JPH07230435A - Parallel computer with variable structure distinctive system network - Google Patents

Parallel computer with variable structure distinctive system network

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JPH07230435A
JPH07230435A JP6021078A JP2107894A JPH07230435A JP H07230435 A JPH07230435 A JP H07230435A JP 6021078 A JP6021078 A JP 6021078A JP 2107894 A JP2107894 A JP 2107894A JP H07230435 A JPH07230435 A JP H07230435A
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JP
Japan
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network
processor
processors
communication
parallel computer
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Application number
JP6021078A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Saeki
裕治 佐伯
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07230435A publication Critical patent/JPH07230435A/en
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Abstract

PURPOSE:To make an efficient communication of various information without lowering the efficiency of the whole parallel computer system. CONSTITUTION:The parallel computer 1 consists of plural processors 2-4 which have memories respectively and a network which connect the processors 2-4 to one another, and performs information processing by transmitting and receiving plural kinds of information including control information among the processors; and the network consists of a data network 5 which sends and receives at least data to be computed and a network 6 of another system which sends and receives at least the control information among the respective processors, which have programmable switches 8 for changing the mode of the connection with the network 6 of another system according to the kind of information sent and received among the processors.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、並列計算機に関し、特
に、複数のプロセッサを、機能を分担した2系統のネッ
トワークで接続した可変構造別系列ネットワークを有す
る並列計算機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel computer, and more particularly to a parallel computer having a variable-structure-based series network in which a plurality of processors are connected by a two-system network sharing functions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、大量のデータを高速に計算処理す
る計算機システムとして、それぞれが独自のメモリを有
する多数の演算処理装置(以下、プロセッサという)ネ
ットワークで相互に接続し、各種情報の通信を行いなが
ら情報処理(主に計算処理)を行う分散記憶型の並列計
算機システムがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a computer system for calculating a large amount of data at high speed, a large number of arithmetic processing units (hereinafter referred to as processors) each having its own memory are connected to each other to communicate various information. There is a distributed storage type parallel computer system that performs information processing (mainly calculation processing) while performing.

【0003】ただし、前記並列計算機システムにおいて
は、物理的に分散したメモリに格納された大量の計算対
象データを用いて統一のとれた処理を行うために、計算
の直接の対象となるデータの他に、さまざまな種類の情
報が各プロセッサ間で通信されることになる。
However, in the parallel computer system, in order to perform unified processing using a large amount of calculation target data stored in physically distributed memories, in addition to the data directly targeted for calculation. In addition, various types of information will be communicated between each processor.

【0004】以下、計算対象データおよび制御情報など
の通信の種類について整理して説明する。
The types of communication such as calculation target data and control information will be summarized and described below.

【0005】(1)計算対象データの通信 データの量という観点から言えば、計算の直接の対象と
なるデータの通信が最も量が多い。
(1) Communication of data to be calculated From the viewpoint of the amount of data, the amount of data to be directly calculated is the largest.

【0006】(2)制御データ通信 通信の優先度という観点から言えば、オペレーティング
システムがシステム全体の資源管理のために行う制御情
報の通信など、大量データの通信に先駈けて行われるべ
き少量データの通信や、時計合わせ情報などのタイミン
グが重要となる情報の通信がある。
(2) Control data communication From the viewpoint of communication priority, a small amount of data to be communicated prior to mass communication such as communication of control information performed by the operating system for resource management of the entire system. There is also communication of information in which timing is important, such as communication of time and clock setting information.

【0007】(3)放送型の通信 また、各プロセッサの状態問い合わせなどのようにブロ
ードキャストで行われるべき通信があるが、この種の通
信は、1回の通信がネットワーク全体を使用するため、
1対1で行われている大量データの通信と競合する一方
で、優先度が高い。
(3) Broadcast-type communication In addition, although there is communication that should be performed by broadcasting such as inquiring about the status of each processor, this type of communication uses the entire network for one communication,
While competing with a large amount of data communication performed on a one-to-one basis, it has a high priority.

【0008】(4)計算結果出力データ 計算対象データ通信のうちでも、計算の準備あるいは結
果として、各プロセッサのメモリと入出力装置との間で
データが転送される通信処理は、通信速度が入出力装置
の性能で抑えられる点、各プロセッサから見れば入出力
処理であるという点、および進行中の計算処理と独立に
行いうるという点において、別個に考えることができ
る。
(4) Calculation result output data In the calculation target data communication, the communication speed in which the data is transferred between the memory of each processor and the input / output device as the preparation for the calculation or the result It can be separately considered in that it is suppressed by the performance of the output device, that it is an input / output process from the viewpoint of each processor, and that it can be performed independently of the calculation process in progress.

【0009】(5)リセット要求伝達 特定プロセッサの障害発生時に、障害を検知したプロセ
ッサから速やかにリセット処理を行うことができなけれ
ばならない。
(5) Reset request transmission When a failure occurs in a specific processor, it must be possible to promptly perform reset processing from the processor that has detected the failure.

【0010】(6)メモリのダンプ出力 また、障害原因解析のためにメモリ内容を磁気テープな
どへダンプ出力処理を行うが、この大量データの通信処
理が、正常プロセッサ群での通信処理の妨げとなるのは
望ましくない。
(6) Dump Output of Memory In order to analyze the cause of a failure, the memory content is dump-outputted to a magnetic tape or the like. However, this communication processing of a large amount of data interferes with the communication processing in the normal processor group. Is not desirable.

【0011】(7)予備通信路 データネットワークにおける障害発生時に、通信不可能
な箇所の発生を回避するために、何らかの予備通信路を
確保しての縮退運転が行えることが望ましい。
(7) Backup communication path When a failure occurs in the data network, it is desirable to perform a degenerate operation by securing some backup communication path in order to avoid the occurrence of an incommunicable portion.

【0012】(8)デバッグ情報の通信 通信処理を司る基本ソフトウェアのデバッグのために、
データネットワークの状態を保持したままでのデバッグ
情報の収集が可能でなければならない。
(8) Communication of debug information For debugging of basic software that controls communication processing,
It must be possible to collect debug information while maintaining the state of the data network.

【0013】(9)性能測定情報の通信 ハードウェアおよびソフトウェアの性能測定の一環とし
て、データネットワークの性能測定を行う必要がある
が、この測定に関わる情報の通信を同一のネットワーク
で行うと、通信の状態が変わることになり望ましくな
い。
(9) Communication of performance measurement information As a part of the performance measurement of hardware and software, it is necessary to measure the performance of the data network. It is not desirable because the state of will change.

【0014】(10)ハードウェア調整情報 ハードウェアの調整のために、任意のプロセッサの状態
を表示あるいは変更する手段が必要である。
(10) Hardware adjustment information For adjusting the hardware, a means for displaying or changing the state of an arbitrary processor is required.

【0015】ところで、前記通信の種類、要求される転
送性能、あるいは優先度の異なる様々な種類の通信を物
理的に1系統のネットワークにおいて行うことは、通信
効率の低下を招き、ひいては並列計算機システム全体の
効率を低下させるという問題がある。
By the way, performing various types of communications having different types of communications, required transfer performances, or different priorities in a physically single-system network leads to a reduction in communications efficiency, which in turn leads to a parallel computer system. There is a problem of reducing the overall efficiency.

【0016】また、通信の性質上、同一のネットワーク
で行うことのできないもの、あるいは望ましくないもの
もある。
In addition, there are some things which cannot be performed in the same network or are not desirable due to the nature of communication.

【0017】そこで、これら異なる種類の情報の通信効
率を向上させるために、計算対象データの通信に用いる
主系統のデータネットワークとはハードウェア的に独立
させた別系統ネットワークを、通信の種類に対応して、
その機能を専用に行うものとして設けることが種々考案
されている。
Therefore, in order to improve the communication efficiency of these different kinds of information, a separate system network, which is hardware independent from the main system data network used for the communication of data to be calculated, corresponds to the type of communication. do it,
Various proposals have been made to provide the function exclusively.

【0018】例えば、前記放送型の通信の一例として、
特開平4−287153号公報(発明の名称:並列計算
機システム)に開示されているように、ブロードキャス
ト通信専用に1方向の通信路を設けることにより、経済
的に通信の効率を向上させるネットワーク構成方式があ
る。
For example, as an example of the broadcast type communication,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-287153 (title of the invention: parallel computer system), a network configuration method for economically improving communication efficiency by providing a one-way communication path exclusively for broadcast communication There is.

【0019】また、計算対象データの通信路とは別の通
信路を設ける場合、例えば、特開平3−268054号
公報(発明の名称:高速並列処理システム)に開示され
ている技術として、認識処理専用の並列処理システムに
関し、計算機システム全体管理用、処理ごとに必要な制
御情報用、および計算の対象となるデータ用の3系統の
通信路を独立に設ける構成が知られている。
When a communication path different from the communication path of the data to be calculated is provided, for example, as a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-268054 (invention title: high-speed parallel processing system), recognition processing is performed. Regarding a dedicated parallel processing system, there is known a configuration in which three systems of communication paths are independently provided for managing the entire computer system, for control information required for each processing, and for data to be calculated.

【0020】また、同様に、計算対象データの通信路と
は別の通信路を設けた一例として、特開平2−6265
4号公報(発明の名称:プログラマブルマルチプロセッ
サ)に開示されているように、当該計算機システムに適
用される用途に応じて、動的にプロセッサ間の接続形態
が変更可能なネットワーク構成方式として、メモリに入
力するデータを変えることで、プロセッサ間の相互接続
状態を可変とする構成が考案されている。
Similarly, as an example in which a communication path different from the communication path for the data to be calculated is provided, Japanese Patent Laid-Open No. 6265/1990 is proposed.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 4 (Title of Invention: Programmable Multiprocessor), a memory is used as a network configuration method in which the connection form between processors can be dynamically changed according to the application applied to the computer system. A configuration has been devised in which the interconnection state between processors can be changed by changing the data input to.

【0021】また、特開昭62−263563号公報
(発明の名称:ネットワーク構成方式)に開示されてい
るように、複数のプロセッサ間を円環状に接続するトー
ラス型ネットワークにおいて、当該計算機システムに適
用される用途に応じて、各プロセッサに付随する通信ポ
ート間を接続するバイパス通信路を設けることにより、
ネットワークの構成を動的に変更可能な構成方式とする
技術が知られている。
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-263563 (Title of Invention: Network Configuration Method), a torus network in which a plurality of processors are connected in an annular shape is applied to the computer system. Depending on the intended use, by providing a bypass communication path that connects the communication ports associated with each processor,
A technique is known in which a configuration of a network is dynamically changeable.

【0022】このトーラス型ネットワークにおいて、プ
ロセッサ間に追加したスイッチを切り替えることによっ
て、トーラス型ネットワークの分割再構成、効率の良い
グローバル演算、および放送型通信を可能とする構成方
式として、並列処理シンポジウム(JSPP’93論文
集175頁「分割再構成可能なトーラスネットワー
ク」)に提案されている。
In this torus-type network, a parallel processing symposium (as a configuration method that enables division reconfiguration of the torus-type network, efficient global operation, and broadcast communication by switching an additional switch between processors Proposed in "Partitioned Reconfigurable Torus Network" on page 175 of the JSPP'93 paper.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記複
数種類の通信ごとに、物理的に別系統のネットワークを
設けることは、必然的にプロセッサ間の配線数が増加す
るという問題があった。
However, providing a physically separate network for each of the plurality of types of communication inevitably increases the number of wires between the processors.

【0024】また、3種類以上の通信が同時に発生する
可能性は低いことを鑑みれば経済的ではないと言える。
Further, it can be said that it is not economical considering that there is a low possibility that three or more types of communication will occur simultaneously.

【0025】さらに、全配線数の物理的限界から、高性
能を要求される主系統のデータネットワークのデータ転
送性能が制限され、並列計算機システム全体の効率を低
下させるという問題があった。
Further, the physical limit of the total number of wirings limits the data transfer performance of the main system data network, which requires high performance, and there is a problem that the efficiency of the entire parallel computer system is lowered.

【0026】本発明の目的は、並列計算機システム全体
の効率を低下させることなく、各種情報の通信を効率良
く行うことを可能とする別系統可変構造ネットワークを
有する並列計算機を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a parallel computer having a separate system variable structure network that enables efficient communication of various information without reducing the efficiency of the entire parallel computer system.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。
The outline of a typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0028】すなわち、それぞれがメモリを有する複数
のプロセッサと、該複数のプロセッサを互いに接続する
ネットワークとから構成され、前記複数のプロセッサ間
で制御情報を含む複数種類の情報を送受信して情報処理
を行う並列計算機であって、前記ネットワークは、少な
くとも計算対象データの送受信を行うデータネットワー
クと、前記複数のプロセッサ間で少なくとも制御情報の
送受信を行う別系統ネットワークとからなり、前記複数
のプロセッサは、該複数のプロセッサ間で送受信する情
報の種類に応じて前記別系統ネットワークとの接続形態
を変更するプログラマブルスイッチを有するものであ
る。
That is, it is composed of a plurality of processors each having a memory and a network for connecting the plurality of processors to each other, and a plurality of types of information including control information is transmitted and received between the plurality of processors to perform information processing. A parallel computer to perform, wherein the network comprises at least a data network for transmitting and receiving calculation target data, and another system network for transmitting and receiving at least control information between the plurality of processors, the plurality of processors, It has a programmable switch which changes the connection form with the said another type | system | group network according to the kind of information transmitted / received between several processors.

【0029】また、前記複数のプロセッサのうち少なく
とも1つは、入出力装置へアクセスするインターフェイ
スを有し、前記別系統ネットワークを、前記複数のプロ
セッサ間を円環状に接続するトーラス型を基本型として
接続し、前記インターフェイスを有するプロセッサが、
前記複数のプロセッサと前記別系統ネットワークとの接
続形態を管理するものである。
Further, at least one of the plurality of processors has an interface for accessing an input / output device, and the torus type connecting the plurality of processors in a ring shape is basically used as the basic type of the separate system network. And a processor having the interface,
The connection form of the plurality of processors and the separate network is managed.

【0030】[0030]

【作用】前記手段によれば、前記複数のプロセッサ間を
接続するネットワークを、主に計算対象データを送受信
するデータネットワークと、各プロセッサ間の制御情報
を含む複数種類の情報を送受信する別系統ネットワーク
の2系統とし、各プロセッサが有するプログラマブルス
イッチによって、各プロセッサ間で送受信する情報の種
類に応じて前記別系統ネットワークの接続形態を変更す
るので、前記計算対象データの送受信に支障を与えるこ
となく各種情報の通信を効率良く行うことができる。
According to the above means, the network connecting the plurality of processors is mainly a data network for transmitting and receiving data to be calculated, and another system network for transmitting and receiving a plurality of types of information including control information between the processors. Since the connection form of the separate system network is changed according to the type of information transmitted / received between the processors by the programmable switch of each processor, there are various types without hindering the transmission / reception of the calculation target data. Information can be efficiently communicated.

【0031】また、前記別系統ネットワークを、前記複
数のプロセッサ間を円環状に接続するトーラス型を基本
型として接続し、この接続形態を入出力装置へアクセス
するインターフェイスを有するプロセッサが管理するの
で、並列計算機システム全体の効率を低下させることな
く、各種情報の通信を効率良く行うことができる。
Further, since the separate network is connected based on the torus type which connects the plurality of processors in an annular shape as a basic type, and this connection form is managed by the processor having the interface for accessing the input / output device, Various information can be efficiently communicated without reducing the efficiency of the entire parallel computer system.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0033】図1は、本発明を適用した並列計算機シス
テムの構成を示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a parallel computer system to which the present invention is applied.

【0034】なお、本実施例における並列計算機システ
ムは、複数のプロセッサを円環状に接続し、かつ複数の
階層からなる階層トーラス型ネットワークからなるシス
テムを想定しているが、図1〜図7までは、便宜上単一
階層のネットワークについて説明することとする。
The parallel computer system in this embodiment is assumed to be a system consisting of a hierarchical torus network having a plurality of processors connected in an annular shape and having a plurality of layers. Will describe a single layer network for convenience.

【0035】図1において、1は並列計算機システム、
2はプロセッサA、3はプロセッサB、4はプロセッサ
C、5はデータネットワーク、6は別系ネットワーク、
7は要素ネットワーク、および8はプログラマブルスイ
ッチである。
In FIG. 1, 1 is a parallel computer system,
2 is a processor A, 3 is a processor B, 4 is a processor C, 5 is a data network, 6 is another network,
Reference numeral 7 is an element network, and 8 is a programmable switch.

【0036】本実施例の並列計算機システムにおいて、
図1に示すように、プロセッサA2は、入出力装置(図
示していない)へのインターフェースを有していないプ
ロセッサであり、プロセッサB3およびプロセッサC4
は、入出力装置へのインターフェースを有するプロセッ
サである。
In the parallel computer system of this embodiment,
As shown in FIG. 1, the processor A2 is a processor that does not have an interface to an input / output device (not shown), and includes a processor B3 and a processor C4.
Is a processor having an interface to input / output devices.

【0037】また、プロセッサB3は、要素ネットワー
ク7の管理プロセッサであり、プロセッサC4は、最上
位階層の要素ネットワーク7の管理プロセッサである。
The processor B3 is a management processor for the element network 7, and the processor C4 is a management processor for the element network 7 in the highest hierarchy.

【0038】図1に示すように、プロセッサA2、プロ
セッサB3、およびプロセッサC4がデータネットワー
ク5に接続されている。
As shown in FIG. 1, the processor A2, the processor B3, and the processor C4 are connected to the data network 5.

【0039】また同時に、プロセッサA2、プロセッサ
B3、およびプロセッサC4を相互に接続する別系統ネ
ットワーク6を、プロセッサA2、プロセッサB3、お
よびプロセッサC4に付随しているプログラマブルスイ
ッチ8により、実行する通信の種類に応じて接続形態を
動的に変更することができる可変構造のネットワークと
して設けるものである。
At the same time, the type of communication for executing the separate system network 6 interconnecting the processors A2, B3, and C4 by the programmable switch 8 attached to the processors A2, B3, and C4. It is provided as a network having a variable structure in which the connection form can be dynamically changed in accordance with the above.

【0040】前記別系統ネットワーク6は、入出力処理
に関わる通信処理においては、大量のデータを入出力装
置へのインターフェースを有するプロセッサB3および
プロセッサC4に対して通信する。
In the communication processing relating to the input / output processing, the separate system network 6 communicates a large amount of data to the processors B3 and C4 having the interface to the input / output device.

【0041】また、大量データの高速転送を実現するた
め、別系統ネットワーク6の基本型は、最も構造が簡単
でプロセッサ間の配線長の短い等方的接続であるトーラ
ス型をその要素とし、これを階層的に組み合わせた階層
トーラス型とする。
Further, in order to realize high-speed transfer of a large amount of data, the basic type of the separate system network 6 has a torus type which is an isotropic connection having the simplest structure and the short wiring length between the processors as its elements. Is a hierarchical torus type that is a hierarchical combination of.

【0042】前記要素ネットワーク7は、入出力装置へ
のインターフェースを有するプロセッサB3およびプロ
セッサC4のうちの1つを含んでおり、このプロセッサ
B3、プロセッサC4が、要素ネットワーク7の構造を
管理する。
The element network 7 includes one of a processor B3 and a processor C4 having an interface to an input / output device, and the processor B3 and the processor C4 manage the structure of the element network 7.

【0043】すなわち、プロセッサB3およびプロセッ
サC4から他のプロセッサA2内のプログラマブルスイ
ッチ8に対して発する指示によって、プロセッサ群に対
する要素ネットワーク7の接続を実行する通信の種類に
応じた接続形態に変更することができる。
That is, in accordance with an instruction issued from the processor B3 and the processor C4 to the programmable switch 8 in the other processor A2, the connection form is changed according to the type of communication for executing the connection of the element network 7 to the processor group. You can

【0044】また、各要素ネットワーク7に接続されて
いるプロセッサA2から、管理プロセッサであるプロセ
ッサB3およびプロセッサC4をコールすることができ
る。
The processor A2 connected to each element network 7 can call the processor B3 and the processor C4, which are management processors.

【0045】また、最上位階層の要素ネットワーク7の
管理プロセッサであるプロセッサC4は、並列計算機シ
ステム全体の管理プロセッサとして、コンソールディス
プレイ(図示していない)を備え、本実施例における並
列計算機システムのハードウェア全般の調整機能を有す
るものである。
The processor C4, which is the management processor of the element network 7 of the highest hierarchy, is provided with a console display (not shown) as a management processor of the entire parallel computer system, and the hardware of the parallel computer system in this embodiment is used. It has a function of adjusting the overall wear.

【0046】また、各プロセッサ(プロセッサA2、B
3、C4)は、入出力処理に関わる通信処理など、比較
的優先度の低い通信を別系統ネットワーク6にて実行中
に、高優先度の通信実行のための接続形態変更要求を受
け付けるための、通信中断処理を行う機能を有するもの
である。
Further, each processor (processors A2 and B)
3, C4) is for accepting a connection form change request for executing high-priority communication, while relatively low-priority communication such as communication processing related to input / output processing is being executed in the separate system network 6. , Has a function of performing communication interruption processing.

【0047】これにより、主系統のデータネットワーク
5は、メモリが各プロセッサに分散していることに伴
い、どのような計算処理においても頻繁に発生する計算
対象データ移動のためのデータ通信のために専ら用いる
ことができ、この大量データの通信状態にかかわらず、
制御系の通信処理、放送処理、入出力処理、障害処理な
どを計算処理と並行して効率良く実行することができ
る。
As a result, the data network 5 of the main system is provided for data communication for moving the calculation target data that frequently occurs in any calculation process due to the fact that the memories are distributed among the processors. It can be used exclusively, regardless of the communication status of this large amount of data,
Communication processing, broadcasting processing, input / output processing, failure processing, etc. of the control system can be efficiently executed in parallel with the calculation processing.

【0048】また、主系統のデータネットワーク5を、
2つのプロセッサの間での大量データ通信に最適化した
設計を行うことにより、高性能データ転送を実現するこ
とができる。
The main system data network 5 is
High-performance data transfer can be realized by performing a design optimized for mass data communication between two processors.

【0049】さらに、従来の並列計算機システムにおい
ても、ハードウェア調整、診断のための別系統のネット
ワークは設けられているが、本実施例によれば、調整、
診断の際にしか用いられることのなかった別系統ネット
ワーク6を、通常運転時も活用できることになり、経済
的である。
Further, even in the conventional parallel computer system, although a separate network for hardware adjustment and diagnosis is provided, according to this embodiment, adjustment,
The separate system network 6, which was used only for diagnosis, can be utilized during normal operation, which is economical.

【0050】以下に、本実施例の並列計算機システムの
主要部の詳細について説明する。
Details of the main parts of the parallel computer system of this embodiment will be described below.

【0051】図2、図3は本実施例の前記各プロセッサ
の具体的構成例を示した図であり、図2は入出力装置へ
のインターフェースを有しないプロセッサA2の構成例
を示す図、図3は入出力装置へのインターフェースを有
するプロセッサB3、およびプロセッサC4の構成例を
示す図である。
FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams showing a concrete configuration example of each processor of the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the processor A2 having no interface to the input / output device. 3 is a diagram showing a configuration example of the processor B3 and the processor C4 having an interface to the input / output device.

【0052】図2、図3に示すように、各プロセッサ
(プロセッサA2、B3、C4)は、データ格納用のメ
モリ21、31と、メモリに格納されているデータを用
いて演算を行う演算処理部20、30と、ネットワーク
5、6とのインターフェース制御を行う通信制御部2
2、32、各プロセッサが独自に有する時計24、34
と、入出力装置へのインターフェースとなる入出力制御
部35と、および別系統ネットワーク6との接続制御を
行うプログラマブルスイッチ部23、33とから構成さ
れる。
As shown in FIGS. 2 and 3, each processor (processors A2, B3, C4) performs arithmetic processing using memories 21 and 31 for storing data and the data stored in the memories. A communication control unit 2 that controls the interface between the units 20 and 30 and the networks 5 and 6.
2, 32, clocks 24, 34 that each processor has independently
And an input / output control unit 35 that serves as an interface to the input / output device, and programmable switch units 23 and 33 that control connection with the separate network 6.

【0053】なお、ここで時計24、34、および入出
力制御部35は、通信制御部22、32に接続されるも
のとする。
It is assumed that the clocks 24 and 34 and the input / output control unit 35 are connected to the communication control units 22 and 32.

【0054】図4は本実施例の階層構造をなす別系統ネ
ットワーク6の各階層を構成する要素ネットワーク7の
一構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the element network 7 that constitutes each layer of the separate network 6 having the layer structure of this embodiment.

【0055】図4において、22、32は通信制御部、
23、33はプログラマブルスイッチ部、35は入出力
制御部、40は共通線、41はコール線、42はリセッ
ト線、および43は上位階層要素ネットワークである。
In FIG. 4, reference numerals 22 and 32 denote communication control units,
23 and 33 are programmable switch units, 35 is an input / output control unit, 40 is a common line, 41 is a call line, 42 is a reset line, and 43 is an upper layer element network.

【0056】図4に示すように、要素ネットワーク7
は、共通線40、コール線41、およびリセット線42
の3種類の信号線からなり、入出力装置へのインターフ
ェースを有するプロセッサB3により管理されており、
残りのプロセッサは、入出力装置へのインターフェース
を有しないプロセッサA2で構成される。
As shown in FIG. 4, the element network 7
Are common line 40, call line 41, and reset line 42.
And is managed by a processor B3 having an interface to an input / output device.
The remaining processor is composed of the processor A2 having no interface to the input / output device.

【0057】上位階層要素ネットワーク43では、上位
階層要素ネットワーク43と下位階層の要素ネットワー
ク7を接続し下位階層の要素ネットワーク7を管理する
プロセッサB3を、構成要素として有するものである。
The upper layer element network 43 has, as a component, a processor B3 that connects the upper layer element network 43 and the lower layer element network 7 and manages the lower layer element network 7.

【0058】共通線40は、本実施例におけるデータネ
ットワーク5が大量データの通信にも用いられることか
ら、配線長の短いトーラス型に配線されるが、要素ネッ
トワーク7上で行われる通信の種類によって、プロセッ
サA2、B3との接続状態、および信号線の有する意味
が変更される信号線群である。
The common line 40 is wired in a torus type having a short wiring length because the data network 5 in this embodiment is also used for communication of a large amount of data, but it depends on the type of communication performed on the element network 7. , A connection state with the processors A2 and B3, and a signal line group in which the meaning of the signal line is changed.

【0059】コール線41は、要素ネットワーク7に接
続されるプロセッサA2が、接続形態変更要求を行うこ
と、あるいは要求を受けて接続形態変更を行ったこと
を、管理プロセッサであるプロセッサB3に通知するた
めのものである。
The call line 41 notifies the processor B3, which is the management processor, that the processor A2 connected to the element network 7 has made a connection form change request or has received a request and made a connection form change. It is for.

【0060】リセット線42は、コール線41あるいは
上位階層要素ネットワーク43からの接続形態変更要求
を受けて、共通線40の接続状態を、次に変更する接続
形態を接続プロセッサに通知するための接続形態、例え
ば、バス型62(図6(C)参照)に変更するようにプ
ログラマブルスイッチ部23、33に指示するための信
号線である。
The reset line 42 receives a connection form change request from the call line 41 or the upper layer element network 43, and notifies the connection processor of the connection form to be changed next with respect to the connection state of the common line 40. A signal line for instructing the programmable switch units 23 and 33 to change to a form, for example, a bus type 62 (see FIG. 6C).

【0061】図5は本実施例の各プロセッサに付随する
プログラマブルスイッチ部の構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a programmable switch unit associated with each processor of this embodiment.

【0062】なお、図5においては、プロセッサB3の
プログラマブルスイッチ部33を一例として示すもので
ある。
In FIG. 5, the programmable switch unit 33 of the processor B3 is shown as an example.

【0063】図5に示すように、プログラマブルスイッ
チ部33は、通信制御部32と、共通線40との間の接
続関係を選択するセレクタ330と、セレクタ330を
制御する制御部331とから構成される。
As shown in FIG. 5, the programmable switch section 33 comprises a communication control section 32, a selector 330 for selecting a connection relation between the common line 40, and a control section 331 for controlling the selector 330. It

【0064】また、上位階層要素ネットワーク43との
インターフェースとして、セレクタ332が設けられ、
上下階層間の接続としてセレクタ330およびセレクタ
332の間が中継用のFIFO(First-In-First-Out:先
入れ先出しキュー)333を介して接続されている。
A selector 332 is provided as an interface with the upper layer element network 43.
As a connection between the upper and lower layers, the selector 330 and the selector 332 are connected via a relay FIFO (First-In-First-Out: first-in first-out queue) 333.

【0065】さらに、セレクタ330およびセレクタ3
32には、通信の種類に応じて要素ネットワーク7の接
続形態を変更するために、FIFO334、335が設
けられている。
Further, the selector 330 and the selector 3
The 32 includes FIFOs 334 and 335 for changing the connection form of the element network 7 according to the type of communication.

【0066】図6は本実施例の別系統ネットワークの接
続パターンを説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the connection pattern of the separate network of this embodiment.

【0067】図6(A)に示すように、セレクタ330
には、中継用のFIFO334が設けられており、共通
線40と通信制御部22への接続線60との接続を複数
の接続パターンに変更する。
As shown in FIG. 6A, the selector 330
Is provided with a relay FIFO 334, and changes the connection between the common line 40 and the connection line 60 to the communication control unit 22 into a plurality of connection patterns.

【0068】図6(B)〜(G)は接続パターンを示す
図であり、(B)はトーラス型61、(C)はバス型6
2、(D)は1対1(接続)型63、(E)は1対1
(非接続)型64a、および64b(F)は階層間接続
型65、および(G)はバス(接続形態変更時)型66
である。
FIGS. 6B to 6G are views showing connection patterns. FIG. 6B is a torus type 61, and FIG. 6C is a bus type 6.
2, (D) is 1: 1 (connection) type 63, (E) is 1: 1
(Unconnected) type 64a and 64b (F) is an inter-tier connection type 65, and (G) is a bus (at the time of changing the connection form) type 66
Is.

【0069】次に、接続形態の動的変更を伴う別系統ネ
ットワーク6を用いた通信を行う場合の手順について説
明する。
Next, a procedure for performing communication using the separate system network 6 accompanied by the dynamic change of the connection form will be described.

【0070】図7は本実施例の単一の要素ネットワーク
における接続形態の変更手順のタイムチャートを示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a time chart of the procedure for changing the connection form in the single element network of this embodiment.

【0071】以下、図4および図5を用い、さらに図7
に示すタイムチャートと対応させて説明する。
Below, FIG. 4 and FIG.
Description will be made in correspondence with the time chart shown in FIG.

【0072】図7に示すように、複数のプロセッサのう
ちの、あるプロセッサ(例えば、プロセッサA2)に、
より高い優先度の通信の必要が生じた場合、このプロセ
ッサA2は、自己が接続されている要素ネットワーク7
のコール線41にリクエスト信号として「1」を送出す
る(タイムチャート70)。
As shown in FIG. 7, among a plurality of processors, a processor (for example, processor A2)
If the need for higher priority communication arises, this processor A2 will use the element network 7 to which it is connected.
"1" is sent as a request signal to the call line 41 (time chart 70).

【0073】コール線41の信号を受信した管理プロセ
ッサ(例えば、プロセッサB3)は、リセット線42に
リクエストリード信号として「1」を送出し、要素ネッ
トワーク7の接続形態変更要求を行う(タイムチャート
71)。
The management processor (for example, the processor B3) having received the signal of the call line 41 sends "1" as a request read signal to the reset line 42 to make a connection form change request of the element network 7 (time chart 71). ).

【0074】また、接続形態変更の要求元であるプロセ
ッサA2と、要素ネットワーク7に接続されている他の
プロセッサは、接続形態変更の準備を完了すると、コー
ル線41に準備完了信号として「1」を送出する(タイ
ムチャート72)。
When the processor A2, which is the source of the connection form change request, and the other processors connected to the element network 7 complete the preparation for the connection form change, "1" is sent to the call line 41 as a preparation completion signal. Is transmitted (time chart 72).

【0075】ここで、プロセッサB3は、リセット線4
2の信号を「1」から「0」に復帰させることにより、
プログラマブルスイッチ330を操作して、接続形態の
変更(例えば、バス型51への変更)を行う(タイムチ
ャート71)。
Here, the processor B3 uses the reset line 4
By returning the signal of 2 from "1" to "0",
The programmable switch 330 is operated to change the connection form (for example, change to the bus type 51) (time chart 71).

【0076】その後、プロセッサB3は、接続形態変更
の要求元であるプロセッサA2の通信要求レジスタ33
7(図5参照)を読み取り、通信種類に適合する接続形
態に対応するビットパターンを共通線40にのせて(図
示していない)、要素ネットワーク7に接続されている
全プロセッサに放送する。
After that, the processor B3 transmits the communication request register 33 of the processor A2, which is the source of the connection form change request.
7 (see FIG. 5) is read, a bit pattern corresponding to the connection form suitable for the communication type is placed on the common line 40 (not shown), and broadcast to all the processors connected to the element network 7.

【0077】そして、要素ネットワーク7に接続されて
いる全プロセッサは、このビットパターンを読み取り
(タイムチャート73)、自己のステータスレジスタ3
36に書き込むことにより(タイムチャート74)、要
素ネットワーク7の接続形態変更処理が終了する。そし
て、この接続形態変更後、要求のあった通信処理を実行
する。
Then, all the processors connected to the element network 7 read this bit pattern (time chart 73), and their own status register 3
By writing in 36 (time chart 74), the connection form changing process of the element network 7 ends. Then, after the change of the connection form, the requested communication process is executed.

【0078】なお、要素ネットワーク7の接続形態変更
に際し、低優先度の通信が実行中であれば、リクエスト
リード準備の期間に、中断情報のメモリへの退避などの
中断処理701を行う。
Note that when low-priority communication is being executed when changing the connection form of the element network 7, interruption processing 701 such as saving interruption information to the memory is performed during the request read preparation period.

【0079】通信処理終了後、通信開始時と同様の手順
にて、使用していた要素ネットワーク7の状態レジスタ
339の値を未使用にリセットする。
After the communication processing is completed, the value of the status register 339 of the used element network 7 is reset to unused in the same procedure as when the communication is started.

【0080】図8は本実施例の階層型ネットワークにお
ける下位階層ネットワークからの要求によって上位階層
ネットワークの接続形態を変更する時のタイムチャート
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a time chart when the connection form of the upper layer network is changed by a request from the lower layer network in the layered network of this embodiment.

【0081】以下、図4および図5を用い、さらに図8
に示すタイムチャートと対応させて説明する。
Below, FIG. 4 and FIG.
Description will be made in correspondence with the time chart shown in FIG.

【0082】図8に示すように、まず、下位階層のネッ
トワークである要素ネットワーク7に接続されているプ
ロセッサ(例えば、プロセッサA2)が、要素ネットワ
ーク7の接続形態変更要求を行い、要素ネットワーク7
の管理プロセッサ(例えば、プロセッサB3)が接続形
態を変更するまでの手順は、前記図7に示す手順と同様
であるので説明を省略する(タイムチャート80〜8
3)。
As shown in FIG. 8, first, the processor (for example, the processor A2) connected to the element network 7 which is a lower layer network makes a connection form change request of the element network 7, and the element network 7
The procedure until the management processor (for example, the processor B3) changes the connection form is the same as the procedure shown in FIG. 7, and the description thereof will be omitted (time charts 80 to 8).
3).

【0083】プロセッサB3は、タイムチャート81に
おいて、リセット線42の信号を「1」から「0」に復
帰させた後、上位階層ネットワーク43の接続形態の変
更要求として、コール線41にリクエスト信号「1」を
送出する(タイムチャート84)。
In the time chart 81, the processor B3 resets the signal on the reset line 42 from "1" to "0" and then requests the call line 41 to change the connection form of the upper layer network 43. 1 ”is transmitted (time chart 84).

【0084】また、この通知を受信した上位階層ネット
ワーク43の管理プロセッサ(例えば、プロセッサC
4)が、上位階層ネットワーク43に接続されている全
プロセッサに接続形態を変更するまでの手順は、前記図
7に示す手順と同様であるので説明を省略する(タイム
チャート84〜88)。
Further, the management processor (for example, the processor C of the upper layer network 43 that receives this notification)
4), but the procedure until the connection form is changed to all the processors connected to the upper layer network 43 is the same as the procedure shown in FIG. 7, and the description thereof will be omitted (time charts 84 to 88).

【0085】上位階層ネットワーク43の接続形態が変
更され、その接続形態に対応するビットパターンを下位
階層の要素ネットワーク7に接続されている全プロセッ
サがステータス336に書き込むことにより全ての接続
形態変更処理を終了する(タイムチャート89)。そし
て、この接続形態変更後、要求のあった通信処理を実行
する。
The connection form of the upper layer network 43 is changed, and the bit pattern corresponding to the connection form is written in the status 336 by all the processors connected to the element network 7 of the lower layer to execute all the connection form changing processes. The process ends (time chart 89). Then, after the change of the connection form, the requested communication process is executed.

【0086】通信処理終了後、通信開始時と同様の手順
にて、使用していた要素ネットワーク7の状態レジスタ
339の値を未使用にリセットする。
After the communication processing is completed, the value of the status register 339 of the used element network 7 is reset to unused in the same procedure as when the communication is started.

【0087】なお、図7の場合と同様に、要素ネットワ
ーク7および上位階層ネットワーク43の接続形態変更
に際し、低優先度の通信が実行中であれば、リクエスト
リード準備の期間に、中断情報のメモリへの退避などの
中断処理801を行う。
Note that, as in the case of FIG. 7, when low priority communication is being executed when changing the connection form of the element network 7 and the upper layer network 43, the interruption information memory is stored during the request read preparation period. A suspending process 801 such as saving to a file is performed.

【0088】図9は本実施例の階層型ネットワークにお
ける上位階層ネットワークからの要求によって下位階層
ネットワークの接続形態を変更する時のタイムチャート
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a time chart when the connection form of the lower layer network is changed in response to a request from the upper layer network in the layered network of this embodiment.

【0089】以下、図4、5を用い、さらに図9のタイ
ムチャートを対応させて接続形態変更処理について説明
する。
The connection form changing process will be described below with reference to FIGS. 4 and 5 and the time chart of FIG.

【0090】図9に示すように、まず、上位階層ネット
ワーク43に接続されているプロセッサ(例えば、プロ
セッサB3)から接続形態変更要求として、リクエスト
信号「1」がコール線41に送出される(タイムチャー
ト90)。
As shown in FIG. 9, first, a request signal "1" is sent from the processor (for example, the processor B3) connected to the upper layer network 43 to the call line 41 as a connection form change request (time Chart 90).

【0091】すると、この上位階層ネットワーク43を
管理しているプロセッサ(例えば、プロセッサC4)
は、この信号を受信し、リクエストリード準備信号
「1」をリセット線42に送出する(タイムチャート9
1)。
Then, the processor (for example, the processor C4) which manages the upper layer network 43.
Receives this signal and sends out the request read preparation signal “1” to the reset line 42 (time chart 9
1).

【0092】プロセッサB3は、準備完了信号「1」を
コール線41に送出し、共通線40上に送出された変更
する接続形態に対応するビットパターンを読み込む(タ
イムチャート93)。
The processor B3 sends the preparation completion signal "1" to the call line 41, and reads the bit pattern corresponding to the changed connection form sent on the common line 40 (time chart 93).

【0093】そして、このビットパターンを下位階層に
伝達するための信号として、リクエスト伝達信号「1」
を共通線40に送出する(タイムチャート94)。
As a signal for transmitting this bit pattern to the lower layer, the request transmission signal "1"
Is transmitted to the common line 40 (time chart 94).

【0094】このリクエスト伝達信号を受信した下位階
層の要素ネットワーク7の管理プロセッサ(例えば、プ
ロセッサB3)は、要素ネットワーク7に接続されてい
る他のプロセッサ(例えば、プロセッサA2)に対し、
ライト準備信号「1」をリセット線42に放送して通知
する(タイムチャート95)。
The management processor (for example, the processor B3) of the element network 7 in the lower hierarchy which receives the request transmission signal is compared with the other processors (for example, the processor A2) connected to the element network 7.
The write preparation signal “1” is broadcast and notified to the reset line 42 (time chart 95).

【0095】要素ネットワーク7に接続されているプロ
セッサA2は、変更する接続形態に対応するビットパタ
ーンの書き込みの準備を完了すると、リセット線42に
ライト準備完了信号「1」を送出し(タイムチャート9
6)、共通線40から対応するビットパターンを自己の
ステータス336に書き込み、処理を終了する(タイム
チャート97)。
When the processor A2 connected to the element network 7 completes the preparation for writing the bit pattern corresponding to the connection mode to be changed, it sends a write preparation completion signal "1" to the reset line 42 (time chart 9
6), the corresponding bit pattern is written from the common line 40 to its own status 336, and the process ends (time chart 97).

【0096】なお、図9においても、図7、図8の場合
と同様に、要素ネットワーク7および上位階層ネットワ
ーク43の接続形態変更に際し、低優先度の通信が実行
中であれば、リクエストリード準備の期間に、中断情報
のメモリへの退避などの中断処理901を行う。
In FIG. 9, as in the case of FIGS. 7 and 8, when changing the connection form of the element network 7 and the upper layer network 43, if low priority communication is in progress, request read preparation is performed. During the period, the interruption processing 901 such as saving the interruption information to the memory is performed.

【0097】図10は本発明を適用した実施例の可変構
造別系統ネットワークを有する並列計算機を2次元トー
ラス型に構成した並列計算機システムの具体的な構成例
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a specific configuration example of a parallel computer system in which a parallel computer having a variable structure-based network according to an embodiment of the present invention is configured in a two-dimensional torus type.

【0098】図10において、100、101は別系統
ネットワーク、102はホスト計算機、103は別系統
ネットワーク101とホスト計算機102とを接続して
いる高速チャネル、104はプロセッサD、105は中
継プロセッサ、106は障害を起こしたプロセッサE、
107はプロセッサE106が接続されている要素ネッ
トワーク101の管理プロセッサ、108はプロセッサ
E106に隣接している隣接プロセッサである。
In FIG. 10, 100 and 101 are separate networks, 102 is a host computer, 103 is a high-speed channel connecting the separate network 101 and the host computer 102, 104 is a processor D, 105 is a relay processor, and 106. Is the faulty processor E,
Reference numeral 107 is a management processor of the element network 101 to which the processor E106 is connected, and reference numeral 108 is an adjacent processor adjacent to the processor E106.

【0099】図10に示す構成例では、主系統のデータ
ネットワーク5は、2次元トーラスネットワークであ
り、入出力装置へのインターフェースを有するプロセッ
サB3、C4は、y軸に平行に並んでおり、x=0の位
置に存在している。
In the configuration example shown in FIG. 10, the data network 5 of the main system is a two-dimensional torus network, and the processors B3 and C4 having an interface to the input / output device are arranged in parallel with the y axis, and x It exists at the position of = 0.

【0100】これ以外の位置に存在するプロセッサ群
は、全て、入出力装置へのインターフェースを有しない
プロセッサA2で構成される。
All the processor groups existing at other positions are composed of the processor A2 having no interface to the input / output device.

【0101】可変構造の別系統ネットワーク6は、本構
成例においては、2階層から成っている。
The variable-structure another-system network 6 is composed of two layers in this configuration example.

【0102】上位階層の要素ネットワーク100は、プ
ロセッサB3、C4を、y軸に平行に、x=0の位置で
リング状に接続する。
The element network 100 of the upper hierarchy connects the processors B3 and C4 in parallel with the y-axis in a ring shape at a position of x = 0.

【0103】上位階層要素ネットワーク100の管理プ
ロセッサC4は、x=y=0の位置に存在し、本プロセ
ッサC4が、システム全体の管理プロセッサとしての役
割を果たし、入出力装置の1つとして、コンソールディ
スプレイ(図示していない)が接続される。
The management processor C4 of the upper layer element network 100 exists at the position of x = y = 0, and this processor C4 plays the role of the management processor of the entire system, and as one of the input / output devices, the console. A display (not shown) is connected.

【0104】下位階層の要素ネットワーク101は、そ
れぞれ、x軸に平行に、x=0に位置するプロセッサB
3、C4と、同一のy座標を持つプロセッサA2を、リ
ング状に接続する。各下位階層要素ネットワーク101
の管理プロセッサB3、C4は、上下階層間の中継の機
能を有している。
The element networks 101 in the lower hierarchy are each a processor B located at x = 0 in parallel with the x-axis.
3, C4 and the processor A2 having the same y coordinate are connected in a ring shape. Each lower layer element network 101
The management processors B3 and C4 have a relay function between upper and lower layers.

【0105】以下、図10を用いて、これまで述べてき
た以外の本発明の効果についても説明する。
The effects of the present invention other than those described above will be described below with reference to FIG.

【0106】(1)大規模計算 図10に示す並列計算機システムにおいて、大規模計算
を実行する場合には、その計算処理は、入出力装置への
インターフェイスを有さないプロセッサA2が実行す
る。
(1) Large Scale Calculation In the parallel computer system shown in FIG. 10, when a large scale calculation is executed, the calculation process is executed by the processor A2 having no interface to the input / output device.

【0107】従って、計算処理前後における計算準備の
ための入出力処理時、および計算結果の出力時を除いて
は、入出力装置へのインターフェイスを有するプロセッ
サB3、C4の負荷はいたって軽微であり、また、入出
力処理を行う必要上プロセッサA2に比較して大容量の
メモリを有するプロセッサB3、C4が別系統ネットワ
ーク100、101の管理を行うことは妥当であると言
える。
Therefore, the load on the processors B3 and C4 having the interface to the input / output device is extremely light except at the time of input / output processing for preparation for calculation before and after the calculation processing and at the time of outputting the calculation result. Further, it can be said that it is appropriate that the processors B3 and C4 having a large capacity memory manage the separate system networks 100 and 101 as compared with the processor A2 because they need to perform input / output processing.

【0108】(2)代用運転 前記プロセッサB3、C4の負荷が軽いことを利用し
て、いずれかのプロセッサA2に障害が発生した場合の
代用プロセッサとして、同一y座標に配置されているプ
ロセッサB3、C4を用いて運用することができる。
(2) Substitute operation Utilizing that the load on the processors B3 and C4 is light, the processor B3 arranged at the same y coordinate is used as a substitute processor when a failure occurs in any of the processors A2. It can be operated using C4.

【0109】いま、図10に示すプロセッサE106に
障害が発生したとすると、データネットワーク5が、通
信制御部22、32およびプログラマブルスイッチ部2
3、33(図4参照)経由で、別系統ネットワーク10
0、101に直接接続されているので、障害を起こした
プロセッサE106の隣接プロセッサ108からの通信
を自動的に代用プロセッサである管理プロセッサ107
に転送する。
Now, assuming that a failure occurs in the processor E106 shown in FIG. 10, the data network 5 causes the communication control units 22 and 32 and the programmable switch unit 2 to operate.
Another system network 10 via 3, 33 (see FIG. 4)
Since it is directly connected to 0 and 101, the management processor 107, which is a substitute processor, automatically communicates with the faulty processor E106 from the adjacent processor 108.
Transfer to.

【0110】(3)ソフトウェア処理の軽減 一般に、分散記憶型並列計算機システムにあっては、入
出力装置からのデータの入出力を伴う処理は、共有記憶
型計算機システムに比較して、ソフトウェアから見た処
理が複雑になる。
(3) Reduction of software processing Generally, in the distributed storage type parallel computer system, the processing involving the input / output of data from the input / output device is viewed from software as compared with the shared storage type computer system. The processing becomes complicated.

【0111】これは、入出力装置の接続されているプロ
セッサ(例えば、プロセッサB3、C4)と、計算処理
を行うプロセッサ(例えば、プロセッサA2)のメモリ
21(図2参照)との間で、ネットワーク経由でデータ
通信を行うためである。
This is a network between the processor (for example, the processors B3 and C4) to which the input / output device is connected and the memory 21 (see FIG. 2) of the processor (for example, the processor A2) which performs calculation processing. This is for performing data communication via the via.

【0112】特に、プロセッサB3、C4においては、
データの加工は一切行わないにもかかわらず、入出力処
理を司るソフトウェアと通信を司るソフトウェアの間で
の、データの受渡しに関わる処理時間が大きく、問題と
なっている。
Particularly, in the processors B3 and C4,
Even though the data is not processed at all, the processing time related to the data transfer between the software controlling the input / output processing and the software controlling the communication is large, which is a problem.

【0113】この問題は、高速の入出力処理を行う場合
に、より深刻となる。これは例えば、並列計算機がスタ
ンドアローンシステムではなく、図10に示すように、
別個に存在するホスト計算機102と高速チャネル10
3により接続されているシステム構成であるときの高速
システム間通信の場合、あるいは計算結果の動画出力の
ための高速通信の場合には、より深刻な問題となる。
This problem becomes more serious when high-speed input / output processing is performed. For example, as shown in FIG. 10, the parallel computer is not a stand-alone system.
Separate host computer 102 and high-speed channel 10
The problem becomes more serious in the case of high-speed inter-system communication in the system configuration connected by No. 3, or in the case of high-speed communication for outputting the moving image of the calculation result.

【0114】このような場合、本実施例の並列計算機シ
ステムにおいては、図10に示すように、例えば、プロ
セッサD104からホスト計算機102への中継プロセ
ッサ105のメモリを介さない入出力処理を実行する際
の、別系統ネットワーク101の接続状態の一例を示し
ている。
In such a case, in the parallel computer system of the present embodiment, as shown in FIG. 10, for example, when executing the input / output processing from the processor D104 to the host computer 102 without using the memory of the relay processor 105. 2 shows an example of the connection state of the separate network 101.

【0115】中継プロセッサ105では、別系統ネット
ワーク101と高速チャネル103は、プログラマブル
スイッチ部33、通信制御部32、および入出力制御部
35(図4参照)を経由して、演算処理部30およびメ
モリ31(図4参照)を介さずに直接接続されているの
で、中継プロセッサ105におけるソフトウェアの処理
を大幅に軽減することができる。
In the relay processor 105, the separate system network 101 and the high-speed channel 103 pass through the programmable switch section 33, the communication control section 32, and the input / output control section 35 (see FIG. 4), the arithmetic processing section 30 and the memory. Since it is directly connected without going through 31 (see FIG. 4), the processing of software in the relay processor 105 can be significantly reduced.

【0116】(4)デバッグ作業 並列計算機システムにおけるデバッグ作業は、主系統の
データネットワーク5を用いて主に通信される他のプロ
セッサからのデータの通信状態を知っておく必要があ
り、この状態情報の取得を、主系統であるデータネット
ワーク5と独立に行えるという利点がある。
(4) Debugging work In the debugging work in the parallel computer system, it is necessary to know the communication state of the data from the other processor which is mainly communicated using the data network 5 of the main system. Can be obtained independently of the data network 5 that is the main system.

【0117】特に、データネットワーク5において通信
制御を行うソフトウェアのデバッグ作業においては、こ
の独立性が重要である。
This independence is particularly important in the debugging work of software for controlling communication in the data network 5.

【0118】(5)チューニング作業 並列計算機上で動作するソフトウェアのチューニング作
業では、データの通信効率に関するデータを当該ソフト
ウェアを実行中に、リアルタイム表示できることが望ま
しい。
(5) Tuning Work In tuning work of software operating on a parallel computer, it is desirable to be able to display data relating to data communication efficiency in real time while the software is being executed.

【0119】この場合に、モニタ情報の各プロセッサか
らの収集のための通信が、当該ソフトウェアの実行に伴
う通信と干渉することを回避することによって、正確な
モニタ情報のリアルタイム出力が可能になるという利点
がある。
In this case, it is possible to accurately output the monitor information in real time by avoiding that the communication for collecting the monitor information from each processor interferes with the communication accompanying the execution of the software. There are advantages.

【0120】(6)障害情報の採取 並列計算機システム内の、あるプロセッサに障害が発生
した場合、その障害要因解析のために、当該プロセッサ
のメモリ情報のダンプ出力処理を行う必要がある。
(6) Collection of Fault Information When a fault occurs in a certain processor in the parallel computer system, it is necessary to perform a dump output process of the memory information of the processor in order to analyze the fault factor.

【0121】この障害に関わる大量データの通信処理
が、他の正常なプロセッサ群の動作に影響を与えること
になるが、本実施例の並列計算機システムを使用するこ
とにより、この影響を回避することができる。
The communication processing of a large amount of data related to this failure will affect the operation of other normal processors, but by using the parallel computer system of this embodiment, this effect can be avoided. You can

【0122】また、データネットワーク5に障害が発生
した場合であっても、本実施例の並列計算機システムを
使用することにより、障害情報を確実に採取することが
できるという利点がある。
Further, even if a failure occurs in the data network 5, there is an advantage that the failure information can be surely collected by using the parallel computer system of this embodiment.

【0123】[0123]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下の効果を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
The following effects can be obtained.

【0124】(1)計算対象データの送受信に支障を与
えることなく、高優先度の通信、放送型の通信、デバッ
ク情報の通信、リセット要求情報の通信、モニタ情報の
通信などの各種情報の通信を効率良く行うことができ
る。
(1) Communication of various information such as high-priority communication, broadcast-type communication, debug information communication, reset request information communication, monitor information communication, etc. without hindering transmission / reception of calculation target data Can be done efficiently.

【0125】(2)並列計算機システム全体の効率を低
下させることなく、各種入出力データの通信、制御情報
の通信などの各種情報の通信を効率良く行うことができ
る。
(2) It is possible to efficiently perform communication of various information such as communication of various input / output data and communication of control information without reducing the efficiency of the entire parallel computer system.

【0126】(3)並列計算機システム内のプロセッサ
の障害発生時に、前記インターフェイスを有するプロセ
ッサで代用することができ、さらに、データネットワー
クの障害時には、前記別系統ネットワークを使用するこ
とによって、障害情報を確実に採取することができる。
(3) When a fault occurs in the processor in the parallel computer system, the processor having the interface can be substituted, and when the fault occurs in the data network, the fault information can be obtained by using the separate system network. It can be collected reliably.

【0127】さらに、(4)計算処理対象の大量データ
の送受信以外の通信は、転送データ長が短い、通信頻度
が低い、あるいは優先度が低いことを考慮して、これら
複数種類の通信を、物理的には1系統のネットワークに
よって実現することにより、経済的な効果がある。
Further, (4) communication other than transmission / reception of a large amount of data to be processed, considering that the transfer data length is short, the communication frequency is low, or the priority is low, these plural types of communication are Physically realizing it with a single network has an economic effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した可変構造の別系統ネットワー
クを有する並列計算機の一実施例の構成を示すシステム
構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a configuration of an embodiment of a parallel computer having another system network of a variable structure to which the present invention is applied.

【図2】本実施例の入出力装置へのインターフェイスを
有しないプロセッサの構成を示すブロック構成図であ
る。
FIG. 2 is a block configuration diagram showing a configuration of a processor having no interface to an input / output device of the present embodiment.

【図3】本実施例の入出力装置へのインターフェイスを
有するプロセッサの構成を示すブロック構成図である。
FIG. 3 is a block configuration diagram showing a configuration of a processor having an interface to an input / output device of this embodiment.

【図4】本実施例の別系統ネットワークを説明するため
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining another system network of the present embodiment.

【図5】本実施例のプログラマブルスイッチ部を説明す
るための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a programmable switch unit of the present embodiment.

【図6】本実施例の別系統ネットワークの接続パターン
を説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a connection pattern of another system network of the present embodiment.

【図7】本実施例の単一の要素ネットワークの接続変更
手順を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing a connection change procedure of a single element network according to the present embodiment.

【図8】本実施例の階層型ネットワークにおける下位階
層のプロセッサからの接続変更要求時の手順を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 8 is a time chart showing a procedure when a connection change request is issued from a processor of a lower layer in the layered network of the present embodiment.

【図9】本実施例の階層型ネットワークにおける上位階
層のプロセッサからの接続変更要求時の手順を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 9 is a time chart showing a procedure at the time of a connection change request from a processor in an upper layer in the layered network of this embodiment.

【図10】本発明を適用した実施例の可変構造別系統ネ
ットワークを有する並列計算機を2次元トーラス型に構
成した並列計算機システムの具体的な構成例を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a specific configuration example of a parallel computer system in which a parallel computer having a variable structure-based network according to an embodiment of the present invention is configured in a two-dimensional torus type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…可変構造の別系統ネットワークを有する並列計算機
システム、2…プロセッサA、3…プロセッサB、4…
プロセッサC、5…データネットワーク、6…別系統ネ
ットワーク、7…要素ネットワーク、8、23、33…
プログラマブルスイッチ部、20、30…演算処理部、
21、31…メモリ、22、32…通信制御部、35…
入出力制御部、40…共通線、41…コール線、42…
リセット線、43…上位階層要素ネットワーク。
1 ... Parallel computer system having another system network of variable structure, 2 ... Processor A, 3 ... Processor B, 4 ...
Processor C, 5 ... Data network, 6 ... Separate system network, 7 ... Element network, 8, 23, 33 ...
Programmable switch section, 20, 30 ... Arithmetic processing section,
21, 31 ... Memory, 22, 32 ... Communication control unit, 35 ...
Input / output control unit, 40 ... Common line, 41 ... Call line, 42 ...
Reset line, 43 ... Upper layer element network.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれがメモリを有する複数のプロセ
ッサと、該複数のプロセッサを互いに接続するネットワ
ークとから構成され、前記複数のプロセッサ間で制御情
報を含む複数種類の情報を送受信して情報処理を行う並
列計算機であって、 前記ネットワークは、少なくとも計算対象データの送受
信を行うデータネットワークと、前記複数のプロセッサ
間で少なくとも制御情報の送受信を行う別系統ネットワ
ークとからなり、前記複数のプロセッサは、該複数のプ
ロセッサ間で送受信する情報の種類に応じて前記別系統
ネットワークとの接続形態を変更するプログラマブルス
イッチを有することを特徴とする可変構造別系列ネット
ワークを有する並列計算機。
1. An information processing system comprising: a plurality of processors each having a memory; and a network connecting the plurality of processors to each other, and transmitting and receiving a plurality of types of information including control information between the plurality of processors. A parallel computer to perform, the network comprises at least a data network for transmitting and receiving calculation target data, and a separate network for transmitting and receiving at least control information between the plurality of processors, the plurality of processors, A parallel computer having a variable structure-based separate network having a programmable switch that changes a connection form with the separate network according to the type of information transmitted and received between a plurality of processors.
【請求項2】 前記複数のプロセッサのうち少なくとも
1つは、入出力装置へアクセスするインターフェイスを
有し、前記別系統ネットワークを、前記複数のプロセッ
サ間を円環状に接続するトーラス型を基本型として接続
し、前記インターフェイスを有するプロセッサが、前記
複数のプロセッサと前記別系統ネットワークとの接続形
態を管理することを特徴とする請求項1記載の可変構造
別系列ネットワークを有する並列計算機。
2. At least one of the plurality of processors has an interface for accessing an input / output device, and the basic network is a torus type for connecting the different system network in a ring shape between the plurality of processors. 2. The parallel computer having a variable structure-based sequence network according to claim 1, wherein the processor having a connection and managing the connection form of the plurality of processors and the different-system network.
【請求項3】 前記トーラス型を基本型として接続した
前記別系列ネットワークを、複数の階層からなる階層ト
ーラス型として接続し、前記インターフェイスを有する
プロセッサが、前記複数のプロセッサと前記別系統ネッ
トワークとの接続形態を管理することを特徴とする請求
項2記載の可変構造別系列ネットワークを有する並列計
算機。
3. The separate series network, which is connected by using the torus type as a basic type, is connected as a hierarchical torus type including a plurality of layers, and the processor having the interface connects the plurality of processors with the different system network. The parallel computer having a series network according to variable structure according to claim 2, wherein the connection form is managed.
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