JPH01129333A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH01129333A
JPH01129333A JP62287333A JP28733387A JPH01129333A JP H01129333 A JPH01129333 A JP H01129333A JP 62287333 A JP62287333 A JP 62287333A JP 28733387 A JP28733387 A JP 28733387A JP H01129333 A JPH01129333 A JP H01129333A
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隆 菊池
Fujio Yamamoto
山本 富士雄
Oichi Atoda
阿刀田 央一
Nobuo Saito
斎藤 延男
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、記憶技術、ことに論理型言語の処理などの
高度な処理に適用して特に有用な記憶技術、更には大規
模集積化が容易な半導体記憶技術に関する。
〔従来の技術〕
記憶装置としては、種々の構成のものが知られている。
例えば、昭和52年11月30日株式会社オーム社発行
の半導体ハフドブツクの第753頁ないし763頁には
、半導体集積化になる各種のRAM(ランダム・アクセ
ス・メモリ)が紹介されている。
上記文献に紹介のRA Mは比較的単純である。
すなわち、複数の記憶要素のそれぞれにアドレスが与え
られ、そしてアドレス退択された記憶要素に対し悄権の
書き込み、読み出しが行なわれるにすぎない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ここで、新しいデータを古き込んだメモリの内容を元に
戻して失なわれたデータを復元したいと木 い5*求は、深さ優先の不検索やエディタのコマンド取
り消しなどのようなバックトラックを含む処理の中では
しばしば現れる。これらの処理は従来、特別な構造のン
7トウェアによって等価的に行なわれてきたが、バック
トラック情報の保存に手間がかかった。さらに近年のA
I(人工知能)用の推論処理等ではこの負荷がシステム
の高速化を妨げる要因の一つになりてきている。
従って、本発明の目的は、書き換えによって失われたも
との内容を回復できろ機能を持つ新規有用な記憶装置を
提供することにある。
不発明の他の目的は、半導体集積回路化に適する記憶装
置を提供することにある。
本発明の他の目的は、以下の説明及び図面から明らかと
なろう。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明においては、エポックと呼ぶ論理的時間変数を用
いて、メモリ内部の世代を管理する。世代ごとに必安な
アドレスのデータのみを世代番号あるいは世代番号を照
合するためのボイ/りといっしょにメモリに格納してお
く。これにより世代が更新して見かけ正矢なわれた情報
でも世代を戻す操作をすることにより旧世代の情報を回
復させることができる。
〔作 用〕
上記手段に従うと、世代を逆戻りさせることができ、バ
ックトラック処理の際のプロセッサ側の負荷を軽減させ
て、システムスループットの向上をはかることができる
以下、本発明を実施例にもとづいて説明する。
以下の説明の実施例の記憶装置は、半導体集積回路技術
によって構成されるに適するものである。
近年の半導体大規模集積技術の高度の発達に伴い、本発
明の記憶装置は、充分に小さいサイズ及び低価格をもっ
て構成できることとなる。しかしながら、前述及び以下
説明の実施例の本質を考慮すれば、半導体記憶装置は、
好適な一例であるけれども、他の種類の構造の記憶装置
に置き換え可能であること、が容易に理解できるであろ
う。
〔実施例1〕 第1図は本発明に係る半導体記憶装置の第1英施例を示
す内部の論理構造である。外部より入力されたアドレス
(外部アドレス)を内部でデコードし、該当する外部ア
ドレスのAM(アドレスマツプ)に格納されているデー
タをポインタとしてTS()レイルスタック)の内部ア
ドレスをデコードし、その内部アドレスのDATA部の
データに対して読み出しあるいは書き込みを行なう。現
在の読み出しあるいは書き込みの内部アドレスをポイン
トするためにSP(スタックポインタ)を設けている。
世代を更新(インクリメント)する場合には、EC(エ
ポックカウンタ)を+1し、ECの内容が示すEP(エ
ポックポインタ)の番地の内容をECがインクリメント
する前の量終内部アドレスに設定する。ECは現在のエ
ポックから1を減じた値である。ここで該当内部アドレ
スに対応するBP(バックワードポインタ)の内容はA
MPの内容と同じ前のエポック番号の同じ外部アドレス
に対応するAMP(アドレスマツプポインタ)の内部ア
ドレスが格納されている。
なお、内部アドレスの最終アドレスは未足義領域エリア
としてデータの書込みを禁止しておく。
そしてエポックが1の時(すなわちEC=O)に書き込
まれたデータのアドレスに対応するBPの内容は、この
最終内部アドレスを格納しておく。
また、イニシャライズ命令がきた時には、ECをOに、
EPの0番地を9に、SPをOに、AMの内容をすべて
9にすることにより本メモリのデータをすべて無効にす
ることができる。
なお、第2囚に従来のメモリの内部構成を示す。
アドレスバスより入力されたアドレス値を内部でデコー
ドし該当する番地からデータバスよりデータを読み出し
あるいはデータを書き込む。このようなメモリでは当然
、−度書き換えたデータをもとに戻すことは出来ない。
ところがツリー型の推論を深さ優先方式で行う場合、例
えば第3図のように、■→■→■→■と可能性を調べて
行き、■で不成立であることがわかると、■に戻りてか
ら■を調べ、さらに不成立であれは■に戻ってから■→
■→■と調べなければならない、というような場合、■
を調べるために書き換えたデータは■に戻ったときには
もとに戻さねばならず、また■→■で曹き換えたデータ
は■に戻りたときもとに戻さねばならない。このような
場合のデータの記憶に従来のメモリを使用すると、本来
のデータの記憶場所とは別の場所に、いつ、どこを何か
ら何に書き換えたかという情報を記憶しておき、この情
報をもとに書き換えたデータを再度もとに書き戻すとい
う処理が必要になる。、例えば第4図のように、各段階
において変数Xi、xjを含む(7)のような形式の構
造体Cnをスタックに積み上げ、その変数に値を代入し
ながら推論を進めると仮定し、(勾の段階(■→■→■
→■)から−旦(イ)(■→■)に戻り、しかるのち(
3)のように■に進む場合を考える。このとき、スタッ
クポインタを戻すと同時に04やCs内のデータはC6
やC8とともに放果されるので問題はないが、段階■で
行われたX。
←Cおよび■で行われたxI+dなる代入はもとに戻し
、それぞれX2 p  XI と改めておかねばならな
い。かかるスタックに従来のメモリを使用する場合は、
これとは別のスタックをもう一つ用意し、これに■:X
2←C1■:x、←dのような情報を保存しなげればな
らず、そのための処理に複雑なソフトウェアを必要とし
、結果として多(の処理時間がかかる。−力木発明によ
るメモリの上にに)のようなデータが記憶されていれば
、エポックを戻すことにより直ちに(イ)の状態が回復
し、複雑なソフトウェアによる処理を必要とせす、高速
である。
次に本メモリを用いた場合このようなバックトラック処
理をどのように行なうかという流れを第5A図及び第5
B図をもとに説明する。この例では、外部アドレスO〜
3まで、データバス幅4ピツト、内部アドレスO〜9ま
で、エポックポインタアドレスO〜2−1:でを想定し
ている。
isA図の左上よりスタートする。事象1の時には内部
アドレス0,1.2に各々2,7.6というデータが格
能されている。このときのエポックを1とする。この時
、外部から見えるアドレスとデータの対応をその下に示
す。外部アドレスの3培地に4というデータを書き込ん
で事象2に移ると、内部アドレスの3番地に4とX、)
5データを4ぎ込む。事象3では、エポックがインクリ
メント(+1 ’)するので、ECが1になり、EP0
1番地にエポック1の最終番地3を書き込む。ここまで
はエポック操作が行なわれているのでAMの外部アドレ
スのデータとAMPの内部アドレスのデータは一致して
いる。事象4で1番地にデータ3を書き込む時には、エ
ポックがインクリメントされているので、TSの内部ア
ドレス4番地に(AMP、BP、DATA)=(1,1
,3)というデータを書き込み、AMの1番地を1から
4に曹きかえる。これにより、TS内部ではエポック1
0事象1で1番地に書き込まれていた7というデータが
保存されている。p象5で2番地にデータ9を書き込む
内部動作は事象4と同様である。
事象6で再び1番地にデータ8を書き込むが、この時に
はエポックがインクリメントされていないので、事象4
で外部アドレス4番地に書き込んだデータ3を8に書き
かえる。事象7で再びエポックをインクリメントするこ
とにより、それ以前のデータを保存することができる。
そこで、事象8でITi地に4というデータを書き込ん
でも事象6で1:if地に曹ぎ込んだ8というデータは
保存される。事象9でエポックをデクリメント(−1)
すると、ECを2から1にし、EPの2番地に書き込ま
れた5というデータをSPに転送し、A Mの内容を事
象6の状態に戻すことによりエポック2の状態にデータ
を戻すことができる。このようにしてバックトラック処
理が可能となる。
第6図は第1図の内部論理構造を実現するための機能ブ
ロック図の一例である。
本メモリの基本動作としては、ライト・リード・デクリ
メントエポック・インクリメントエポックの4種類があ
る。各々の動作のシーケンスフローチャートを第7図〜
第10図に示す。
また、第11図〜第14図に、これら4複類のシーケン
スフローチャートを実現するだめの論理回路例を示す。
この中で、2点鎖線で囲まれた部分が第6図のシーケン
サに相当する部分である。
ライトおよび、リードアクセスの時は、アンドウあるい
はイニシャライズが行なわれている最中・すなわちUF
(アンドウフラグ)あるいはIF(イニシャライズ7ラ
グ)が1の時には待機状態とする。
ライトアクセス(第7図)では、このフラグ監視の後、
現在のエポック内ですでにその番地に書き込みが行なわ
れている場合には、該当する内部アドレスのデータを書
き換えるだけでよい(第5A図の事象6)。一方、現在
のエポックでその番地への書き込みが初めての場合には
、SP′f、インクリメントして新たにTS内に領域を
確保し、現在のAMの値をBP領領域、新たなSPの値
をAMに、アドレスバスよりより入力されたアドレスを
現在のTSのA M P領域に、データバスより入力さ
れたデータを現在のTSのDATA領域に曹ぎ込んでポ
インタのリンクを完了する。
リードアクセス(第8図)では、UFとIFの監視の後
、アドレスバスより入力された外部アドレスに該当する
AMの内容がポイントするTSのDATA領域からデー
タを読み出してデータバスに出力する。
デクリメントエポックアクセス(第9図)では、IFが
Oであることf:、監視した後、SPの値がECによっ
てポイントされているBPアドレスの内容と等しくなる
までSPの値をデクリメントしながら、その都度SPに
よってポイントされたTSのBP領領域値をAMP領域
によってポイントされたAMの位置に書き込んでゆく。
終了後、ECの値をデクリメントする。この動作中UP
に1をセットし、ECのデクリメント後UFt−0にリ
セットする。もしア/ドク動作中(UF=1のとき)に
再度デクメ/トエポック要求がきた時には、ECをデク
リメントしてアンドク動作を続行する。
インクリメントエポックアクセス(第10図)では、I
FがOであることを監視した後、ECをインクリメント
した後ECがポイントするEPの位置にSPの値を書き
込む。
第7図〜第10図のシーケンシャルフローチャートを実
現するための回路ブロック例を第11図〜第15図に示
す。第11図は第6図の中のシーケンサ部の一部であり
、ライト・リード・インクリメントエポック・デクリメ
ントエポックの各要求信号を作る部分と上記各処理の終
了までBusy信号を出しておく部分より成る6第12
図はライト時の、第13図はリード時の、第14A図と
第14B図はデクリメントエポック時の、第15図はイ
ンクリメントエポック時の回路ブロック図である。各々
の図中で、2点鎖線で囲まれた部分はシーケンサの部分
である。
第16図は上記の機能を連想メモリを使って構成した例
である。本図はアドレスメモIJ(AM)とエポックカ
ウンタ(EC)を内部アドレスごとにCAM(連想メモ
リ)として格納することにより高速にバックトラック処
理ができることを特徴とする。第17図に本構成の場合
のライト時動作70−チャートを、第18図にリード時
の動作70−チャートを示す。なお、電源投入時はCA
M。
EC,ADRCをクリアしておく。
第19図は第16図のうちのWD、SEL&5ENSE
のブロックの具体的回路例である。
〔発明の効果〕
(1)  システムのバックトラック処理の高速化がで
きる。
(2)  システムスループットの向上とソフトウェア
負荷の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例の記憶装置の論理構成を示す論理構成
図、 第2図は、従来のメモリのブロック図、第3図は、情報
関連図、 第4図は、データ構成図、 第5A図及び第5B図は、データの流れを説明するため
のフロー図、 第6図は、第1実施例の詳細を示すブロック図、第7図
、第8図、第9図、及び第10図は、第6図の実施例の
動作を説明するための70−図、第11図、第12図、
第13図、第14A図、第14B図及び第15図は、第
6図のシーケンサ部SCUの一部の論理回路図、 第16図は、第2実施例のブロック図、第17図及び第
18図は、第2実施例の動作を説明するための70−図
、 第19図は、第16図の実施例の一部のブロックの具体
的回路図である。 符号の説明 AM・・・アクセスマツプ、AMP・・・アクセスマツ
プポインタ、BP・・・バックワードポインタ、DAT
A・・・データ、EC・・・エポックカウンタ、EP・
・・エポックポインタ、SP・・・スタックポインタ、
TS・・・トレイルスタック、IF・・・イニシャライ
ズフラグ、UF・・・アンドクツラグ、RDY/Bus
y・・・レディ/ビジー、CE・・・チップイネーブル
、WE・・・ライトイネーブル、CLK・・・クロック
、RES・・・リセット、INCE・・・インクリメン
トエポック、DECE・・・デクリメントエポック、S
CU・・・シーケンサ部。 第  1  図 第2図 第  3  図 (イン            (う)       
    (エン           (−r)第  
7  図 第  9  図 第11図 ENDKεQ−:r ;ド’J71:1第15図 LK

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、論理的時間変数で情報の世代を管理し、上記論理的
    時間変数を戻すことにより書き換えによって失なわれた
    元の情報を回復する機能を持つことを特徴とする記憶装
    置。 2、特許請求の範囲第1項の機能を実現するために世代
    管理コントローラを有していることを特徴とする記憶装
    置。 3、特許請求の範囲第1項の機能を実現するために前の
    世代の情報を上記論理的時間変数でポイントして格納す
    ることを特徴とした記憶装置。 4、特許請求の範囲第1項の機能を実現するために世代
    の来歴情報を連想メモリに格納することにより高速のバ
    ックトラック処理を可能とすることを特徴とする記憶装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1321079C (zh) * 2004-03-02 2007-06-13 Hoya株式会社 光学元件的成型装置及其制造方法
JP2015064696A (ja) * 2013-09-24 2015-04-09 富士通株式会社 シンボリック実行方法、シンボリック実行装置、およびシンボリック実行プログラム

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