JPH07191955A

JPH07191955A - データ駆動型情報処理装置

Info

Publication number: JPH07191955A
Application number: JP5330086A
Authority: JP
Inventors: Riyuuji Miyama; 隆二見山; Shinichi Yoshida; 真一芳田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】入力されたデータパケットを、データ駆動型
プロセッサおよびそのプロセッサを動作させるためのプ
ログラムを用いることなく、複数の送り先に分岐させる
ことが可能なデータ駆動型情報処理装置を提供する。【構成】入力されたデータパケットの世代番号を世代
番号レジスタ３１に格納する。論理積回路３３におい
て、世代番号と、参照マスクレジスタ３２に予め記憶さ
れている値との論理積をとり、その結果を比較器３５の
一方の入力端子に入力する。比較器３５は、参照データ
レジスタ３４の値と論理積回路３３などの値とを比較
し、２つの値が等しいか否かを示す信号を分岐部３６へ
入力する。分岐部３６は、比較器３５からの入力信号に
応じて、入力データパケットをＡポートとＢポートとの
いずれかに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ駆動型情報処理
装置に係り、詳しくは、処理系内の分岐点上にあるデー
タパケットの送り出先を決定するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のノイマン型計算機においては、プ
ログラムとして種々の命令が予めプログラムメモリに記
憶され、プログラムカウンタによってプログラムメモリ
のアドレスが逐次指定されることにより順次命令が読出
され、その命令が実行される。

【０００３】一方、データ駆動型情報処理装置は、プロ
グラムカウンタによる逐次的な命令の実行という概念を
持たない非ノイマン型計算機の１種である。このような
データ駆動型情報処理装置には、命令の並列処理を基本
としたアーキテクチャが採用される。データ駆動型情報
処理装置においては、演算対象となるデータが揃い次
第、命令の実行が可能となり、データによって、複数の
演算が同時に実行されるため、データの自然な流れに従
って並列的にプログラムが実行される。そのため、デー
タ駆動型情報処理装置を用いた場合には、演算の所要時
間が大幅に短縮すると見なされている。

【０００４】データ駆動型情報処理装置においては、１
つのまたは複数のデータ駆動型プロセッサが用いられ
る。データ駆動型プロセッサのアーキテクチャや、複数
のデータ駆動型プロセッサを用いたデータ駆動型情報処
理装置の効果についての詳細は、たとえば、参考文献
「動的データ駆動型プロセッサによる並列処理方式の検
討」（情報処理学会、マイクロコンピュータアーキテク
チャシンポジウム、１９９１年１１月１２日）に示され
ている。

【０００５】図３は、複数のデータ駆動型プロセッサを
用いたデータ駆動型情報処理装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。同図において、データ駆動型情報処理
装置（以下、単に「装置」という）４０は、第１，第２
および第３のデータ駆動型プロセッサ（以下、単に「プ
ロセッサ」という）４１，４２，４３を含む。第１，第
２，第３のプロセッサ４１〜４３には、それぞれ「ＰＥ
１」〜「ＰＥ３」のプロセッサ番号が付けられている。
第１，第２，第３のプロセッサ４１〜４３のそれぞれ
は、予め設定された処理内容を記憶しており、その設定
内容に基づいて、入力されたデータを処理する。

【０００６】第１のプロセッサ４１には、装置４０の外
部からデータが入力される。第１のプロセッサ４１は、
Ａ，Ｂの２個の出力ポートを有する。Ａポートからの出
力は、第２のプロセッサ４２へ入力され、Ｂポートから
の出力は第３のプロセッサ４３へ入力される。第２，第
３のプロセッサ４２，４３の出力は、装置４０の外部へ
出力される。

【０００７】一般にデータ駆動型情報処理装置において
は、処理対象となるデータと、そのデータの行先情報や
世代情報などとを含むデータパケットを処理系に入力す
ることにより、各データに相応しい処理を行なう。

【０００８】図４は、図３に示した装置４０内で用いら
れるデータパケットの構成を示すブロック図である。デ
ータパケット５０は、命令コード５１と、世代番号５２
と、データ５３と、行先プロセッサ番号５４とを含む。
命令コード５１は、８ビットで表わされる情報であり、
データ５３に対する処理の内容を指定する。

【０００９】世代番号５２は、４ビットで表わされる情
報であり、外部から装置４０に入力される時点で付けら
れたデータ５３の識別子である。装置４０は、この世代
番号５２により、データ５３の世代を区別する。データ
５３は、４ビットで構成され、装置４０内を送られる過
程で順次処理される対象となる情報である。行先プロセ
ッサ番号５４は、１０ビットで表わされる情報であり、
データパケット５０を処理するプロセッサの番号を示
す。

【００１０】データパケット５０は、装置４０の外部か
ら第１のプロセッサ４１の入力ポートへ入力され、必要
に応じて第１のプロセッサのＡポートまたはＢポートか
ら出力されて、第２のプロセッサ４２または第３のプロ
セッサ４３へ送られる。第２のプロセッサ４２または第
３のプロセッサ４３は、予め設定された処理内容に基づ
いてデータパケット５０に対する処理を行ない、処理が
完了すれば、それぞれの出力ポートから装置４０の外部
へデータパケット５０を出力する。

【００１１】一般に、装置４０のように第２のプロセッ
サ４２と第３のプロセッサ４３とのいずれかにデータパ
ケット５０を分岐させて、処理の負荷分散を行なうよう
な場合は、世代番号５２に基づいて行先を分岐させると
効率よく処理が行なえることが多い。たとえば、図５に
示すような、フィールド，ライン，ピクセルの三次元で
表わされる画像データについて、あるフィールドの水平
方向の位置を特定するためのピクセル番号を世代番号５
２として処理する場合を考える。このような場合には、
ピクセル番号が偶数であれば第２のプロセッサ４１で処
理し、ピクセル番号が奇数であれば第３のプロセッサ４
３で処理するなどのように、世代番号に基づいてデータ
の送り先を分岐させることで容易に処理の負荷を分散さ
せることができる。

【００１２】図６は、装置４０において、第１のプロセ
ッサ４１に入力されたデータパケット５０を世代番号５
２に基づいて第２のプロセッサ４２と第３のプロセッサ
４３とのいずれかに分岐させるときの処理手順の一例を
示すフローチャートである。同図を参照して、世代番号
５２が偶数であれば第２のプロセッサ４２へデータパケ
ット５０を送り、世代番号５２が奇数であれば第３のプ
ロセッサ４３へデータパケット５０を送る場合について
述べる。

【００１３】第１のプロセッサ４１は、ノード（以下、
単に「Ｎ」という）０においてＣＰＹ命令を実行し、装
置４０の外部から入力されたデータパケット５０を複製
する。以下の説明では、データパケット５０を第１のデ
ータパケットといい、複製した方を第２のデータパケッ
トという。

【００１４】第１のプロセッサ４１は、第１のデータパ
ケットをＮ１へ送り、第２のデータパケットをＮ４へ送
る。第１のプロセッサ４１は、Ｎ１において、第２のデ
ータパケットに含まれるデータを、その第２のデータパ
ケットの世代番号に書換えるための命令（ＡＧＮ命令）
を実行する。次に、第１のプロセッサ４１は、Ｎ２にお
いて、世代番号をデータとして持っているＮ１から送ら
れてきた第２のデータパケットに対して、データと参照
マスクＲＭの値との論理積を計算するための命令（ＡＮ
Ｄ命令）を実行する。さらに、第１のプロセッサ４１
は、Ｎ３において、Ｎ２の論理積演算の結果が、参照デ
ータＲＤと等しいか否かを比較するための命令（ＥＱ命
令）を実行する。

【００１５】第１のプロセッサ４１は、Ｎ３においてＥ
Ｑ命令を実行することにより、第２のデータパケットに
含まれるデータと参照データＲＤが等しければ、データ
を「１」に書換え、等しくなければ、データを「０」に
書換える。

【００１６】第１のプロセッサ４１は、Ｎ４において、
２つの入力を受ける。一方の入力は、Ｎ０から送られる
第１のデータパケットであり、装置４０の外部から入力
されたそのままのデータパケットである。もう一方の入
力は、Ｎ３から送られる第２のデータパケットである。
第１のプロセッサ４１は、Ｎ０から送られてきた第１の
データパケットを、Ｎ３からの第２のデータパケットの
データの内容に基づいて、Ａポートへの出力とＢポート
への出力との２つの出力のいずれか一方に分岐させて出
力する。第２のプロセッサ４２は、Ｎ４における分岐出
力を、ＳＷ命令を実行することにより行なう。

【００１７】ここで、参照マスクＲＭを「０００１」
（２進数）、参照データＲＤを「００００」（２進数）
に設定し、Ｎ４の出力を、Ｎ３からのデータが「１」で
あればＡポートへ送り、Ｎ４からのデータが「０」であ
ればＢポートへ送るように制御する場合を考える。

【００１８】世代番号が、偶数たとえば「４」（２進数
表記で「０１００」）のデータパケットが、装置４０の
外部から入力されると、第１のプロセッサ４１は、Ｎ０
において第１のデータパケットを元に第２のデータパケ
ットを複製し、第２のデータパケットをＮ１へ送る。第
１のプロセッサ４１は、Ｎ１において第２のデータパケ
ットのデータを世代番号の「０１００」に書換える。第
１のプロセッサ４１は、Ｎ２において、データの「０１
００」と参照マスクＲＭの「０００１」との論理積を求
め、この論理積の結果である「００００」（２進数）を
データとして書換える。

【００１９】次に、第１のプロセッサ４１は、Ｎ３にお
いて、データの「００００」と参照データＲＤの「００
００」とを比較する。この場合はデータと参照データＲ
Ｄとが等しいので、第１のプロセッサ４１は、データを
「１」に書換える。

【００２０】第１のプロセッサ４１は、Ｎ４において、
Ｎ３から送られてきた第２のデータパケットのデータの
値を判定し、この場合はデータが「１」であるので、Ｎ
０から送られてきた第１のデータパケットをＡポート側
へ出力する。

【００２１】一方、世代番号が奇数であるデータパケッ
トの場合は、Ｎ２のＡＮＤ命令によりデータが「０００
１」に書換えられ、Ｎ３のＥＱ命令によりデータが
「０」に書換えられる。そして、Ｎ４のＳＷ命令によ
り、Ｎ０からの第１のデータパケットがＢポート側へ出
力される。

【００２２】このように、世代番号が偶数であればＡポ
ート側へ、奇数であればＢポート側へデータパケットを
分岐して送る場合には、参照マスクＲＭや参照データＲ
Ｄを上述のように設定すればよい。また、データパケッ
トの送り先をその他の条件で分岐させるときには、その
条件に応じて参照マスクＲＭや参照データＲＤの値を適
当に設定すればよい。たとえば、世代番号が「３」以下
であればＡポート側へ、そうでない場合はＢポート側へ
データパケットを送る場合には、参照マスクＲＭに「１
１００」（２進数）、参照データＲＤに「００００」
（２進数）を設定する。

【００２３】上述した手順をプログラムに記述し、この
プログラムを第１のプロセッサ４１に実行させることに
より、装置４０において、世代番号の値に応じてデータ
パケットの行先を決定し、第２のプロセッサ４２または
第３のプロセッサ４３のいずれかに分岐して送り出すこ
とができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置４０では、世代番号の値に基づいてデータパケット
を第２のプロセッサ４２または第３のプロセッサ４３の
いずれかに分岐させる場合に、図６に示したような手順
を第１のプロセッサ４１に行なわせるためのプログラム
を用意する必要がある。また、データパケットの送り先
を分岐させるために第１のプロセッサ４１という１個の
データ駆動型プロセッサを用いなければならない。さら
に、データ駆動型プロセッサによるプログラム実行処理
の量が、データパケットを分岐させるためのプログラム
の分だけ増加することになる。

【００２５】上述した事項は、第１のプロセッサ４１に
おけるデータ処理の有無にかかわらず必要となるので、
装置４０の構成が複雑になったり、組立コストが上昇し
たりするおそれがある。

【００２６】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的は、データ駆動型プ
ロセッサおよびそのプロセッサを実行させるためのプロ
グラムを用いることなく、データパケットを世代番号に
基づいて分岐させて送り出すことが可能なデータ駆動型
情報処理装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、データ駆動型プロセッサを含む処理系を
備え、処理対象となるデータと、並列処理したいデータ
群同士を区別するための世代番号とを含むデータパケッ
トを前記処理系内に送ることにより、前記データを世代
番号が同一の他のデータとともに並列処理するための情
報処理装置であって、前記処理系は、第１の経路と第２
の経路とに分岐する分岐点を含み、データパケットから
世代番号を読出すための読出手段と、予め定められた参
照データを記憶するためのレジスタと、前記参照データ
と世代番号との関係に基づいて第１の信号と第２の信号
とを選択的に出力するための論理回路と、前記分岐点上
にあるデータパケットを前記論理回路の出力に基づいて
前記第１の経路と第２の経路とのいずれかに送り出すた
めの経路選択手段とを含む。

【００２８】

【作用】本発明の構成によれば、読出手段がデータパケ
ットから世代番号を読出す。論理回路は、読出した世代
番号と、レジスタに記憶された予め定められた参照デー
タとの関係に基づいて、第１の信号と第２の信号とを選
択的に出力する。経路選択手段は、分岐点上にあるデー
タパケットを論理回路の出力に基づいて第１の経路と第
２の経路とのいずれかに送り出す。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００３０】図１は、本実施例によるデータ駆動型情報
処理装置（以下、単に「装置」という）１０の構成を示
すブロック図である。装置１０は、ルータ１１と、第
１，第２のデータ駆動型プロセッサ（以下、単に「プロ
セッサ」という）１２，１３とを含む。第１，第２のプ
ロセッサ１２，１３のそれぞれは、予め設定された処理
内容を記憶しており、その設定内容に基づいて、入力さ
れたデータを処理する。

【００３１】装置１０は、入力ポート２１から入力され
たデータパケットをルータ１１によって第１のプロセッ
サ１２と第２のプロセッサ１３とのいずれかに送り、第
１のプロセッサ１２または第２のプロセッサ１３によっ
て処理したデータパケットを出力ポート２２または出力
ポート２３から外部へ出力する。

【００３２】ルータ１１の入力ポートは、装置１０の入
力ポート２１に接続されている。また、ルータ１１は、
Ａ，Ｂの２つの出力ポートを備え、出力ポートＡは第１
のプロセッサ１２の入力ポートに接続され、出力ポート
Ｂは、第２のプロセッサ１３の入力ポートに接続されて
いる。第１のプロセッサ１２の出力ポートは、装置１０
の出力ポート２２に接続され、第２のプロセッサ１３の
出力ポートは、装置１０の出力ポート２３に接続されて
いる。

【００３３】装置１０に入力され、その内部で処理され
るデータパケットの構成は、前記図４に示したものと同
様である。なお、データパケットの構成は、図４に示し
たものに限られるものではなく、他の要素を追加した
り、各フィールドのサイズを変更してもよい。

【００３４】以下の説明では、データパケットおよびそ
の構成要素を示すにあたり、図４に示した符号と同様の
符号を用いる。

【００３５】図２は、ルータ１１の構成を示すブロック
図である。ルータ１１は、データパケット５０の世代番
号５２を読出して格納するための世代番号レジスタ３１
と、世代番号５２と比較するための参照マスクＲＭを予
め格納しておくための参照マスクレジスタ３２と、世代
番号と参照マスクＲＭとの論理積をとるための論理積回
路３３と、論理積回路３３からの出力と比較するための
参照データＲＤを予め格納しておくための参照データレ
ジスタ３４と、論理積回路３３からの出力と参照データ
ＲＤとを比較するための比較器３５と、比較器３５から
の出力に基づいて、入力されたデータパケット５０をＡ
ポートとＢポートとのいずれかに出力するための分岐部
３６とを含む。

【００３６】ルータ１１に装置１０の外部から入力され
たデータパケット５０が入力されると、世代番号レジス
タ３１が、そのデータパケット５０の世代番号５２を読
出して記憶する。次に、論理積回路３３は、世代番号レ
ジスタ３１の値と、参照マスクレジスタ３２の値との論
理積を計算し、その結果を比較器３５の一方の入力端子
に入力する。比較器３５のもう一方の入力端子には、参
照データレジスタ３４の出力が入力される。比較器３５
は、論理積回路３３からの出力値と参照データレジスタ
３４からの出力値とを比較し、その結果を分岐部３６へ
送る。

【００３７】分岐部３６は、比較器３５から論理積回路
３３の出力値と参照データレジスタ３４からの出力値と
が等しいという出力結果が入力されれば、外部から入力
されたデータパケット５０をＡポートから出力する。ま
た、分岐部３６は、比較器３５から論理積回路３３の出
力値と参照データレジスタ３４からの出力値とが等しく
ないとの出力結果が入力された場合は、データパケット
５０をＢポートから出力する。

【００３８】なお、参照マスクレジスタ３２および参照
データレジスタ３４に予め格納しておく値は、ルータ１
１の外部からディップスイッチ等によって設定したり、
それぞれのレジスタ３２，３４の値を設定するためのデ
ータパケットをルータ１１の外部から入力して設定した
りすればよい。これらの設定手段の構成については、図
示を省略する。

【００３９】装置１０において、ルータ１１を用いて世
代番号が偶数であればデータパケットを第１のプロセッ
サ１２へ送り、世代番号が奇数であれば第２のプロセッ
サ１３へ送る場合を考える。このとき、参照マスクレジ
スタ３２には、「０００１」を、参照データレジスタ３
４には「００００」を予め設定しておく。

【００４０】たとえば、世代番号が偶数である「４」
（２進数表現で「０１００」）のデータパケットが入力
されると、世代番号レジスタ３１と参照マスクレジスタ
３２との値の論理積の結果が、「００００」となり、参
照データレジスタ３４に記憶されている「００００」の
値と等しくなる。したがって、比較器３５から分岐部３
６へは、２つの入力値が等しいとの結果が出力され、こ
れに応答して、分岐部３６は、入力されたデータパケッ
トの世代番号が偶数であると判断し、データパケットを
Ａポートから出力する。

【００４１】また、世代番号が奇数のデータパケットが
入力された場合は、論理積回路３３から「０００１」が
出力され、比較器３５から分岐部３６へは、２つの入力
値が等しくないことを示すための信号が入力される。こ
れに応答して、分岐部３６は、入力されたデータパケッ
トの世代番号が奇数であると判断し、データパケットを
Ｂポートに出力する。

【００４２】以上のルータ１１の動作により、装置１０
に入力されたデータパケットの世代番号が、偶数であれ
ば、そのデータパケットは、ルータ１１のＡポートから
出力されて第１のプロセッサ１２へ送られる。また、デ
ータパケットの世代番号が奇数であれば、そのデータパ
ケットがＢポートから出力されて第２のプロセッサ１３
へ送られる。第１のプロセッサ１２または第２のプロセ
ッサ１３に送られたデータパケットは、それぞれのプロ
セッサにおいて予め記憶されている設定内容に基づいて
処理され、装置１０の出力ポート１１または出力ポート
１２から外部へ出力される。

【００４３】また、上述したように世代番号が偶数であ
るか奇数であるかの条件以外の条件で分岐させるような
場合には、参照マスクレジスタ３２および参照データレ
ジスタ３４に記憶させる値を適当に変更することによ
り、所望の条件でデータパケットの送り先を分岐させる
ことができる。

【００４４】なお、装置１０においては、図４に示した
データパケット５０に含まれる行先プロセッサ番号５４
の値と、実際にデータパケット５０が送られるデータプ
ロセッサの番号とが異なる場合がある。このような不具
合をなくすためには、第１のプロセッサ１２と第２のプ
ロセッサ１３とのプロセッサ番号を同一にしたり、また
は、第１のプロセッサ１２および第２のプロセッサ１３
とにおいて、データパケット５０に含まれる行先プロセ
ッサ番号５４の値を無視するように構成する。

【００４５】また、本実施例では、第１のプロセッサ１
２と第２のプロセッサ１３との２つのデータ駆動型プロ
セッサにデータパケットを分岐して送り出す場合の構成
を示したが、ルータ１１と同様の構成のルータをさらに
追加することにより、入力されたデータパケットを３つ
以上の送り先に分岐させることも可能である。たとえ
ば、ルータ１１のＡポートの出力を別のルータに入力
し、そこからさらに２つの送り先に分岐させれば、合計
３つの送り先に分岐することができる。

【００４６】以上説明したように本実施例の装置１０で
は、図２に示した構成のルータ１１を用いることによ
り、データ駆動型プロセッサおよびそのプロセッサを動
作させるためのプログラムなどを用意することなく、入
力されたデータパケットを複数の送り先に分岐させるこ
とができる。

【００４７】前記装置１０は、請求項記載のデータ駆動
型情報処理装置に対応する。前記世代番号レジスタ３１
により、請求項記載の読出手段が構成されている。前記
参照マスクレジスタ３２により、請求項記載のレジスタ
が構成されている。前記論理積回路３３により、請求項
記載の論理回路が構成されている。前記参照データレジ
スタ３４と比較器３５と分岐部３６とにより、請求項記
載の経路選択手段が構成されている。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ータパケットから読出した世代番号と、予め記憶してお
いた参照データとの関係に基づいて論理回路から第１の
信号と第２の信号とが選択的に出力され、その出力信号
に応じて、データパケットを第１の経路と第２の経路と
のいずれかに送り出す。このように、レジスタと論理回
路とを組合わせ、さらに、論理回路の出力に応じてデー
タパケットの送り先を分岐する手段を設けることによ
り、第１の経路と第２の経路とに分岐する分岐点を含む
処理系を備えた場合に、データパケットの分岐のために
データ駆動型プロセッサを用いる必要がなくなり、さら
に、そのデータ駆動型プロセッサを動作させるためのプ
ログラムを用意する必要もなくなる。また、データパケ
ットを分岐させるためのプログラム処理が必要でなくな
る分だけ、装置全体のプログラム処理量が軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるデータ駆動型情報処理
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】データ駆動型情報処理装置に含まれるルータの
構成を示すブロック図である。

【図３】従来のデータ駆動型情報処理装置の構成を示す
ブロック図である。

【図４】データパケットの一般的な構成を示す模式図で
ある。

【図５】画像データの一般的な構成を示す模式図であ
る。

【図６】データパケットを分岐させる一般的な手順を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１０データ駆動型情報処理装置１１ルータ１２第１のデータ駆動型プロセッサ１３第２のデータ駆動型プロセッサ３１世代番号レジスタ３２参照マスクレジスタ３３論理積回路３４参照データレジスタ３５比較器３６分岐部５０データパケット５２世代番号５３データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データ駆動型プロセッサを含む処理系を
備え、処理対象となるデータと、並列処理したいデータ
群同士を区別するための世代番号とを含むデータパケッ
トを前記処理系内に送ることにより、前記データを世代
番号が同一の他のデータとともに並列処理するための情
報処理装置であって、前記処理系は、第１の経路と第２の経路とに分岐する分
岐点を含み、データパケットから世代番号を読出すための読出手段
と、予め定められた参照データを記憶するためのレジスタ
と、前記参照データと世代番号との関係に基づいて第１の信
号と第２の信号とを選択的に出力するための論理回路
と、前記分岐点上にあるデータパケットを前記論理回路の出
力に基づいて前記第１の経路と第２の経路とのいずれか
に送り出すための経路選択手段とを含む、データ駆動型
情報処理装置。