JPH01175660A - マルチプロセッサシステム - Google Patents
マルチプロセッサシステムInfo
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- JPH01175660A JPH01175660A JP62334484A JP33448487A JPH01175660A JP H01175660 A JPH01175660 A JP H01175660A JP 62334484 A JP62334484 A JP 62334484A JP 33448487 A JP33448487 A JP 33448487A JP H01175660 A JPH01175660 A JP H01175660A
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- JP
- Japan
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- bit
- processing elements
- processing element
- processing
- multiprocessor system
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Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 73
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/40—Bus structure
- G06F13/4004—Coupling between buses
- G06F13/4009—Coupling between buses with data restructuring
- G06F13/4018—Coupling between buses with data restructuring with data-width conversion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multi Processors (AREA)
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。
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
本発明は、マルチプロセッサシステムに関する。
従来の技術
従来のマルチプロセッサシステムについて、ネットワー
ク構成図を参照して説明する。
ク構成図を参照して説明する。
第3図は、2の1乗、つまり一例として基数2の場合の
ネットワーク部分構成図を示し、第4図はn=4の場合
のネットワーク全体構成図を示す。
ネットワーク部分構成図を示し、第4図はn=4の場合
のネットワーク全体構成図を示す。
これらの図において、26〜32及び39〜54はプロ
セッシングエレメント、33〜38は双方向通信路を示
す。
セッシングエレメント、33〜38は双方向通信路を示
す。
この従来例は、一般にハイパーキューブと呼ばれている
ものである。N個(=21)のプロセッシングエレメン
トの中の任意のプロセッシングエレメント(P1、
P2. ・・・、 Pn)がプロセッシングエレメ
ント(Ql、 Q2. ・・・+ Qr+)と通
信を行なう場合(但し、Pi及びQlはOかl)、送り
先の各ビット情報に一致する方向へをメツセージを転送
することにより可能となる。即ち、プロセッシングエレ
メント(P1、 P2. ・・・、、Pn)と(Q
l、 Q2. ・・・l Qn)の異なるビット
をlプロセッシングエレメント間の転送により1ビツト
づつ変えて最終的に(Ql、 Q2. ・・・+
Qn)に到達する。
ものである。N個(=21)のプロセッシングエレメン
トの中の任意のプロセッシングエレメント(P1、
P2. ・・・、 Pn)がプロセッシングエレメ
ント(Ql、 Q2. ・・・+ Qr+)と通
信を行なう場合(但し、Pi及びQlはOかl)、送り
先の各ビット情報に一致する方向へをメツセージを転送
することにより可能となる。即ち、プロセッシングエレ
メント(P1、 P2. ・・・、、Pn)と(Q
l、 Q2. ・・・l Qn)の異なるビット
をlプロセッシングエレメント間の転送により1ビツト
づつ変えて最終的に(Ql、 Q2. ・・・+
Qn)に到達する。
例えば、プロセッシングエレメント(1,0゜0)がプ
ロセッシングエレメント(0,1,1)へメツセージを
転送する場合、まずプロセッシングエレメントl、0.
O)へ転送し、次にプロセッシングエレメント(0,j
l、 O)に転送し、最後にプロセッシングニレメン
)(0,1,土)へ転送することにより完了する。従っ
て、プロセッシングエレメント(P1、 P2.
・・・、Pn)と(Ql、 Q2. ・・・、Qn
)の全ビットが異なっていればn回の転送が必要となる
。
ロセッシングエレメント(0,1,1)へメツセージを
転送する場合、まずプロセッシングエレメントl、0.
O)へ転送し、次にプロセッシングエレメント(0,j
l、 O)に転送し、最後にプロセッシングニレメン
)(0,1,土)へ転送することにより完了する。従っ
て、プロセッシングエレメント(P1、 P2.
・・・、Pn)と(Ql、 Q2. ・・・、Qn
)の全ビットが異なっていればn回の転送が必要となる
。
つまり、任意のプロセッシングエレメント同志が通信を
する場合、最大n回の転送が必要となり、かつ配線は各
プロセッシングエレメントにn本必要となる。
する場合、最大n回の転送が必要となり、かつ配線は各
プロセッシングエレメントにn本必要となる。
すなわち一般に、N(=2’)個のプロセッシングエレ
メントを有するマルチプロセッサシステムでは、最大転
送回数は(log(N)/log(2)) (= n
)回、配線は((log(N)/log(2)) X
rl (=nXN)本必要となる。
メントを有するマルチプロセッサシステムでは、最大転
送回数は(log(N)/log(2)) (= n
)回、配線は((log(N)/log(2)) X
rl (=nXN)本必要となる。
これを任意のR(〉1の整数)について考えると、最大
転送は(log(N)/log(R)) (= n
)回の転送と< (log(N)/loI!、(R))
XN) (=nXN)本の配線が必要となる。
転送は(log(N)/log(R)) (= n
)回の転送と< (log(N)/loI!、(R))
XN) (=nXN)本の配線が必要となる。
発明が解決しようとする問題点
従来のマルチプロセッサシステムでは、R個のプロセッ
シングエレメント間て通信する場合、最大n回で転送を
終了しようとすれば、配線はNXIOg(N)X (R
−1)に比例した数だけ必要となり極めて多くなる。本
発明は、かかる問題点に鑑み、配線がNXRに比例した
数だけですむマルチプロセッサシステムを提供すること
を目的としている。
シングエレメント間て通信する場合、最大n回で転送を
終了しようとすれば、配線はNXIOg(N)X (R
−1)に比例した数だけ必要となり極めて多くなる。本
発明は、かかる問題点に鑑み、配線がNXRに比例した
数だけですむマルチプロセッサシステムを提供すること
を目的としている。
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するために、本発明は、主たる処理要
素として、R(≧2)を基数としRn(n≧1)個のプ
ロセッシングエレメントと、前記プロセッシングエレメ
ントの中の第(PJ、 P2. ・” ”+ P
’+ ・・・HP n−1,P rt )番目の先頭
から第i番目の1ビツトPi(1≦isn>に関して、
このプロセッシングエレメントの各1ビツトを全ビット
にわたって、右または左にサイクリックに1ビットシフ
トし且つその先頭から第i番目のlビットQiの値がO
から(R−1)までのR個の値をとるR個のプロセッシ
ングエレメントと前記第(P1、 P2. ・・・
、Pi、・・・、 pi、 e * *、 Pn
−1゜Pn)番目のプロセッシングエレメントとが各々
情報を交換するための通信路を有することを特徴とする
マルチプロセッサシステムである。
素として、R(≧2)を基数としRn(n≧1)個のプ
ロセッシングエレメントと、前記プロセッシングエレメ
ントの中の第(PJ、 P2. ・” ”+ P
’+ ・・・HP n−1,P rt )番目の先頭
から第i番目の1ビツトPi(1≦isn>に関して、
このプロセッシングエレメントの各1ビツトを全ビット
にわたって、右または左にサイクリックに1ビットシフ
トし且つその先頭から第i番目のlビットQiの値がO
から(R−1)までのR個の値をとるR個のプロセッシ
ングエレメントと前記第(P1、 P2. ・・・
、Pi、・・・、 pi、 e * *、 Pn
−1゜Pn)番目のプロセッシングエレメントとが各々
情報を交換するための通信路を有することを特徴とする
マルチプロセッサシステムである。
作用
プロセッシングエレメント間の配Igjlを減らす。
実施例
本発明は、前記従来の欠点に鑑み、NXRに比例したの
配線量で従来例と同様の転送性能が得られることに着目
したものである。
配線量で従来例と同様の転送性能が得られることに着目
したものである。
こめ実施例のN=2のn乗、つまり基数2の場合のネッ
トワーク部分構成図を第1図に示し、n=4の場合のネ
ットワーク全体構成図を第2図に示す。これらの図にお
いて、1〜5及び10〜25はプロセッシングエレメン
ト、6〜9は単方向通信路を示す。
トワーク部分構成図を第1図に示し、n=4の場合のネ
ットワーク全体構成図を第2図に示す。これらの図にお
いて、1〜5及び10〜25はプロセッシングエレメン
ト、6〜9は単方向通信路を示す。
N個のプロセッシングエレメントの中の第(Pl、 P
2. ・・・、Pn)番目のプロセッシングエレメン
トが第(Ql、 Q2. ・・・、 Qn)番目
のプロセッシングエレメントと通信を行なう場合(但し
、Pi及びQi(ioかI)、送り先の先頭3項と自分
のプロセッシングエレメント番号の末尾3項が一致する
とき、つまり、現在メツセージが第(Pl、 r’2.
・・s、 Pn−2,0,1)番目のプロセッシ
ングエレメントにあって、送り先が第(0,1゜Q3.
Q4. ・・・、 Qn)番目のプロセッシング
エレメントならば、メツセージをまず第(P2.・・・
、Pロー2. 0. 1. Q3)番目のプロセッシ
ングエレメントへ転送し、これを順次繰り返し転送する
ことにより可能となる。
2. ・・・、Pn)番目のプロセッシングエレメン
トが第(Ql、 Q2. ・・・、 Qn)番目
のプロセッシングエレメントと通信を行なう場合(但し
、Pi及びQi(ioかI)、送り先の先頭3項と自分
のプロセッシングエレメント番号の末尾3項が一致する
とき、つまり、現在メツセージが第(Pl、 r’2.
・・s、 Pn−2,0,1)番目のプロセッシ
ングエレメントにあって、送り先が第(0,1゜Q3.
Q4. ・・・、 Qn)番目のプロセッシング
エレメントならば、メツセージをまず第(P2.・・・
、Pロー2. 0. 1. Q3)番目のプロセッシ
ングエレメントへ転送し、これを順次繰り返し転送する
ことにより可能となる。
例えば、プロセッシングエレメント(1,0゜0)がプ
ロセッシングエレメント(n、 1. 1)へメツセ
ージを転送する場合を以下で説明する。
ロセッシングエレメント(n、 1. 1)へメツセ
ージを転送する場合を以下で説明する。
l)プロセッシングエレメント01. 1. 1)の第
1項のみに着目すれば、 ■まずプロセッシングエレメント(0,0゜f:L)へ
転送し1ビツトをあわせる。
1項のみに着目すれば、 ■まずプロセッシングエレメント(0,0゜f:L)へ
転送し1ビツトをあわせる。
■次に第2項に着目してプロセッシングニレメン) (
0,n、工)に転送する。
0,n、工)に転送する。
■更に、第3項に着目してプロセッシングエレメント(
n、 1.工)に転送する。
n、 1.工)に転送する。
従ってこの例では従来のハイパーキューブの場合の3回
の転送回数と同一である。ここで、このように到達プロ
セッシングエレメントの1ビツトのみに着目すれば、N
個のプロセッシングエレメントの中の第(P1、 P
2. ・・・、Pn)番目のプロセッシングエレメン
トが第(Ql、 Q2. ・・・。
の転送回数と同一である。ここで、このように到達プロ
セッシングエレメントの1ビツトのみに着目すれば、N
個のプロセッシングエレメントの中の第(P1、 P
2. ・・・、Pn)番目のプロセッシングエレメン
トが第(Ql、 Q2. ・・・。
Qn)番目のプロセッシングエレメントと通信を行なう
場合(但し、Pi及びQiは0かl)は、任意のプロセ
ッシングエレメント間の転送なは必ずn回の転送が必要
となり、転送回数が均一化される。
場合(但し、Pi及びQiは0かl)は、任意のプロセ
ッシングエレメント間の転送なは必ずn回の転送が必要
となり、転送回数が均一化される。
また、上記の例に於て、
2)送り手のプロセッシングエレメント(1゜O,!:
L>の第3項目と受は手のプロセッシングエレメント(
fl、 l、 1)の第1項目が同一であることに
若目し、この受は手の第2項に着目して、■まずプロセ
ッシングエレメント(0,fl。
L>の第3項目と受は手のプロセッシングエレメント(
fl、 l、 1)の第1項目が同一であることに
若目し、この受は手の第2項に着目して、■まずプロセ
ッシングエレメント(0,fl。
1)へ転送し2ビツトをあわせる。
■次に第3項に着目してプロセッシングエレメント(豆
、土、1)に到達する。
、土、1)に到達する。
従ってこの場合は従来のハイパーキューブの場合の3回
の転送回数よりも1回転送回数が少ない。
の転送回数よりも1回転送回数が少ない。
つまり、受は手の先頭のj項(≧1)と送り手のプロセ
ッシングエレメント番号の末尾のj項が一致するときは
一般に転送回数はn回よりも少なくなる。
ッシングエレメント番号の末尾のj項が一致するときは
一般に転送回数はn回よりも少なくなる。
また、送り先の先頭3個のようにプロセッシングエレメ
ント番号の割り当て方によっては、最後尾要素が通信先
にならない場合も考えられる。しかし、最後尾要素が通
信先になるように最割り当てをすることにより本発明と
同じ内容となる。
ント番号の割り当て方によっては、最後尾要素が通信先
にならない場合も考えられる。しかし、最後尾要素が通
信先になるように最割り当てをすることにより本発明と
同じ内容となる。
以上の説明によって明らかなように、R個のプロセッシ
ングエレメント間で通信する場合、最大n回で転送を終
了しようとすれば、配線はNXIog (N) X (
R−1)に比例した数だけ必要となフていたものが、本
発明によれば、NXRに比例した数だけですむ。これは
本発明が、各プロセッシングエレメントの転送による置
換可能な特定ビット(この例では最後尾lビットが例)
と、この特定ビットを1ビットシフトした各プロセッシ
ングエレメント閏で少ない結合をもつことによりはじめ
て可能となるものである。即ち、この特定ビットと互い
にビットシフトしたプロセッシングエレメント間の結合
構造が本発明の大きなポイントである。
ングエレメント間で通信する場合、最大n回で転送を終
了しようとすれば、配線はNXIog (N) X (
R−1)に比例した数だけ必要となフていたものが、本
発明によれば、NXRに比例した数だけですむ。これは
本発明が、各プロセッシングエレメントの転送による置
換可能な特定ビット(この例では最後尾lビットが例)
と、この特定ビットを1ビットシフトした各プロセッシ
ングエレメント閏で少ない結合をもつことによりはじめ
て可能となるものである。即ち、この特定ビットと互い
にビットシフトしたプロセッシングエレメント間の結合
構造が本発明の大きなポイントである。
また、本実施例では一例として基数Rとして各プロセッ
シングエレメントの最後尾の1ビツトに関して示したが
、これは必ずしも最後尾ビットの限るものではない。即
ち、任意のプロセッシングエレメント第(P1、 P
2. ・・・、Pi、 ・◆・Pn−1,Pn)番
目のいずれか先頭から第賞番目の1ピツ)Pi(1≦1
nn)に関して、このプロセッシングエレメントの各1
ビツトを全ビットにわたって、右または左にサイクリッ
クに1ビットシフトし且つその先頭から第1番目のlビ
ットQ1のilσがOから(R−1)までのR個の値を
とるR個のプロセッシングエレメントと各々情報を交換
するための通信路を有するものである。
シングエレメントの最後尾の1ビツトに関して示したが
、これは必ずしも最後尾ビットの限るものではない。即
ち、任意のプロセッシングエレメント第(P1、 P
2. ・・・、Pi、 ・◆・Pn−1,Pn)番
目のいずれか先頭から第賞番目の1ピツ)Pi(1≦1
nn)に関して、このプロセッシングエレメントの各1
ビツトを全ビットにわたって、右または左にサイクリッ
クに1ビットシフトし且つその先頭から第1番目のlビ
ットQ1のilσがOから(R−1)までのR個の値を
とるR個のプロセッシングエレメントと各々情報を交換
するための通信路を有するものである。
ここで、このR個のプロセッシングエレメントとは以下
の2種類である。
の2種類である。
1)(P2.P3.−−−、QL −” z Pn
。
。
PI)番目(Qi =O〜(R−1))のR個のプロセ
ッシングエレメント。
ッシングエレメント。
2)(Pn、pl、sea、Qt+ see、Pn−
2,Pn−1)番目(Q i =0〜(R−1))のR
個のプロセッシングエレメント。
2,Pn−1)番目(Q i =0〜(R−1))のR
個のプロセッシングエレメント。
発明の効果
以上本発明により、マルチプロセッサシステムに於て最
大n回の転送回数を保持しながら且つ各プロセッシング
エレメント間の通信手段を少なくすることができる。従
って、マルチプロセッサシステムを実現するうえでの大
きな問題となる配線問題に1つの解決を与えるものとし
てきわめて工業的価値は大きい。
大n回の転送回数を保持しながら且つ各プロセッシング
エレメント間の通信手段を少なくすることができる。従
って、マルチプロセッサシステムを実現するうえでの大
きな問題となる配線問題に1つの解決を与えるものとし
てきわめて工業的価値は大きい。
第1図は、本発明のマルチプロセッサシステムのN=2
のn乗、つまり基数2の場合のネットワーク部分構成図
、第2図は、n=4の場合のネットワーク全体構成図、
第3U!!′Iは、従来のマルチプロセッサシステムの
N=2のn乗、つまり基数2の場合のネットワーク部分
構成図、第4図は、n=4の場合のネットワーク全体構
成図である。 1〜5.10〜25・・・プロセッシングエレメント、
6〜9・・・単方向通信路。 代理人の氏名 弁理士 中圧敬具 はか1名第1図 第 2 図
のn乗、つまり基数2の場合のネットワーク部分構成図
、第2図は、n=4の場合のネットワーク全体構成図、
第3U!!′Iは、従来のマルチプロセッサシステムの
N=2のn乗、つまり基数2の場合のネットワーク部分
構成図、第4図は、n=4の場合のネットワーク全体構
成図である。 1〜5.10〜25・・・プロセッシングエレメント、
6〜9・・・単方向通信路。 代理人の氏名 弁理士 中圧敬具 はか1名第1図 第 2 図
Claims (1)
- 主たる処理要素として、R(≧2)を基数としR^n(
n≧1)個のプロセッシングエレメントと、前記プロセ
ッシングエレメントの中の第(P1、P2、・・・、P
i、・・・、Pn−1、Pn)番目の先頭から第1番目
の1ビットPi(1≦i≦n)に関して、このプロセッ
シングエレメントの各1ビットを全ビットにわたって、
右または左にサイクリックに1ビットシフトし且つその
先頭から第i番目の1ビットQiの値が0から(R−1
)までのR個の値をとるR個のプロセッシングエレメン
トと前記第(P1、P2、・・・、Pi、・・・、Pn
−1、Pn)番目のプロセッシングエレメントとが各々
情報を交換するための通信路を有することを特徴とする
マルチプロセッサシステム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62334484A JPH01175660A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | マルチプロセッサシステム |
US07/291,209 US5060141A (en) | 1987-12-29 | 1988-12-28 | Multiprocessor system having unidirectional communication paths |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62334484A JPH01175660A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | マルチプロセッサシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01175660A true JPH01175660A (ja) | 1989-07-12 |
Family
ID=18277910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62334484A Pending JPH01175660A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | マルチプロセッサシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5060141A (ja) |
JP (1) | JPH01175660A (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9606833D0 (en) * | 1996-03-30 | 1996-06-05 | Int Computers Ltd | Multi-processor system |
US6691193B1 (en) * | 2000-10-18 | 2004-02-10 | Sony Corporation | Efficient bus utilization in a multiprocessor system by dynamically mapping memory addresses |
US20070124565A1 (en) * | 2003-06-18 | 2007-05-31 | Ambric, Inc. | Reconfigurable processing array having hierarchical communication network |
US8230178B2 (en) * | 2005-02-10 | 2012-07-24 | International Business Machines Corporation | Data processing system and method for efficient coherency communication utilizing coherency domain indicators |
US20060176890A1 (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-10 | International Business Machines Corporation | Data processing system, method and interconnect fabric for improved communication in a data processing system |
US7380102B2 (en) * | 2005-09-27 | 2008-05-27 | International Business Machines Corporation | Communication link control among inter-coupled multiple processing units in a node to respective units in another node for request broadcasting and combined response |
US7818388B2 (en) * | 2005-10-07 | 2010-10-19 | International Business Machines Corporation | Data processing system, method and interconnect fabric supporting multiple planes of processing nodes |
US8495308B2 (en) * | 2006-10-09 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Processor, data processing system and method supporting a shared global coherency state |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4325120A (en) * | 1978-12-21 | 1982-04-13 | Intel Corporation | Data processing system |
DE3170688D1 (en) * | 1980-04-09 | 1985-07-04 | Agfa Gevaert Nv | Sheet receiving and storage apparatus |
US4533993A (en) * | 1981-08-18 | 1985-08-06 | National Research Development Corp. | Multiple processing cell digital data processor |
US4553203A (en) * | 1982-09-28 | 1985-11-12 | Trw Inc. | Easily schedulable horizontal computer |
US4740894A (en) * | 1985-09-27 | 1988-04-26 | Schlumberger Systems And Services, Inc. | Computing processor with memoryless function units each connected to different part of a multiported memory |
US4943909A (en) * | 1987-07-08 | 1990-07-24 | At&T Bell Laboratories | Computational origami |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62334484A patent/JPH01175660A/ja active Pending
-
1988
- 1988-12-28 US US07/291,209 patent/US5060141A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5060141A (en) | 1991-10-22 |
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