JPS60134359A - Parallel memory system for three-dimensional address space - Google Patents

Parallel memory system for three-dimensional address space

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JPS60134359A
JPS60134359A JP58241268A JP24126883A JPS60134359A JP S60134359 A JPS60134359 A JP S60134359A JP 58241268 A JP58241268 A JP 58241268A JP 24126883 A JP24126883 A JP 24126883A JP S60134359 A JPS60134359 A JP S60134359A
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JP
Japan
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address
bank
mode
memory
word
Prior art date
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Pending
Application number
JP58241268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Mizoguchi
正典 溝口
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS60134359A publication Critical patent/JPS60134359A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To shorten equivalently an access time per one word even if a memory element whose access time is slow is used, by reading out in parallel continuous 2K words along each axis shown by a three-dimensional logical address space. CONSTITUTION:Each line shows banks 0-3 of a memory bank, and each row is a physical address of a 4-bit portion in the bank. A number within in its drawing corresponds to a logical address. When each lower side 2-bit of logical addresses (p, y and x) is denoted as p1, p0, y1, y0, x1 and x0, respectively, the address assignment rule is bn={(a/4)+a}//4,ba=a/4, (a//4 is a surplus of the time when (a) has been divided by 4) when a bank number and a physical address of each bank are denoted as bn and ba, respectively, with respect to a=p1.2<5>+ p02<4>+y1.2<3>+y1.2<2>+x1.21+x02<0>, and as a result, as for four words continued in the three axes direction of the three-dimensional space, their bank numbers are different from each other, therefore, the access can be executed in parallel.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は情報処理装置におけるメモリシステムに関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a memory system in an information processing device.

画像処理等において、メモリに蓄積された処理対象の画
像情報をアクセスする場合、2次元の論理アドレス空間
を用いて画像内の対象領域の位置を示すことが一般に行
なわれている。さらに奥行き方向に対して、空間的距離
をとった3次元画像や、時間軸をとって時刻の異なる画
像を並べて動的変化を表現した3次元画像、波長軸をと
ってスペクトル分解表現した3次元画像等の、3次元構
造のデータをアクセスする処理があり、この場合3次元
の論理アドレスを使用すると都合がよい。
In image processing and the like, when accessing image information to be processed stored in a memory, a two-dimensional logical address space is generally used to indicate the position of a target area within the image. In addition, there are three-dimensional images with spatial distances in the depth direction, three-dimensional images that express dynamic changes by arranging images at different times along the time axis, and three-dimensional images that express spectral decomposition along the wavelength axis. There is processing for accessing data with a three-dimensional structure, such as images, and in this case it is convenient to use three-dimensional logical addresses.

前記3次元構造のデータは一般に3次元の配列A(工、
JSK)−(I、J%にはそれぞれ各座標軸方向の座標
値に対応)で表現される。データのアクセス順序のバタ
ンとしては各座標軸方向への連続アクセスで済む処理が
多く、例えば前記配列でJ、Kを固定して、■だけを1
ずつ加算しながら更新して順次アクセスする場合などが
代表的なものである。ところで演算処理部については、
パイプライン処理技術、並列処理技術等によって高速化
がなされるが、メモリアクセスに関しては、太容巌メモ
リを小型低価格化するために、高集積ではあるが低速の
メモリ素子を使用することも多く、何らかの方法によっ
てメモリシステムとしてのアクセスタイムの高速化が必
要となる。
The three-dimensional structured data is generally a three-dimensional array A (engineering,
JSK) - (I and J% each correspond to the coordinate value in each coordinate axis direction). As for the data access order, there are many processes that require continuous access in each coordinate axis direction.For example, J and K are fixed in the above array, and only
A typical example is when the information is accessed sequentially by updating the information while adding the information. By the way, regarding the arithmetic processing section,
Speed-up is achieved through pipeline processing technology, parallel processing technology, etc., but when it comes to memory access, highly integrated but low-speed memory elements are often used in order to make large-sized memory smaller and cheaper. Therefore, it is necessary to speed up the access time of the memory system by some method.

従来連続するアドレスをもつメモリバンクのアクセスを
高速化する手法として連続したn語を1ブロツクとした
ブロック単位でのアクセスを行ない、1語あたりのアク
セスタイムをl/nにする方式、もしくはメモリを独立
にアクセスできるNバンクに分けておきこれらを並列に
動作させるインターリーブ方式(情報処理ハンドブック
(オーム社)817ページ)、ナどが知られている。
Conventional methods for speeding up access to memory banks with consecutive addresses include accessing in block units, where n consecutive words constitute one block, and reducing the access time per word to l/n, or An interleaving method (Information Processing Handbook (Ohmsha), p. 817) in which N banks are divided into N banks that can be accessed independently and operated in parallel is known.

1次元配列を順次アクセスする場合には上記の2方法で
高速化が可能であるが、3次元の各次元方向への連続的
なアクセスを可能とするにはさらに何らかの工夫が必要
である。
When sequentially accessing a one-dimensional array, it is possible to speed up the process using the two methods described above, but in order to enable continuous access in each three-dimensional direction, some further measures are required.

2次元の論理アドレス空間を扱う場合には”Memor
y Systems for Image Proce
ssing″。
When dealing with two-dimensional logical address space, “Memor”
y Systems for Image Process
ssing''.

(IEEB TRANSAOTIONS ON OOM
PIJTBR8゜VOL、0−27、屋2、F’EB 
、 1978 、 PP113〜125)lこおいて、
2次元の行方向1cpxq語、もしくは列方向にpxq
語、もしくは行方向に9語と列方向lこ9語の矩形領域
内のpXq語、のどれか1つのモードで並列にアクセス
できるメモリシステムが提案されている。しかしながら
上記論文では2次′jr:s迄のメモリまでしか考慮さ
れておらす、3次元構造の扱(/署こ単純に拡張するこ
とはできない。
(IEEE TRANSAOTIONS ON OOM
PIJTBR8゜VOL, 0-27, Ya2, F'EB
, 1978, PP113-125)
2-dimensional 1 cp x q words in row direction or p x q words in column direction
A memory system has been proposed in which memory systems can be accessed in parallel in one of two modes: words, or pXq words in a rectangular area of nine words in the row direction and nine words in the column direction. However, in the above-mentioned paper, the treatment of three-dimensional structures (/sign) cannot be simply extended, since only memories up to the second-order 'jr:s' are considered.

本発明の目的は、3次元構造のデータの処理を行なうた
めの3次元の論理アドレス空間をもつメモリシステムt
こおいて、メモリアクセスの高速化のために3次元の各
軸方向の連α的なアクセスに関して実質的に1語あたり
のアクセスタイムを短縮したメモリシステムを提供する
ことζこある。
An object of the present invention is to provide a memory system t having a three-dimensional logical address space for processing data having a three-dimensional structure.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a memory system in which the access time per word is substantially shortened with respect to consecutive accesses in three-dimensional axis directions in order to speed up memory access.

本発明の構成は語編成型ランダムアクセスメモ1月こお
いて独立なアドレッノングにより動作しつる2に個のメ
モリバンクの各バンクで並列に2に語のデータの読み書
きを行なうメモリモジ、 −/I/3次元アドレス空間
(P、Y、X)に対するメモリアクセスのモードとして
、Pモード、Xモード、Xモードのうちの1つを選択す
るモードパラメータと、アクセスアドレス(+)、y、
X)(たたしp=(pn−□、”””+ pl*”””
、pl、po)、 y−(Ym−1+”””・Y + 
+”””、yl +Y o) 、X = (xl 1 
r”−”’ + X + + ””” + X t +
 X 0)、p、 +Y11X、は2進表示の1ビツト
を表わす)を入力し、前記モードパラメータに従って、
Pモードではpk−□+ p y−2+・・・・・−、
po、XモードではYk−1”Yk−2”四’、y0゜
XモードではX k−r r X h−21・・・・・
・、xoのいずれかを除いたアクセスアドレスに対応す
る1語を、前記1個のメモリバンクtこ排他的に対応づ
けるアドレスを生成するアドレス生成手段と、Al1 
WE! 2 k語のアドレスによる語順と2に個のメモ
リバンクのバンク番号順との対応をとってデータの入出
力を行なう語順変換手段と、を備えたことを特徴とする
3次元アドレス空1H]のための並列メモリシステムで
ある。
The structure of the present invention is a memory module that operates by independent addressing in a word-organized random access memory and reads and writes data of two words in parallel in each bank of two memory banks. A mode parameter for selecting one of P mode, X mode, and X mode as a memory access mode for the three-dimensional address space (P, Y,
X)
, pl, po), y-(Ym-1+”””・Y +
+”””, yl +Y o), X = (xl 1
r"-"' + X + + """ + X t +
X0), p, +Y11X, represents 1 bit in binary representation), and according to the mode parameters,
In P mode, pk-□+ p y-2+...-,
po, in X mode, Yk-1"Yk-2"4', in y0°X mode, X k-r r X h-21...
・Address generation means for generating an address that exclusively associates one word corresponding to an access address other than one of , xo with the one memory bank t;
WE! 2. A three-dimensional address space 1H characterized by comprising a word order conversion means for inputting and outputting data by making a correspondence between the word order according to the addresses of 2k words and the bank number order of 2k memory banks. is a parallel memory system for

以下具俸的実施例Qこついて図面を用いて説明する。な
お実施例では簡単のためメモリバンクの数を既定するハ
ードウェアパラメータkかに=2の場合で説明する。
A specific embodiment Q will be explained below with reference to the drawings. In the embodiment, for the sake of simplicity, a case will be described in which the hardware parameter k that defines the number of memory banks is equal to 2.

第1図は本発明の具体的実施例の構成を示すブロック図
である。103.104.105.106は独立Oこ動
作可能な4(2に、に=2)個のメモリユニットで、i
’lltζこメモリバンク0、メモリバンク1、メモリ
バンク2、メモリバンク3である。信号線1000は3
次元アドレスのモードパラメータでPモード、Xモード
、Xモードのうちのいずれか1つを選択する信号をアド
レス生成回路100に入力する。信号線1001は3次
元アドレス信号線であり、3次元空間の論理アドレス(
psyxx)、(ここにp=pn−1,・・・・・・+
p、1rp0)y =(ym−1゜−・・、y、、y、
)’、X =、 (x7’ 1 r ””” 、X 1
.X 、 ) )を前記アドレス生成回路100に入力
する。また書込動作時には信号線1002.10o3.
1004.1005によって4 (2に、に−=z)語
の書込データが書込データ語順変換回路101に入力さ
れる。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a specific embodiment of the present invention. 103.104.105.106 are 4 (2 = 2) memory units that can operate independently.
'lltζ These are memory bank 0, memory bank 1, memory bank 2, and memory bank 3. Signal line 1000 is 3
A signal for selecting one of P mode, The signal line 1001 is a three-dimensional address signal line, and is a three-dimensional address signal line (
psyxx), (here p=pn-1,...+
p, 1rp0)y = (ym-1゜-...,y,,y,
)', X =, (x7' 1 r """, X 1
.. X, )) is input to the address generation circuit 100. Also, during a write operation, the signal lines 1002.10o3.
1004 and 1005, 4 (2, -=z) words of write data are input to the write data word order conversion circuit 101.

アドレス生成回路100は各メモリバンクへ前記モード
パラメータによって選択されたモードにおけるメモリア
クセス用のアドレスを信号線1o13.1014.10
15.1016へ出力する。またアドレス生成回路10
0は書込データ語順変換回路1014こ苅して信号線1
002.1O03,101)4.1005から入力した
4語を各メモリバンクへの書込データ信号iIM101
7.1018.1019.1o2oへ出力する際の語順
変換信号を信号線1012 #こよって出力すると同時
ζこ、読出データ語順変換回路102Iこ刻しても各メ
モリバンクの読み出しデータ信号線1o21.1022
.1O23,1024から入力した4語データを信号線
1006.1007、] O08,1009ヘアドレス
値に従う語順に変換して出力させるための語順変換信号
を信号線1011へ出力する。
The address generation circuit 100 generates an address for memory access in the mode selected by the mode parameter to each memory bank on signal lines 1o13.1014.10.
15. Output to 1016. Also, the address generation circuit 10
0 is the write data word order conversion circuit 1014 and the signal line 1
002.1O03, 101) 4. Write data signal iIM101 to each memory bank with 4 words input from 1005
7.1018.1019.1o2o When the word order conversion signal is output to the signal line 1012#, the read data word order conversion circuit 102I is simultaneously outputted to the read data signal line 1o21.1022 of each memory bank.
.. A word order conversion signal is output to the signal line 1011 for converting the four-word data input from 1023, 1024 into the word order according to the address values of the signal lines 1006, 1007, and 008, 1009, and outputting the converted word order.

信号線1010からはメモリアクセスが書込であること
を示す信号を入力する、たたし、この信号がアクティブ
でなければ読出の状態とする。
A signal indicating that memory access is a write is input from the signal line 1010; however, if this signal is not active, the state is set to read.

次に、前記アドレス生成回路100と書込データ語順変
換回路1011読出テータ語順変換回路102の動作に
ついて詳細に説明する。
Next, the operations of the address generation circuit 100, write data word order conversion circuit 1011, and read data word order conversion circuit 102 will be described in detail.

第2図は3次元配列のデータ構造を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the data structure of a three-dimensional array.

紙面に対して横方向にX軸、縦方向?こP軸、奥行き方
向にP軸がとられている。この配列の要素は1語のデー
タであり、座標値(p=y。
The X axis is horizontal to the paper, and the vertical direction? The P-axis is taken in the depth direction. An element of this array is one word of data, and has a coordinate value (p=y.

X)で1語が指定される。第2図では、3つの軸方向に
対して連続する4語を一辺とする4×4×4語の小領域
で全空間を分割した様子を表現しているが、本発明では
前記4X4X4Mの小領域を単位として扱う。本発明ζ
こよれば、前記小領域において3つの軸方向へ連続する
4語を並列にアクセスするメモリシステムを得ることが
できる。
X) specifies one word. In Fig. 2, the entire space is divided into small areas of 4 x 4 x 4 words with each side consisting of 4 consecutive words in the three axis directions, but in the present invention, the 4 x 4 x 4 M small Treat the area as a unit. This invention ζ
Accordingly, it is possible to obtain a memory system that accesses four consecutive words in three axial directions in parallel in the small area.

第3図は前記小領域の6語に番号を割り当てたものであ
り、16進表示を用いている。図においてf) 0+ 
p 1 + p 2 r p 3は第2図におけるP軸
方向への断面を示しており、4×4語のブレーンが奥行
き方向ζこ並んでいるものと見る。前記番号は16進2
桁で表現されているが、突質6ビ、トの情報であり、下
位側から2ビツト毎に順に:X、、YSPのアドレスの
下位側2ビツトζこ相尚する。本発明によって連続的に
アクセス可能となる4語は前記番号を用いると次のよう
なものである。以下では特別に示さないかぎり数字は1
6進数とする。
FIG. 3 shows numbers assigned to the six words of the small area, using hexadecimal representation. In the figure f) 0+
p 1 + p 2 r p 3 shows a cross section in the P-axis direction in FIG. 2, and it is assumed that 4×4 word branes are lined up in the depth direction ζ. The said number is hexadecimal 2
Although it is expressed in digits, it is essentially 6 bits of information, starting from the lowest two bits in order: X, , the lowest two bits of the YSP address. Using the above numbers, the four words that can be accessed sequentially according to the present invention are as follows. In the following, numbers are 1 unless otherwise specified.
Use hexadecimal number.

(1) Xモード; IxlO+Jx4 、lX10+
JX4+l 。
(1) X mode; IxlO+Jx4, lX10+
JX4+l.

IxlO+Jx4+2 、lX10+JX4+3 。IxlO+Jx4+2, lX10+JX4+3.

(ただしI=0.1,2,3. J=0.1,2.3 
)(1)式4式% (ただしI=O,1,2,3,J=O,1,2,3)(
2)式(3)Pモード; 4xI+J 、10+4xI
+J 。
(However, I=0.1, 2, 3. J=0.1, 2.3
) (1) Formula 4 formula % (where I=O, 1, 2, 3, J=O, 1, 2, 3) (
2) Formula (3) P mode; 4xI+J, 10+4xI
+J.

20+4xIxJ 、30+4Xl+J 。20+4xIxJ, 30+4Xl+J.

(ただしI=0.1,2,3. 、T−0,1,2,3
) (3)式目時に4 (2に、に=2)語をアクセス
するためζこは、4つの独立にアドレスを指定できるメ
モリバンクを用いることが考えられる。しかし、前記3
つのモードのどのモードにおいても、指定された(p。
(However, I=0.1,2,3., T-0,1,2,3
) (3) In order to access 4 (2=2) words, it is conceivable to use four memory banks that can be independently addressed. However, the above 3
In any of the two modes, the specified (p.

y、x)アドレスの語をアクセス可能とするには、各メ
モリバンクへのアドレス割当に工夫を要する。
In order to make the address words (y,

第4図は本発明で採用した各メモリバンク【・こ対する
アドレスの割当を示す図である。各行はメモリバンクの
バンク0.バンクl、バンク2.バンク3を示しており
、各列はバンクにおける4ビツト分の物理アドレス(1
6進で0がらFまで)である。同図内に書かれている番
号が第3図の前記番号即ち論理アドレスlこ対応してい
る。第4図におけるアドレス割当規則を数式表現すると
次のように示すこ♂ができる。論理アドレス(p、y、
x)の各下位側2ビツトをpl、po+Y1+Vo+X
1+χ0とすると、 a=p、・25+p024+y1・23+y1◆22+
x1−21十Xo2 (4)式 に対して、バンク番号をす、l 各バンクの物理アドレ
スをす、とすれば b −((a/4)+a)/4 (5)式b =a/4
 (6)式 (ここにa/4 + a// 4 はaを4で除算した
時の商と剰余を示している。) 前記割当規則によって、3次元空間の3軸方向に連続す
る4語はそれぞれバンク番号が異なるので並列にアクセ
ス可能となる。
FIG. 4 is a diagram showing the assignment of addresses to each memory bank employed in the present invention. Each row is bank 0 of the memory bank. Bank 1, Bank 2. Bank 3 is shown, and each column represents a 4-bit physical address (1
(0 to F in hexadecimal). The numbers written in the figure correspond to the numbers in FIG. 3, that is, the logical addresses. The address assignment rule in FIG. 4 can be expressed mathematically as follows. Logical address (p, y,
x), pl, po+Y1+Vo+X
1+χ0, a=p, ・25+p024+y1・23+y1◆22+
x1-210Xo2 For equation (4), let the bank number be, l, and the physical address of each bank, then b - ((a/4)+a)/4 (5) equation b = a/ 4
Equation (6) (here, a/4 + a// 4 indicates the quotient and remainder when a is divided by 4.) According to the above assignment rule, four consecutive words in the three axes of the three-dimensional space Since they have different bank numbers, they can be accessed in parallel.

第5図は前記アドレス生成回路に好適な一実施例の具俸
的構成を示すブロック図である。ここでは第2図の説明
で述べた4X4X4語の小領域の4語連続だけを取り扱
うので、論理アドレスの各軸に対応する下位側2ビツト
からなる6ビツトの値、即ち前記(4)式の値を入力し
、(5)式で得られるバンク番号のメモリバンクへ(6
)式で与えられる物理アドレス値を出力する機能だけを
取り出しである。第5図において信号線2003.20
04.2005はそれぞれP、Y、X方向の下位側2ビ
ツトのアドレス信号入力であり、ゼロサシレス回路20
0.201.202へそれぞれ入力される。信号a 2
006.2001.2002 はP、Y、Xのモード選
択を行なうモードパラメータ久方であり、3木のうちの
1本のみがアクティブになる。韮た前記モードパラメー
タ信号は′f!rlIllcこ対応′fるゼロサプレス
回路200 、201.202へ入力されており、アク
ティブなモードに対する2ビツトのアドレス値はゼロサ
プレスされる。例えばXモードであれば信号線2005
からのX方向の下位2ビツトアドレスが、Xモードの信
号線2002の信号によってゼロザブレス回路202で
ゼロlこされて信号線2008へ出力される。同様にX
モードのときは信号線2007 fこY方向の下位2ビ
ツトアドレスがゼロサプレスされて出力され、Pモード
のときは信号i* 2006へP方向の下位2ビツトア
ドレスがゼロサプレスされて出力ざ7しる。なおゼロサ
プレス[g回路200 、201.202において、対
応しないモードでは入力した2ビツトアドレス値かそ0
.r Rま出力される。7JLI ’lI−dg203
.204は2ビツトの加算器である。加′J#、器20
3は信号線2007.2008 がら入力す62ビツト
アドレスの加算結果を信号線2009へ出力し、加算器
204は前記加算結果に信号12006の2ビツトアド
レスを加算し、信号線2010 に出力する、なおこの
値を以下では便宜上1恭数」と呼ぶ。前記信号線201
0の信号はテーブルメモIJ(ROM)、205へ入力
され46号線2011.2O12,2013,2014
の各信号を読み出す。チーフルメモjバR,OM)20
5の内容は第6図に示すようなもので、几。、R□。
FIG. 5 is a block diagram showing the specific configuration of an embodiment suitable for the address generation circuit. Since we are dealing here with only four consecutive words in the 4X4X4 word small area mentioned in the explanation of Figure 2, we will use the 6-bit value consisting of the lower 2 bits corresponding to each axis of the logical address, that is, the 6-bit value in equation (4) above. Enter the value and move it to the memory bank with the bank number obtained by formula (5) (6
) only the function that outputs the physical address value given by the formula is extracted. In Figure 5, the signal line 2003.20
04 and 2005 are address signal inputs of the lower two bits in the P, Y, and X directions, respectively, and the zero-successless circuit 20
0.201.202 respectively. signal a 2
006.2001.2002 is a mode parameter for selecting the mode of P, Y, and X, and only one of the three trees becomes active. The mode parameter signal is 'f! rlIllc is input to corresponding zero suppress circuits 200, 201, and 202, and the 2-bit address value for the active mode is zero suppressed. For example, in X mode, signal line 2005
The lower 2-bit address in the X direction from 1 is zeroed by the zero-the-breath circuit 202 by the signal on the X mode signal line 2002 and output to the signal line 2008. Similarly X
In the mode, the lower two bits of the address in the Y direction are suppressed with zeros and outputted from the signal line 2007f, and in the P mode, the lower two bits of the address in the P direction are suppressed with zeros and outputted to the signal i* 2006. Note that zero suppression [g circuits 200, 201, and 202, in modes that do not support the input 2-bit address value or 0
.. r R is output. 7JLI'lI-dg203
.. 204 is a 2-bit adder. KA'J#, vessel 20
3 outputs the addition result of the 62-bit address input through the signal lines 2007 and 2008 to the signal line 2009, and the adder 204 adds the 2-bit address of the signal 12006 to the addition result and outputs it to the signal line 2010. For convenience, this value will be referred to as ``one number'' hereinafter. The signal line 201
The 0 signal is input to the table memo IJ (ROM) 205 and routed to line 46 2011.2O12, 2013, 2014
Read out each signal. Chiful Memo J Bar R, OM) 20
The contents of 5 are as shown in Figure 6. , R□.

R2,I(3の各出力が4つのメモリバンクに対する物
理アドレスの−t11Sとなる。ここでメモリバンクの
パンク&号01こ着目して物理アドレスの生成について
散、す〕する。前記テーブルメモリ205からのfg号
線20141こよるアドレス値はマルチプレクサl!−
1路206のうちバンク番号0用のマルチプレクサ21
0.211の両方に入力される。−万マルチブレクザ2
10 i・こは信号& 2003によりPアドレスの下
位2ビツトも入力されており、マルチプレクサ211ζ
こは信号線2004によりYアドレスの下位2ヒツトも
人力されている。前記マルチプレクサ210.211の
セレクト信号は信号腕2000.2001のモードパラ
メータ信号である。Pモードでは信号線2000がアク
ティブとなり、マルチプレクサ210の出力信号線20
21には信号線2014側の入力値が出力され、それ以
外のモードでは信号線2003側が選択される。同様に
マルチプレクサ211ではXモードのときだけ信号線2
014側が選択されて信号線2022へ出力される。他
のバンクに対する物理アドレスも同様な処理が行なわれ
信号線2015〜2020へ出力される。信号線200
3.2004.2005の各軸方向の下位2ビツトアド
レスをp/。
Each output of R2, I (3 becomes -t11S of the physical address for the four memory banks.Here, we will focus on the memory bank puncture & number 01 and explain the generation of the physical address.) The table memory 205 The address value derived from fg line 20141 is multiplexer l!-
Multiplexer 21 for bank number 0 of 1 path 206
0.211. -10,000 Multibrexa 2
The lower 2 bits of the P address are also input by the signal &2003, and the multiplexer 211ζ
Here, the lower two hits of the Y address are also input manually via the signal line 2004. The select signal of said multiplexer 210.211 is the mode parameter signal of signal arm 2000.2001. In P mode, the signal line 2000 becomes active, and the output signal line 20 of the multiplexer 210
21, the input value on the signal line 2014 side is output, and in other modes, the signal line 2003 side is selected. Similarly, in the multiplexer 211, signal line 2 is used only in the X mode.
The 014 side is selected and output to the signal line 2022. Similar processing is performed on physical addresses for other banks and output to signal lines 2015-2020. signal line 200
3. The lower 2-bit address in each axis direction of 2004 and 2005 is p/.

y / 、 x /として、バンク番号iに対するテー
ブルメモリ出力をr、とすれば、バンク番号iのメモリ
バンクに対する物理アドレスの4ビツトは次のような組
み合せになる。
y/, x/, and if the table memory output for bank number i is r, then the 4 bits of the physical address for the memory bank of bank number i are the following combinations.

Xモードにおいて p / y / YXモードおいて p/ r Pモードにおいて r 、 y / これは(1)式、(2)式、(3)式を満足している。In X mode p / y / In YX mode p/r In P mode r, y/ This satisfies equations (1), (2), and (3).

第7図はメモリバンク査号順と入力した4請テータの論
理アドレス順との対応をとるための語順変換回路の一具
体的構成例を示すブロック図である。4語の入力データ
は信号線3000.3001.3002.3003から
入力される。信号線3004へは前記第5図のテーブル
メモリ205の参照に用いた前記基数が語単位のシフト
信号として入力される。
FIG. 7 is a block diagram showing a specific example of the configuration of a word order converting circuit for making correspondence between the memory bank scan code order and the logical address order of input 4-order data. Four words of input data are input from signal lines 3000.3001.3002.3003. The radix used for referencing the table memory 205 in FIG. 5 is input to the signal line 3004 as a word-by-word shift signal.

マルチプレクサ300は1語シフトを行うためのもので
あり、その出力は信号線3005.3006.3007
.30081こ出力されて、2語シフト用のマルチプレ
クサ301に入力され、その結果が信号線3009.3
010.3011.3012へ出力される。
The multiplexer 300 is for one word shift, and its output is connected to signal lines 3005.3006.3007.
.. 30081 is output and input to the multiplexer 301 for two-word shift, and the result is sent to the signal line 3009.3.
Output to 010.3011.3012.

前記基数とシフト数の関係を第3図と第4図を用いて説
明する。並列アクセスする4語のうち第3図のP ブレ
ーン内ζこある語の位置がM行、N列であれば、そのと
きの基数はCM十N)/4である。例えばPモードで第
3図のP0プレーンの05、p、ブレーンの15、p2
プレーンの25、p3プレーンの35、の4語をアクセ
スする場合、基数はp0ブレーンの05が第1行、第1
列なので2である。このとき第4図における、前記論理
アドレスをもつメモリは順にバンク番号bn1物理アド
レスb11のペア(bn、ba) として、(2,1)
The relationship between the base number and the shift number will be explained using FIGS. 3 and 4. If, among the four words to be accessed in parallel, a word ζ in the P-brane in FIG. 3 is located in M row and N column, then the base number is CM+N)/4. For example, in P mode, 05, p of the P0 plane in Figure 3, 15, p2 of the brane
When accessing four words, 25 in the plane and 35 in the p3 plane, the base number is 05 in the p0 plane, in the first row,
Since it is a column, it is 2. At this time, in FIG. 4, the memory having the logical address is set as a pair (bn, ba) of bank number bn1 physical address b11 in order (2, 1).
.

(3,5)、(0,9)、(1,b)である。つまりバ
ンク番号が基数から始まるO、 1.2.3のサイクル
省号に対して、語順の対応は語単位でのローティトシフ
トを前記基数分だけ行なえばよい。たたし、以上の語順
変換において書込と読出ではローティトシフトの方向が
逆になるが、前記第7図における信号線3000.30
01.3O02,3003と信号線3009.3010
.3011.3012の順序を逆ζこすることにより、
書込データ語順変換回路と読出データ語順変換回路との
どちらをも構成することができる。
(3,5), (0,9), (1,b). In other words, for the cycle number of O, 1.2.3, where the bank number starts from the radix, word order correspondence can be achieved by performing a rotation shift on a word-by-word basis by the amount of the radix. However, in the above word order conversion, the direction of rotation shift is reversed between writing and reading, but the signal line 3000.30 in FIG.
01.3O02, 3003 and signal line 3009.3010
.. By inverting the order of 3011.3012,
Both a write data word order conversion circuit and a read data word order conversion circuit can be configured.

本発明によれば3次元論理アドレス空間で示される各軸
に沿った連続した1語を並列に読み出すことができる。
According to the present invention, one continuous word along each axis shown in a three-dimensional logical address space can be read out in parallel.

従ってアクセスタイムの遅いメモリ素子を用いても等測
的に一語あたりのアクセスタイムが短かくなるので、高
速処理システムに好適なメモリシステムを構成すること
ができる。
Therefore, even if a memory element with a slow access time is used, the access time per word is isometrically shortened, so that a memory system suitable for a high-speed processing system can be configured.

丈だ演算処理部が高速化された場合Oこメモリアクセス
タイムを高速化するのにも有効である。
This is also effective in speeding up memory access time when a long arithmetic processing unit is sped up.

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

第1図は本発明の具体的実施例を示す構成ブロック図、
第2図は本発明で扱う3次元論理アドレス空間を説明す
るための図、第3図は具体的実施例で扱う4X4X4語
小領域を示す図、第4図は前記小領域内の6語に対する
メモリバンクのバンク番号と物理アドレスの関係を示す
図、第5図はアドレス生成回路の具体的実施例を示すブ
ロック図、第6図は前記アドレス生成回路で使用される
テーブルメモリの内容を示している図、第7図は書込デ
ータ語順変換回路と読出デーク語順俊換回路の具体的実
施例を示すブロック図である。 図において、100はアドレス生成回路、101.10
2は書込データ語順変換回路および読出データ語順変換
回路、103.104.1()5.106はメモリバン
ク、200.201.202はゼロサプレス回路、20
3.204は加算器、205はテーブルメモリ、210
.211はマルチプレクサ、206はメモリバンク毎に
用意されたマルチプレクサ、300.301は4語分の
マルチプレクサ、1000〜1024.2000〜20
22.3000〜3012は信号線を示す。 第1図 第2図 雨 3 図 1% $4図 第5区 第4図 第7図
FIG. 1 is a configuration block diagram showing a specific embodiment of the present invention;
Figure 2 is a diagram for explaining the three-dimensional logical address space handled by the present invention, Figure 3 is a diagram showing a 4X4X4 word small area handled in a specific embodiment, and Figure 4 is a diagram for explaining the 6 words in the small area. FIG. 5 is a block diagram showing a specific embodiment of the address generation circuit. FIG. 6 is a diagram showing the contents of the table memory used in the address generation circuit. FIG. 7 is a block diagram showing a specific embodiment of a write data word order conversion circuit and a read data word order conversion circuit. In the figure, 100 is an address generation circuit, 101.10
2 is a write data word order conversion circuit and a read data word order conversion circuit, 103.104.1()5.106 is a memory bank, 200.201.202 is a zero suppression circuit, 20
3. 204 is an adder, 205 is a table memory, 210
.. 211 is a multiplexer, 206 is a multiplexer prepared for each memory bank, 300.301 is a multiplexer for 4 words, 1000 to 1024. 2000 to 20
22. 3000 to 3012 indicate signal lines. Figure 1 Figure 2 Rain 3 Figure 1% $4 Figure 5 Ward 4 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 語編成型ランダムアクセスメモ1月こおいて、独立なア
ドレッシングにより動作しつる2に個のメモリバンクの
各バンクで並列に2に語のデータの読み臀きを行なうメ
モリモジュールを備え、3次元アドレス空間(P、Y、
X)に対するメモリアクセスのモードとしてPモード、
イモード、Xモードのうちの1つを選択するモードパラ
メータをアクセスアドレス(1)、y、X)(ただしp
=(px−1、、−1,、pi 、==−2pl 、 
I)0)、y=(yIT、−0゜°°゛°°“+y、、
−+y 1.yo)、x−(xJ 1 r’°”” 、
 x 、。 ”””+X1.X0) 、pl+Yi 、xlは2進表
示の1ビツトを表わす)を入力し、前記モードパラメー
タζこ従って、Pモードではpk−1、pk−2、・・
・・・・+1)o。 Yモードではy、−1,Yk−2,・・・・・・、y、
Xモード0) )’ モIJ バンクに排他的に対応づ
けるアドレスを生成するアドレス生成手段と、前記2に
語のアドレスによる語順と2に個のメモリバンクのバン
ク番号順との対応をとってデータの入出力を行なう語順
変換手段き、を備えたことを特徴とする3次元アドレス
空間のための並列メモリンステム。
[Claims] A word-organized random access memory module which operates by independent addressing and reads two words of data in parallel in each bank of two memory banks. with a three-dimensional address space (P, Y,
P mode as the memory access mode for X),
Set the mode parameter for selecting one of the current mode and X mode to the access address (1), y,
=(px-1,,-1,,pi,==-2pl,
I) 0), y=(yIT, -0゜°°゛°°“+y,,
-+y 1. yo), x-(xJ 1 r'°"",
x. ""+X1.
...+1) o. In Y mode, y, -1, Yk-2, ..., y,
X mode 0))'MoIJ Address generation means that generates an address that is exclusively associated with a bank, and data that corresponds to the word order according to the word address in 2. and the bank number order of the memory banks in 2. 1. A parallel memory system for a three-dimensional address space, comprising: word order conversion means for performing input/output.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7313645B2 (en) 2004-04-16 2007-12-25 Sony Corporation Processor to reduce data rearrangement instructions for matrices in multiple memory banks

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59197944A (en) * 1983-04-22 1984-11-09 Fujitsu Ltd N-dimensional image memory system

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