SU1005065A1 - Associative matrix processor - Google Patents
Associative matrix processor Download PDFInfo
- Publication number
- SU1005065A1 SU1005065A1 SU813348227A SU3348227A SU1005065A1 SU 1005065 A1 SU1005065 A1 SU 1005065A1 SU 813348227 A SU813348227 A SU 813348227A SU 3348227 A SU3348227 A SU 3348227A SU 1005065 A1 SU1005065 A1 SU 1005065A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- block
- inputs
- output
- memory
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Multi Processors (AREA)
Description
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл параллельной обработки информации .The invention relates to computing and can be used for parallel processing of information.
Известен ассоциативный матричный процессор, содержащий три матрицы ассоциативной пам ти, выполненные на специальных ассоциативных запоминающих элементах, местное устройство управлени ,, внешнее устройство управлени и входные устройства с регистрами опроса, записи и считывани 3An associative matrix processor is known, which contains three associative memory matrices made on special associative storage elements, a local control device, an external control device and input devices with polling registers, write and read registers 3
Однако в насто щее врем подобные процессоры не наход т практического применени из-за дороговизны специальных элементов, громоздкости ассоциативной пам ти, а значит и всего процессора, и большой потребл емой мощности.However, at present, such processors are not practical applications because of the high cost of special elements, the bulkiness of the associative memory, and hence the entire processor, and the high power consumption.
Известен также ассоциативный матричный процессор, который содержит устройство управлени , блок параллельного ввода-вывода, ассоциативный матричный модуль, содержащий матрицу пам ти, обрабатывающие .элементы на каждую строчку пам ти, перестановочную сеть, мультиплексор - блок коммутации С23 .An associative matrix processor is also known, which contains a control device, a parallel input / output unit, an associative matrix module containing a memory matrix, processing elements for each memory line, a permutation network, a multiplexer — a switching unit C23.
Преобразование информации происходит в обрабатывающих элементах путемThe transformation of information takes place in the processing elements by
Jпоследовательного вынесени разр дно го среза из матрицы . Выборка разр дного среза осуществл етс с помощью сложной перестановочной сети, составл ющей 80% стоимости матрицы пам ти.J sequential removal of the bit cut from the matrix. The sampling of the bit slice is performed using a complex permutation network constituting 80% of the cost of the memory array.
Недостатком данного процессора вл етс необходимость передачи информации как в режиме записи в пам ть, The disadvantage of this processor is the need to transfer information in the memory recording mode,
10 так и в режиме выборки через сложную перестановочную сеть, что приводит к значител ьному снижению быстродействи процесссфа, а также и надежности процессора в целом, так как перестано15 вочна сеть состоит из большого количества элементов.10 and in the sampling mode through a complex permutation network, which leads to a significant decrease in the speed of the process, as well as the reliability of the processor as a whole, since the interrupted 15 network consists of a large number of elements.
Цель изобретени - сокращение объема оборудовани и повышение производительности процессора.The purpose of the invention is to reduce the amount of hardware and increase processor performance.
2020
Поставленна цель достигаетс тем, что в ассоциативный матричный процессор , содержащий блоки пам ти, арифметико-логические блоки по числу бло- ков пам ти, блок управлени , вход25 ной и выходной блоки коммутаторов, причем выходы блоков пам ти соединены с информационными входами соответствующих арифметико-логических блоков и информационными входами входного This goal is achieved by the fact that an associative matrix processor containing memory blocks, arithmetic logic units according to the number of memory blocks, a control unit, input and output switch blocks, the outputs of the memory blocks are connected to information inputs of the corresponding arithmetic logic blocks and input information inputs
30 блока коммутаторов, введены первый и второй блоки буферной пам ти и. две группы коммутаторов, общее число которых равно числу блоков пам ти, при этом первые и вторые информационные входы блоков буферной пам ти подключены соответственно к информационному входу процессора и выходу входного блока коммутаторов, первые информационные выходы первого и второго блоков буферной пёцл ти соединены соответственно с первым и вторым инфо рмационными входами выходного блока коммутаторов , выход которого подключен к информационному выходу процессора, вторые информационные выходы первого и второго блоков буферной пам ти соединены с первыми информационными входами коммутаторов соответственно первой и второй групп, вторые информационные входы коммутаторов подключены к информационным выходам соответствующих арифметико-логических блоков, а выходы этих коммутаторов соединены с управл ющими входами соответствующих блоков пам ти, первый вход и выход переноса каждого арифметико-логического блока подключены соответственно к второму выходу и входу переноса соседнего арифметико-логического блока а первый, второй, третий, четвертый, п тый, щестой и седьмой выходы блока управлени соединены соответственно с управл ющими входами блока коммутаторов , первого и второго блоков буферной пам ти и коммутаторов первой и.второй групп, адресными входами блоков пам ти и управл ющими входами арифметико-логических блоков и выходного блока коммутаторов. При этом блок управлени содержит ренератор синхросигналов, регистр -«(росто ни , пам ть управл ющих команд пам ть микрокоманд, регистр управл ющих команд, регистр микрокоманд, две . группы элементов И, группу элементов ИЛИ, дешифратор и три элемента И, причем первый и второй выходы регистра состо ни соединены соответственно с первыми входами элементов И пер вой группы и входом генератора синхросигналов , х.ервые входы элементов второй группы подключены к первому выходу регистра управл ющих команд, второй выход которого соединен с вхо дом пам ти микрокоманд, вторые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к первому и второму выходам генератора синхросигналов , третий, четвертый и п тый выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами регистр управл ющих команд, регистра микроко манд и первыми входами первого, вто-рого и третьего элементов И, первые и вторые входы элементов ИЛИ группы подключены к выходам элементов И соотве ственно первой и второй групп,а их выход соединены с входом пам ти управл ющих команд, выходы пам ти микрокоманд и пам ти управл ющих команд подключены к информационным входам соответственно регистра микрокоманд и регистра управл ющих команд, первый, второй, третий, четвертый, п тый, шестой и седьмой выходы рег .истра микрокоманд соединены соответственно с первым выходом блока, вторыми входами первого и второго эле ментов И, четвертым выходом блока, входом дешифратора, вторым входом третьего элемента И и седьмым выходом блока, а выходы первого, второго, и третьего элементов И подключены соответственно к второму, третьему и шестому выходам блока. На фиг.1 приведена структурна схема ассоциативного матричного процессора; на фиг.2 - функциональные схемы блоков буферной пам ти и коммутаторов; на фиг.З - разбиение коммутаторов на нечетные и четные группы с целью подключени их к регистрам блоков буферной пам ти; на фиг.4 принципиальна схема выходного блока коммутаторов; на фиг.5 - функциональна схема блока управлени ; на фиг.бпринципиальна схема арифметико-логического блока; на фиг.7 - таблица истинности арифметико-логического блока . Процессор содержит (фиг.1) матрицу пам ти, состо щую из км блоков (оперативной) пам ти с произвольным доступом, арифметико-логические блоки 2 - 2щ, блок 3 управлени , входной блок 4 коммутаторов, выходной блок 5 коммутаторов, первый и второй блоки 6 и 7 буферной пам ти, коммутаторы 8 - . Вход 9 процессора, имеющий и разр дов, соединен с параллельными входами блоков 6 и 7 буферной пам ти, параллельные выходы которых соединены с соответствующими входс1ми йыходного блока 5 коммутаторов , а последовательные выходы - с коммутаторами В - 8, сгруппированными определенным образом в нечетные и четные группы по и коквлутаторов в каждой группе (фиг.З), последователь ные входы блоков 6 и 7 соединены с выходами входного блока 4 коммутаторов . Выход каждого коммутатора 8 соединен с информационным входом соответствующего блока 1 пам ти, выход которого соединен с соответствующим блоком 2 и информационным входом блока 4 коммутаторов. Первые вертикальные вход и выход каждого блока 2 подключены соответственно к вторым вертикальным выходу и входу предыдущего блока 2,а первые вертикальные вход и выход блока 2 соединены соответственно с вторым вертикальным выходом и входом блока 2уу,. Горизонтальный выход первого и последнего блоков 2 соединены соответственно с одним из30 blocks of switches, the first and second blocks of buffer memory are introduced and. two groups of switches, the total number of which is equal to the number of memory blocks, the first and second information inputs of the buffer memory blocks are connected respectively to the information input of the processor and the output of the input switch block, the first information outputs of the first and second blocks of the buffer percentage are connected respectively to the first and the second informational inputs of the output block of switches, the output of which is connected to the information output of the processor, the second information outputs of the first and second blocks of the buffer The first memory inputs are connected to the first information inputs of the switches of the first and second groups, the second information inputs of the switches are connected to the information outputs of the corresponding arithmetic logic units, and the outputs of these switches are connected to the control inputs of the corresponding memory blocks, the first input and the transfer output of each arithmetic -logical block connected respectively to the second output and the transfer input of the neighboring arithmetic logic unit and the first, second, third, fourth, fifth, schest second and seventh outputs of the control unit are respectively connected with the control inputs of the block of switches, the first and second blocks of buffer memory, and switches the first i.vtoroy groups, the address inputs of memory units and the control inputs of the arithmetic-logic unit and the output unit switches. In this case, the control unit contains a sync signal generator, a register “(ascend, a memory of control commands, a memory of micro-instructions, a register of control commands, a register of micro-instructions, two. Groups of AND elements, a group of OR elements, a decoder, and three elements AND, and the second outputs of the state register are connected respectively to the first inputs of the elements of the first group and the clock generator input, x. the first inputs of the elements of the second group are connected to the first output of the register of control commands, the second output of which is connected to input the microinstructions memory house, the second inputs of the elements of the first and second groups are connected respectively to the first and second outputs of the clock generator, the third, fourth and fifth outputs of which are connected respectively to the control inputs of the register of control commands, the register of microcommands and the first inputs of the first, the second and third elements AND, the first and second inputs of the OR elements of the group are connected to the outputs of the AND elements of the first and second groups, respectively, and their output is connected to the memory input of control commands, the memory outputs rokomand and memory of control commands are connected to information inputs of the register of microinstructions and the register of control commands, respectively, the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh outputs of the register of microinstructions are connected to the first output of the block, the second inputs of the first and The second element And, the fourth output of the block, the input of the decoder, the second input of the third element And and the seventh output of the block, and the outputs of the first, second, and third elements And And are connected respectively to the second, third and sixth output dam block. Figure 1 shows a structural diagram of an associative matrix processor; Fig. 2 shows functional diagrams of the buffer memory blocks and switches; FIG. 3 shows the partitioning of switches into odd and even groups in order to connect them to the registers of the buffer memory blocks; Fig. 4 is a schematic diagram of the output switch unit; Fig. 5 is a functional block diagram of the control unit; in FIG. the basic scheme of the arithmetic logic unit; figure 7 - the truth table of the arithmetic logic unit. The processor contains (Fig. 1) a memory matrix consisting of km of blocks (random access memory) with random access, arithmetic logic units 2-2, control block 3, switch input block 4, switch output block 5, first and second blocks 6 and 7 of the buffer memory, switches 8 -. The processor input 9, which also has bits, is connected to the parallel inputs of blocks 6 and 7 of the buffer memory, the parallel outputs of which are connected to the corresponding input block 5 of switches, and the serial outputs to switches B - 8, grouped in a certain way into odd and even groups of switchboards in each group (Fig. 3), successive inputs of blocks 6 and 7 are connected to the outputs of the input block 4 of switches. The output of each switch 8 is connected to the information input of the corresponding memory block 1, the output of which is connected to the corresponding block 2 and information input of the switch block 4. The first vertical inputs and outputs of each block 2 are connected respectively to the second vertical output and the input of the previous block 2, and the first vertical input and output of block 2 are connected to the second vertical output and input of the block 2yy, respectively. The horizontal output of the first and last blocks 2 are connected respectively to one of
входов первого и последующего коммутаторов 8. Управл ющие входы всех блоков процессора соединены с выходами 10-16 блока 3 управлени . Выход 17 .выходного блока 5 коммутаторов вл ет с выходом процессора.5inputs of the first and subsequent switches 8. The control inputs of all the processor units are connected to the outputs 10-16 of the control unit 3. The output 17 of the output unit 5 of the switches is with the output of the processor.
Каждый из блоков 6 и 7 буферной пам ти состоит (фиг.2) соответственно из регистров 6 - брИ 7 - 7и сдвига, количество и разр дность которых определ ютс разр дностью входа 9 про- 10 цессора. При этом параллельные входы регистров 6 - 6и и 7 - 7ц объединены и вл ютс параллельными входами 9ц - 9и процессора.Each of blocks 6 and 7 of the buffer memory consists (Fig. 2) of registers 6 - br 7 - 7 and shift, respectively, the number and size of which are determined by the width of the input 9 of the 10 processor. At the same time, the parallel inputs of the registers 6-6i and 7-7c are combined and are the parallel inputs 9c-9i of the processor.
Коммутаторы 6 - Qy (фиг.2) содер-|5 жат элемент НЕ 18, два элемента И 19 и 0,элемент ИЛИ 21 ,вхО ы которого соединены с выходами элементов 19 и 20. Вторые входы элементов 19 всех коммутаторов 8 подключены к выходу 13 бПО-JQSwitches 6 - Qy (FIG. 2) contain an element NOT 18, two elements AND 19 and 0, an element OR 21, whose inputs are connected to the outputs of elements 19 and 20. The second inputs of elements 19 of all switches 8 are connected to the output 13 bpo-jq
ка 3 управлени , к которому через элементы 18 также подключены первые входы элементов 20 всех коммутаторов, Первые входы элементов 19 всех первых и последующих коммутаторов нечет-25 ных групп, например 8 - 8ц, Bi. и т.д.,объединены и подключены последовательному выходу соответственно первого и. последующего регистров сд:;вига блока 6,например входы |g коммутаторов в,82.п-«- и т.д. объединены и подключены к последовательному выходу регистра 64.Аналогично подключаютс первые входы элементов 19. коммутаторов четных групп к регистрам ,, сдвига блока 7, например входы коммутаторов 8„4|гЗ ии85И | и т.д.объединены и подключены к последовательному выходу регистра 7.Второй вход элемента 20 каждого коммутатора В подключен к горизонтальному выходу соот- 0 ветствующего блока 2.There are 3 controls to which the first inputs of the elements of 20 all switches are also connected via elements 18, the first inputs of elements 19 of all the first and subsequent switches of the odd-25 groups, for example, 8-8ts, Bi. etc., combined and connected to the serial output of the first and, respectively. subsequent registers cd:; wig unit 6, for example, the inputs | g switches in, 82.p - “- etc. combined and connected to the serial output of register 64. Similarly, the first inputs of the elements of the 19. switches of even groups are connected to the registers of the shift of block 7, for example, the inputs of switches 8 „4 | hz ii85I | etc., they are connected and connected to the serial output of the register 7. The second input of the element 20 of each switch B is connected to the horizontal output of the corresponding block 2.
Выходной блок 5 коммутаторов (фиг.4) содержит две группы коммутаторов 2 2, - 22 у, и - 23, и групп де логических элементов, кажда из которых состоит из двух элементов И 24 и 25 и одного элемента ИЛИ 26, и элемент НЕ 27.При этом одноименные инфо{ мационные входы nefiBoa группы коммутаторов 22. - 22у, через вkoдныe ин- О формационные шины 28 - 23ц подключены к параллельным выходам соответствующих регистров б - 6ц блока 6, а одноименные информационные входы второй группы коммутаторов 23, -.23 55 через входные информационные шины 29 - 29„ подключены к параллельным выходам соответствующих регистров 1л - 1п блока 7. Выходы первой « второй групп коммутаторов подключены 60 соответственно к первым входгш первых и вторых элементов И 24 и 25 sqex групп алогических элементов, в которых вторые BXOJ9J первых элементов И 24 объединены и подключены к выходу элемен- jThe output block 5 of the switches (figure 4) contains two groups of switches 2 2, - 22 y, and - 23, and groups of logic elements, each of which consists of two elements AND 24 and 25 and one element OR 26, and the element NOT 27. At the same time, the informational inputs of the nefiBoa switch groups 22 —– 22y, through the informational information buses 28–23c, are connected to the parallel outputs of the corresponding registers b — 6ts of block 6, and the informational inputs of the second group of switches 23, -. 23 55 through the input information bus 29 - 29 "connected to the parallel outputs with The corresponding registers 1l - 1p of block 7. The outputs of the first “second group of switches are connected 60 respectively to the first inputs of the first and second elements AND 24 and 25 sqex groups of logical elements, in which the second BXOJ9J of the first elements AND 24 are combined and connected to the output element j
;та НЕ 27, а вторые входы вторых элементов И 25, а также вход элемента НЕ 27 объединены и подключены к выходу управл ющего выхода 16 блока 3. Управл ющие входы всех коммутаторов - 22и, 23 - 23и объединены и подключены к управл ицим .выходам 16 - 16, где .Выходы элементов 24 и 25 всех групп подключены к входам элементов 26, выходы которых вл ютс выходами 17 17у , блока 5.that NOT 27, and the second inputs of the second elements AND 25, as well as the input of the element NOT 27 are combined and connected to the output of the control output 16 of block 3. The control inputs of all the switches are 22and 23-23 and are connected and connected to the control outputs 16 to 16, where. The outputs of the elements 24 and 25 of all groups are connected to the inputs of the elements 26, the outputs of which are the outputs 17 17u of unit 5.
Блок 3 управлени (фиг.5) состоит из узла 30 микропрограммного управлени , генератора 31 синхросигналов, и регистра состо ни 32, причем узел 3 микропрограммного управлени содержи пам ть 33 управл ющих команд, пам ть 34 микрокоманд, регистр 35 управл ющих команд, регистр 36 микрокоманд, группы логических элементов, кажда из которых состоит из двух элементов И 37 и 38 и одного элемента ИЛИ 39, и дешифратор 40. При этом входы элементов ИЛИ 39 подключены к выходам элементов И 37 и 38, а выходы - к адресным входам.пам ти 33,выход кото;рой подключен/ к информационным входам регистра 35. Перва группа выходов этого регистра подсоединена к адресным входам пам ти 34, а втора к первым входам вторых элементов 38 всех групп. Первые входы всех элементов 37 подключены к первой группе вы1 ходов регистра 32, а втора группа его выходов подключена к входу генератора 31, к четырем выходам которого соответственно подключены вторые входы элементов 37 и 38 всех групп и управл ющие входы регистров 35 и 36. Информационные входы регистра 36 подключены к выходу пгии ти 34. П та группа выходов регистра 36 подключен к входу дешифратора 40. Все выходы регистра 36, за исключением п той группы выходов и последнего выхода, выходы дешифратора 40, а также п тый выход генератора 31 вл ютс выходами 10 - 16 блока 3 управлени .The control unit 3 (FIG. 5) consists of a firmware control unit 30, a clock signal generator 31, and a status register 32, the firmware control node 3 contains a memory of control commands 33, a memory of micro commands 34, a control command register 35, register 36 microinstructions, groups of logic elements, each of which consists of two elements AND 37 and 38 and one element OR 39, and a decoder 40. At the same time, the inputs of the elements OR 39 are connected to the outputs of the elements AND 37 and 38, and the outputs to the address inputs. memory 33, the output of which; the swarm is connected / to the information These inputs are register 35. The first group of outputs of this register is connected to the address inputs of memory 34, and the second to the first inputs of the second elements 38 of all groups. The first inputs of all elements 37 are connected to the first group of outputs of the register 32, and the second group of its outputs is connected to the input of the generator 31, to the four outputs of which, respectively, are connected the second inputs of the elements 37 and 38 of all groups and the control inputs of the registers 35 and 36. Information inputs the register 36 is connected to the output of pg. 34. The fifth output group of the register 36 is connected to the input of the decoder 40. All outputs of the register 36, except for the fifth output group and the last output, the outputs of the decoder 40, and also the fifth output of the generator 31 odes 10 - 16, the control unit 3.
Арифметико-логический блок 2 (фиг.6) с;6держит элементы И 41,42 и 43, элемент ИЛИ 44, триггеры 45,46The arithmetic logic unit 2 (Fig. 6); 6 holds the elements AND 41.42 and 43, the element OR 44, triggers 45.46
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813348227A SU1005065A1 (en) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | Associative matrix processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813348227A SU1005065A1 (en) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | Associative matrix processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1005065A1 true SU1005065A1 (en) | 1983-03-15 |
Family
ID=20980504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813348227A SU1005065A1 (en) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | Associative matrix processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1005065A1 (en) |
-
1981
- 1981-09-02 SU SU813348227A patent/SU1005065A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3296426A (en) | Computing device | |
US4095283A (en) | First in-first out memory array containing special bits for replacement addressing | |
EP0211565A2 (en) | Random access memories | |
US3094610A (en) | Electronic computers | |
GB1360930A (en) | Memory and addressing system therefor | |
US4755936A (en) | Apparatus and method for providing a cache memory unit with a write operation utilizing two system clock cycles | |
US4138720A (en) | Time-shared, multi-phase memory accessing system | |
US4371949A (en) | Time-shared, multi-phase memory accessing system having automatically updatable error logging means | |
US4174537A (en) | Time-shared, multi-phase memory accessing system having automatically updatable error logging means | |
US3389377A (en) | Content addressable memories | |
US3525081A (en) | Auxiliary store access control for a data processing system | |
US3943347A (en) | Data processor reorder random access memory | |
EP0520425B1 (en) | Semiconductor memory device | |
CA2000145C (en) | Data transfer controller | |
US4020470A (en) | Simultaneous addressing of different locations in a storage unit | |
SU1005065A1 (en) | Associative matrix processor | |
EP0057096A2 (en) | Information processing unit | |
JPH09190378A (en) | Memory address control circuit | |
US3319228A (en) | Digital storage register transfer apparatus | |
US4198699A (en) | Mass memory access method and apparatus | |
CA1183275A (en) | Byte addressable memory for variable length instructions and data | |
US5504913A (en) | Queue memory with self-handling addressing and underflow | |
JP2781550B2 (en) | Parallel processing computer | |
JPH0256048A (en) | Data transfer method and data buffer device | |
JPH10116226A (en) | Address array device of semiconductor storage device |