JPH0784966A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のプロセッサがもつデータの最大値また
は最小値を高速度に求めるとともに、複数のプロセッサ
を適宜に分割して並列処理により処理時間の短縮化を図
ることにある。 【構成】 制御装置１にバス２を介して複数のプロセッ
サ３₁ ，３₂ ，…が接続され、互いに隣接するプロセッ
サどうしがリングバス４で接続されたデータ処理装置に
おいて、上流側プロセッサから前記リングバスを通って
くる上流側リングバスデータ６と自身と対応関係にある
プロセッサの処理データ７とを選択設定値に従って大小
比較を行って選択する比較選択部５₁ ，５₂ ，…と、制
御装置からバスを介して送られてくる選択制御信号３２
に基づいて比較選択部による選択処理動作を操作する選
択制御部３１₁ ，３１₂ ，…とを設け、各プロセッサの
もつ最大値または最小値を求めるデータ処理装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばニューラルネッ
トワークを構成するニューロン素子から出力される最大
値または最小値を判別するニューロコンピュータ等に利
用されるデータ処理装置に係わり、特に複数のプロセッ
サ（例えばニューロン素子）がもつデータの最大値また
は最小値およびそのデータをもつプロセッサを高速に判
別するデータ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブロードキャストバスに上位機器
としてグラフィック表示可能な表示装置をもった制御装
置が接続され、また下位機器として複数のプロセッサが
接続され、これら相隣接するプロセッサどうしが相互に
リングバスで接続され、複数のプロセッサがもつデータ
の最大値または最小値を求めるデータ処理装置が開発さ
れている。

【０００３】このようなデータ処理装置として、例えば
特定の使用目的をもつニューロコンピュータがその１つ
であり、また一般のデータ処理装置にも存在する。前者
のニューロコンピュータの場合には、幾つものモデルが
あるが、その中でもＬＶＱと呼ばれるモデルの場合に
は、その学習過程で多数のニューロン素子の中から最大
値または最小値を出力するニューロン素子を見つけ出
し、そのニューロン素子の荷重係数を変えて最大値また
は最小値データを変更する処理が行われている。

【０００４】一方、後者の一般的なデータ処理装置の場
合には、複数のプロセッサがもつデータの中から最大値
または最小値を判明することが種々の用途，分野で行わ
れているが、このとき最大値または最小値を高速に判明
することが必要な場合が多い。

【０００５】以下、一般的なデータ処理装置を用いて、
複数のプロセッサがもつデータの中から最大値または最
小値を求める例について説明する。この最大値または最
小値を求める方法として、従来、複数のプロセッサを制
御する制御装置側で求める方法と、各プロセッサ側で求
める方法とがある。

【０００６】制御装置側で求める方法は、制御装置が各
プロセッサで求めた最大値または最小値を順次取り込ん
だ後、全てのプロセッサからのデータをソート処理し、
複数のプロセッサがもつデータの中から最大値または最
小値を求めるものである。従って、各プロセッサからデ
ータを吸い上げてソート処理を行うので、各プロセッサ
のデータ順位が明らかになるだけでなく、最大値，最小
値のデータをもつプロセッサがどのプロセッサであるか
が同時に判別できる。

【０００７】一方、各プロセッサ側で求める方法は、制
御装置が順次隣接するプロセッサに計算命令を与える
と、その命令を受けた該当プロセッサが自プロセッサデ
ータと隣りのプロセッサから入力されてくるデータとを
比較し最大値または最小値を決定し、さらに別隣りのプ
ロセッサにリングバスを介して渡すと、この別隣りのプ
ロセッサでは制御装置からの指令の下に同様に比較処理
を実施し、最大値または最小値を決定し、この処理を順
次所定の方向に繰り返し行っていく方法である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような２つの方法は次のような問題点が指摘されてい
る。 （１） 制御装置側で求める方法 イ．この制御装置側で求める方法は、ソート処理とプロ
セッサ数分データの取り込み処理を行うことから、デー
タの処理時間が長くかかる問題がある。

【０００９】ロ． 複数のプロセッサを複数のブロック
に分割して処理する場合には並列処理が難しく、この場
合にはソート処理およびプロセッサの数分のデータ取り
込み処理の他、分割数分のデータ処理が必要となってく
る。 （２） プロセッサ側で求める方法 イ． プロセッサ側で求める方法は、１台のプロセッサ
の計算時間×プロセッサ数分のデータ処理時間となり、
制御装置側の処理が少なくなり、他のデータ処理に振り
向けることが可能である。しかし、プロセッサ相互の間
で１種類のデータを渡すだけの場合には、最大値または
最小値の一方を判別するだけであるので、１プロセッサ
の処理時間が短くなるが、最大値および最小値をもつプ
ロセッサが何れのプロセッサであるか判別することがで
きない。

【００１０】ロ． また、プロセッサ相互の間で複数種
類のデータを渡す場合、最大値，最小値の他、その最大
値または最小値をもつプロセッサを判別できるが、デー
タの処理時間が増大すること。

【００１１】ハ． また、複数のプロセッサを複数のブ
ロックに分割し、最大値または最小値を求める処理がで
きない。さらに、両方の方法に共通して言えることは、
プロセッサ数が処理時間に大きな影響を与える問題があ
る。

【００１２】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、複数のプロセッサがもつデータの最大値または最小
値を高速に求めるデータ処理装置を提供することを目的
とする。

【００１３】また、本発明の他の目的は、複数のプロセ
ッサを適宜に分割し、並列処理により処理時間の短縮化
を図るデータ処理装置を提供することにある。さらに、
本発明の他の目的は、複数のプロセッサがもつデータの
最大値または最小値を高速に求めるとともに、その最大
値または最小値をもつプロセッサを容易に判別するデー
タ処理装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、制御装置にバスを介し
て複数のプロセッサが接続され、互いに隣接するプロセ
ッサどうしがリングバスで接続され、各プロセッサのも
つ最大値または最小値を求めるデータ処理装置におい
て、各プロセッサにそれぞれ接続され、上流側プロセッ
サから前記リングバスを通して送られてくる上流側リン
グバスデータと自身と対応関係にあるプロセッサの処理
データとを予め設定された選択設定値に従って大小比較
を行って選択し、その選択データを前記リングバスを介
して下流側プロセッサに送出する比較選択部を設けたデ
ータ処理装置である。

【００１５】次に、請求項２に対応する発明は、制御装
置にバスを介して複数のプロセッサが接続され、互いに
隣接するプロセッサどうしがリングバスで接続され、各
プロセッサのもつ最大値または最小値を求めるデータ処
理装置において、隣接する複数のプロセッサの処理デー
タを予め設定された選択設定値に従って大小比較を行っ
て選択する第１の比較選択部と、上流側プロセッサから
前記リングバスを通して送られてくる上流側リングバス
データと前記第１の比較選択部の選択データとを予め設
定された選択設定値に従って大小比較を行って選択し、
その選択データをリングバスを介して下流側プロセッサ
に送出する第２の比較選択部とを設けたデータ処理装置
である。

【００１６】次に、請求項３に対応する発明は、制御装
置にバスを介して複数のプロセッサが接続され、互いに
隣接するプロセッサどうしがリングバスで接続され、各
プロセッサのもつ最大値または最小値を求めるデータ処
理装置において、各プロセッサにそれぞれ接続され、上
流側プロセッサから前記リングバスを通して送られてく
る上流側リングバスデータと自身と対応関係にあるプロ
セッサの処理データとを予め設定された選択設定値に従
って大小比較を行って選択する比較選択部と、前記制御
装置からバスを介して送られてくる比較開始，比較実
行，比較終了および比較なしの何れかの内容を有する選
択制御信号に基づいて前記比較選択部による選択処理動
作を操作する選択制御部とを設け、前記比較開始の選択
制御信号を受けたプロセッサと前記比較終了の選択制御
信号を受けたプロセッサとの間に存在する前記比較実行
の選択制御信号を受けたプロセッサ相互間でデータの大
小比較を行う分割方式により最大値または最小値を求め
るデータ処理装置である。

【００１７】さらに、請求項４に対応する発明は、制御
装置にバスを介して複数のプロセッサが接続され、互い
に隣接するプロセッサどうしがリングバスで接続され、
各プロセッサのもつ最大値または最小値を求めるデータ
処理装置において、隣接する複数のプロセッサの処理デ
ータを予め設定された選択設定値に従って大小比較を行
って選択する第１の比較選択部と、この第１の比較選択
部に接続され、前記制御装置からバスを介して送られて
くる比較開始，比較実行，比較終了および比較なしの何
れかの内容を有する第１の選択制御信号に基づいて前記
第１の比較選択部による選択処理動作を操作する第１の
選択制御部と、前記上流側プロセッサから前記リングバ
スを通して送られてくる上流側リングバスデータと前記
第１の比較選択部から出力される選択データとを予め設
定された選択設定値に従って大小比較を行って選択する
第２の比較選択部と、この第２の比較選択部に接続さ
れ、前記制御装置からバスを介して送られてくる比較開
始，比較実行，比較終了および比較なしの何れかの内容
を有する第１の選択制御信号に基づいて前記第２の比較
選択部による選択処理動作を操作する第２の選択制御部
とを設けたデータ処理装置である。

【００１８】さらに、請求項５に対応する発明は、請求
項１に対応する発明の構成要素に新たに、各比較選択部
に接続され、前記制御装置からバスを介して送られてく
る選択制御信号の比較実行に基づいて前記データの大小
比較方向とは逆方向に移動しながら対応関係にある前記
比較選択部によるデータの大小比較で選択設定値に合致
するとき、予め定めた固定値のトグル信号を別の値に変
換したトグル信号を出力するトグル制御部を付加するこ
とにより、この変換したトグル信号から最大値または最
小値をもつプロセッサを識別可能としたデータ処理装置
である。

【００１９】さらに、請求項６に対応する発明は、請求
項２に対応する発明の構成要素に新たに、前記第１の比
較選択部に接続され、前記制御装置からバスを介して送
られてくる選択制御信号の比較実行に基づいて対応関係
にある前記第１の比較選択部によるデータの大小比較で
選択設定値に合致するとき、予め定めた固定値のトグル
信号を別の値に変換したトグル信号を出力する第１のト
グル制御部と、前記第２の比較選択部に接続され、前記
制御装置からバスを介して送られてくる選択制御信号の
比較実行に基づいて対応関係にある前記第２の比較選択
部によるデータの大小比較で選択設定値に合致すると
き、予め定めた固定値のトグル信号を別の値に変換した
トグル信号を出力する第２のトグル制御部とを付加する
ことにより、前記変換したトグル信号から最大値または
最小値をもつプロセッサを識別可能としたデータ処理装
置である。

【００２０】

【作用】従って、請求項１に対応する発明は、以上のよ
うな手段を講じたことにより、プロセッサごとに設けた
比較選択部で上流側リングバスデータと自身と対応関係
にあるプロセッサの処理データとを選択設定値に従って
大小比較で選択し、当該選択設定値に従って大きい方の
データまたは小さい方のデータをリングバスを介して下
流側のプロセッサに前記上流側リングバスデータとして
移し、同様に下流側の比較選択部で大小比較を行いなが
ら順次繰り返していくだけであるので、多数のプロセッ
サの中から最大値または最小値を高速度で求めることが
できる。

【００２１】次に、請求項２に対応する発明では、第１
の比較選択部で複数のプロセッサの処理データについて
大小比較を行って選択し、第２の比較選択部に導入す
る。この第２の比較選択部は、第１の比較選択部による
選択データと上流側リングバスデータとを選択設定値に
従って大小比較を行って選択するようにしたので、請求
項１に対応する発明よりも、更に最大値または最小値を
高速度に求めることができる。

【００２２】また、請求項３に対応する発明は、比較選
択部で上流側リングバスと対応関係にあるプロセッサの
処理データとの大小比較を行ってデータを選択すること
が前提となるが、制御装置からあるプロセッサが比較開
始の選択制御信号を受けたとき、当該プロセッサに対応
する選択制御部では比較選択部の比較選択動作を操作し
当該プロセッサの処理データを出力し、また制御装置か
らある別のプロセッサが比較終了の選択制御信号を受け
たとき、当該別のプロセッサと対応する選択制御部では
比較選択部の比較選択動作を操作し終了処理を行うが、
比較開始と比較終了とを受けたプロセッサ間に存在する
プロセッサに比較実行の選択制御信号を与えて本来の大
小比較による選択処理を行えば、複数のプロセッサを任
意数に分割しつつ当該任意数のプロセッサ間で最大値ま
たは最小値を求めることができる。この処理は全部のプ
ロセッサについてそれぞれ異なる適宜な数で分割して自
在に最大値または最小値を求めることができる。

【００２３】さらに、請求項４に対応する発明は、請求
項３に対応する発明と同様の処理を行うが、このとき隣
接する複数のプロセッサごとにまとめて処理するもので
あり、この場合も複数のプロセッサを任意数に分割しつ
つ当該任意数のプロセッサ間で最大値または最小値を高
速度に求めることができる。

【００２４】請求項５に対応する発明は、プロセッサご
とに比較選択部にトグル制御部を設け、制御装置から比
較実行の選択制御信号があったとき、データの大小比較
方向とは逆方向に一巡しながら対応関係にある比較選択
部でプロセッサの処理データを選択したとき、予め定め
た固定値のトグル信号を別の値のトグル信号に変換して
出力するとともに、その旨を対応するプロセッサに知ら
せるようにすれば、制御装置から一斉にデータを出力せ
よとの指令に対し、トグル信号の変換されたプロセッサ
からデータおよびプロセッサ識別データを送信すれば、
全部のプロセッサの中から最大値または最小値を求める
ことができるばかりか、そのデータを持つプロセッサを
判別できる。

【００２５】さらに、請求項６に対応する発明は、請求
項５に対応する発明と同様な処理を行うが、このとき隣
接する複数のプロセッサごとにまとめて処理するもので
あり、この場合にも全部のプロセッサの中から最大値ま
たは最小値を求めることができるばかりか、そのデータ
を持つプロセッサを判別できる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は請求項１に係わるデータ処理装置の
一実施例を示す構成図である。このデータ処理装置は、
グラフィック表示機能をもった上位機器としての制御装
置１が設けられ、この制御装置１にはブロードキャスト
バス２を介して下位機器としての複数のプロセッサ３
₁ ，…，３_n が接続されている。

【００２７】このブロードキャストバス２は、制御装置
１と複数のプロセッサ３₁ ，…，３_n との間の処理デー
タや制御信号の受け渡しを行う機能をもっている。これ
ら複数のプロセッサ３₁ ，…，３_n は、それぞれ相隣接
するプロセッサ間のデータの受け渡しを行うリングバス
４によって接続され、それぞれ同一のプログラムを用い
て入力データを演算処理し、また演算処理結果その他の
データを保存処理し、かつ、バスインターフェースとし
ての機能をもっている。そして、各プロセッサ３₁ ，
…，３_n にはそれぞれ個別に比較選択部５₁ ，…，５_n
が設けられている。

【００２８】各比較選択部５₁ ，…，５_n は、それぞれ
１つのプロセッサ３₁ ，…，３_n と対応関係にあり、図
示矢印イ方向にそって自身より左側隣りのプロセッサ側
からリングバス４を通ってくる上流側リングバスデータ
６と対応関係にあるプロセッサから送られてくる自デー
タ（処理データ）７とを大小比較し、予め設定された選
択設定値に基づいて大きい方のデータまたは小さい方の
データを選択し、比較結果データ８としてリングバスを
通して図示右側隣りのプロセッサに送出する。

【００２９】これら比較選択部５₁ ，…，５_n は例えば
図２に示すように構成されている。つまり、各比較選択
部５（５₁ ，…，５_n ）は、上流側リングバスデータ６
と自データ７とを大小比較し、制御装置１から設定され
る選択設定値Ｓmax またはＳmin に合致する側のデータ
を選択するデータ選択信号１１を出力するコンパレータ
１２と、このデータ選択信号１１に基づいて上流側リン
グバスデータ６または自データ７を選択し比較結果デー
タ８として出力し、下流側隣りのプロセッサ３に送出す
るセレクタ１３とによって構成されている。

【００３０】従って、以上のような構成によれば、制御
装置１側から比較選択部５₁ ，…，５_n に選択設定値Ｓ
max またはＳmin を設定した後、ブロードキャストバス
２を介して各プロセッサ３₁ ，…，３_n に最大値または
最小値の選択設定値を与えた後、制御装置１から先に動
作開始すべき指令を受けたプロセッサまたは予め定めた
プロセッサ３₁ から動作を開始する。

【００３１】ここで、例えばプロセッサ３₁ において
は、演算結果のデータをリングバス４を介して図示矢印
イ方向に向かって隣りのプロセッサ３₂ に送出すると、
当該プロセッサ３₂ はプロセッサ３₁ からの上流側リン
グバスデータ６と自身の演算結果の自データ７とを比較
選択部５₂ に送出する。

【００３２】この比較選択部５₂ は、図２に示すように
上流側リングバスデータ６と自データ７とをコンパレー
タ１２で取り込んだ後、選択設定値例えばＳｍａｘに基
づいて大きい方のデータを選択すべきデータ選択信号１
１をセレクタ１３に送出する。その結果、セレクタ１３
では、データ選択信号１１に従って大きいと判定された
上流側リングバスデータ６または自データ７を比較結果
データ８としてプロセッサ３₂ に返送する。

【００３３】このプロセッサ３₂ は、セレクタ１３から
受けた比較結果データ８を上流側リングバスデータ６と
してリングバス４を介して図示矢印イにそって次のプロ
セッサ３₃ （図示せず）に送出する。

【００３４】従って、以上のように図示矢印イ方向にそ
って各プロセッサおよび比較選択部が順次大小比較を行
って一巡すれば、複数のプロセッサ３₁ ，…，３_n がも
つデータの最大値を判別することができる。

【００３５】従来装置の場合には、各プロセッサがプロ
グラムに従って計算処理を行いながら最大値または最小
値を得るようにしたが、本装置においては、各比較選択
部５で選択設定値に従って大小比較を行うだけで最大値
または最小値を出力するので、複数のプロセッサ３₁ ，
…，３_n がもつデータの最大値または最小値を高速度に
判別することができる。

【００３６】次に、図３は請求項２に係わるデータ処理
装置の一実施例を示す構成図である。このデータ処理装
置は、ブロードキャストバス２に制御装置１および複数
のプロセッサ３₁ ，３₂ ，…が接続され、これら複数の
プロセッサ３₁ ，３₂ ，…がリングバス４を介してシリ
アルに接続されている点は図１と同じである。

【００３７】本発明の実施例装置において図１と比較し
て特に異なるところは、複数のプロセッサ例えば３₁ と
３₂ とを組とし、これらプロセッサ３₁ ，３₂ ごとに第
１の比較選択部２１および第２の比較選択部２２を設け
た構成である。

【００３８】この第１の比較選択部２１は対応関係にあ
る複数のプロセッサ３₁ ，３₂ のそれぞれの自データ
７，７を選択設定値に基づいて大小比較を行って選択
し、第２の比較選択部２２は第１の比較選択部２１で選
択された自データ７と上流側リングバスデータ６とを選
択設定値に基づいて大小比較を行い、そのうち選択設定
値に従って大きい方または小さい方のデータを比較結果
データ８として下流側に位置するプロセッサ３₂ に送出
し、リングバス４を介して上流側リングバスデータ５と
して次の組の複数のプロセッサ例えば３₃ ，３₄ に送出
するものである。

【００３９】この第１の比較選択部２１および第２の比
較選択部２２は、具体的には図４に示すように構成され
ている。第１の比較選択部２１は、複数のプロセッサ例
えば３₁ ，３₂ から出力される自データ７，７の大小比
較を行い、制御装置１側から設定される選択設定値例え
ばＳｍａｘに基づいて何れか大きい方の自データを選択
するためのデータ選択信号２３ａを出力する第１のコン
パレータ２４ａと、この第１のコンパレータ２４ａから
のデータ選択信号２３ａに基づいて複数のプロセッサ３
₁ ，３₂ からの自データ７，７のうち大きい方のデータ
を選択出力する第１のセレクタ２５ａとによって構成さ
れている。

【００４０】また、第２の比較選択部２２は、第１のセ
レクタ２５ａで選択された自データ７と上流側リングバ
スデータ６との大小比較を行い、選択設定値例えばＳｍ
ａｘに基づいて何れか大きい方のデータを選択するため
のデータ選択信号２３ｂを出力する第２のコンパレータ
２４ｂと、この第２のコンパレータ２４ｂからのデータ
選択信号２３ｂに基づいて大きい方をデータを選択し、
比較結果データ８として出力する第２のセレクタ２５ｂ
とによって構成されている。

【００４１】従って、以上のような実施例によれば、複
数のプロセッサ３₁ ，３₂ の演算処理結果の自データ
７，７を第１のコンパレータ２４ａおよび第１のセレク
タ２５ａに導入すると、第１のコンパレータ２４ａで
は、複数のプロセッサ３₁ ，３₂から出力される自デー
タ７，７の大小比較を行い、選択設定値例えばＳｍａｘ
に基づいて大きい方の自データ７を選択すべきデータ選
択信号２３ａを第１のセレクタ２５ａに送出する。この
第１のセレクタ２５ａでは、そのデータ選択信号２３ａ
に従って複数の自データ７，７のうち大きい方の自デー
タ７を選択し、第２のコンパレータ２４ｂ，第２のセレ
クタ２５ｂに送出する。このとき、これらコンパレータ
２４ｂ，セレクタ２５ｂには上流側リングバスデータ５
が入力されている。

【００４２】そこで、第２のコンパレータ２４ｂは、上
流側リングバスデータ６と自データ７との大小比較を行
い、選択設定値例えばＳｍａｘに基づいて大きい方の自
データ７を選択すべきデータであると判断してデータ選
択信号２３ｂを第２のセレクタ２５ｂに送出する。この
第２のセレクタ２５ｂは、データ選択信号２３ｂに従っ
て上流側リングバスデータ５または自データ７を選択
し、比較結果データ８として出力し、プロセッサ３₂ を
介して上流側リングバスデータ５として次の右側隣りの
組をなす複数のプロセッサ３₃ ，３₄ のうちプロセッサ
３₃ に送出する。

【００４３】従って、このような実施例の装置によれ
ば、多数のプロセッサ３₁ ，３₂ ，…を複数のグループ
ないしは組に分割し、各組ごとに複数のプロセッサのデ
ータの大小比較を行うので、請求項１に係わる装置に比
べて更に大小の比較処理の高速化を図ることができる。

【００４４】さらに、図５は請求項３に係わるデータ処
理装置の一実施例を示す構成図である。このデータ処理
装置は、ブロードキャストバス２に制御装置１および複
数のプロセッサ３₁ ，３₂ ，…が接続され、これら複数
のプロセッサ３₁ ，３₂ ，…がリングバス４を介してシ
リアルに接続されている点は図１と同じである。

【００４５】この実施例装置は、図１と同様に各プロセ
ッサ３₁ ，３₂ ，…ごとにそれぞれ比較選択部５₁ ，５
₂ ，…が接続されているが、さらに各比較選択部５₁ ，
５₂，…にそれぞれ選択制御部３１₁ ，３１₂ ，…が設
けられている。

【００４６】これら各選択制御部３１₁ ，３１₂ ，…
は、制御装置１からブロードキャストバス２を通して該
当プロセッサ３₁ ，３₂ ，…で受ける選択制御信号３２
と比較選択部５₁ ，５₂ ，…からのデータ選択信号３３
とを取り込み、当該選択制御信号３２の内容に応じて比
較選択部５₁ ，５₂ ，…に適宜な操作指令信号３４を与
える機能をもっている。

【００４７】この選択制御信号３２の内容としては、比
較開始，比較終了，比較実行，比較なしの４つがあり、
各選択制御部３１₁ ，３１₂ ，…にはこれら４つの内容
のうち何れか１つの内容をもつ選択制御信号３２が別々
に入力される。ここで、比較開始は、比較選択部例えば
５₁ から得られるデータ選択信号３３を無視し、その選
択制御信号３２を受けとったプロセッサ３₁ の自データ
７を優先的に選択する旨の操作指令信号３４を比較選択
部５₁ に供給する。比較なしは、同じく比較選択部５₁
のデータ選択信号３３を無視し、その選択制御信号３２
を受けとったプロセッサ３₁ の自データ７を選択しない
旨の操作指令信号３４を比較選択部５₁に供給する。比
較実行および比較終了は比較選択部５₁ から出力される
データ選択信号３３をそのまま操作指令信号３４として
比較選択部５₁ に供給する。この場合には比較選択部５
₁ の選択動作に従ってデータを選択する。

【００４８】図６は各比較選択部５₁ ，５₂ ，…と選択
制御部３１₁ ，３１₂ ，…との関係を示す図である。こ
の比較制御部例えば５₁ は図２と同様にコンパレータ１
２とセレクタ１３とからなり、これらコンパレータ１２
とセレクタ１３との間に選択制御部３１（３１₁ ，３１
₂ ，…）が設けられている。つまり、選択制御部３１
は、コンパレータ１２からデータ選択信号３３を受ける
が、選択制御信号３２の内容に従って無視して予め定め
られたデータ６または７を選択すべき操作指令信号３４
をセレクタ１３に与えたり、データ選択信号３３をその
まま生かすような操作指令信号３４をセレクタ１３に与
えるものである。従って、セレクタ１３は選択制御部３
１の操作指令信号３４に従ってデータ６または７を選択
し、比較結果データ８として出力する。

【００４９】従って、以上のような実施例の構成によれ
ば、制御装置１からプロセッサ３₁に比較開始の選択制
御信号３２、プロセッサ３_i に比較終了の選択制御信号
３２、プロセッサ３₂ 〜３_i-1 に比較実行の選択制御信
号３２を与えれば、プロセッサ３₁ の自データ７がその
ままプロセッサ３₂ に送られ、以後、プロセッサ３₂〜
３_i-1 にて大小比較を行って選択設定値に従って最大値
または最小値を選択し、プロセッサ３_i で終了すること
ができる。このことは、制御装置１によってプロセッサ
を適宜な数に分割して最大値または最小値を求めること
ができ、さらに、この処理は全部のプロセッサについて
それぞれ異なる適宜な数で自在に分割して最大値または
最小値を求めることができる。

【００５０】図７は請求項４に係わるデータ処理装置の
一実施例を示す構成図である。このデータ処理装置は、
前述と同様にブロードキャストバス２に制御装置１およ
び複数のプロセッサ３₁ ，３₂ ，…が接続され、これら
複数のプロセッサ３₁ ，３₂，…がリングバス４を介し
てシリアルに接続されている。

【００５１】この実施例装置は、複数のプロセッサ例え
ば３₁ ，３₂ の処理データである自データ７の大小比較
を行い、選択設定値に従って大きい方または小さい方の
自データ７を選択する第１の比較選択部２１と、この第
１の比較選択部２１に対応して設けられる第１の選択制
御部３１ａと、上流側リングバスデータ６と選択された
自データ７との大小比較を行う第２の比較選択部２２
と、この第２の比較選択部２２に対応して設けられる第
２の選択制御部３１ｂとで構成され、これら一連続の構
成が複数のプロセッサごとに設けられている。

【００５２】この第１の選択制御部３１ａは、制御装置
１からブロードキャストバス２を介して対応関係にある
プロセッサ３₁ で選択制御信号３２を受けると、その選
択制御信号３２の内容である比較開始，比較終了，比較
実行，比較なしの何れか１つに応じてデータの選択操作
を指令する操作指令信号３４を作成して第１の比較選択
部２１に供給する。つまり、第１の選択制御部３１ａ
は、データの流れの先端が比較開始か比較終了か、また
はデータの両端であるプロセッサ３₁ ，３₂ が比較実行
であるかに応じ、第１の比較選択部２１の選択操作を種
々可変する。従って、比較実行の時だけ第１の比較選択
部２１は、２つのプロセッサ３₁ ，３₂ の大小比較を行
って選択設定値に従って大きい方または小さい方の自デ
ータ７を選択する。その他の組み合わせの場合には第１
の比較選択部２１を操作する。

【００５３】一方、第２の選択制御部３１ｂについて
は、データの流れの間に比較開始がないか、或いは全部
が比較なしでない時のみ、その選択されたデータ選択信
号３３に従ってそのままデータを選択するような操作指
令信号３４を第２の比較選択部２２に供給する。例えば
比較開始の場合には、第２の比較選択部２２のデータ選
択信号３３を無視し、第１の比較選択部２１のデータを
選択するような操作を行い、全部が比較なしの場合に
は、第２の比較選択部２２のデータ選択信号３２を無視
し、第１の比較選択部２１のデータ選択信号３３に伴う
データを選択しないような操作を第２の比較選択部２２
に与えるものである。

【００５４】図８は図７の第１の比較選択部２１、第２
の比較選択部２２、第１の選択制御部３１ａ、第２の選
択制御部３１ｂの関係を具体化した図である。すなわ
ち、第１の選択制御部３１ａは、第１のコンパレータ２
４ａから出力されるデータ選択信号２３ａを受けるが、
制御装置１から送られてくる選択制御信号３２の内容に
従って前記データ選択信号２３ａを操作し、第１のセレ
クタ２５ａに操作指令信号３４ａとして供給する。

【００５５】また、第２の選択制御部３１ｂは、第２の
コンパレータ２４ｂから出力されるデータ選択信号２３
ｂを受けるが、制御装置１から送られてくる選択制御信
号３２の内容に従って前記データ選択信号２３ｂを操作
し、第２のセレクタ２５ｂに操作指令信号３４ｂとして
供給する。従って、第２の選択制御部３１ｂは、第１の
選択制御部３１ａの情報を得ることにより、構造を簡略
化することができる。

【００５６】次に、図９は請求項５に係わるデータ処理
装置の一実施例を示す図であって、図１の比較選択部５
₁ ，５₂ ，…にそれぞれトグル制御部４１₁ ，４１₂ ，
…を個別に接続した構成である。このトグル制御部例え
ば４１₁ は、制御装置１からブロードキャストバス２を
介してプロセッサ３₁ で受ける比較終了の選択制御信号
３２で固定値例えばＯＮ＝１のトグル信号４２を出力す
るが、制御装置１から比較開始および比較実行の選択制
御信号３２を受けたとき、データの大小比較方向イとは
逆の方向（図示矢印ロ方向）に順次移動する。ここで、
比較選択部５₁は、自身のプロセッサ３₁ の自データ７
を選択したデータ選択信号３３であるか否かをみ、自デ
ータ７を選択したときには下流側に隣接するプロセッサ
３₂ の処理データよりも選択設定値に合致していると判
断、つまり選択設定値に従って大きいデータか小さいデ
ータに属していると判断し、トグル信号４２を例えば別
の値であるＯＦＦ＝０に変換して出力する一方、自身の
プロセッサ３₁ にもその旨のデータ４３を送出する。こ
のような処理は全部のトグル制御部４１₁ ，４１₂，…
が一巡するまで続けられる。

【００５７】その結果、各プロセッサにおいては自身の
処理データの他に、自身の処理データが下流側プロセッ
サの処理データよりも選択設定値に合致していることが
把握される。そこで、比較終了後、制御装置１によりト
グル信号の変換されたプロセッサから処理データおよび
プロセッサ番号を吸い上げてソート処理を行えば、迅速
に最大値または最小値および最大値または最小値を持つ
プロセッサを判定することができる。なお、制御装置１
からデータを吸い上げるようにしたが、例えばトグル信
号を変換したプロセッサから順次制御装置１側に自発的
にデータを伝送する方法であってもよい。

【００５８】図１０は請求項６に係わるデータ処理装置
の一実施例を示す図であって、図３のような複数のプロ
セッサの自データの大小比較を行う第１の比較選択部２
１および上流側リングバスデータ６と選択された自デー
タ７とを選択する第２の比較選択部２２にそれぞれ対応
するようにトグル制御部４１₁ ，４１₂ を設けた構成で
ある。

【００５９】この場合にもトグル制御部４１₁ ，４１
₂ ，…は、制御装置１から送られてくる比較終了の選択
制御信号３２を受けて固定値のトグル信号４２が設定さ
れ、比較開始および比較実行の選択制御信号３２を受け
てデータの大小比較方向とは逆方向に移動しながら第１
の比較選択部２１のデータ選択信号３３および第２の比
較選択部２２のデータ選択信号３３を見ながらプロセッ
サ３₁ ，３₂ の自データ７が選択されたときのみ、トグ
ル信号４２を可変操作出力し、かつ、その旨の信号４３
を該当プロセッサ３₁ ，３₂ に送出する。この場合にも
トグル制御に関し、一巡するまで行われる。

【００６０】図１１はトグル制御部４１₁ ，４１₂ ，…
の一具体例を示す図である。このトグル制御部例えば４
１₁ ，４１₂ は、制御装置１から送られてくる選択制御
信号３２と第１，第２の比較制御部２１，２２のデータ
選択信号３３とを受け、自対応のプロセッサ３₁ または
３₂ の自データ７が選択されたと判断したとき操作指令
信号を出力するコントローラ４１ａと、常時は固定値で
あるＯＮまたはＯＦＦのトグル信号４２を出力し、コン
トローラ４１ａから変換すべき操作指令信号を受けたと
きトグル信号４２をＯＦＦまたはＯＮに切り替えて出力
するゲート４１ｂからなっている。ゆえに、各プロセッ
サ３₁ ，３₂ ，…の自データ７が選択設定値に合致する
とき、そのプロセッサに属するトグル信号４２がゲート
４１ｂを境に変化し、かつ、その変化した旨の信号４３
が当該プロセッサに送られる。

【００６１】図１２は制御装置１から比較開始および比
較終了の選択制御信号３２をプロセッサに与えて全部の
プロセッサを第１群から第ｎ群まで分割し、トグル信号
４２の変化点の位置する最大値または最小値をもつプロ
セッサを明らかにできる。そこで、制御装置１は、ブロ
ードキャストバス２を通して最大値または最小値をもつ
プロセッサからのみデータを集計し、ソート処理をして
全体のプロセッサの中から最大値または最小値を求め
る。また、集計したデータの順位付けもできる。

【００６２】なお、ニューロコンピュータの適用に関
し、トグル処理機能をもった装置の場合には、各プロセ
ッサはニューロン素子となるが、これらニューロン素子
はトグル制御部によっ状態信号に変化がなければ出力状
態にならず、状態信号に変化があるときだけ出力状態と
なる。そこで、制御装置１から全ニューロン素子に対し
て一斉に出力せよといった指令を送出すると、出力状態
にあるニューロン素子のみが自分のもっているデータと
自身のプロセッサ番号を出力することにより、制御装置
１側で最大値または最小値と、当該データを持つプロセ
ッサ番号を判別できる。

【００６３】なお、制御装置１から集計するもでなく、
各群のプロセッサの中から最大値または最小値を持つプ
ロセッサから自発的に制御装置１に自身のプロセッサコ
ードとデータを伝送する方法であってもよい。その他、
本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような種々の効果を奏する。請求項１，２の発明によ
れば、各プロセッサごとまたは複数のプロセッサごとに
比較選択部により上流側リングバスデータと自身と対応
関係にあるプロセッサの処理データとを選択設定値に従
って大小比較を行い、順次所定方向に繰り返し実行して
いくので、複数のプロセッサがもつデータの最大値また
は最小値を高速度に求めることができる。

【００６５】次に、請求項３，４の発明については、制
御装置からバスを介して送られてくる比較開始，比較実
行，比較終了および比較なしの何れかの内容を有する選
択制御信号に基づいて比較選択部の選択処理動作を操作
するので、比較開始の選択制御信号を受けたプロセッサ
と前記比較終了の選択制御信号を受けたプロセッサとの
間に存在するプロセッサに分割してデータの大小比較を
行うことができる。つまり、複数のプロセッサを適宜に
分割することが可能であり、並列処理により処理時間の
短縮化を図ることができる。

【００６６】さらに、請求項５，６の発明は、データの
大小比較方向とは逆方向に移動しながら自身と対応関係
にある比較選択部によるデータの大小比較で選択設定値
に合致するとき、予め定めた固定値のトグル信号を別の
値に変換したトグル信号を出力し、かつ、対応するプロ
セッサに伝達するので、複数のプロセッサがもつデータ
の最大値または最小値を高速に求めることができ、また
制御装置はトグル信号に変化があったプロセッサからデ
ータを吸い上げることにより、その最大値または最小値
をもつプロセッサを容易に判別できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係わるデータ処理装置の一実施例を
示す構成図。

【図２】図１の比較選択部の具体例を示す図。

【図３】請求項２に係わるデータ処理装置の一実施例を
示す構成図。

【図４】図３の第１の比較選択部および第２の比較選択
部の具体例を示す図。

【図５】請求項３に係わるデータ処理装置の一実施例を
示す構成図。

【図６】図５の比較選択部と選択制御部との関係を示す
構成図。

【図７】請求項４に係わるデータ処理装置の一実施例を
示す構成図。

【図８】図７に示す装置の第１，２の比較選択部および
第１，２の選択制御部との関係を示す一具体例図。

【図９】請求項５に係わるデータ処理装置の一実施例を
示す構成図。

【図１０】請求項６に係わるデータ処理装置の一実施例
を示す構成図。

【図１１】図９および図１０に示すトグル制御部の具体
例を示す構成図。

【図１２】プロセッサを群分けするときの選択制御信号
とトグル信号との関係を示す説明図。

【符号の説明】

１…制御装置、３₁ ，３₂ ，… …プロセッサ、４…リ
ングバス、５₁ ，５₂… …比較選択部、６…上流側リ
ングバスデータ、７…自データ（処理データ）、８…比
較結果データ、２１…第１の比較選択部、２２…第２の
比較選択部、３１₁ ，３１₂ ，… …選択制御部、３１
ａ…第１の選択制御部、３１ｂ…第２の選択制御部、３
２…選択制御信号、３３…データ選択信号、３４…操作
指令信号、４１₁ ，４１₂ … …トグル制御部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御装置にバスを介して複数のプロセッ
   サが接続され、互いに隣接するプロセッサどうしがリン
   グバスで接続され、各プロセッサのもつ最大値または最
   小値を求めるデータ処理装置において、 各プロセッサにそれぞれ接続され、上流側プロセッサか
   ら前記リングバスを介して送られてくる上流側リングバ
   スデータと自身と対応関係にあるプロセッサの処理デー
   タとを予め設定された選択設定値に従って大小比較を行
   って選択し、その選択データを前記リングバスを介して
   下流側プロセッサに送出する比較選択部を設けたことを
   特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 制御装置にバスを介して複数のプロセッ
   サが接続され、互いに隣接するプロセッサどうしがリン
   グバスで接続され、各プロセッサのもつ最大値または最
   小値を求めるデータ処理装置において、 隣接する複数のプロセッサの処理データを予め設定され
   た選択設定値に従って大小比較を行って選択する第１の
   比較選択部と、上流側プロセッサから前記リングバスを
   通して送られてくる上流側リングバスデータと前記第１
   の比較選択部の選択データとを予め設定された選択設定
   値に従って大小比較を行って選択し、その選択データを
   リングバスを介して下流側プロセッサに送出する第２の
   比較選択部とを設けたことを特徴とするデータ処理装
   置。
3. 【請求項３】 制御装置にバスを介して複数のプロセッ
   サが接続され、互いに隣接するプロセッサどうしがリン
   グバスで接続され、各プロセッサのもつ最大値または最
   小値を求めるデータ処理装置において、 各プロセッサにそれぞれ接続され、上流側プロセッサか
   ら前記リングバスを介して送られてくる上流側リングバ
   スデータと自身と対応関係にあるプロセッサの処理デー
   タとを予め設定された選択設定値に従って大小比較を行
   って選択する比較選択部と、前記制御装置からバスを介
   して送られてくる比較開始，比較実行，比較終了および
   比較なしの何れかの内容を有する選択制御信号に基づい
   て前記比較選択部による選択処理動作を操作する選択制
   御部とを設け、 前記比較開始の選択制御信号を受けたプロセッサと前記
   比較終了の選択制御信号を受けたプロセッサとの間に存
   在する前記比較実行の選択制御信号を受けたプロセッサ
   相互間でデータの大小比較を行う分割方式により最大値
   または最小値を求めることを特徴とするデータ処理装
   置。
4. 【請求項４】 制御装置にバスを介して複数のプロセッ
   サが接続され、互いに隣接するプロセッサどうしがリン
   グバスで接続され、各プロセッサのもつ最大値または最
   小値を求めるデータ処理装置において、 隣接する複数のプロセッサの処理データを予め設定され
   た選択設定値に従って大小比較を行って選択する第１の
   比較選択部と、この第１の比較選択部に接続され、前記
   制御装置からバスを介して送られてくる比較開始，比較
   実行，比較終了および比較なしの何れかの内容を有する
   第１の選択制御信号に基づいて前記第１の比較選択部に
   よる選択処理動作を操作する第１の選択制御部と、前記
   上流側プロセッサから前記リングバスを通して送られて
   くる上流側リングバスデータと前記第１の比較選択部か
   ら出力される選択データとを予め設定された選択設定値
   に従って大小比較を行って選択する第２の比較選択部
   と、この第２の比較選択部に接続され、前記制御装置か
   らバスを介して送られてくる比較開始，比較実行，比較
   終了および比較なしの何れかの内容を有する第１の選択
   制御信号に基づいて前記第２の比較選択部による選択処
   理動作を操作する第２の選択制御部とを設けたことを特
   徴とするデータ処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のデータ処理装置におい
   て、 各比較選択部に接続され、前記制御装置からバスを介し
   て送られてくる選択制御信号の比較実行に基づいて前記
   データの大小比較方向とは逆方向に移動しながら対応関
   係にある前記比較選択部によるデータの大小比較で選択
   設定値に合致するとき、予め定めた固定値のトグル信号
   を別の値に変換したトグル信号を出力するトグル制御部
   を付加し、 この変換したトグル信号から最大値または最小値をもつ
   プロセッサを識別可能としたことを特徴とするデータ処
   理装置。
6. 【請求項６】 請求項２記載のデータ処理装置におい
   て、 前記第１の比較選択部に接続され、前記制御装置からバ
   スを介して送られてくる選択制御信号の比較実行に基づ
   いて対応関係にある前記第１の比較選択部によるデータ
   の大小比較で選択設定値に合致するとき、予め定めた固
   定値のトグル信号を別の値に変換したトグル信号を出力
   する第１のトグル制御部と、前記第２の比較選択部に接
   続され、前記制御装置からバスを介して送られてくる選
   択制御信号の比較実行に基づいて対応関係にある前記第
   ２の比較選択部によるデータの大小比較で選択設定値に
   合致するとき、予め定めた固定値のトグル信号を別の値
   に変換したトグル信号を出力する第２のトグル制御部と
   を付加し、 前記変換したトグル信号から最大値または最小値をもつ
   プロセッサを識別可能としたことを特徴とするデータ処
   理装置。