JPH05233567A

JPH05233567A - アレイプロセッサのメッセージパケットルーティング方法

Info

Publication number: JPH05233567A
Application number: JP4034860A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Kuroda; 一朗黒田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-10
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JP2936868B2

Abstract

(57)【要約】【目的】アレイプロセッサのパケットルーティングに
おいてクラスタ化することによりルーティングテーブル
のサイズを小さくする。【構成】アレイプロセッサをクラスタ化し、クラスタ
内の他のクラスタに隣接した一部のプロセッサに対して
ルーティングテーブルの一部のアドレスを他のクラスタ
への転送を行う様に設定することによりルーティングテ
ーブルのサイズにより規模が制限されるクラスタを複数
結合させる。【効果】ルーティングテーブルのサイズを大幅に削減
することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプロセッサ間をリンク結
合することによりプロセッサ間通信を行うアレイプロセ
ッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アレイプロセッサの実現方式とし
ては、１）隣接プロセッサ間の通信のみを行う方式２）ルータを用いて遠隔プロセッサ間の通信を実現する
方式がある。

【０００３】このうち隣接プロセッサ間の通信のみを行
う方式では、プロセッサの通信のために要するハードウ
ェア量が比較的少ないが遠隔プロセッサ間で通信を行う
場合、送り側プロセッサから受け側プロセッサまでの経
路上にある各プロセッサ間において隣接プロセッサ間通
信を繰り返すため、通信時間および通信経路上にある各
プロセッサへの負荷が問題になる。隣接プロセッサ間の
みの通信を行うアレイプロセッサについては、Ｓ．Ｙ．
Ｋｕｎｇ，“ＷａｖｅｆｒｏｎｔＡｒｒａｙＰｒｏｃ
ｅｓｓｏｒｓ−ＣｏｎｃｅｐｔｓｔｏＩｍｐｌｅｍ
ｅｎｔａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥＣｏｍｐｕｔｅｒ，Ｊ
ｕｌｙ１９８７，ｐｐ１８−３３において説明されて
いる。一方、ルータを用いる方式では、プロセッサ間通
信のために要するハードウェア量が大きくなるが送り側
プロセッサから受け側プロセッサまでルータを経由して
通信が行われるため通信時間が比較的少なくまた他のプ
ロセッサへの負荷も問題にならない。

【０００４】ルータを用いる方式におけるルーティング
方式は、プロセッサの結合形態に依存して決まる。たと
えば２次元メッシュ結合方式では東西方向へのステップ
数（ホップ数）と南北方向のステップ数（ホップ数）を
指定することによりルーティングを行う。Ｗ．Ｊ．Ｄａ
ｌｌｙ，“ＡＶＬＳＩＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆ
ｏｒＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＤａｔａＳｔｒｕｃｔ
ｕｒｅｓ”，ＫｌｕｗｅｒＡｃａｄｅｍｉｃＰｒｅ
ｓｓ，１９８７の５．３．３節では、以上に示したルー
ティングを行うシステムについて説明している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ルーティング法で使用する経路が固定されているため、
アプリケーションによっては１つのルートにトラフィッ
クが増大し、そこで通信ネックが生じ、処理の並列化の
さまたげになることがある。また複数のプロセッサにデ
ータのブロードキャストを行う場合は、宛先のプロセッ
サ毎に通信を行わなければならなかった。そのため処理
によりルーティングをプログラムにより自由に設定で
き、しかも送信元のプロセッサから複数のプロセッサへ
データのブロードキャストを一回のメッセージ通信で実
現するために書き換え可能なルーティングテーブルを用
いる方法が考えられるが、プロセッサ数の増大とともに
ルーティングテーブルのサイズが増大するという問題が
あった。

【０００６】本発明の目的はプロセッサ数が増大した際
にルーティングテーブルのサイズの増大を抑えることの
できるアレイプロセッサのルーティング方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数の演
算プロセッサと、プロセッサ間の通信を行う低次元のメ
ッシュ状の相互接続ネットワークとから構成されるアレ
イプロセッサにおいて、送信元プロセッサから単数ある
いは複数の宛先プロセッサへメッセージパケットのルー
ティングを行う方法であって、前記ネットワーク内の各
々の演算プロセッサに対して演算プロセッサから発生し
たあるいは接続された複数の接続リンクの一つから送ら
れてきたメッセージパケットを複数の接続リンクあるい
は演算プロセッサの中から指定された単数あるいは複数
の宛先に転送する手段および、メッセージパケット内の
アドレス情報からメッセージパケットを転送する単数あ
るいは複数のリンクあるいは演算プロセッサを指定する
演算プロセッサにより書き換え可能なルーティング情報
記憶手段を備えるアレイプロセッサを複数のクラスタに
分割し、クラスタ内の全部あるいは一部のプロセッサの
ルーティング情報記憶手段における全部あるいは一部の
アドレスを他のクラスタのプロセッサに割り当てること
により、クラスタ外のプロセッサへのメッセージ転送を
可能にすることを特徴とする。

【０００８】第２の発明は、複数の演算プロセッサと、
プロセッサ間の通信を行う低次元のメッシュ状の相互接
続ネットワークとから構成されるアレイプロセッサにお
いて、送信元プロセッサから単数あるいは複数の宛先プ
ロセッサへメッセージパケットのルーティングを行う方
法であって、前記ネットワーク内の各々の演算プロセッ
サに対して演算プロセッサから発生したあるいは接続さ
れた複数の接続リンクの一つから送られてきたメッセー
ジパケットを複数の接続リンクあるいは演算プロセッサ
の中から指定された単数あるいは複数の宛先に転送する
手段および、メッセージパケット内のアドレス情報から
メッセージパケットを転送する単数あるいは複数のリン
クあるいは演算プロセッサを指定する演算プロセッサに
より書き換え可能なルーティング情報記憶手段を備える
アレイプロセッサを複数のクラスタに分割し、各々のク
ラスタに１つのアドレスを割り当て、送信プロセッサが
異なるクラスタに属する宛先プロセッサにメッセージパ
ケットを送る場合は、パケット内にクラスタアドレスと
クラスタ内のローカルアドレスを付与し、クラスタアド
レスによりルーティングを行うことにより宛先プロセッ
サの属するクラスタ内のクラスタアドレスを持つゲート
ウェイプロセッサに転送し、ゲートウェイプロセッサに
おいて、クラスタアドレスを指定されたメッセージパケ
ットを受信した場合はローカルアドレスによりルーティ
ングを行うように再設定してパケットの再送を行うこと
により、宛先プロセッサへの転送を行うことを特徴とす
る。

【０００９】第３の発明は、第２の発明のルーティング
方法において、各クラスタにおいてクラスタ外部と接続
するクラスタ内の複数のプロセッサを同じクラスタアド
レスをもつゲートウェイプロセッサとし、クラスタ外の
プロセッサを各々のゲートウェイプロセッサに対して互
いに交差せずにルーティングを行えるようにルーティン
グ情報を設定することにより、クラスタ内のプロセッサ
への複数のメッセージ転送を同時に行うことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明の原理を次に示す。第１の発明のメッセ
ージパケットルーティング方法では、メッセージパケッ
ト内に付加された宛先アドレス情報により、ルーティン
グテーブルをアクセスして転送先の情報を得る。ルーテ
ィングテーブルは可能な全ての転送先（接続リンクおよ
びプロセッサ）に対して転送するか否かの設定を行うビ
ットが割り当てられているため複数のリンクあるいは演
算プロセッサへの転送が可能である。

【００１１】各々のプロセッサに一意的にアドレスを割
り当てたクラスタにおいて、隣接クラスタに接する一部
の連続したプロセッサの集合のルーティングテーブルの
一部のアドレスに対する転送先を隣接クラスタに転送す
るように設定することにより、そのアドレスを指定した
パケットは送り側プロセッサの属するクラスタ内の対応
するアドレスのプロセッサには転送されずに隣接クラス
タ内の対応するアドレスを持つプロセッサに転送するこ
とができる。

【００１２】以上の方法によるとルーティングテーブル
のサイズにより制限されるクラスタを複数結合したプロ
セッサアレイを構成することが可能になる。

【００１３】第２の発明のメッセージパケットルーティ
ング方法では、メッセージパケット内に付加された宛先
アドレス情報により、ルーティングテーブルをアクセス
して転送先の情報を得る。ルーティングテーブルは可能
な全ての転送先（接続リンクおよびプロセッサ）に対し
て転送するか否かの設定を行うビットが割り当てられて
いるため複数のリンクあるいは演算プロセッサへの転送
が可能である。またルーティングテーブル内にクラスタ
アドレスとクラスタ内ローカルアドレスに対する転送先
の指定を行う。ここでクラスタアドレスはクラスタ内の
一部あるいは全部のプロセッサに対して割り当てられ
る。

【００１４】送信プロセッサが異なるクラスタに属する
宛先プロセッサにメッセージパケットを転送する場合は
クラスタアドレスとクラスタ内ローカルアドレスをメッ
セージに付与し、まずクラスタアドレスによりルーティ
ングを行うことにより宛先プロセッサの属するクラスタ
内のプロセッサ（以下ゲートウェイプロセッサと呼ぶ）
にまで転送される。ゲートウェイプロセッサではメッセ
ージパケットをプロセッサ内に取り込み、パケット内の
クラスタ内ローカルアドレスを取り出してこれを用いて
ルーティングを行うように設定してから再送信を行う。
これにより宛先プロセッサへメッセージを送ることがで
きる。

【００１５】以上の方法によるとＮ²個のプロセッサを
Ｍ²個のクラスタに分割することにより各プロセッサに
対して必要なルーティングテーブルのサイズはＮ²から
クラスタ内ローカルアドレスの数（Ｎ／Ｍ）²およびク
ラスタアドレスの数Ｍ²を加えた（Ｎ／Ｍ）²＋Ｍ²と
なる。

【００１６】第３の発明のメッセージパケットルーティ
ング方法では、各クラスタにおいてクラスタ外部と接す
る複数のプロセッサを同じクラスタアドレスをもつゲー
トウェイプロセッサとした場合、クラスタに転送された
メッセージパケットが全てのゲートウェイプロセッサに
転送されることになる。そこでゲートウェイプロセッサ
の数をＬとしたときクラスタ外部のプロセッサをＬ個の
ゲートウェイプロセッサと連続したＬ個のプロセッサ集
合に分割することにより、各プロセッサ集合から各々の
ゲートウェイプロセッサに対して互いに交差せずにルー
ティングを行うことができる。これにより最大Ｌ個のク
ラスタ内へのメッセージ転送を同時に行うことができ
る。

【００１７】

【実施例】次に本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。

【００１８】図１は第１の発明の一実施例であり、４本
のリンクに接続された単位プロセッサノード１０を２次
元格子状に接続したアレイプロセッサを２次元格子状の
第１および第２の２つのクラスタに分割した構成を示
す。

【００１９】図２は、単位プロセッサノード１０の構成
を示す。単位プロセッサは、演算プロセッサ２１、プロ
セッサポート２２、第１の通信ポート２３、第２の通信
ポート２４、第３の通信ポート２５、第４の通信ポート
２６、制御回路２７およびルーティングテーブル２８と
から構成される。

【００２０】第１の通信ポート２３、第２の通信ポート
２４、第３の通信ポート２５、第４の通信ポート２６
は、各々接続された他の単位プロセッサノードから送ら
れてきたメッセージパケットを受け取り、メッセージパ
ケット内の宛先アドレス情報を抜出し、これを制御回路
２７に送る。プロセッサポート２２は、演算プロセッサ
２１から書き込まれたメッセージパケットの宛先アドレ
ス情報を抜出し、これを制御回路２７に送る。

【００２１】制御回路２７は送られた宛先アドレスによ
りルーティングテーブル２８を引いて転送すべき第１の
通信ポート２３、第２の通信ポート２４、第３の通信ポ
ート２５、第４の通信ポート２６のいずれか、あるいは
プロセッサポート２２に対してメッセージ転送制御信号
を送る。このときルーティングテーブルは第１の通信ポ
ート２３、第２の通信ポート２４、第３の通信ポート２
５、第４の通信ポート２６、プロセッサポート２２の５
つの送り先に１ビットずつ割り当てた５ビットを１つの
アドレスワードとし、プロセッサの数に一定量の付加数
を足したアドレス空間を持つ読み出し書込み可能なメモ
リにより構成される。またルーティングテーブル２８は
演算プロセッサ２１により設定，変更を行うことができ
る。

【００２２】第１の通信ポート２３、第２の通信ポート
２４、第３の通信ポート２５、第４の通信ポート２６
は、またメッセージ転送制御信号を受取ると送られてき
たメッセージはパケットを接続された隣接単位プロセッ
サノードに送り出す。またプロセッサポート２２はメッ
セージ転送制御信号を受取ると送られてきたメッセージ
を受信し格納して、演算プロセッサ２１により読み出せ
るようにする。

【００２３】図３にメッセージ転送の一例を示す。図３
は図１に示した２次元格子状に接続されたアレイプロセ
ッサを示す。図３において、各単位プロセッサ内のＰは
演算プロセッサを示す。図３に示すアレイプロセッサの
第１のクラスタは、ローカルアドレス１をもつ第１の単
位プロセッサ３１、ローカルアドレス２をもつ第２の単
位プロセッサ３２、ローカルアドレス３をもつ第３の単
位プロセッサ３３、ローカルアドレス４をもつ第４の単
位プロセッサ３４、等から構成され、第２のクラスタ
は、ローカルアドレス３をもつ第５の単位プロセッサ３
５、ローカルアドレス１をもつ第６の単位プロセッサ３
６、ローカルアドレス２をもつ第７の単位プロセッサ３
７、等から構成される。このうち第３の単位プロセッサ
３３、第４の単位プロセッサ３４は、第１のクラスタに
おいて他のクラスタへの転送が可能なノードである。

【００２４】図４に各プロセッサのルーティングテーブ
ルを示す。（ａ）は第１，第３，第４および第６の単位
プロセッサ用ルーティングテーブルを、（ｂ）は第２，
第７の単位プロセッサ用ルーティングテーブルを、
（ｃ）は第５の単位プロセッサ用ルーティングテーブル
を示している。図４においてＰの欄は演算プロセッサ、
Ｎの欄は上方向、Ｅの欄は右方向、Ｓの欄は下方向、Ｗ
の欄は左方向への転送を指定するビットである。第３の
単位プロセッサ３３の演算プロセッサから送り出される
メッセージパケットは、クラスタ外ローカルアドレス２
をもち、異なるクラスタ内のプロセッサへ転送される。
まず、第３の単位プロセッサ３３のルーティングテーブ
ル（図４（ａ））のアドレス２の値Ｅにより第４の単位
プロセッサ３４に送られ、第４単位プロセッサ３４で
は、第４の単位プロセッサ３４のルーティングテーブル
（図４（ａ））のアドレス２の値Ｅにより第２のクラス
タに属する第５の単位プロセッサ３５に送られ、第５の
単位プロセッサ３５では、第５の単位プロセッサ３５の
ルーティングテーブル（図４（ｃ））のアドレス２の値
Ｎにより第６の単位プロセッサ３６に送られる。第６の
単位プロセッサ３６では、第６の単位プロセッサ３６の
ルーティングテーブル（図４（ａ））のアドレス２の値
Ｅにより第７の単位プロセッサ３７に送られる。第７の
単位プロセッサ３７では、第７の単位プロセッサ３７の
ルーティングテーブル（図４（ｂ））のアドレス２の値
Ｐにより第７の単位プロセッサ３７のプロセッサポート
に書込まれる。

【００２５】このようにメッセージ転送の経路は、図４
に示す各単位プロセッサのルーティングテーブルの設定
により決められ、第１のクラスタに属する第３の単位プ
ロセッサ３３から送信されたパケットはローカルアドレ
ス２を有するのにもかかわらず、第１のクラスタにおい
てローカルアドレス２を有する第２の単位プロセッサ３
２には転送されず、第２のクラスタにおいてローカルア
ドレス２を有する第７の単位プロセッサに転送される。

【００２６】図５は、第２の発明の一実施例であり、４
本のリンクに接続された単位プロセッサノード１０を２
次元格子状に接続したアレイプロセッサを２次元格子状
の第１，第２，第３および第４の４つのクラスタに分割
した構成を示す。単位プロセッサノード１０の構成は、
図２に示した構成と同じである。

【００２７】図６にメッセージ転送の一例を示す。図６
は図５に示した２次元格子状に接続されたアレイプロセ
ッサを示す。図６において各単位プロセッサ内のＰは演
算プロセッサを示す。図６に示すアレイプロセッサの第
１のクラスタは第１の単位プロセッサ３１、第２の単位
プロセッサ３２、第３の単位プロセッサ３３、等から構
成され、第２のクラスタは第４の単位プロセッサ３４、
第５の単位プロセッサ３５、第６の単位プロセッサ３
６、等から構成され、第３のクラスタは第７の単位プロ
セッサ３７、第８の単位プロセッサ３８、等から構成さ
れる。このうち第４の単位プロセッサ３４は第２のクラ
スタのゲートウェイノードであり、第７の単位プロセッ
サ３７は第３のクラスタのゲートウェイノードである。

【００２８】図７に各プロセッサのルーティングテーブ
ルを示す。（ａ）は第１，第２，第３および第４の単位
プロセッサ用ルーティングテーブルを、（ｂ）は、第５
および第６の単位プロセッサ用ルーティングテーブル
を、（ｃ）は、第７の単位プロセッサ用ルーティングテ
ーブルを、（ｄ）は、第８の単位プロセッサ用ルーティ
ングテーブルを示している。図７においてＰの欄は演算
プロセッサ、Ｎの欄は上方向、Ｅの欄は右方向、Ｓの欄
は下方向、Ｗの欄は左方向への転送を指定するビットで
ある。

【００２９】第１の単位プロセッサ３１の演算プロセッ
サから送り出されるメッセージパケットは、クラスタア
ドレス２００とクラスタ内ローカルアドレス２をもち、
異なるクラスタ内のプロセッサへのメッセージ転送であ
るため、まずクラスタアドレスによりルーティングを行
う。まず、第１の単位プロセッサ３１のルーティングテ
ーブル（図７（ａ））のアドレス２００の値Ｅにより第
２の単位プロセッサ３２に送られ、第２の単位プロセッ
サ３２では、第２の単位プロセッサ３２のルーティング
テーブル（図７（ａ））のアドレス２００の値Ｅにより
第３の単位プロセッサ３３に送られ、第３の単位プロセ
ッサ３３では、第２の単位プロセッサ３３のルーティン
グテーブル（図７（ａ））のアドレス２００の値Ｅによ
り第４の単位プロセッサ３７に送られる。第４の単位プ
ロセッサ３４では、第４の単位プロセッサ３４のルーテ
ィングテーブル（図７（ａ））のアドレス２００の値Ｅ
により第５の単位プロセッサ３５に送られる。

【００３０】第５の単位プロセッサ３５では、第５の単
位プロセッサ３５のルーティングテーブル（図７
（ｂ））のアドレス２００の値Ｓにより第６の単位プロ
セッサ３６に送られる。第６の単位プロセッサ３６で
は、第６の単位プロセッサ３６のルーティングテーブル
（図７（ｂ））のアドレス２００の値Ｓにより第７の単
位プロセッサ３７に送られる。

【００３１】第７の単位プロセッサ３７では、第７の単
位プロセッサ３７のルーティングテーブル（図７
（ｃ））のアドレス２００の値Ｐにより第３のクラスタ
のゲートウェイプロセッサである第７の単位プロセッサ
３７のプロセッサポートに書き込まれる。第７の単位プ
ロセッサの演算プロセッサはメッセージパケット内のク
ラスタ内ローカルアドレス２によりルーティングを行う
ように再設定してメッセージパケットを送信する。第７
の単位プロセッサ３７の演算プロセッサから送り出され
たメッセージパケットは第７の単位プロセッサ３７のル
ーティングテーブルのアドレス２の値Ｓにより第８の単
位プロセッサ３８に送られ、第８の単位プロセッサ３８
では、第８の単位プロセッサ３８のルーティングテーブ
ル（図７（ｄ））のアドレス２の値Ｐにより宛先プロセ
ッサである第８の単位プロセッサ３８のプロセッサポー
トに書込まれる。

【００３２】このようにメッセージ転送の経路は図７に
示す各単位プロセッサのルーティングテーブルの設定に
より決められる。

【００３３】次に、第３の発明の実施例について説明す
る。アドレスプロセッサのクラスタへの分割は図５に同
じであり、単位プロセッサノードの構成は、図２に示し
た構成と同じである。

【００３４】図８に示すメッセージ転送の一例を示す。
図８は図５に示した２次元格子状に接続されたアレイプ
ロセッサを示す。図８において各単位プロセッサ内のＰ
は演算プロセッサを示す。図８に示すアレイプロセッサ
の第１のクラスタは第１の単位プロセッサ３１、第２の
単位プロセッサ３２、第３の単位プロセッサ３３、第９
の単位プロセッサ３９、第１０の単位プロセッサ４０、
第１１の単位プロセッサ４１、等から構成され、第２の
クラスタは第４の単位プロセッサ３４、第５の単位プロ
セッサ３５、第６の単位プロセッサ３６、第１２の単位
プロセッサ４２、等から構成され、第３のクラスタ第７
の単位プロセッサ３７、第８の単位プロセッサ３８、第
１３の単位プロセッサ４３、第１４の単位プロセッサ４
４、等から構成される。このうち第４の単位プロセッサ
３４および第１２の単位プロセッサ４２は第２のクラス
タのゲートウェイノードであり、第７の単位プロセッサ
３７および第１３の単位プロセッサ４３は第３のクラス
タのゲートウェイノードである。

【００３５】図９および図１０に各プロセッサのルーテ
ィングテーブルを示す。図９（ａ）は第１，第２，第
３，第４，第９，第１０および第１１の単位プロセッサ
用ルーティングテーブルを、図９（ｂ）は第５，第６お
よび第１２の単位プロセッサ用ルーティングテーブル
を、図９（ｃ）は第７の単位プロセッサ用ルーティング
テーブルを、図９（ｄ）は第８の単位プロセッサ用ルー
ティングテーブルを、図１０（ｅ）は第１３の単位プロ
セッサ用ルーティンテーブルを、図１０（ｆ）は第１４
の単位プロセッサ用ルーティングテーブルを示してい
る。

【００３６】図９および図１０においてＰの欄は演算プ
ロセッサ、Ｎの欄は上方向、Ｅの欄は右方向、Ｓの欄は
下方向、Ｗの欄は左方向への転送を指定するビットであ
る。

【００３７】第１の単位プロセッサ３１の演算プロセッ
サから送り出されるメッセージパケットはクラスタアド
レス２００とクラスタ内ローカルアドレス２をもち、異
なるクラスタ内のプロセッサへのメッセージ転送である
ため、まずクラスタアドレスによりルーティングを行
う。まず、第１の単位プロセッサ３１のルーティングテ
ーブル（図９（ａ））のアドレス２００の値Ｅにより第
２の単位プロセッサ３２に送られ、第２単位プロセッサ
３２では、第２の単位プロセッサ３２のルーティングテ
ーブル（図９（ａ））のアドレス２００の値Ｅにより第
３の単位プロセッサ３３に送られ、第３の単位プロセッ
サ３３では、第３の単位プロセッサ３３のルーティング
テーブル（図９（ａ））のアドレス２００の値Ｅにより
第４の単位プロセッサ３４に送られる。第４の単位プロ
セッサ３４では、第４の単位プロセッサ３４のルーティ
ングテーブル（図９（ａ））のアドレス２００の値Ｅに
より第５の単位プロセッサ３５に送られる。

【００３８】第５の単位プロセッサ３５では、第５の単
位プロセッサ３５のルーティングテーブル（図９
（ｂ））のアドレス２００の値Ｓにより第６の単位プロ
セッサ３６に送られる。第６の単位プロセッサ３６で
は、第６の単位プロセッサ３６のルーティングテーブル
（図９（ｂ））のアドレス２００の値Ｓにより第７の単
位プロセッサ３７に送られる。

【００３９】第７の単位プロセッサ３７では、第７の単
位プロセッサ３７のルーティングテーブル（図９
（ｃ））のアドレス２００の値Ｐにより第３のクラスタ
のゲートウェイプロセッサである第７の単位プロセッサ
３７のプロセッサポートに書込まれる。第７の単位プロ
セッサの演算プロセッサは、メッセージパケット内のク
ラスタ内ローカルアドレス２によりルーティングを行う
ように再設定してメッセージパケットを再送信する。第
７の単位プロセッサ３７の演算プロセッサから送り出さ
れたメッセージパケットは、第７の単位プロセッサ３７
のルーティングテーブルのアドレス２の値Ｓにより第８
の単位プロセッサ３８に送られ、第８の単位プロセッサ
３８では、第８の単位プロセッサ３８のルーティングテ
ーブル（図９（ｄ））のアドレス２の値Ｐにより宛先プ
ロセッサである第８の単位プロセッサ３８のプロセッサ
ポートに書込まれる。

【００４０】一方、第９の単位プロセッサ３９の演算プ
ロセッサから送り出されるメッセージパケットは、クラ
スタアドレス２００とクラスタ内ローカルアドレス３を
もち、異なるクラスタ内のプロセッサへのメッセージ転
送であるため、まずクラスタアドレスによりルーティン
グを行う。まず、第９の単位プロセッサ３９のルーティ
ングテーブル（図９（ａ））のアドレス２００の値Ｅに
より第１０の単位プロセッサ４０に送られ、第１０の単
位プロセッサ４０では、第１０の単位プロセッサ４０の
ルーティングテーブル（図９（ａ））のアドレス２００
の値Ｅにより第１１の単位プロセッサ４１に送られ、第
１１の単位プロセッサ４１では、第１１の単位プロセッ
サ４１のルーティングテーブル（図９（ａ））のアドレ
ス２００の値Ｅにより第１２の単位プロセッサ４２に送
られ、第１２の単位プロセッサ４２では、第１２の単位
プロセッサ４２のルーティングテーブル（図９（ｂ））
のアドレス２００の値Ｓにより第１３の単位プロセッサ
４３に送られる。

【００４１】第１３の単位プロセッサ４３では、第１３
の単位プロセッサ４３のルーティングテーブル（図１０
（ｅ））のアドレス２００の値Ｐにより第３のクラスタ
のゲートウェイプロセッサである第１３の単位プロセッ
サ４３のプロセッサポートに書込まれる。第１３の単位
プロセッサの演算プロセッサは、メッセージパケット内
のクラスタ内ローカルアドレス３によりルーティングを
行うように再設定してメッセージパケットを送信する。
第１３の単位プロセッサ４３の演算プロセッサから送り
出されたメッセージパケットは１３の単位プロセッサ４
３のルーティングテーブルのアドレス３の値Ｓにより第
１４の単位プロセッサ４４に送られ、第１４の単位プロ
セッサ４４では、第１４の単位プロセッサ４４のルーテ
ィングテーブル（図１０（ｆ））のアドレス３の値Ｐに
より宛先プロセッサである第１４の単位プロセッサ４４
のプロセッサポートに書込まれる。

【００４２】このようにメッセージ転送の経路は図９お
よび図１０に示す各単位プロセッサのルーティングテー
ブルの設定により決められる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明に従え
ばアドレスプロセッサにおいてルーティングテーブルの
サイズによりアレイクラスタを構成し、クラスタ内の一
部のプロセッサの転送先を他のクラスタ内のプロセッサ
と設定することにより複数のクラスタを結合して大規模
なアレイプロセッサを構成することができる。

【００４４】また２の発明に従えばアレイプロセッサに
おいてルーティングテーブルにクラスタアドレスとロー
カルアドレスとを書換えることにより、任意の経路のメ
ッセージパケットを送ることができる。

【００４５】さらに第３の発明に従えば複数の単位プロ
セッサから１つのクラスタ内の複数の単位プロセッサに
同時にメッセージパケットを送ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明におけるクラスタ分割を示す図であ
る。

【図２】単位プロセッサの構成を示す図である。

【図３】第１の発明によるメッセージ転送の一例を示す
図である。

【図４】図３の例における各単位プロセッサのルーティ
ングテーブルを示す図である。

【図５】第２の発明におけるクラスタ分割を示す図であ
る。

【図６】第２の発明によるメッセージ転送の一例を示す
図である。

【図７】図６の例における各単位プロセッサのルーティ
ングテーブルを示す図である。

【図８】第３の発明によるメッセージ転送の一例を示す
図である。

【図９】図８の例における各単位プロセッサのルーティ
ングテーブルを示す図である。

【図１０】図８の例における各単位プロセッサのルーテ
ィングテーブルを示す図である。

【符号の説明】

１０単位プロセッサノード２１演算プロセッサ２２プロセッサポート２３第１の通信ポート２４第２の通信ポート２５第３の通信ポート２６第４の通信ポート２７制御回路２８ルーティングテーブル３１第１の単位プロセッサ３２第２の単位プロセッサ３３第３の単位プロセッサ３４第４の単位プロセッサ３５第５の単位プロセッサ３６第６の単位プロセッサ３７第７の単位プロセッサ３８第８の単位プロセッサ３９第９の単位プロセッサ４０第１０の単位プロセッサ４１第１１の単位プロセッサ４２第１２の単位プロセッサ４３第１３の単位プロセッサ４４第１４の単位プロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の演算プロセッサと、プロセッサ間の
通信を行う低次元のメッシュ状の相互接続ネットワーク
とから構成されるアレイプロセッサにおいて、送信元プ
ロセッサから単数あるいは複数の宛先プロセッサへメッ
セージパケットのルーティングを行う方法であって、前
記ネットワーク内の各々の演算プロセッサに対して演算
プロセッサから発生したあるいは接続された複数の接続
リンクの一つから送られてきたメッセージパケットを複
数の接続リンクあるいは演算プロセッサの中から指定さ
れた単数あるいは複数の宛先に転送する手段および、メ
ッセージパケット内のアドレス情報からメッセージパケ
ットを転送する単数あるいは複数のリンクあるいは演算
プロセッサを指定する演算プロセッサにより書き換え可
能なルーティング情報記憶手段を備えるアレイプロセッ
サを複数のクラスタに分割し、クラスタ内の全部あるい
は一部のプロセッサのルーティング情報記憶手段におけ
る全部あるいは一部のアドレスを他のクラスタのプロセ
ッサに割り当てることにより、クラスタ外のプロセッサ
へのメッセージ転送を可能にすることを特徴とするメッ
セージパケットのルーティング方法。
【請求項２】複数の演算プロセッサと、プロセッサ間の
通信を行う低次元のメッシュ状の相互接続ネットワーク
とから構成されるアレイプロセッサにおいて、送信元プ
ロセッサから単数あるいは複数の宛先プロセッサへメッ
セージパケットのルーティングを行う方法であって、前
記ネットワーク内の各々の演算プロセッサに対して演算
プロセッサから発生したあるいは接続された複数の接続
リンクの一つから送られてきたメッセージパケットを複
数の接続リンクあるいは演算プロセッサの中から指定さ
れた単数あるいは複数の宛先に転送する手段および、メ
ッセージパケット内のアドレス情報からメッセージパケ
ットを転送する単数あるいは複数のリンクあるいは演算
プロセッサを指定する演算プロセッサにより書き換え可
能なルーティング情報記憶手段を備えるアレイプロセッ
サを複数のクラスタに分割し、各々のクラスタに１つの
アドレスを割り当て、送信プロセッサが異なるクラスタ
に属する宛先プロセッサにメッセージパケットを送る場
合は、パケット内にクラスタアドレスとクラスタ内のロ
ーカルアドレスを付与し、クラスタアドレスによりルー
ティングを行うことにより宛先プロセッサの属するクラ
スタ内のクラスタアドレスを持つゲートウェイプロセッ
サに転送し、ゲートウェイプロセッサにおいて、クラス
タアドレスを指定されたメッセージパケットを受信した
場合はローカルアドレスによりルーティングを行うよう
に再設定してパケットの再送を行うことにより、宛先プ
ロセッサへの転送を行うことを特徴とするメッセージパ
ケットのルーティング方法。
【請求項３】請求項２記載のアレイプロセッサのメッセ
ージパケットルーティング方法において、各クラスタに
おいてクラスタ外部と接続するクラスタ内の複数のプロ
セッサを同じクラスタアドレスをもつゲートウェイプロ
セッサとし、クラスタ外のプロセッサを各々のゲートウ
ェイプロセッサに対して互いに交差せずにルーティング
を行えるようにルーティング情報を設定することによ
り、クラスタ内のプロセッサへの複数のメッセージ転送
を同時に行うことを特徴とするメッセージパケットのル
ーティング方法。