JPH0214742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各データ処理素子がそれに最も近い
４個の処理素子へデータを転送できるように、長
方形のアレイ状に互いに接続される複数のデータ
処理素子を備える種類のデータ処理装置に関する
ものである。そのような装置はたとえば英国特許
明細書第1445714号、第1536933号、第2020457号
および第2019620号に記述されている。

そのような装置はそれぞれ処理素子のサブアレ
イを含む複数の同一のモジユールから作ることが
できる。そのようなモジユールは、たとえばLSI
（大規模集積回路）チツプ、または半導体部品が
とりつけられるプリント回路板とすることができ
る。

各モジユールに対して求められる外部端子の数
はモジユール内の処理素子の数に明らかに依存す
る。たとえば、モジユールが４×４個の処理素子
サブアレイを含むものとすると、モジユールを隣
りのモジユールへ接続するには16個の外部端子
（サブアレイの各縁部に沿つて４個）を求められ
ることになる。これは、たとえば制御信号、アド
レス、電源などのために要求される他の端子に加
え合わされることになる。しかし、任意の特定の
種類のモジユールで利用できる端子の数は厳密に
制限される。（たとえば、LSIチツプは限られた
数のピンを有する）。そのために、同じモジユー
ルに組込むことができる処理素子の数に上限が課
されることになる。

この問題を解決する１つの方法が前記英国特許
明細書第2020457号に開示されている。この英国
特許明細書には、サブアレイの隣り合う縁部上の
隣り合う２個の端子を組合わせることにより、隣
りのサブアレイへ接続するために求められる端子
の数を減少する１つの方法が記載されている。た
とえば、その英国特許明細書に記載されている一
実施例においては、ルート指定コードの値に従つ
て１つの端子（NW端子）がデータを北または西
へ送る。したがつて、この構成は１チツプ当り２
つの端子を節約できる。

本発明の目的は、隣り合うサブアレイを接続す
るために必要な端子の数を大幅に減少する技術を
得ることである。

〔発明の概要〕

本発明によれば、複数個のモジユールからなる
アレイを備え、前記モジユールは各々分離された
１チツプ上に形成されるｎ×ｎ個の処理素子から
なるサブアレイを有し、このサブアレイ内の各処
理素子は隣接する処理素子へデータを転送できる
ように互いに接続され、前記モジユール内ではサ
ブアレイの１つの縁部上の少なくとも２つの処理
素子は前記サブアレイの隣接する縁部上の等しい
数の処理素子と共通の外部端子を共用し、この共
用される各外部端子は各々前記モジユールに隣接
する２つのモジユールの共用されていない各々の
端子に接続されることを特徴とするデータ処理装
置が得られる。

〔発明の実施例の説明〕

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

第１図は複数のモジユール１０を備えるデータ
処理装置を示す。各モジユールは近くのモジユー
ルへ接続するための３つの端子群１２，１４，１
６を有する。各端子群はそれぞれ４個の端子を有
する。第１図にはモジユールを三角形として示し
ているが、これは図示の便宜上にすぎないことに
注意すべきである。実際には、それらのモジユー
ルは都合の良い形をしたLSIパツケージ内に通常
収められる。

モジユールは図示のように行と列の長方形アレ
イ状に互いに接続される。各モジユールの端子群
１２は北隣りのモジユールの端子群１４と、西隣
りのモジユールの端子群１６とに分岐路１８を介
して接続される。（この明細書で用いる「東」、
「西」、「南」、「北」という用語はモジユールと処
理素子の間の論理関係を単に記述するためのもの
であり、特定の物理的配置を意味するものである
と解してはならない。） 第２図は１つのモジユールを詳しく示すもので
ある。このモジユールは４×４個の素子Ｐのサブ
アレイを含む。各素子は前記英国特許明細書に記
載されている素子に類似するものであるから、こ
こではそれらについての詳しい説明は省く。サブ
アレイの縁部上の素子を除く各素子は北隣り、東
隣り、南隣りおよび西隣りの４個の素子へ接続さ
れ、それらの素子との間でデータを転送できるよ
うにする。素子の間のデータ転送の向きは、全て
の素子に対して並列に転送されるルート指定コー
ドにより決定される。そのルート指定コードは２
ビツトで構成される。その２ビツトの意味は次の
通りである。

ルート指定コード 向 き 00 北 01 東 10 南 11 西 次に第３図を参照する。各素子Ｐは処理素子２
８と、４個の入力端子０，１，２，３を有するマ
ルチプレクサ２０とを含む。入力端子０，１，
２，３は南隣り、西隣り、北隣りおよび東隣りの
素子からそれぞれデータを受けるために接続され
る。マルチプレクサ２０がその４つの入力端子を
ルート指定コードの２進値に従つて選択し、デー
タを処理素子２８へ出力するように、マルチプレ
クサ２０は線30を介して与えられるルート指定コ
ードによつて制御される。たとえば、ルート指定
コードが00だとすると入力端子０が選択されるか
ら、各素子はその南隣りの素子からデータを受け
る。その結果、データは北へ向つて流れる。

処理素子２８は接続部３２上のデータをそれに
隣り合つている各素子の１つの入力端子へ出力す
る。接続部が双方向へ信号を伝える場合には、各
双方向接続部と処理素子との間にゲートが含まれ
る。そのゲートは一例として東向きの接続部への
出力側におけるゲート３４として示されている。
データを東向きに桁送りするためにだけゲート３
４が開かれるように、ゲート３４は線36を介して
与えられるルート指定コード信号により制御され
る。

一般にモジユールの素子Ｐの間の接続は２つの
一方向接続部により行うことができる。この場合
には素子Ｐの間のそれらの接続部の間にはゲート
３４は設けられない。素子Ｐの間に双方向接続部
が設けられるものとすると、処理素子からの各出
力端子にゲート３４が設けられる。モジユール１
０の間の接続は双方向であるから、モジユールの
縁部にある素子Ｐの出力端子と、分岐路と、分岐
路に接続する端子１２，１４，１６との間にゲー
トが設けられる。

ここで再び第２図を参照して、サブアレイの東
側縁部上の４個の素子Ｐは端子１６へそれぞれ接
続され、南側縁部上の素子Ｐは端子１４へ接続さ
れる。サブアレイの北側縁部上の端子と西側縁部
上の端子は４個の切りかえスイツチ２２を介して
端子１２へ接続される。

スイツチ２２は２つの状態を有し、ルート指定
コードの第２のビツトにより制御される。ルート
指定コードが北または南を表すと（すなわち、第
２のビツト＝０）、スイツチ２２は端子１２をサ
ブアレイの北側縁部に接続する。これとは逆に、
ルート指定コードが東または西を表わす場合には
（第２のビツト＝１）、スイツチ２２は端子１２を
西側縁部へ接続する。

スイツチ２２を図では機械式のスイツチとして
示しているが、実際にはそれらのスイツチは電子
スイツチである。

したがつて、たとえば、ルート指定コード00
（「北」）を表す場合には、データは各素子から同
じサブアレイ内の北隣りの素子へ桁送りされる。
更に、データは各サブアレイの北側縁部の素子か
らスイツチ２２を介して北隣りのモジユールの端
子１２へ桁送りされる。近くのモジユールの南側
縁部上の素子のマルチプレクサ２０はそのデータ
を受けるためにセツトされる。

サブアレイの北側縁部上の４個の素子と西側縁
部上の４個の素子との間で１組の端子１２が効果
的に共用されることがわかるであろう。これによ
り隣りのモジユールに接続するために要する端子
の数は16個から12個へ減少する。このように端子
を共用するにはモジユールの間に分岐路１８を必
要とする。すなわち、各分岐路は種々のモジユー
ルの３個の端子を互いに接続する。しかし、与え
られた任意の時刻には３個の端子のうちのただ１
つの端子だけがデータを転送しており、ただ１つ
の端子だけがデータを受けるから、データが流れ
ることを求められる向きについてはあいまいさは
ない。

以上説明した装置においては、各モジユール１
０はLSIチツプである。しかし、別の実施例で
は、各モジユールは処理素子Ｐを構成する集積回
路部品とスイツチ２２がとりつけられるプリント
回路で構成される。この場合には、処理素子Ｐは
前記英国特許明細書第2020457号に記載されてい
るようにして構成できる。この場合には４個の処
理素子が１個のLSIチツプに組込まれる。

第４図はこの種のチツプ２４を４個含んでいる
モジユールを示す。図示のように、各チツプは、
そのようなチツプから通常求められる８個の端子
の代りに６個の端子を有する。これは２個の端子
の機能を１つの北−西ピンNWに組合わせ、同様
に他の２個の端子の機能を１つの南−西ピンSW
に組合わせる。これをどのようにして行うかとい
うことが前記英国特許明細書に詳しく記載されて
いる。

このモジユールは、第２図のスイツチ２２の機
能と同様な機能を有する４個１組のスイツチ２６
を有する。もつとも、この場合にはスイツチ２６
はプリント回路板にとりつけられた別々の部品に
より成り、第２図ではスイツチは処理素子がとり
つけられているチツプと同じチツプに組込まれ
る。

処理素子とスイツチ２６および処理素子のサブ
アレイの縁部との間の接続は第２図に示す接続と
同じである。北−西チツプのNWピンは共用され
るピンであるからそのピンは２種類のスイツチ２
６へ接続されるから、サブアレイの北側縁部上端
子および西側縁部上の端子として機能する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の全体を示す線図、第２
図はこの装置の１つのモジユールを詳しく示す線
図、第３図はデータ処理素子の１つを詳しく示す
ブロツク図、第４図は別の種類のモジユールを示
す線図である。 １０……モジユール、１２，１４，１６……端
子、１８……分岐路、２０……マルチプレクサ、
２２……スイツチ、２８……処理素子、３４……
ゲート、Ｐ……素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個のモジユールからなるアレイを備え、
   前記モジユールは各々分離された１チツプ上に形
   成されるｎ×ｎ個の処理素子からなるサブアレイ
   を有し、このサブアレイ内の各処理素子は隣接す
   る処理素子へデータを転送できるように互いに接
   続され、前記モジユール内ではサブアレイの１つ
   の縁部上の少なくとも２つの処理素子は前記サブ
   アレイの隣接する縁部上の等しい数の処理素子と
   共通の外部端子を共用し、この共用される各外部
   端子は各々前記モジユールに隣接する２つのモジ
   ユールの共用されていない各々の端子に接続され
   ることを特徴とするデータ処理装置。