投入制限信号に基づいて、一定期間D、リクエストの送信を制限する処理を繰り返す。
例えば、リクエストポート364−iは、通常時に9サイクルで3回リクエストを送信し、リクエスト投入制限信号は2/3を示すとする。リクエストポート364−iは、リクエスト投入制限信号を受信すると、一定期間D、9サイクルで2回リクエストを送信するようにする。一定期間Dの終了後、リクエストポート364−iは、リクエスト投入制限信号をチェックし、リクエスト投入制限信号が2/3を示す場合は、再度、一定期間D、9サイクルで2回リクエストを送信するようにする。リクエスト投入制限信号がオフの場合は、リクエストポート364−iは、通常通りに9サイクルで3回リクエストを送信する。
図13は、実施の形態に係るプロトコル変換チップの制御方法のフローチャートである。
ステップS501において、閾値判定部351−jは、入力された送信予定サイズが閾値Aより大きいか否か判定する。送信予定サイズが閾値Aより大きい場合、閾値判定部351−jは、リクエスト停止要求#jを出力し、制御はステップS503に進む。送信予定サイズが閾値A以下の場合、制御はステップS502に進む。
ステップS502において、閾値判定部351−jは、入力された送信未確認サイズが閾値Bより大きいか否か判定する。送信予定サイズが閾値Bより大きい場合、閾値判定部351−jは、リクエスト停止要求#jを出力し、制御はステップS503に進む。送信予定サイズが閾値B以下の場合、処理は終了する。
ステップS503において、リクエスト制限部363は、リクエスト停止要求#jを受信し、リクエスト停止要求#jに基づいてリクエスト投入制限信号を生成し、リクエスト投入制限信号をリクエストポート364−jに送信する。
リクエストポート364は、リクエスト投入制限信号に基づいて、一定期間Dの間、リクエストの送信を制限する。
また、リクエスト停止要求#jは、シフトレジスタ362−jに入力され、シフトレジスタ362−jを通過し、入力されてから一定時間後に供給停止指示#jとして出力される。
パケット振り分け部341は、供給停止指示#jに対応するシリアルインターフェイス321−jに対するパケットの供給を停止する。すなわち、パケット振り分け部341は、供給停止指示が示すシリアルインターフェイス321−j以外のシリアルインターフェイス321−jにパケットを順に振り分ける。
ステップS504において、閾値判定部351−jは、入力された送信予定サイズが閾値Cより大きいか否か判定する。送信予定サイズが閾値Cより大きい場合、制御はステップS503に戻り。送信予定サイズが閾値C以下の場合、制御はステップS505に進む。
ステップS505において、閾値判定部351−jは、入力された送信未確認サイズが閾値Bより大きいか否か判定する。送信予定サイズが閾値Bより大きい場合、制御はステップS503に戻り、送信予定サイズが閾値B以下の場合、リクエスト停止要求#jをオフとし、処理は終了する。
図14は、実施の形態に係るサーバの制御処理のタイムチャートである。
図14のタイムチャートは、サイクル0からサイクル55までの信号またはデータを示し、上から順に、リクエスト停止要求#1、リクエスト停止要求#2、リクエスト停止要求#3、供給停止指示#1、供給停止指示#2、供給停止指示#3、リクエスト投入制限信号、メモリ#1へのリクエスト、メモリ#2へのリクエスト、メモリ#1からの応答、メモリ#2からの応答、シリアルインターフェイス#1への応答、シリアルインターフェイス#2への応答、シリアルインターフェイス#3への応答を示す。
リクエスト停止要求#1は、サイクル0からサイクル13までオフ、サイクル14からサイクル31までオン、サイクル32からサイクル55まででオフとなる。
リクエスト停止要求#2、#3は、サイクル0からサイクル55までの間、オフである。
供給停止指示#1は、サイクル26でオンとなり、サイクル44でオフとなる。メモリ401にリクエストを送信してから応答を受信するまで12サイクルかかるので、供給停止指示#1はリクエスト停止要求#1と比べて12サイクル分シフト(遅延)している。
供給停止指示#2、#3は、サイクル0からサイクル55までの間、オフである。
上述のように3つのリクエスト停止要求#1〜#3のうちリクエスト停止要求#1がサイクル14でオンとなっている。そのため、リクエスト投入制限信号は、サイクル14で、リクエストの回数を2/3とすることを示す信号となる。また、リクエスト停止要求#1は、サイクル32でオフとなるので、リクエスト投入制限信号もサイクル32でオフとなる。
メモリ#1、#2へのリクエストは、サイクル0からサイクル15まで(通常時)は、3サイクルに1回の割合で送信されている。すなわち、メモリ#1、#2へのリクエストは、9サイクルの間に3回送信されている。サイクル14において、リクエスト投入制限信号がリクエストの回数を2/3とすることを示す信号となったため、次のリクエストの送信から一定期間Dの間、リクエストの送信は9サイクルの間に2回送信に制限される。ここでは、一定期間Dを9サイクル分の時間とする。すなわち、サイクル16から24の間で、リクエストは2回送信される。図14に示すように、サイクル16からサイクル24の間で、サイクル16ではリクエストは送信されず、サイクル19、22でリクエストが送信される。
サイクル16から一定期間D後、すなわち9サイクル後のサイクル25において、リクエスト投入制限信号は、依然としてリクエストの回数を2/3とすることを示す信号であるため、再度一定期間Dの間、リクエストの送信は9サイクルの間に2回送信に制限される。すなわち、サイクル25からサイクル33の間で、リクエストは2回送信される。図14に示すように、サイクル25からサイクル33の間で、サイクル25ではリクエストは送信されず、サイクル28、31でリクエストが送信される。
リクエスト投入制限信号はサイクル32でオフとなるため、サイクル33以降において、メモリ#1、#2へのリクエストは3サイクルに1回の割合で送信されている。
メモリ#1、#2からの応答は、リクエストの制限を行ったため、サイクル28〜30、37〜39の間はオフとなっている。
供給停止指示#1がサイクル26でオン、サイクル44でオフとなったため、サイクル28からサイクル45までの間、シリアルインターフェイス#1へのパケットの振り分けが行われず、シリアルインターフェイス#1への応答は、オフとなる。尚、シリアルインターフェイス#jへのパケットの振り分けは、3サイクル単位で行われるため、供給停止指示#1がサイクル26でオンとなっても、すぐにシリアルインターフェイス#1へのパケットB8の振り分けは停止せずに、パケットB8の振り分け終了後のサイクル28からシリアルインターフェイス#1へのパケット振り分けが停止される。
シリアルインターフェイス#2、#3への応答、すなわちシリアルインターフェイス#2、#3へのパケットの振り分けは、供給停止指示#2、#3が常にオフであるので、通常通り行われる。
図15は、実施の形態に係るサーバのハードウェア構成図である。
サーバ1101は、CPU1201、プロトコル変換チップ1301、およびメモリ1401−i(i=1、2)を備える。
CPU1201およびメモリ1401−iは、それぞれ上述のCPU201およびメモリ401−iに対応する。
プロトコル変換チップ1301は、パラレルインターフェイス1311−i(i=1、2)、シリアルインターフェイス1321−j(j=1〜3)、プロトコル変換部1331、およびクロック乗り換え回路1371−j、1372−jを備える。
パラレルインターフェイス1311−iは、上述のパラレルインターフェイス311−iに対応する。
シリアルインターフェイス1321−jは、再送バッファ1322−j、受信部1324−j、およびシリアライザ1325−jを備える。
再送バッファ1322−jは、上述の再送バッファ322−jおよび再送バッファ制御部323−jに対応する。
受信部1324−jは、上述の受信部324−jに対応する。
シリアライザ1325−jは、再送バッファ1322−jから受信したパラレルデータをシリアルデータに変換し、シリアルデータをCPU1201に送信する。
プロトコル変換部1331は、パケット振り分け部1341、閾値判定部1351−j、およびリクエストポート部1361を備える。
パケット振り分け部1341、閾値判定部1351−j、およびリクエストポート部1361は、それぞれ上述のパケット振り分け部341、閾値判定部351−j、およびリクエストポート部361に対応する。
図15のプロトコル変換チップ1301において、パラレルインターフェイス1311−jとプロトコル変換部1331はメモリインターフェイス用クロックで動作し、シリアルインターフェイス1321−jはシリアルインターフェイス用クロックで動作する。そのため、クロック乗り換え回路1371−j、1372−jを用いて、プロトコル変換部1331とシリアルインターフェイス1321−jとの間でクロックの乗り換えを行う。
クロック乗り換え回路1371−jは、パケット振り分け部1341−jからデータをメモリインターフェイス用クロックを用いて受信し、再送バッファ1322−jにデータをシリアルインターフェイス用クロックを用いて送信する。
クロック乗り換え回路1372−jは、再送バッファ1322−jからデータをシリアルインターフェイス用クロックを用いて受信し、リクエストポート1361にデータをメモリインターフェイス用クロックを用いて送信する。
クロック乗り換え回路1371−j、1372−jは、例えば、バッファである。
実施の形態のプロトコル変換チップによれば、送信されるパケットまたは送達未確認のパケットを多く格納しているシリアルインターフェイスにパケットを振り分けないことで、パケット間のレイテンシのばらつきを減少させることができる。
また、実施の形態のプロトコル変換チップによれば、メモリへのリクエストを必要以上に制限しないので、シリアルインターフェイスを効率よく使用することができる。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置と、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置とを備える情報処理装置において、
前記転送装置は、
保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成するとともに、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力する複数の送受信部と、
前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止する振分部とを有することを特徴とする情報処理装置。
(付記2)
前記転送装置は、前記停止要求の数に応じて、所定時間内の前記リクエストの送信の回数を減らすことを特徴とする付記1記載の情報処理装置。
(付記3)
前記送信予定データ情報は、前記送信予定の送信データの合計サイズを示す送信予定サイズであり、
前記送達未確認データ情報は、前記処理装置への到着が未確認である送信データの合計サイズを示す送達未確認サイズであり、
前記複数の送受信部のそれぞれは、
前記送信予定サイズが第1の閾値より大きいまたは前記送達未確認サイズが第2の閾値より大きい場合に前記停止要求を出力し、
前記送信予定サイズが前記第1の閾値より小さい第3の閾値以下、且つ前記送達未確認サイズが前記第2の閾値以下である場合に前記停止要求の出力を停止することを特徴とする付記1または2に記載の情報処理装置。
(付記4)
前記振分部は、前記停止要求が入力されてから一定時間後に、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
前記一定時間は、前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信してから前記リクエストに対する応答を前記振分部が受信するまでの時間であることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
(付記5)
前記複数の送受信部のそれぞれは、
データの書き込み位置を示す書き込み位置情報と、データの読み出し位置を示す読み出し位置情報と、前記処理装置への到着が確認されたデータの位置を示す送達確認位置情報と、を有し、
前記書き込み位置情報から前記読み出し位置情報を減算することで前記送信予定サイズを算出し、
前記書き込み位置情報から前記送達確認位置情報を減算することで前記送達未確認サイズを算出することを特徴とする付記3または4に記載の情報処理装置。
(付記6)
データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置とに接続され、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置において、
保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成するとともに、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力する複数の送受信部と、
前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止する振分部とを有することを特徴とする転送装置。
(付記7)
前記転送装置は、前記停止要求の数に応じて、所定時間内の前記リクエストの送信の回数を減らすことを特徴とする6記載の転送装置。
(付記8)
前記送信予定データ情報は、前記送信予定の送信データの合計サイズを示す送信予定サイズであり、
前記送達未確認データ情報は、前記処理装置への到着が未確認である送信データの合計サイズを示す送達未確認サイズであり、
前記複数の送受信部のそれぞれは、
前記送信予定サイズが第1の閾値より大きいまたは前記送達未確認サイズが第2の閾値より大きい場合に前記停止要求を出力し、
前記送信予定サイズが前記第1の閾値より小さい第3の閾値以下、且つ前記送達未確認サイズが前記第2の閾値以下である場合に前記停止要求の出力を停止することを特徴とする付記6または7に記載の転送装置。
(付記9)
前記振分部は、前記停止要求が入力されてから一定時間後に、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
前記一定時間は、前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信してから前記リクエストに対する応答を前記振り分け部が受信するまでの時間であることを特徴とする付記6乃至8のいずれか1項に記載の転送装置。
(付記10)
前記複数の送受信部のそれぞれは、
データの書き込み位置を示す書き込み位置情報と、データの読み出し位置を示す読み出し位置情報と、前記処理装置への到着が確認されたデータの位置を示す送達確認位置情報と、を有し、
前記書き込み位置情報から前記読み出し位置情報を減算することで前記送信予定サイズを算出し、
前記書き込み位置情報から前記送達確認位置情報を減算することで前記送達未確認サイズを算出することを特徴とする付記8または9に記載の転送装置。
(付記11)
データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置と、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置とを備える情報処理装置の制御方法において、
前記情報処理装置が有する複数の送受信部が、保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成し、
前記複数の送受信部が、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力し、
前記情報処理装置が有する振分部が、前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止することを特徴とする制御方法。
(付記12)
前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信する処理をさらに備え、
前記リクエストを送信する処理において、前記リクエスト停止要求の数に応じて、所定時間内の前記リクエストの送信の回数を減らすことを特徴とする付記11記載の制御方法。
(付記13)
前記送信予定データ情報は、前記送信予定の送信データの合計サイズを示す送信予定サイズであり、
前記送達未確認データ情報は、前記処理装置への到着が未確認である送信データの合計サイズを示す送達未確認サイズであり、
前記停止要求を出力する処理は、
前記送信予定サイズが第1の閾値より大きいまたは前記送達未確認サイズが第2の閾値より大きい場合に前記停止要求を出力し、
前記送信予定サイズが前記第1の閾値より小さい第3の閾値以下、且つ前記送達未確認サイズが前記第2の閾値以下である場合に前記停止要求の出力を停止することを特徴とする付記11または12に記載の制御方法。
(付記14)
前記データの振り分けを停止する処理は、前記停止要求が入力されてから一定時間後に、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
前記一定時間は、前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信してから前記リクエストに対する応答を前記振分部が受信するまでの時間であることを特徴とする付記11乃至13のいずれか1項に記載の制御方法。
(付記15)
前記停止要求を出力する処理において、前記データの書き込み位置を示す書き込み位置情報からデータの読み出し位置を示す読み出し位置情報を減算することで前記送信予定サイズを算出し、前記書き込み位置情報から前記処理装置への到着が確認されたデータの位置を示す送達確認位置情報を減算することで前記送達未確認サイズを算出することを特徴とする付記13または14に記載の制御方法。
101 サーバ
201 CPU
211 シリアルインターフェイス
301 プロトコル変換チップ
311 パラレルインターフェイス
321 シリアルインターフェイス
322 再送バッファ
323 再送バッファ制御部
324 受信部
331 プロトコル変換部
341 パケット振り分け部
351 閾値判定部
361 リクエストポート部
362 シフトレジスタ
363 リクエスト制限部
364 リクエストポート
401 メモリ

Claims (5)

  1. データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置と、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置とを備える情報処理装置において、
    前記転送装置は、
    保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成するとともに、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力する複数の送受信部と、
    前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止する振分部とを有し、
    前記停止要求の数に応じて、所定時間内の前記記憶装置への前記リクエストの送信の回数を減らし、
    前記振分部は、前記停止要求が入力されてから一定時間後に、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
    前記一定時間は、前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信してから前記リクエストに対する応答を前記振分部が受信するまでの時間であることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記送信予定データ情報は、前記送信予定の送信データの合計サイズを示す送信予定サイズであり、
    前記送達未確認データ情報は、前記処理装置への到着が未確認である送信データの合計サイズを示す送達未確認サイズであり、
    前記複数の送受信部のそれぞれは、
    前記送信予定サイズが第1の閾値より大きいまたは前記送達未確認サイズが第2の閾値より大きい場合に前記停止要求を出力し、
    前記送信予定サイズが前記第1の閾値より小さい第3の閾値以下、且つ前記送達未確認サイズが前記第2の閾値以下である場合に前記停止要求の出力を停止することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
  3. 前記複数の送受信部のそれぞれは、
    データの書き込み位置を示す書き込み位置情報と、データの読み出し位置を示す読み出し位置情報と、前記処理装置への到着が確認されたデータの位置を示す送達確認位置情報と、を有し、
    前記書き込み位置情報から前記読み出し位置情報を減算することで前記送信予定サイズを算出し、
    前記書き込み位置情報から前記送達確認位置情報を減算することで前記送達未確認サイズを算出することを特徴とする請求項に記載の情報処理装置。
  4. データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置とに接続され、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置において、
    保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成するとともに、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力する複数の送受信部と、
    前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止する振分部とを有し、
    前記停止要求の数に応じて、所定時間内の前記記憶装置への前記リクエストの送信の回数を減らし、
    前記振分部は、前記停止要求が入力されてから一定時間後に、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
    前記一定時間は、前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信してから前記リクエストに対する応答を前記振分部が受信するまでの時間であることを特徴とする転送装置。
  5. データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置にリクエストを送信する処理装置と、前記記憶装置から読み出されるデータを前記処理装置に転送する転送装置とを備える情報処理装置の制御方法において、
    前記情報処理装置が有する複数の送受信部が、保持部が有する複数のエントリのいずれかに保持され、前記処理装置に送信される送信データ又は送信済みの送信データのうち、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた送信予定の送信データの情報を示す送信予定データ情報と、前記エントリの位置を示す位置情報に基づいた前記処理装置への到着が未確認である送信データの情報を示す送達未確認データ情報とをそれぞれ生成し、
    前記複数の送受信部が、前記送信予定データ情報または前記送達未確認データ情報が所定の条件を満たすかについての判定結果に基づき、停止要求をそれぞれ出力し、
    前記情報処理装置が有する振分部が、前記停止要求が前記送受信部から入力された場合、入力された前記停止要求の出力元の送受信部に対し、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
    前記転送装置は、前記停止要求の数に応じて、所定時間内の前記記憶装置への前記リクエストの送信の回数を減らし、
    前記振分部は、前記停止要求が入力されてから一定時間後に、前記記憶装置から受信したデータの振り分けを停止し、
    前記一定時間は、前記転送装置が前記記憶装置に前記リクエストを送信してから前記リクエストに対する応答を前記振分部が受信するまでの時間であることを特徴とする制御方法。
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