JPH03288284A - 並列処理システム - Google Patents

並列処理システム

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JPH03288284A
JPH03288284A JP2089955A JP8995590A JPH03288284A JP H03288284 A JPH03288284 A JP H03288284A JP 2089955 A JP2089955 A JP 2089955A JP 8995590 A JP8995590 A JP 8995590A JP H03288284 A JPH03288284 A JP H03288284A
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Ichiro Okabayashi
一郎 岡林
Katsuyuki Kaneko
克幸 金子
Shingo Kano
信吾 狩野
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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 本発明ζよ 数値演算を主目的とする複数のプロセサを
用いる並列処理システムに係わり、特に複数のプロセサ
相互間で同一レコード(複数データ)を転送するブロー
ドキャスト転送機能を備えた並列処理システムに関すL 従来の技術 従来のブロードキャスト転送機能を備えた並列処理シス
テムとしては例えば特開昭64−62759号公報に示
されている。第6図はこの従来の並列処理システムの構
成国であり、 6はプロセサエレメント(以下PE)、
 50はデータバ入 51はアドレスバス 52は制御
線であも以上の様に構成された従来の並列処理システム
において、PE6−1が送り毛 PE6−2.6−3が
受は手とすると、PE6−1はデータ及び転送先アドレ
スをそれぞれデータバス50、アドレスバス51に送出
すも ここでアドレスはある1個のPEを特定するもの
ではなく、複数個のPEのブロックアドレスであり、P
E6−2、6−3は自分自身のアドレスとアドレスバス
51上のアドレスの比較を行ない一致時にデータバス5
0上のデータを取り込払 ここで、アドレスは各PE内
のレジスタにあらかじめ設定されてい瓜制御情報52は
転送屯 転送正常終了、異常終了等を示す爪 本発明と
の関わりは薄いのでここでは説明を省略すも 発明が解決しようとする課題 しかしなか板 上記のような構成では次に示す課題を有
してい氾 第1に送り手になれるPEは同時には1個だけであり、
複数のPEがデータを送りたい時にはシーケンシャルに
行なう必要があり性能が劣下する。
第2に複数のデータのかたまり(以下レコード)を転送
する場合、各PE毎にレコード内の各データ毎のアドレ
スを格納するレジスタ及び比較器が必要となり、ハード
ウェアコストが大きくなaまた従来技術では触れられて
いない戟 一般に数値演算を主目的とする並列処理シス
テムではブロードキャスト転送以外の転送 即ち任意P
E間で複数のデータ(配列データ)を転送する機会も多
く、ここに使用するハードウェア、制御方式の共通 共
用化の必要があも 本発明はかかる点に鑑へ 複数のPEが送り手となって
レコードをブロードキャスト転送することが可能型 任
意PE間での複数データの転送とほぼ同じハードウェア
、制御方式が利用できる並列処理システムを提供するこ
とを目的とすも課題を解決するための手段 本発明はプロセサ、データ転送装置 メモリを含む複数
のプロセサエレメントと、前記プロセサエレメント相互
間にデータ転送が可能なごとく結合する結合手段を具備
し 前記データ転送装置は前記メモリより読み出された
データを複数個格納するバッファと、前記バッファ内デ
ータの送出回数及び送出順序を制御する制御手段を有す
る並列処理システムである。
また前記バッファ部として、複数個のデータを格納する
格納部と、前記格納部内の書き込み位置を示すライトポ
インタと、前記格納部内の読み出し位置を示すリードポ
インタと、前記格納部の出力を格納するラッチと、前記
ラッチ出力と外部入力を選択するセレクタを具備し 前
記セレクタ出力を前記格納部の入力とし 通常の先入れ
先出し制御に加えて、前記セレクタを外部入力を選択す
る方向に定めて複数のデータを前記格納部に順次格納し
た抵 前記セレクタを前記ラッチ出力を選択する方向に
定めて、前記リードポインタの示すデータを出力すると
共に前記ラッチ及び前記セレクタ経由で前記データを前
記ライトポインタの示す位置に書き込む動作を行う装置
を用いてなる前記並列処理システムであも 作用 本発明における並列処理システム1よ 前記した構成に
より、PE内のメモリより読み出された複数のデータを
データ転送装置内のバッファに一旦格納し このデータ
の送出回数及び送出順序の制御によりブロードキャスト
転送を実現すもより具体的には 前記した基本的には先
入れ先出し制御を行うバッファにおいて、セレクタを外
部入力を選択する方向に定めてメモリより読み出したレ
コードを格納部に格納した抵 セレクタをラッチ出力を
選択する方向に定めて、リードポインタの示すデータを
結合手段経由で他PEに出力すると共にラッチ及びセレ
クタ経由で、送出したのと同じデータをライトポインタ
の示す位置に書き込む制御を行うことで、同一レコード
の複数回送出を実現すも 実施例 第1図1よ 本発明の第1の実施例における並列処理シ
ステムの構成図を示すものであも 第1図において、並
列処理システムはプロセサ1、データ転送装置3、メモ
リ2を含む複数のプロセサエレメント6−1〜6−3と
、前記プロセサエレメント相互間にデータ転送が可能な
ごとく結合する結合手段7から構成されも また デー
タ転送装置3ζよ バッファ5と制御手段4からなも 
以上の様に構成された並列処理システムにおいてCヨ基
本的にはプロセサ1とメモリ2の間で演算処理が行われ
も データ転送装置3はプロセサ1のコブロセサの位置
づけであり、メモリ2と結合手段7との間の転送制御を
行なう。ここで、データ転送装置3はメモリ2より読み
出したデータをバッファ5に格納す氏 制御手段4はバ
ッファ5内のデータを結合手段7に送出するに際して送
出回数順序を制御すも 同一データを複数回転送する際
でL メモリアクセスは1回だけであり、バスを占拠し
ないのでプロセサの実行性能は向上すも第2図Cヨ  
本発明の第2の実施例における並列処理システムの構成
阻  第3図は同実施例中のバッファの構成阻  第4
図は同バッファの動作説明飄 第5図ζよ 同バッファ
を用いた場合の動作タイミング図であも これらにおい
て、 8はクロスバスイッチ、 10は入九 11は出
、fi  12はラッチ、 13は格納i  14はラ
イトポイン久 15はリードポイン久 16はセレクタ
であもここで第2図は第1図の結合手段7をクロスバス
イッチ網で構成した例であ4  PE数は4であり、ク
ロスバスイッチ網は4x4であり、 FIF○をスイッ
チとして用いていも なh  PE内の構成は第1図に
準する力支 結合手段7とのインターフェースは2ポー
トであも まずバッファ周辺の動作を説明すも 第3図において、
ライトポインタ14は格納部13内の書き込み位置 リ
ードポインタ15は読み出し位置を示す。ここで、通常
はセレクタ16を入力10を選択するように設定し 先
入れ先出しアルゴリズムに沿って、ライトポインタ14
及びリードポインタ15を操作し 格納部13の書き込
へ 読み出しを行なう。
ブロードキャスト転送時には次の様な制御を行なう。3
つのデータA、  B、  Cを1つのレコードとすも
 第4図及び第5図を用いて説明すもまずセレクタ16
を外部人力を選択する方向に定めて3つのデータA、 
 B、  Cを格納部に順次格納する(第4図(a)、
第5図CI)。ここで、データ出力は行わな(℃ ■レフー1分(ここでは3)のデータが格納された後、
セレクタ10をラッチ12の出力を選択する方向に定め
て、 リードポインタ15の示すデータを出力すると共
にラッチ12及びセレクタIO経由で出力されたのと同
じデータをライトポインタ14の示す位置に書き込む動
作を所定回数繰り返す(第4図(b)、(c)(d)、
第5図C2)。これにより同一レコードが正しい順序(
本例ではA−B−C−A−B−C・・・)で送出されも
ここで、ラッチ12は出力データが次段のラッチに取り
込まれた後に当該データをバッファに書き込むために一
時格納するためのものであも再び、第2図の説明を行な
う。PE6−1が3つのデータA、  &  Cを、P
E6−2が3つのデータX、  Y、  Zを同時に全
てのPEに送出する場合を考えも PE6−1はデータA、  B、  Cをクロスバスイ
ッチ8−1−1.8−1−2、8−1−3、81−4に
送出す4PE6−1の送出回数は 1つのクロスバスイ
ッチに対して3回であり、クロスバスイッチが4個ある
ので、計12回であも同様にPE6−2は3つのデータ
x、  y、  zをクロスバスイッチ8−2−1、8
−2−2、8−2−3、8−2−4に対して送出すも 
受は側は例えばPE6−3はクロスバスイッチ8−1−
3よりA、  B、  Cを、 8−2−3よりx、 
 y、  zを受は取る。他の3PEについても同様で
あり、結局データA、  &  C,X、  Y、  
Zが全てのPEに転送されたことになる。即板 本発明
によれば複数のPEが送り手となってレコードをブロー
ドキャスト転送することが可能となり、総合的な性能は
向上すも また ブロードキャスト思入 即ち任意PE間での配列
転送を行なう場合、例えjf、PE6−1が他のPEに
それぞれ異なるデータを送る際にはPE6−1はクロス
バスイッチ8−1−1.8−1−2.8−1−3、8−
1−4に順次データを書き込へ 他のPEはこれらを読
み出すことになん このために!;LPE6−1はメモ
リより読み出したデータを順次送出する機構が必要であ
り、少なくとも本実施例で示したバッファ5の格納部1
3、ライトポインタ14、 リードポインタ15の構成
は必要であム つまり本実施例Cヨ  ブロードキャス
ト転送以外に必要な機構紙 バッファ部5の帰還ラッチ
12およびセレクタ16を加えた構造であり、またこれ
により初期のデータ格納を除けば バッファ部は通常の
FIF○と全く同じ制御で動作すも また実際にLSI
に実装される瓢 この様なバッファはビットスライスで
レイアウトされることが多くフィードスルー領域等を利
用すれば 面積増大も防止できも 即ちここに関わるハ
ードウェア及び制御のコストは極めて低いものであも 発明の効果 以上述べてきたように 本発明における並列処理システ
ムは複数のPEが送り手となってレコードをブロードキ
ャスト転送することを可能とし並列処理システム全体の
性能向上に大きく寄与すも またブロードキャスト転送
以外に必要な機構にバッファ部の帰還ラッチ、セレクタ
を加えた構造であり、極めて制弧 ハードウェアコスト
が低(1ますます重要性が高くなる数値演算分野におい
て、ブロードキャスト転送は並列処理システムにおける
各種の解法において頻繁に出現すも ブロードキャスト
転送を高速かつ低コストで実現する本発明は非常に有用
なものであa
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における並列処理システ
ムの構成は 第2図は本発明の第2の実施例における並
列処理システムの構成は  第3図は同実施例中のバッ
ファの構成阻 第4図は同バッファの動作説明は 第5
図は同バッファを用いた場合の動作タイミング阻 第6
図は従来の並列処理システムの構成図である。 1・・・プロセサ、 2・・・メモリ、 3・・・デー
タ転送袋L 4・・・制御手北 5・・・バッファ、 
6・・・プロセサエレメント、 7・・・結合手比 8
・・・クロスバスイッチ、 10・・・入All・・・
出方 12・・・ラッチ、 13・・・格納ff1L 
 14・・・ライトポイン久 15・・・り一ドボイン
久 16−・・セレクタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プロセサ、データ転送装置、メモリを含む複数の
    プロセサエレメントと、前記プロセサエレメント相互間
    にデータ転送が可能なごとく結合する結合手段を具備し
    、前記データ転送装置は前記メモリより読み出されたデ
    ータを複数個格納するバッファと、前記バッファ内デー
    タの送出回数及び送出順序を制御する制御手段を有する
    並列処理システム。
  2. (2)複数個のデータを格納する格納部と、前記格納部
    内の書き込み位置を示すライトポインタと、前記格納部
    内の読み出し位置を示すリードポインタと、前記格納部
    の出力を格納するラッチと、前記ラッチ出力と外部入力
    を選択するセレクタを具備し、前記セレクタ出力を前記
    格納部の入力とし、通常の先入れ先出し制御に加えて、
    前記セレクタを外部入力を選択する方向に定めて複数の
    データを前記格納部に順次格納した後、前記セレクタを
    前記ラッチ出力を選択する方向に定めて、前記リードポ
    インタの示すデータを出力すると共に前記ラッチ及び前
    記セレクタ経由で前記データを前記ライトポインタの示
    す位置に書き込む動作を行うバッファを用いてなる特許
    請求の範囲第1項記載の並列処理システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08235141A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Kofu Nippon Denki Kk 情報処理システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08235141A (ja) * 1995-02-28 1996-09-13 Kofu Nippon Denki Kk 情報処理システム

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