JPH0786864B2

JPH0786864B2 - 並列デ−タ処理装置

Info

Publication number: JPH0786864B2
Application number: JP62048214A
Authority: JP
Inventors: 隆志菅
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPS63214867A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は複数のデータ処理装置を同時に動作させて高
速にデータ処理を行う並列データ処理装置に関するもの
である。

［従来の技術］第４図乃至第６図は従来の並列データ処理装置を示す構
成図であり、各データ処理装置の相互間をすべて電気回
路により接続するために、第４図はバス結合、第５図は
多段スイッチング結合、第６図はクロスバースイッチ結
合の例である。各データ処理装置としては演算機能を持
つもの、記憶機能を持つもの、演算と記憶の両機能を持
つもの、入出力機能を持つものなどがあるが、ここでは
説明を簡単にするため、すべて均一なデータ処理装置と
して扱う。また、データ処理装置の数も、２台から数万
台以上のものまでありうるが、ここでは、４台の例で説
明する。

第４図はバス結合の例であり、第４図において、（１）
〜（４）はデータ処理装置、（５）はバス、（６）と
（７）はバス（５）の両端に設けた終端器である。本例
のバス結合では、すべて単一または数本のバスのみがあ
れば、各データ処理装置（１）〜（４）の相互間のデー
タ転送が可能であるが、同一時刻で使用できるのは、バ
ス当り、一つのデータ転送のみであるため、バスのデー
タ転送能力がシステム全体のデータ処理装置能力を制限
する場合が多い。また、各データ処理装置（１）〜
（４）のバス（５）へのアクセスが頻繁になった場合、
データ転送に干渉が生じ、通常のデータ転送以外に再送
用のデータ転送も加わるため、システム全体のデータ転
送能力が急激に低下するという問題点があった。

第５図は多段スイッチング結合の例であり、前記第４図
と同一部分には同一符号を付し、（８）は各データ処理
装置（１）〜（４）を結合する多段スイッチである。

この多段スイッチを用途に応じてスイッチングすること
により、各データ処理装置（１）〜（４）の相互間には
別個のデータ転送路が論理的に生じる。多段スイッチン
グの型としては、オメガネット、ｎキューブネットなど
数多くのものが存在するが、いずれも、かなりのハード
ウェアを必要とするという問題点があった。

第６図は、クロスバースイッチ結合の例を示すものであ
り、前記第４図と同一部分には同一符号を付し、（９）
はクロスバースイッチである。このクロスバースイッチ
（９）を制御することにより、各データ処理装置（１）
〜（４）は各々必要とする相手側のデータ処理装置と専
用のデータ転送路を持つことができる。このクロスバー
スイッチ結合方式は、論理的には、最も性能を高めるこ
とができるが、データ処理装置の数が増加した場合、ク
ロスバースイッチとデータ転送路の数が急激に増加する
ため、ハードウェア量が増加し、実現が困難な場合が多
いという問題点があった。

以上のように、電子回路によりデータ転送路を形成する
場合、バス結合方式は最もハードウェア量が少なくてす
むもののデータ転送能力が低く、クロスバースイッチ結
合方式はデータ転送能力が最も高いもののハードウェア
量が最も多くなる。また、多段スイッチング結合方式は
この両者の中間に位置するもので、いずれの方式も一長
一短がある。

［発明が解決しようとする問題点］従来の並列データ処理装置は以上のように構成されてい
るので、システムが必要とする最大限のデータ転送能力
を保持しつつ、かつ、ハードウェア量を少なく抑えるこ
とが困難であるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、並列データ処理装置が必要とする高速なデー
タ転送路を少ないハードウェア量で実現することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る波長データ処理装置は、各データ処理装
置相互間のデータ転送路に光混合器と光波長選択器を用
い、各データ処理装置からの要求に応じて、光混合器の
出力の波長を選択し、各データ処理装置相互間のデータ
転送を行うようにしたものである。

［作用］この発明におけるデータ処理装置は光混合器と光波長選
択器を用い、各データ処理装置からの要求に応じて、光
混合器の出力の波長を選択し、各データ処理装置相互間
のデータ転送を行うようにしたことにより、各データ処
理装置相互間のすべてのデータ転送路は、単一の光混合
器のみに集結され、データ処理装置の数が増加しても、
基本的には台数に比例して光波長選択器を増加させるだ
けでよく、ハードウェア量を少なく抑えることができる
とともに前記すべてのデータ処理装置相互間のデータ転
送路を個別に持ったことになり、システムが必要とする
最大限のデータ転送能力を保持させることを可能とす
る。

さらに、複数の光波長選択器に同一の波長を選択させる
ことにより、その複数の光波長選択器に対応したデータ
処理装置に対して同一のデータを一斉に送信すること、
すなわちいわゆるブロードキャストが可能となる。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、前記第４図と同一部分には同一符号を付
し、（10）は光混合器、（11）〜（14）は光波長選択器
を示す。（15）は各データ処理装置相互間のデータ経路
を制御する経路選択制御装置、（16）〜（19）は各々デ
ータ処理装置（１）〜（４）からの出力データ転送路、
（20）〜（23）は各々のデータ処理装置への入力データ
転送路、（24）は各データ処理装置（１）〜（４）から
の転送要求信号路、（25）は経路選択制御装置（15）か
ら出される波長選択指示信号路、（30）〜（33）は光混
合器（10）の入力側に設けた電気信号を光信号へ変換す
る電気・光変換器、（34）〜（37）は光混合器（10）の
出力側に設けた光信号を電気信号へ変換する光・電気変
換器である。

次に動作を説明する。まず、各データ処理装置（１）〜
（４）は、各々の処理中に他のデータ処理装置とデータ
の転送が必要となった場合、経路選択制御装置（15）に
転送要求信号路（24）を使った転送要求を出す。

この転送要求に対して、転送要求先のデータ処理装置の
状況を見て転送が可能状況であれば、光波長選択器（1
1）〜（14）のうち、必要なものに対してどのような波
長をとり込むか指示を与える。これによりデータ処理装
置間のデータ転送路が決定される。

その後、経路選択制御装置（15）はデータ転送が可能に
なったことを、転送要求信号路（24）を介して転送元と
転送先のデータ処理装置に通知し、この通知を受けてデ
ータ転送が開始される。

第２図はデータ転送経路を選択する原理を説明する光信
号データ転送部の構成図、第３図は接続可能となる論理
的接続形態図であり、この第２図と第３図を用いて経路
の選択方法について説明する。

出力データ転送路（16）〜（19）からの電気信号は、電
気・光変換器（30）〜（33）により光信号に変換され、
光混合器（10）に入る。この光混合気（10）の中で各々
の入力端子からの波長が異なる入力光は、それぞれ二点
鎖線（26）、一点鎖線（27）、破線（28）及び実線（2
9）で示されるような経路で発散して光波長選択器（1
1）〜（14）へ入る。すなわち、すべての異なる波長の
入力光は、光混合器（10）を通して、すべての光が混合
されて、各々の光波長選択器（11）〜（14）へ入る。

ここで、経路選択制御装置（15）からの指示に従って、
光波長選択器（11）〜（14）の異なる波長の入力光のう
ちいずれかが一つ選択される。各々の選択された光信号
は電気・光変換器（34）〜（37）を経由して電気信号に
変換され、入力データ転送路（20）〜（23）を通して各
データ処理装置（１）〜（４）へ転送される。

第３図は電気・光変換器（30）〜（33）の入力端と光・
電気変換器（34）〜（37）の出力端の間の有効な光信号
の経路の論理的な接続関係を示したものであり、第３図
（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）は各データ処理装置
間が１対１で結ばれている例であり、同図（ｅ），
（ｆ），（ｇ）及び（ｈ）はブロードキャストによるデ
ータ転送例である。

ブロードキャストを実現するには、光波長選択器（11）
〜（14）の複数に対して同一の波長を設定すればよい。
同図（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）は、全ての光波長
選択器（11）〜（14）対して、同一の波長が割り当てら
れた例であり、この場合は、全てのデータ処理装置に対
して同一のデータが送出される。原理的にはこの他あら
ゆるデータ転送路が可能であり、これらに同時にデータ
をのせることができる。

なお、上記実施例の並列データ処理装置は４台のデータ
処理装置の例を示したが、光混合器と光波長選択器の能
力に応じて何台でも拡張可能である。

また、上記実施例では光混合器への入力光をすべて異な
る波長としたが、ある入力のクループ単位に同一波長の
ものを使用する場合もある。

第２図では、２次元平面の光混合器を示しているが信号
数が増加した場合には、３次元立体的な構造にすること
により、小型化することができる。

また、第１図の例では、各データ処理装置からの要求に
より、経路選択制御装置が経路を選択しているが、集中
制御方式の並列データ処理装置ではシステム全体の制御
を行う制御装置がシステム全体の状況を調べ、最適な経
路選択スケジューリングを行うことができる。そして、
用途や処理内容が固定している場合には、それらに合わ
せたデータ転送経路を固定して使用する場合もある。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、データ転送路の部分
に光回路を使用するように構成したので、最大限のデー
タ転送能力を保持し、かつ、柔軟性と拡張性に富んだデ
ータ転送路を、少ないハードウェア量で構成できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による並列データ処理装置
を示す構成図、第２図はその並列データ処理装置のデー
タ転送経路を選択する原理を説明する光信号データ転送
部の構成図、第３図はこの発明により接続可能となる論
理的接続形態例を示す説明図、第４図，第５図及び第６
図は従来の並列データ処理装置による各データ処理装置
相互間の接続例を示すもので、第４図はバス結合図、第
５図は多段スイッチ結合図、第６図はクロスバースイッ
チ結合図である。図において、（１）〜（４）はデータ処理装置、（10）
は光混合器、（11）〜（14）は光波長選択器、（15）は
経路選択制御装置、（30）〜（33）は電気・光変換器、
（34）〜（37）は光・電気変換器である。なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のデータ処理装置を同時に動作させて
処理を行う並列データ処理装置において、前記各データ処理装置から出力された電気信号をそれぞ
れ光信号に変換する複数の電気・光変換器と、前記複数の電気・光変換器が出力する光を、複数の光入
力端子を介して入力し、混合した後、この混合光を出力
端子を介して出力する光混合器と、前記光混合器から出力される光の中から、必要な波長の
光だけを動的に選択する複数の光波長選択器と、前記各光波長選択器から出力された光信号をそれぞれ電
気信号に変換して前記各データ処理装置に入力する複数
の光・電気変換器と、前記各データ処理装置からの要求に応じて、前記各光波
長選択器が選択する波長をそれぞれ指示することにより
データの経路を制御する経路選択制御装置と、を具備したことを特徴とする並列データ処理装置。