JPS63257052A - マルチプロセツサシステム - Google Patents

マルチプロセツサシステム

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JPS63257052A
JPS63257052A JP62090741A JP9074187A JPS63257052A JP S63257052 A JPS63257052 A JP S63257052A JP 62090741 A JP62090741 A JP 62090741A JP 9074187 A JP9074187 A JP 9074187A JP S63257052 A JPS63257052 A JP S63257052A
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JP
Japan
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processor
byte
coupling device
ports
processors
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JP62090741A
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Inventor
Yoshinao Masuda
益田 嘉直
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • G06F15/173Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake
    • G06F15/17356Indirect interconnection networks
    • G06F15/17368Indirect interconnection networks non hierarchical topologies

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速のデータ転送交換機能を有するプロセ
ッサ結合装置によってローカルメモリを持ったプロセッ
サが多数個結合され、大量データを並列に高速処理する
マルチプロセッサシステムに関するものである。
〔従来の技術〕
従来から、ローカルメモリを持つプロセッサを多数個結
合して構成するマルチプロセッサシステムについては各
種の結合形態が提案されているが、主なものとしてはハ
ス結合型とクロスバ−スイッチ結合型とが知られている
上記ハス結合型は、複数本のデータ並びに制御線から成
るバスによってローカルメモリを持つプロセッサを複数
個結合する形態であるが、通常、複数のプロセッサは並
列入出力リンク又は通信リンクを介して結合され、プロ
セッサ間の通信は入出力命令で実現される。ところが、
このようなハス結合型は、情報の転送には入出力操作が
必要であり、また、経済的ではあるがプロセッサ数が増
えるにつれて情報の転送レ−1−が低下するという問題
点があるので、比較的小規模なマルチプロセッサシステ
ムにしか使用されていない。
一方、上記クロスバ−スイッチ結合型の従来例としては
、第5図に示されるような京都大学のへDE’NAコン
ピュ」り(T−Nogi、  ” TIIE ADIl
iNACOMPIITERn、Internation
al  Symposium  on  Applie
dMat)+ematics and Informa
tion 5cience 、 Kyot。
University、 1982)が知られている。
第5図において、51及び52はX方向及びY方向にそ
れぞれ配置されたローカルメモリMを持ったプロセッサ
Pであり、任意のプロセッサ間でデータ交換ができるよ
うにNxMのマトリクス状にバッファメモリ53が設け
られている。ところが、このような結合形態では、例え
ばX方向の複数のプロセッサ51がY方向の同一のプロ
セッサ52にデータを転送しようとした時に、その中か
ら1台のプロセッサを選択するいわゆる経路選択の制御
回路及びバッファメモリ53が必要とされ、プロセッサ
数が増えるにつれてその制御回路が複雑化するとともに
、バッファメモリ53の容量が多量に必要となり、経済
性に問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上述べた従来のローカルメモリを持つプロセッサを多
数台結合するハス結合型やクロスノー−スイッチ結合型
のマルチプロセッサシステムでは、プロセッサ数が増え
るにつれて、それぞれ情報の転送レートが低下すること
や、経路選択の制御回路の複雑化とバッファメモリの容
量増加等の問題点があり、大規模なマルチプロセッサシ
ステムを構成するには不適当であった。
この発明は、複雑な構造を持つ大量データを並列に高速
処理するマルチプロセッサシステムにおいて、上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、ローカル
メモリを持つプロセ・ノサの多数個を複数ポート等を有
するプロセ・ノサ結合装置を用いてプロセッサハス(C
PUハス)を介して直接結合し、情報の転送レートの低
下を防くとともに、簡単な回路構成で大規模で信頼性が
高く比較的に安価なマルチプロセ・ノサシステムを提供
することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るマルチプロセッサシステムは、ローカル
メモリMを持つプロセッサ11の多数個を、n個の入カ
ポ−)21.n個の出力ポート22及びプロセッサ・バ
ス・インタフェース23を備えるプロセッサ結合装置1
2をノードとして22に到着するパケットの要素バイト
(先頭バイト31、通常データバイト32、終了バイト
33)を時分割で処理するようにしたものである。
〔作用〕
この発明におけるプロセッサ結合装置には各ポート毎に
状態情報を管理する状態レジスタを設け、全入出力ポー
トは順番に時分割でバケットの要素バイトを処理する。
すなわち、各ポートに到着する可変長パケットの要素バ
イトは先頭バイト、通常データバイト、終了バイトによ
りそれぞれ異なる処理が状態レジスタの内容を見ながら
時分割で一5= 行われ、プロセッサ結合装置内に複数経路が同時並列的
に開設され高速データ転送が行われる。
〔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
図はこの実施例のマルチプロセッサシステムの構成を示
すブロック図であり、11はローカルメモリMを持った
プロセッサP、12は4個の入力ポート、4個の出力ポ
ート及びプロセッサ・バス・インタフェースを有するプ
ロセッサ結合装置であり、このプロセッサ結合装置12
をノードとして用いて結合、構成している。
第2図はこの実施例におけるプロセッサ結合装置12の
ブロック図である。プロセッサ結合装置12には複数(
この場合4個)の人力ポート21、出力ポート22、プ
ロセッサ・バス・インタフェース23の他に経路選択制
御回路24、後述する状態レジスタ25が備えられてい
る。入力ポート21と出力ポート22とはそれぞれ独立
しており、プロセッサ・バス・インタフェース23も含
めると5対5の接続形態となっており、最大5本の経6
一 路が同時に開設される。すなわちn個の入力ポー3n個
の出力ポート及びプロセッサ・バス・インタフェースを
備えるプロセッサ結合装置であれば、最大n+1本の経
路か同時に開設されることになる。
第3図はパケット形式を示す図であり、第2図に示した
経路選択制御回路24の経路選択(ルーチング)の制御
は、パケットの先頭バイト31に書かれている行先プロ
セッサ番号より、例えば送出先の出力ポート22を選択
することにより行われる。この時、パケットがそれぞれ
異なる送出先の出力ポート22へ再送出され、行先出力
ポート22が競合しない場合にはデータ転送は同時並列
的に実行され、データ交換転送機能は最大となる。
また、各出カポ−1−22には転送されるデータの誤読
の解消や転送効率向上のために、先に入力されたデータ
から順に処理して出力するF IFO(f irs t
in first out)型のハソファメモリが設け
られている。さらに、ノード内のデータ交換転送機能を
高めることを目的とし、経路の同時並列開設及びデータ
並列転送を可能とするために、第2図に示したプロセッ
サ結合装置12には各ポート21゜22毎に状態情報を
管理する状態レジスタ25を設けており、各ポート21
 22に到着する可変長パケットの要素バイトは先頭ノ
\イト31、第2バイトである通常データバイト32、
・・・、終了バイト33によりそれぞれ異なる処理が状
態レジスタ25の内容を見ながら時分割で行われる。
第4図は、各ポートにおける状態レジスタが保持するス
テー1・番号と、各ステートにおけるパケットの要素バ
イトの処理を説明するためのフローチャートである。ス
テー)0(41)においては、例えば第3図の先頭バイ
ト31に書かれている行先プロセッサ番号によりデータ
送出先の出力ポート22を選択するいわゆる経路選択の
処理を行う。
ステート1 (42)においては、前記選択された出力
ポート22が動作中でBusyか否かをチェ・ツクし、
Busyでないときに限りその出力ポート22を使用す
る使用権を得て、その出力ポート22をBusyにセッ
トする。ステー)2 (43)においては、通常データ
バイト32であるか終了パイ1−33であるかを判別し
、通常データバイト32であるときにはステート2の状
態のままで通常データバイト32の転送処理を行い、一
方、終了バイト33であるときには終了バイト33の転
送処理を行い使用中の出力ポート22のB u s y
を解除し、ステート0に戻る。
各出力ポート22は、このような状態レジスタ25のス
テート管理により、時分割でパケットの要素バイトを処
理するので、プロセッサ結合装置12内に複数経路が同
時並列的に開設され高速データ転送が行われる。
なお、上記第4図に示すフローチャートに基づく動作説
明では出力ポート22における状態レジスタ25のステ
ート管理について述べたが、入力ポート21における状
態レジスタ25のステート管理によっても同様に時分割
でパケットの要素ノ\イトが処理される。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、ローカルメモリを持つプ
ロセッサの多数個を、n個の入力ポート。
n個の出力ポート及びプロセッサ・バス・インタフェー
スを備えるプロセッサ結合装置をノーl・として用いて
結合、構成し、最大n+1本の経路を同時並列的に開設
しデータの並列転送を可能とするために、プロセッサ結
合装置には各ポート毎に状態情報を管理する状態レジス
タを設け、この状態レジスタの内容を見ながら各ポート
に到着するパケットの要素バイトを時分割で処理するよ
うに構成したことにより、ローカルメモリを持つプロセ
ッサの多数個を、プロセッサ結合装置を用いて容易に結
合することができるので、情報の転送レートの低下を防
くことができるとともに、簡単な回路構成で大規模で信
頼性が高く比較的安価なマルチプロセッサシステムを提
供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にるマルチプロセッサシステ
ムのブロック図、第2図はこの実施例に係るプロセッサ
結合装置のブロック図、第3図はパケット形式を示す図
、第4図はこの実施例に係る各ポ・7トにおける状態レ
ジスタが保持するステート番号と各ステートでのバケッ
トの要素バイトの処理を説明するためのフローチャート
、第5図は従来のマルチプロセッサシステムのブロック
図である。 11・・・ローカルメモリを持つプロセッサ、12・・
・プロセッサ結合装置、21・・・人力ポート、22・
・・出カポ−1−123・・・プロセッサ・パス・イン
タフェース、25・・・状態レジスタ、31・・・先頭
バイト、32・・・通常データバイト、33・・・終了
バイト、M・・・ローカルメモリ、P・・・プロセッサ
。 11−一 7斗1同 刀

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ローカルメモリを持つプロセッサの多数個を、n個の入
    力ポート、n個の出力ポート及びプロセッサ・バス・イ
    ンタフェースを備えるプロセッサ結合装置をノードとし
    て用いて結合、構成し、大量データを並列に高速処理す
    るマルチプロセッサシステムにおいて、最大n+1本の
    経路を同時並列的に開設しデータの並列転送を可能とす
    るために、上記プロセッサ結合装置には各ポート毎に状
    態情報を管理する状態レジスタを設け、この状態レジス
    タの内容を見ながら各ポートに到着するパケットの要素
    バイトを時分割で処理することを特徴としたマルチプロ
    セッサシステム。
JP9074187A 1987-04-15 1987-04-15 マルチプロセツサシステム Expired - Lifetime JPH0782478B2 (ja)

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JP9074187A JPH0782478B2 (ja) 1987-04-15 1987-04-15 マルチプロセツサシステム

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JP9074187A JPH0782478B2 (ja) 1987-04-15 1987-04-15 マルチプロセツサシステム

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JPS63257052A true JPS63257052A (ja) 1988-10-24
JPH0782478B2 JPH0782478B2 (ja) 1995-09-06

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ID=14007006

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