JPS63284675A - Vector data processor - Google Patents
Vector data processorInfo
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- JPS63284675A JPS63284675A JP11973087A JP11973087A JPS63284675A JP S63284675 A JPS63284675 A JP S63284675A JP 11973087 A JP11973087 A JP 11973087A JP 11973087 A JP11973087 A JP 11973087A JP S63284675 A JPS63284675 A JP S63284675A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
- G06F15/80—Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
- G06F15/8053—Vector processors
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明け、ベクトルマスクビット生成回路を有するベク
トルデータ処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vector data processing device having a vector mask bit generation circuit.
コンピュータの応用分野が拡大するにつれて、コンピュ
ータの高速データ処理性への要請は際限なく広がりつつ
ある。スーパーコンピュータは、科学技術計算分野での
このような要請に応えるものとして開発が活発化してき
ている。スーパーコンピュータにおいては、処理すべき
膨大なデータをベクトルデータ、すなわち、順序行けら
れた一次元データ(エレメントデータ)の集りとしてと
らえ、ベクトルデータ処理装置がこれを高速処理してい
る。As the field of application of computers expands, the demand for high-speed data processing capabilities of computers is expanding without limit. Supercomputers are being actively developed to meet these demands in the field of scientific and technical computing. In a supercomputer, a huge amount of data to be processed is treated as vector data, that is, a collection of ordered one-dimensional data (element data), and a vector data processing device processes this at high speed.
従来、この種のベクトルデータ処理装置は、エレメント
データ対応に演算の許否を示すベクトルマスクビット(
以下マスクビットと略記する)を保持するためにマスク
レジスタを備エテいる。マスクビットの生成は、マスク
ビット生成の対象となるエレメントデータを保持してい
るベクトルレジスタの指定およびマスクビット生成の条
件コード指定を有するマスクビット生成命令を実行する
ことで実現されている。生成されたマスクビットは元来
、演算の許否を示すピッ+であるので、マスクビットの
値が演算実行の必要かないことを示すものであれば、対
応するエレメントデータを演算器へ移送する必要はない
。従って、演算を実行する命令に先立って、演算実行の
必要がないエレメントデータが、最初に演算器へ移送す
るエレメントデータから何個続くかをマスクレジスタの
内容を命令によって解読して検出しておくことが行なわ
れていた。Conventionally, this type of vector data processing device uses vector mask bits (
A mask register is provided to hold bits (hereinafter abbreviated as mask bits). Generation of mask bits is realized by executing a mask bit generation instruction having a designation of a vector register holding element data to be subjected to mask bit generation and a condition code designation for mask bit generation. The generated mask bit is originally a beep that indicates whether or not the operation is allowed, so if the value of the mask bit indicates that the operation is not necessary, there is no need to transfer the corresponding element data to the arithmetic unit. do not have. Therefore, before issuing an instruction to execute an operation, the instruction decodes the contents of the mask register and detects how many pieces of element data that do not need to be executed continue from the element data to be transferred to the arithmetic unit first. Something was being done.
同様に、演算実行の必要があるエレメントデータが何個
存在するかをマスクレジスタの内容を命令によって解説
して検出しておくことも行なわれていた。Similarly, the number of pieces of element data that need to be executed has been detected by explaining the contents of a mask register using instructions.
演算の高速化を計るため、演算を実行する命令に先立っ
て、命令によってマスクレジスタの内容を解読すること
自体は高速化の手段として一応の目的を達成してはいる
が、マスクレジスタの内容を解読して演算実行の必要が
ないエレメントデータの個数を検出する命令処理時間及
び演算実行の必要があるエレメントデータの個数を検出
する命令の処理時間が長いという欠点がある。In order to speed up calculations, decoding the contents of the mask register with an instruction prior to the instruction that executes the calculation itself achieves the purpose as a means of speeding up, but it is not possible to read the contents of the mask register. There is a drawback that it takes a long time to process an instruction to decode and detect the number of element data that does not need to be executed, and a long time to process an instruction to detect the number of element data that needs to be executed.
本発明の装置は順序付けられたエレメントデータを保持
する複数個のベクトル格納手段(以下ベクトルレジスタ
)と、命令によって前記複数個のベクトルレジスタの1
つのベクトルレジスタを選択し、命令によって指定され
た条件コードからマスクビットを生成して格納するマス
クビット格納手段(以下マスクレジスタ)と、
マスクビット生成に同期して、命令により生成されたマ
スクビットの値を検出し最初に生成されたマスクビット
から連続する演算不可の値を計数する第1の計数手段(
以下第1のカウント回路)と、
マスクビット生成に同期して、命令により生成されたマ
スクビットの値を検出し演算器の値だけを計数する第2
の計数手段(以下第2のカウント回路)と、
前記第1のカウント回路の出力を複数個格納する第1の
計数値格納手段(以下第1のバッファ)と、
前記第2のカウント回路の出力を複数個格納する第2の
計数値格納手段(以下第2のバッファ)を有している。The apparatus of the present invention includes a plurality of vector storage means (hereinafter referred to as vector registers) holding ordered element data, and one of the plurality of vector registers according to an instruction.
mask bit storage means (hereinafter referred to as mask register) that selects one vector register and generates and stores mask bits from the condition code specified by the instruction; a first counting means for detecting a value and counting consecutive unoperable values from the first generated mask bit;
A second counting circuit detects the value of the mask bit generated by the instruction and counts only the value of the arithmetic unit in synchronization with the generation of the mask bit.
counting means (hereinafter referred to as a second counting circuit); first count value storage means (hereinafter referred to as a first buffer) for storing a plurality of outputs of the first counting circuit; and an output of the second counting circuit. It has a second count value storage means (hereinafter referred to as a second buffer) that stores a plurality of .
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図を参照すると、本発明の一実施例はそれぞれ順序
付けられた複数個のエレメントデータを保持するベクト
ルレジスタ100−1〜100−4ベクトルレンスタT
oo−1〜100−4 から出力され−5〜
るエレメントデータを選択して比較入力レジスタ102
へ供給するベクトルレジスタ選択回路101選択された
エレメントデータ全一時保持するマスクビット生成命令
により指定される条件コードに従って順次エレメントデ
ータを比較してその結果を出力する比較器103、比較
器103から出力されるマスクビットを保持するレジス
タ200゜このマスクレジスタ200の内容を保持して
おく複数ワードで構成されるマスクバッファ201、生
成されたマスクビットに演算実行の必要がない値(本例
では“0”)か何個連続するかをカウントする0”カウ
ント回路303、生成されたマスクビットに演算実行の
必要がある値(本例では“1”)が何個あるかをカウン
トする1”カウント回路305、’″0”カウント回路
303でカウントされたマスクビットの個数を保持する
”O”カウントレジスタ304、“1”カウント回路3
05でカウントされたマスクビットの個数を保持する”
1”カウントレジスタ306、“0”カウントレジスタ
304の内容を保持しておく複数ワードで構成されるO
”カウントバッファ300、“1”カウントレジスタ3
06の内容を保持しておく複数ワードで構成される″1
″カウントバッファ301、およびマスクバッファ20
1、0”カウントバッファ300および″″1″1″カ
ウントバツフア301ド/ライトするだめのアドレスを
保持するアドレスレジスタ302から構成されている。Referring to FIG. 1, one embodiment of the present invention includes vector registers 100-1 to 100-4 vector registers T each holding a plurality of ordered element data.
Select the element data -5~ output from oo-1~100-4 and input it to the comparison input register 102.
A comparator 103 that sequentially compares element data according to a condition code specified by a mask bit generation instruction that temporarily holds all selected element data and outputs the result. A register 200 that holds mask bits to be generated; a mask buffer 201 consisting of multiple words that holds the contents of this mask register 200; ), a 0" count circuit 303 counts how many consecutive bits there are, and a 1" count circuit 305 counts how many values (“1” in this example) that require operation to be performed in the generated mask bits. , an “O” count register 304 that holds the number of mask bits counted by the “0” count circuit 303, and a “1” count circuit 3.
Holds the number of mask bits counted in 05.
1” count register 306 and “0” count register 304 are stored in a plurality of words.
“Count buffer 300, “1” count register 3
"1" consisting of multiple words that holds the contents of 06
″Count buffer 301 and mask buffer 20
It consists of a 1, 0'' count buffer 300 and an address register 302 that holds the address to be read/written to the ``1''1'' count buffer 301.
マスクビットの生成は第2図(1)で示される命令形式
をもつマスクビット生成命令を実行することによって行
なわれる。フィールド1は命令指定フィールドであり、
フィールド2は生成されたマスクヒラトラ格納するマス
クバッファ201の格納アドレスを指定するフィールド
、フィールド3はマスクビット生成の条件コードを指定
するフィールド、さらにフィールド4は条件コードによ
り比較すべきエレメントデータを保持しているベクトル
レジスタ100−1〜100−4のうちの1つを指定す
るフィールドである。Mask bit generation is performed by executing a mask bit generation instruction having the instruction format shown in FIG. 2(1). Field 1 is an instruction specification field,
Field 2 is a field that specifies the storage address of the mask buffer 201 that stores the generated mask, field 3 is a field that specifies the condition code for mask bit generation, and field 4 holds element data to be compared according to the condition code. This field specifies one of the vector registers 100-1 to 100-4.
フィールド2がマスクバッフアナ01フイールド3が0
に等しい条件コード(エレメントデータの内容=0 )
、フィールド4がベクトルレジスタ100−1 を指
定したマスクビット生成命令を実行する場合には、まず
、ベクトルレジスタ100−1内に保持されている複数
個のエレメントデータを順次読出し、ベクトルレジスタ
選択回路101に出力する。ベクトルレジスタ選択回路
101は命令のフィールド4で指定されたベクトルレジ
スタ番号、すなわち、ベクトルレジスタ100−1の内
容を選択しており、エレメントデータを順次比較入力レ
ジスタ102に出力する。比較入力レジスタ102の出
力は比較器103に入力され、命令のフィールド3で指
定された条件、すなわち、比較入力レジスタ102に保
持されているエレメントデータの内容が0”であるか否
かが順次比較され、エレメントデータの内容が0″に等
しければ比較器103はマスクビット−P′1″を出力
し、エレメントデータの内容が0”に等しくなければ比
較器103Fiマスクピツ)=”O”を出力する。比較
器103の出力はマスクレジスタ200、0”カウント
回路303および1”カウント回路305に分配され、
マスクレジスタ200ではエレメントデータの処理順に
対応するマスクビット位置に順次保持される。また、頴
”カウント回路303では、ベクトルレジスタZoo−
1から最初に出力されたエレメントデータが”0”に等
しくなければ、すなわちマスクビット−”0”であれば
カラントラ開始し、比較器103から出力されるマスク
ビットに°°1”が出現するまで順次カウントアツプし
てカウント値を”0”カウントレジスタ304に格納す
る。従って、ベクトルレジスタZoo−1から最初に出
力されたエレメントデータが0”に等しければ、すなわ
ちマスクビット−1″であれば″o″カウント回路30
3け起動されず、カウント値=“0”を出力する。一方
、1”カウント回路305では、比較器103から出力
されるマスクビットが”1″であるときのみ順次カウン
トアツプ、すなわちマスクビット=11”であるエレメ
ントデータの個数をカウントしてカウント値を“1@カ
ウニ9−
ントレジスタ306に格納する。″o″カウント回路3
03及び”■”カウント回路305ばともにマスクビッ
ト生成命令の開始で0”に初期設定される。Field 2 is mask buffer analyzer 01 Field 3 is 0
Condition code equal to (element data content = 0)
, when executing a mask bit generation instruction in which field 4 specifies vector register 100-1, first, a plurality of element data held in vector register 100-1 are sequentially read out, and vector register selection circuit 101 Output to. The vector register selection circuit 101 selects the vector register number specified in field 4 of the instruction, that is, the contents of the vector register 100-1, and sequentially outputs element data to the comparison input register 102. The output of the comparison input register 102 is input to the comparator 103, and the condition specified in field 3 of the instruction, that is, whether or not the content of the element data held in the comparison input register 102 is 0'' is sequentially compared. If the content of the element data is equal to 0'', the comparator 103 outputs the mask bit -P'1'', and if the content of the element data is not equal to 0'', the comparator 103 outputs the mask bit = ``O''. . The output of the comparator 103 is distributed to a mask register 200, a 0" count circuit 303, and a 1" count circuit 305.
In the mask register 200, element data is sequentially held at mask bit positions corresponding to the processing order. In addition, the vector register Zoo-
If the element data first output from 1 is not equal to "0", that is, the mask bit is - "0", the callantra starts until °°1" appears in the mask bit output from the comparator 103. Sequentially count up and store the count value "0" in the count register 304. Therefore, if the element data first output from the vector register Zoo-1 is equal to 0", that is, if the mask bit is -1", then " o″ count circuit 30
3 times are not activated and the count value = "0" is output. On the other hand, the 1" count circuit 305 sequentially counts up only when the mask bit output from the comparator 103 is "1", that is, counts the number of element data whose mask bit = 11" and sets the count value to "1". 1 @ counter 9 - Store in the count register 306. "o" Count circuit 3
03 and "■" count circuit 305 are both initialized to 0'' at the start of the mask bit generation instruction.
処理しているエレメントデータ数が図示はしないが所定
のベクトル長に達すると、ベクトルレジスタ100−1
の読出し動作、マスクレジスタ200へのマスクビット
の登録、1o”カウント回路303および″1″カウン
ト回路305のカウント動作は抑止される。When the number of element data being processed reaches a predetermined vector length (not shown), the vector register 100-1
The reading operation of , the registration of mask bits in the mask register 200, and the counting operations of the 1o'' count circuit 303 and the ``1'' count circuit 305 are suppressed.
マスクレジスタ200へのマスクビットの登録が抑止さ
れるのと同期して、マスクレジスタ200ノ内容は、マ
スクビット生成命令のフィールド2で指定された格納ア
ドレスを保持しているアドレスレジスタ302が示すマ
スクバッファ201の+0領域に格納される。At the same time that the registration of the mask bit in the mask register 200 is suppressed, the contents of the mask register 200 are changed to the mask indicated by the address register 302 holding the storage address specified in field 2 of the mask bit generation instruction. It is stored in the +0 area of the buffer 201.
また、″0″カウント回路303および″o″′カウン
トレジスタ304のカウント動作が抑止されるのと同期
して、0”カウントレジスタ304の内容tま、アドレ
スレジスタ302が示す”0”JO−
カウントバッファ300の+O領領域格納される。In addition, in synchronization with the suppression of the counting operations of the "0" count circuit 303 and the "o" count register 304, the "0" JO- count indicated by the address register 302 changes until the contents of the 0" count register 304 are suppressed. It is stored in the +O area of the buffer 300.
加えて、1”カウント回路305および1”カウントレ
ジスタ306のカウント動作が抑止されるのと同期して
、1”カウントレジスタ306の内容は、アドレスレジ
スタ302が示す11″カウントバツフア301の+0
領域に格納される。In addition, in synchronization with the inhibiting of the counting operations of the 1" count circuit 305 and the 1" count register 306, the contents of the 1" count register 306 are changed to +0 of the 11" count buffer 301 indicated by the address register 302.
stored in the area.
マスクバッファ2011″0″カウントバツフア300
.およびl”カウントバッファ301が保持している内
容は、次のマスクビット生成命令が実行されるまで、あ
るいは、マスクバッファ201からマスクレジスタ20
0への移送命令、”0”カウントバッファ300から1
0“カウントレジスタ304への移送命令、”1“カウ
ントバッファ301から1”カウントレジスタ306へ
の移送命令か実行されるまで保持されている。Mask buffer 2011″0″ count buffer 300
.. The contents held by the count buffer 301 are stored until the next mask bit generation instruction is executed, or from the mask buffer 201 to the mask register 20.
Transfer command to 0, “0” count buffer 300 to 1
It is held until either a 0 "transfer instruction to the count register 304" or a "1" transfer instruction from the count buffer 301 to the count register 306 is executed.
マスクビット生成後、マスクレジスタ200に登録され
たマスクビットを使用して演算を実行する場合、演算を
実行する命令に先立って演算実行の必要がないエレメン
トデータが最初に演算器へ移送するエレメントデータか
ら何個続くか全命令により検出しておき、それらに対応
するエレメントデータを演算器に移送しないで演算に要
する時間を短縮する手法が用いられる。不実施例では第
2図(2)で示す命令形式をもつ命令を実行することに
よって実現される。フィールド1は命令指定フィールド
であり、フィールド2は′″0”カウントレジスタ30
4の内容を移送する移送先レジスタ番号(例えばスカラ
レジスタ番号)をさす。After mask bit generation, when performing an operation using the mask bits registered in the mask register 200, the element data that does not need to be executed is the element data that is transferred to the arithmetic unit first before the instruction that executes the operation. A method is used in which the number of consecutive instructions is detected using all instructions, and the time required for calculation is shortened without transferring the corresponding element data to the calculation unit. In a non-embodiment, this is realized by executing an instruction having the instruction format shown in FIG. 2 (2). Field 1 is an instruction specification field, and field 2 is ``0'' count register 30.
Refers to the destination register number (for example, a scalar register number) to which the contents of 4 are to be transferred.
本命令の命令形式は従来と同じであるが、従来は最初に
演算器に移送するエレメントデータに対応スるマスクレ
ジスタ内のマスクビット位置から何個“0゛°が続くか
を解読して、その値を命令で指定される移送先レジスタ
に移送していたが、本発明では、0”カウントレジスタ
304に保持されているカウント値を命令で指定される
移送先レジスタに移送するだけでよい。The instruction format of this instruction is the same as before, but in the past, it first decoded how many "0゛°" continued from the mask bit position in the mask register corresponding to the element data to be transferred to the arithmetic unit. The value is transferred to the destination register specified by the instruction, but in the present invention, it is only necessary to transfer the count value held in the 0'' count register 304 to the destination register specified by the instruction.
また、演算実行の必要があるエレメントデータが何個存
在するかを、演算を実行する命令に先立って検出してお
く手法も従来から用いられている。Furthermore, a method has been used in the past in which the number of pieces of element data that need to be executed is detected prior to issuing an instruction to execute the operation.
これも第2図(2)で示す命令形式をもつ他の命令を実
行することによって実現される。This is also realized by executing another instruction having the instruction format shown in FIG. 2(2).
従来は、演算の必要があるエレメントデータが何個存在
するか、すなわちマスクレジスタ内に1”j”の数が何
個存在するかをマスクレジスタを解読して検出し、その
値を命令で指定される移送先レジスタに移送し、ていた
が、本実施例では、11”カウントレジスタ306に保
持されているカウント値を、命令で指定される移送先レ
ジスタに移送するだけでよい。Conventionally, the mask register was decoded to detect how many pieces of element data that needed to be operated on existed, that is, how many 1 "j"s existed in the mask register, and that value was specified with an instruction. However, in this embodiment, it is only necessary to transfer the count value held in the 11'' count register 306 to the destination register specified by the instruction.
以上説明したように本発明は、マスクビット生成命令を
実行してマスクビット′&:順次マスクレジスタに登録
するとともに、マスクビットの値を検出し、演算を実行
する必要がない指定をもつマスクビットの値が何個連続
するか、および演算実行の必要がある指定をもつマスク
ビットの値か何個存在するかをカウントしておくことに
より、演算を実行する命令に先立ってマスクレジスタの
内容を解読する命令の処理時間を大@に短縮できるとい
う効果がある。As explained above, the present invention executes a mask bit generation instruction to sequentially register mask bits '&: in a mask register, detects the value of a mask bit, and detects a mask bit with a designation that does not require operation. By counting the number of consecutive values of , and the number of mask bit values that specify that an operation needs to be performed, the contents of the mask register can be read prior to the instruction that executes the operation. This has the effect of greatly reducing the processing time for instructions to be decoded.
第1図は本発明の一実施例を示す図、および第2図は第
1図の一実施例を動作させる命令形式を示す図である。
第1図および第2図において、100−1〜100−4
・・・・・・ベクトルレジスタ、101・・・・・・ヘ
クトルレジスタ選択回路、102・・・・・・比較入力
レジスタ、103・・・・・・比較器、200・・・・
・・マスクレジスタ、201・・・・・・マスクバッフ
ァ、300・・・・・・″O″カウントバッファ、30
1・・・・・・″1″カウントバッファ、302・・・
・・・アドレスレジスタ、303・・・・・・″0″カ
ウント回路、304・・・・・・”0″カウントレジス
タ、305・・・・・・″1″カウント回路、306・
・・・・・@1″カウントレジスタ。
ユ −FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an instruction format for operating the embodiment of FIG. In Figures 1 and 2, 100-1 to 100-4
...Vector register, 101...Hector register selection circuit, 102...Comparison input register, 103...Comparator, 200...
...Mask register, 201...Mask buffer, 300...''O'' count buffer, 30
1..."1" count buffer, 302...
...address register, 303..."0" count circuit, 304..."0" count register, 305..."1" count circuit, 306.
...@1″ count register.
Claims (1)
クトル格納手段と、 命令により前記複数個のベクトル格納手段の1つを選択
し、命令により指定された条件コードからマスクビット
を生成して格納するマスクビット格納手段と、 マスクビット生成に同期して、命令により生成されたマ
スクビットの値を検出し最初に生成されたマスクビット
から連続する演算不可の値を計数する第1の計数手段と
、 マスクビット生成に同期して、命令により生成されたマ
スクビットの値を検出し演算可の値だけを計数する第2
の計数手段と、 第1の計数手段の出力を複数個格納する第1の計数値格
納手段と、 第2の計数手段の出力を複数個格納する第2の計数値格
納手段とを含むことを特徴とするベクトルデータ処理装
置。[Scope of Claims] A plurality of vector storage means for holding ordered element data; one of the plurality of vector storage means is selected by an instruction, and a mask bit is generated from a condition code specified by the instruction. a first mask bit storage means for detecting the value of the mask bit generated by the instruction in synchronization with the generation of the mask bit and counting successive unoperable values from the first generated mask bit; a counting means, and a second means for detecting the value of the mask bit generated by the instruction in synchronization with the generation of the mask bit and counting only the operable value.
counting means, a first count storage means for storing a plurality of outputs of the first counting means, and a second count storage means for storing a plurality of outputs of the second counting means. Characteristic vector data processing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11973087A JPS63284675A (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Vector data processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11973087A JPS63284675A (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Vector data processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63284675A true JPS63284675A (en) | 1988-11-21 |
Family
ID=14768701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11973087A Pending JPS63284675A (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Vector data processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63284675A (en) |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP11973087A patent/JPS63284675A/en active Pending
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