JPS582975A - Controlling system for vector data processing device - Google Patents

Controlling system for vector data processing device

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JPS582975A
JPS582975A JP10013481A JP10013481A JPS582975A JP S582975 A JPS582975 A JP S582975A JP 10013481 A JP10013481 A JP 10013481A JP 10013481 A JP10013481 A JP 10013481A JP S582975 A JPS582975 A JP S582975A
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vector
register
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processing device
data processing
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宏 田村
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Fujitsu Ltd
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    • G06F15/76Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/80Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
    • G06F15/8053Vector processors

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Abstract

PURPOSE:To perform efficient operations to improve the processing speed, by controlling the clock of an operation pipeline part only when register numbers of a vector register, from which data is read out, and a vector register to which data is loaded coincide with each other. CONSTITUTION:Only when a register number 22 of a vector register, from which vector data is read out, storing vector data to be supplied to an operation pipeline part and a register number 21 of a vector register to which vector data is written by a load pipeline part coincide with each other as the result of comparison, the clock of this operation pipeline part is controlled, and clocks of other operation pipeline parts are not stopped.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ペタトル・a−ド命令とこれに続くベクトル
演算命令と會比較し、ベクトル演算命令が先行するベク
トル・ロード命令のベクトル・データ1w用する場合に
は、主記憶装置からロードされたエレメント数と演算の
ためにベク・トル・レジスタから読出されたエレメント
数と會比較し、両者の差が所定値である場合には当該ベ
クトル演算命令【実行する演算器のクロックを停止する
ようにしたベクトル・データ処理装置の制御方式に関す
る4のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention compares a petator a-do instruction with a vector operation instruction that follows it, and when the vector operation instruction uses the vector data 1w of the preceding vector load instruction, The number of elements loaded from the main memory is compared with the number of elements read from the vector register for the operation, and if the difference between the two is a predetermined value, the vector operation instruction [the execution unit Part 4 concerns a control method for a vector data processing device in which the clock of the vector data processor is stopped.

!1!1図ないし第4図は従来のベクトル・データ処理
装置を説明するものであって、第1図はベクトル・デー
タ処理装置の回路構成の1例を示す図。
! 1! FIG. 1 to FIG. 4 are for explaining a conventional vector data processing device, and FIG. 1 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the vector data processing device.

11E2図はベクトル・データ処理装置の機能ブロック
図、第3図と第4図はベクトル−データ処理装置におけ
るパイプライン演算を説明するタイムチャートである。
FIG. 11E2 is a functional block diagram of the vector data processing device, and FIGS. 3 and 4 are time charts illustrating pipeline operations in the vector data processing device.

111図において、1はアクセス制御回路、2は演算パ
イプライン制御回路、3と4はアライン回路(データ並
べ換え回路)、5はベクトル・レジスタ、6はパイプツ
イン演算器、7Fi演算の前処理回路、8は演−算回路
、9#i演算の後処理回路をそれぞれ示している。アク
セス制御回路lは記憶を制御するものである。アライン
回路3は、記憶制御装置から送られて米る主記憶装置の
アドレスに対応し次データ【ニレメン鼾対応に並べ換え
てベクトル拳レジスタに格納するものである。アライン
回路4は、ベクトル・レジスタから読出されたデータ管
主記憶装置のアドレスに対応して並べ換え記憶制御装置
へ送出するものである。ベクトル・レジスタsFi、例
えば8ウエイにインタリープされたメモリから構成され
てお91複数のエレメントからなる複数のベクトル・レ
ジスタが例えば#(パンクには8g&+−のベクトル−
エレメントが格納されている。パイプライン演算器6F
i。
In Figure 111, 1 is an access control circuit, 2 is an arithmetic pipeline control circuit, 3 and 4 are align circuits (data rearrangement circuits), 5 is a vector register, 6 is a pipe twin arithmetic unit, 7 is a preprocessing circuit for Fi arithmetic operations, Reference numeral 8 indicates an arithmetic circuit and 9#i arithmetic post-processing circuit. The access control circuit 1 controls storage. The align circuit 3 rearranges the next data corresponding to the address of the main memory sent from the storage control device and stores it in the vector register. The align circuit 4 rearranges and sends data to the storage control device in accordance with the address of the data pipe main storage device read from the vector register. A vector register sFi, for example, consists of an 8-way interleaved memory, and a plurality of vector registers each consisting of 91 elements, for example
Elements are stored. Pipeline operator 6F
i.

複数の例えば加算パイプライン部と乗算パイプライン部
とを有している0図には1個のペタトル・レジスタ5と
1個のパイプライン演算器6しか示されていないが、現
実のベクトル・データ処理装置は例えばアライン回路3
ないし4のデータ・バスに対応して4個のベクトル・レ
ジスタ5と4個のパイプライン演算器6を有している。
For example, the figure has a plurality of addition pipeline sections and multiplication pipeline sections.Only one petator register 5 and one pipeline arithmetic unit 6 are shown in the figure, but actual vector data The processing device is, for example, an align circuit 3.
It has four vector registers 5 and four pipeline arithmetic units 6 corresponding to four data buses.

すなわち4組の演算器により、4エレメントずつ高速に
演算処理されるものである。
That is, four sets of arithmetic units perform high-speed arithmetic processing on four elements at a time.

第2図は第1図のベクトル・データ処理装置の機能ブロ
ック図で6って、 10ないし13は加算パイプライン
部、14ないし17は乗算パイプライン部。
FIG. 2 is a functional block diagram of the vector data processing device shown in FIG. 1, in which 6 indicates an addition pipeline section, 10 to 13 indicate an addition pipeline section, and 14 to 17 indicate a multiplication pipeline section.

18はベクトル・レジスタ制御回路、19はVL計数制
御回路%加はデータ待ち検出回路、 21と22Fiベ
クトル轡レジスタ番号保持部、23t!VL針数制御回
路をそれぞれ示している。なお、太線は制御ラインを示
している。なお、VLとはベクトル−レングスの略でT
otJ、実行すべき演算のエレメント′を示すものであ
る。アクセス制御回路1は、VL計数制御回路19.デ
ータ待ち検出回路20、ベクトル−レジスタ番号保持1
121を有しており、指定され喪数のエレメントのメモ
リ・アクセスを制御する0演算パイプライン制御回路2
は、4個パイプライン演算器による指定され穴数のエレ
メントの演算音制御する。ベクトル・レジスタ制御回路
18ハ、ベクトル・レジスタ番号によりて4個のベクト
ル・レジスタ5Yr制御する。
18 is a vector register control circuit, 19 is a VL counting control circuit, % is a data wait detection circuit, 21 and 22 are a vector register number holding unit, and 23t! Each figure shows a VL stitch number control circuit. Note that the thick line indicates the control line. Note that VL is an abbreviation for vector length.
otJ indicates the element of the operation to be executed. The access control circuit 1 includes a VL counting control circuit 19. Data wait detection circuit 20, vector-register number holding 1
121, and controls memory access of a specified number of elements.
controls the operation sound of elements with a specified number of holes by four pipeline arithmetic units. Vector register control circuit 18c controls four vector registers 5Yr based on vector register numbers.

第3図はベクトル加算命令が実行される場合のタイ建ン
グ會説明する図である。ベクトル加算命令は。
FIG. 3 is a diagram illustrating the tie-building process when a vector addition instruction is executed. Vector addition instruction.

VA  VRt  V、Ra  VRsという形式含有
しているものである。最初のサイクル(#Oサイクル)
では、ベクトル・レジスタV&の#0エレメントが読出
されてレジスタR愈・にセットされ、#lサイタルでは
V Rsの#0エレメントがレジスタR,IK移される
と共にベクトル・レジスタV Raの#0エレメントが
レジスタRa1にセットされ、#2サイクルではV R
mの#0エレメントがレジスタItssに移され、#3
サイクルでtiVR,の#0エレメントが演算に必要な
前処理をされてレジスタR,,に移されると共に同様に
VRsの#0エレメントが前処理されてレジスタR■に
移され、#4サイクルではV Rmの#0エレメントと
v′R4の#0エレメントが演算回路8で加算されてレ
ジス) R4にセットされ、#5サイクルでは加算結果
が後処理されてレジスタRmKセットされ。
It contains the formats VA VRt V, Ra VRs. First cycle (#O cycle)
Then, the #0 element of the vector register V& is read and set in the register R, and at the #l site, the #0 element of the VRs is moved to registers R and IK, and the #0 element of the vector register VRa is set. It is set in register Ra1, and in #2 cycle V R
#0 element of m is moved to register Itss, #3
In cycle #0 element of tiVR, undergoes preprocessing necessary for the operation and is moved to register R,, and similarly, #0 element of VRs is preprocessed and transferred to register R, and in cycle #4, V #0 element of Rm and #0 element of v'R4 are added in the arithmetic circuit 8 and set in register R4, and in cycle #5, the addition result is post-processed and set in register RmK.

#6サイクルでは演算結果がレジスタ&に移され、次の
サイクルでベクトル・レジスタV RIK書込まtLル
。第4図はパイプライン的に処理サレルエレメント列の
演算の様子を説明するものである。
In cycle #6, the operation result is moved to register &, and in the next cycle, vector register VRIK is written. FIG. 4 is a diagram for explaining the state of calculation of a processed Salel element string in a pipeline manner.

ところで、ベクトル・ロード命令の実行においては、主
記憶アクセスの競合や自分自身のアクセスのぶりかp合
い、揮発性メモリの場合はり7レツシ為動作などで、そ
のタインングは不定で6も主記憶装置からベクトル加算
命令をベクトル・レジスタ制御回路し、そのベクトル・
データを用いて直ちに演算を行うことが可能であるが、
主記憶アクセスのタイ建ングは上述のように不定である
ので、従来技術ではロードが終了してから演算を開始す
る方法やデータが供給されなくなったら全てのパイプラ
イン演算器のクロックを停止する方法などが採用されて
いる。しかし、このような方法では処理速度を向上する
ことが出来ない。
By the way, when executing a vector load instruction, the timing is indeterminate due to conflicts in main memory accesses, inconsistencies in own accesses, and in the case of volatile memory, 7 retrieval operations. The vector register control circuit executes the vector addition instruction from
Although it is possible to perform calculations immediately using data,
Since the timing of main memory access is undefined as mentioned above, conventional techniques have been used to start calculations after loading is complete, or to stop the clocks of all pipeline calculation units when data is no longer supplied. etc. are being adopted. However, such a method cannot improve the processing speed.

本発明は、上記のような欠点を除去するものであって、
主記憶装置からロードされたベクトル・データを用いて
演算を実行する場合において、出来るだけ効率良く演算
を行い得るようになっ次べPトル・データ処理装置の制
御方式を提供するこ薯を目的としている。そしてそのた
め、本発明のベクトル・データ処理装置の制御方式は、
ベクトル・レジスタと、鋏ベクトル・レジスタの中のベ
クトル・データを使用してベクトル演算を行う複数種類
の演算パイプライン部と、主記憶装置から読出されたベ
クトル・データを上記ベクトル・レジスタKO−ドする
アクセス・パイプライン部とt備えるベクトル中データ
処理装置において、ベクトル・ロード命令で指定された
ロード先ベクトル争レジスタのレジスタ番号と後続する
ベクトル演算命令で指定される読出先ベクトル脅レジス
タのレジスタ番号とが一致した場合には%当蚊ベクトル
噂ロード命令の実行に基づいてロードされたエレメント
の数と当該ベクトル演算命令の実行のために読出された
エレメントの数の差會求め、この差が所定値以上のとき
Kは当該ベクトル・ロード命令と当該ベクトル演算命令
全並行して実行し、この差が所定値未満のときには当該
ベクトル演算命令の実行する演算パイプライン部のクロ
ック【第5図は本発明の1実施例のブロック図であって
、24はエレメント差検出回路、25はレジスタ番号−
散積出回路、26はクロック制御回路tそれぞれ示して
いる。なお1点線は新たに追加される信号線および制御
線tそれぞれ示している。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and
The purpose of this article is to provide a control method for a Ptor data processing device that allows operations to be performed as efficiently as possible when using vector data loaded from main memory. There is. Therefore, the control method of the vector data processing device of the present invention is as follows.
A vector register, a plurality of types of arithmetic pipeline units that perform vector operations using vector data in the scissor vector register, and a vector register KO-do for vector data read from the main memory. In a vector medium data processing device comprising an access pipeline section and a register number of a load destination vector conflict register specified by a vector load instruction and a register number of a read destination vector threat register specified by a subsequent vector operation instruction. If they match, the difference between the number of elements loaded based on the execution of the vector load instruction and the number of elements read out for the execution of the vector calculation instruction is calculated, and this difference is determined by a predetermined value. When the difference is less than a predetermined value, K executes the vector load instruction and the vector operation instruction in parallel, and when the difference is less than a predetermined value, the clock of the arithmetic pipeline section that executes the vector operation instruction 2 is a block diagram of one embodiment of the invention, 24 is an element difference detection circuit, 25 is a register number -
Reference numeral 26 indicates a clock control circuit t. Note that each dotted line indicates a newly added signal line and a control line t.

エレメント差検出回路24は、主記憶装置から4個のベ
クトル−レジスタ5にロードされたエレメント数の演算
のためにベクトル・レジスタから読んだエレメント数と
の差を求めるものである。このエレメント差検出回路2
4は、例えば通常の引算回路で構成される。レジスタ番
号−散積出回路25は、ベクトル・μmド命令で指定さ
れるベクトル・レジスタ番号と、これに絖〈ベクトル演
算命令で指定される読出ベクトル・データの格納されて
いるベクトル−レジスタのベクトル・レジスタ番号とt
比較し、一致を検出するものである。り四ツク制御回路
26は、エレメント差検出回路26がら回路26tf。
The element difference detection circuit 24 calculates the difference between the number of elements loaded from the main memory into the four vector registers 5 and the number of elements read from the vector register. This element difference detection circuit 2
4 is composed of, for example, a normal subtraction circuit. The register number-scattering product output circuit 25 calculates the vector register number specified by the vector/μm instruction and the vector containing the read vector data specified by the vector operation instruction - the vector of the register.・Register number and t
It compares and detects a match. The four-wheel control circuit 26 includes an element difference detection circuit 26 and a circuit 26tf.

(イ) エレメント差が1マシンのサイクル中で演算で
きるエレメント数(例えば4個)より小であること。
(b) The element difference is smaller than the number of elements (for example, 4) that can be calculated in one machine cycle.

(ロ) レジスタ番号が一致し九こと。(b) The register numbers must match.

(ハ) アクセス制御回路IKよる全エレメントのアク
セスが終了していないこと、 等の条件が全て整ったときに1王記憶装置からロードし
たベクトル・エレメントを使用して演算管実行している
当該演算バイグライン部のりUツクを停止する。その他
の場合には、ベクトル・ロード命令とベクトル演算命令
は並行して行われる01+関係のない他の演算回路も動
作することができる。
(c) When all the conditions such as access to all elements by the access control circuit IK have not been completed, the operation is executed by the arithmetic tube using the vector element loaded from the 1K storage device. Stop the big line section. In other cases, the vector load instruction and the vector operation instruction are executed in parallel.01+Other unrelated operation circuits can also operate.

以上の説明から明らかなように1本発明によれば、ロー
ド・パイプライン部と演算パイプツイン部とは独立に動
作可能で69、演算パイプラインときのみ、その演算パ
イプライン部のクロック・コントロールを行い、他の演
算パイプライン部のクロックを停止しないので、ベクト
ル・データ処理装置の性能が向上する。
As is clear from the above description, according to the present invention, the load pipeline section and the arithmetic pipe twin section can operate independently69, and the clock control of the arithmetic pipeline section is performed only when the arithmetic pipeline section is used. Since the clocks of other arithmetic pipeline units are not stopped, the performance of the vector data processing device is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第4図は従来のベクトル・データ処理装置
を説明するものであって、第1図はベクトル・データ処
理装置の回路構成の1例管示す図。 纂2図はベクトル・データ処理装置の機能ブロック図、
第3図と114図はベクトル・データ処理装置における
ぶイブライン演算を説明するタイムチャート1第5図は
本発明の1実施例のブロック図である。 1・・・アクセス制御回路、2・・・演算パイプライン
制御回路、3と4・・・7247回路(データ並べ換え
回路)5・・・ベタ1ル・レジスタ、6・・・パイプラ
イン演算器、7・・・前処理回路、8・・・演算回路、
9後処理回路、 10ないし13・・・加算パイf 5
’イン部、・・・デー−待ち検出口−121とn・・・
ベハル・レジスタ番号保持部、n・・・vL計数制御回
路、24・・・エレメント差検出回路、25・・・レジ
スタ番号−散積出回路、26・・・クロック制御回路。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 京 谷 四 部
1 to 4 explain a conventional vector data processing device, and FIG. 1 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the vector data processing device. Figure 2 is a functional block diagram of the vector data processing device.
FIGS. 3 and 114 are time charts illustrating the line operation in the vector data processing device. FIG. 5 is a block diagram of one embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Access control circuit, 2... Arithmetic pipeline control circuit, 3 and 4... 7247 circuit (data sorting circuit) 5... Beta 1 register, 6... Pipeline computing unit, 7... Preprocessing circuit, 8... Arithmetic circuit,
9 post-processing circuit, 10 to 13... addition pie f 5
'In part...day-waiting detection port-121 and n...
Behar register number holding section, n...vL counting control circuit, 24... Element difference detection circuit, 25... Register number-scattering output circuit, 26... Clock control circuit. Patent Applicant: Fujitsu Limited Representative Patent Attorney Yotsube Kyotani

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ベクトル・レジスタと、#ベクトル・レジスタの中のベ
クトル・データを使用してベクトル演算【行う複数種類
の演算パイプツイン部と、主記憶装置から読出されたベ
クトル・データを上、記ベクトルーレジスタKEN−ド
するアクセス拳パイプライン部とを備えるベクトル・デ
ータ処理装置において、ベクトル・冒−ド命令で指定さ
れたロード先ベクトル・レジスタのレジスタ番号と後続
するベクトル、演算命令で指定されゐ読出先ベクトル・
レジスタ、<7”スタ番号とが一致した場合には、当該
ペクト、ル・p−ド命令の実行に基づいてロードされた
エレメントの数と当該ベクトル演算命令の実行の象めに
読出され几エレメントの数の差を求め、この差が所定値
以上Oと自には蟲咳ベクトル・ロード命令と当該ベクト
ル演算命令を並行して実行し、この差が所定値未満のと
きに−#imt*ベクトル演算命令の実行する演算パイ
プライン部のクロック會停止する仁とt特徴とするベク
トル・データ処理装置の制御方式。
[Claims] A vector register and a pipe-twin unit that performs a plurality of types of calculations using vector data in the #vector register; In a vector data processing device equipped with an access pipeline unit that reads a vector register, the register number of the load destination vector register specified by a vector destruct instruction, the subsequent vector, and an arithmetic instruction are used. Specified read destination vector
If the register <7'' star number matches, the number of elements loaded based on the execution of the vector operation instruction and the number of elements read out based on the execution of the vector operation instruction are calculated. If this difference is greater than or equal to a predetermined value, the vector load instruction and the vector calculation instruction are executed in parallel, and when this difference is less than a predetermined value, -#imt*vector is calculated. A control method for a vector data processing device characterized by stopping a clock cycle of an arithmetic pipeline unit that executes arithmetic instructions.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58114274A (en) * 1981-12-28 1983-07-07 Hitachi Ltd Data processor
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