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JPH0364904B2 - - Google Patents
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JPH0364904B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0364904B2
JPH0364904B2 JP60295400A JP29540085A JPH0364904B2 JP H0364904 B2 JPH0364904 B2 JP H0364904B2 JP 60295400 A JP60295400 A JP 60295400A JP 29540085 A JP29540085 A JP 29540085A JP H0364904 B2 JPH0364904 B2 JP H0364904B2
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JP
Japan
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vector
data
restoration
processing
standardization
Prior art date
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JP60295400A
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Minoru Tanaka
Jiro Mikami
Norinobu Akita
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • 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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
〔概要〕 ベクトルデータをベクトル組込み関数を与えて
計算する場合、入力ベクトルデータの範囲を基準
化(レンジ・リダクシヨン)して計算し、計算結
果を元のレベルに戻す復元化(スケーリング)と
が行われる。この基準化と復元化とは関連してい
ることから、それぞれの倍率データを並びてテー
ブルをつくり、1つのインデツクスを用いて両方
のデータを同時に読み出し、テーブルアクセス回
数を削減する。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベクトル処理装置に関するものであ
り、特にベクトル組込み関数処理を高速化するた
めの処理方式に関する。 〔従来の技術〕 ベクトル計算機では、使用頻度の高い対数など
の関数をベクトル組込み関数として用意してい
る。 ベクトル組込み関数の処理は、近似計算によつ
て行われるが、十分な計算精度をもたせるため、
入力データに値の変化範囲が一定の枠内に納まる
よう基準化(一般には桁移動により有効桁を揃え
る)してから計算を行つている。またこのため、
計算結果を返す場合、基準化とは逆の操作が行わ
れる。(ここでは、この逆の操作を復元化と呼
ぶ)。 従来、これらの基準化と復元化とは、それぞれ
別の定数テーブルを用いて行つている。定数テー
ブルは、入力データの値の範囲を複数のレベルに
分割し、それぞれのレベルごとに入力データに乗
ずべき倍率を登録したものであり、各レベルの倍
率は、入力データの値に基づいて作成されるイン
デツクスを用いて参照される。 第3図は、従来のベクトル組込み関数処理方式
の1例を示す。 第3図のaは処理の流れを示し、ないしは
その処理ステツプを表す。また第3図のbはデー
タの流れを示し、31ないし34はそれぞれベク
トル・レジスタVR−1ないしVR−4を、また
35はメモリ、36は基準化用定数テーブル、3
7は復元化用定数テーブルを表す。なお、図の
a,bは横方向に対応がとられている。 ベクトル・レジスタVR−1ないしVR−4は、
それぞれ複数個(n個とする)のベクトル・エレ
メントを格納できる容量をもつている。各VR−
1ないしVR−4内に斜線を付して示されている
ブロツクは、対応するベクトル・エレメントの位
置を例示したものである。また、基準化用定数テ
ーブル36および復元化用定数テーブル37は、
それぞれ複数個(m個とする)のインデツクス
(すなわちレベル範囲)に対応づけられた複数個
(m個)のエントリをもち、各エントリにはその
エントリが対応するレベルの倍率が設定されてい
る。 次に、ないしの処理ステツプについて順に
説明する。 VR−1に格納されている入力ベクトル・デ
ータの各ベクトル・エレメントごとに、その仮
数部(データは浮動小数点形式をとつている)
の値が、予め定められている複数の異なるレベ
ル範囲のいずれかに含まれるかにしたがつて、
基準化のためのインデツクスベクトルを作成
し、VR−2に格納(ロード)する。 VR−2に格納されたベクトル・エレメント
ごとのインデツクスベクトルを用いて、基準化
用定数テーブル36を次々に参照し、対応する
倍率を読み出してVR−3に格納(ロード)す
る。 VR−3の倍率を用いて、VR−1の各ベク
トル・エレメントを基準化する。 基準化されたベクトル・エレメントを用いて
目的関数の近似計算を実行する。 VR−2のインデツクスベクトルを用いて、
復元化用定数テーブル37を参照し、各ベクト
ルエレメントごとの倍率を読み出し、VR−4
に格納(ロード)する。 VR−4の倍率を用いての近似計算結果を
復元化する。 以上の動作において、とのインデツクスベ
クトルを用いてメモリの定数テーブルからデータ
を読み出してベクトル・レジスタに格納する動作
は、インデツクス付ベクトルロードと呼ばれ、ま
たこの動作を指示する命令は、インデツクス付ベ
クトルロード命令と呼ばれる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来のベクトル計算機におけるベクトル組込み
関数処理では、ベクトル・データの基準化と復元
化のために2つの定数テーブルをもち、それぞれ
にインデツクス付ベクトルロード命令を発行して
倍率のデータを読み出していた。 インデツクス付ベクトルロード命令は、2回発
行されるから、実行に時間がかかり、処理速度を
低下させるという問題があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、ベクトル組込み関数処理におけるイ
ンデツクス付ロード命令の使用回数の削減を図る
ものである。 本発明は、通常、入力データの基準化とその関
数処理結果の復元化の2つの操作の間には相関関
係があり、入力データの値により両方の操作でそ
れぞれ使用される倍率(定数)が一義的に決まる
ことに着目してなされている。 それにより、基準化定数テーブルと復元化用定
数テーブルとをメモリ上で合体して単一の定数テ
ーブルとし、1つのインデツクスに対応する基準
化用倍率データと復元化用倍率データとを1つの
エントリに納め、1回のインデツクス付ベクトル
ロード命令により両方の倍率データを同時に読み
出し、その後必要に応じていずれか一方を高速に
参照できるようにする。 第1図は本発明の原理を説明するための概念図
である。 図において、13ないし15はベクトル・レジ
スタVR−3ないしVR−5であり、16はメモ
リ、17は定数テーブル、18はエントリ、19
は基準化用倍率データ、20は復元化用倍率デー
タ、21は基準化処理、22は関数処理、23は
復元化処理を表す。 ベクトル・レジスタVR−3ないしVR−5は、
それぞれ複数のベクトル・エレメントが収容でき
る容量をもつ。 定数テーブル17は、それぞれが異なるレベル
に対応するインデツクスをもつ複数のエントリ1
8によつて構成され、任意のエントリ18には、
互いに関連する基準化用倍率データ19と復元化
用倍率データ20とが情報として含まれている。 動作において、まず入力ベクトル・データのベ
クトル・エレメントの値に基づいてインデツクス
ベクトルが作成され、 インデツクス付ベクトルロード命令を用いてメ
モリ16の定数テーブル17がアクセスされる。 定数テーブル17からはそのインデツクスをも
ちエントリが読み出され、その情報がベクトル・
レジスタVR−3に格納(ロード)される。この
ようにして、ベクトル・レジスタVR−3には、
各ベクトル・エレメントごとの関連する基準化用
倍率と復元化用倍率のデータが対となつて順次設
定される。 次にベクトル・レジスタVR−3に設定された
データを読み出して、その中の基準化用倍率デー
タを抽出し、ベクトル・レジスタVR−4に格納
する。同様にして復元化用倍率データを抽出し、
ベクトル・レジスタVR−5に格納する。 次に、VR−4の各基準化用倍率データを用い
て、基準化処理21で、入力ベクトル・データの
個々のベクトル・エレメントをそれぞれ基準化
し、それから関数処理22で関数計算を実行す
る。そしてその計算結果を復元化処理23で、
VR−5の各復元化倍率データを用いて復元化
し、出力する。 〔作用〕 本発明によれば、基準化と復元化に使用する各
倍率がインデツクスごとに結合され、単一の定数
テーブルに納められており、テーブル参照時に一
緒に読み出される。したがつて1つのインデツク
スベクトルについて、インデツクス付ベクトルロ
ード命令を1つ発行すればよく、メモリアクセス
を1回に削減することができる。 基準化用と復元化用の各倍率は、ベクトル・レ
ジスタ間でのビツト操作によるデータ転送に基づ
いて行われるため、メモリ上の定数テーブルアク
セスにくらべて高速処理が可能である。 また通常の場合、基準化用倍率と復元化用倍率
には比較的単純な数値が与えられており、それぞ
れデータの上倍桁部分で表示できるのが普通であ
るから、従来の方式の倍率データをそれぞれ上半
分に圧縮し、定数テーブルのエントリの長さを増
やさずに済ますことができる。 たとえば、従来方式の基準化用と復元化用の各
倍率のデータが8バイト長であつたものとする
と、これをそれぞれ4バイト長に圧縮して結合
し、定数テーブルのエントリを8バイト長に抑え
ることができる。 〔実施例〕 次に本発明の詳細を、実施例により説明する。 第2図は、本発明の1実施例を流れ図で示した
ものである。 第2図のaは処理の流れを示し、′ないし
′はその処理ステツプを表す。また第2図のb
はデータの流れを示し、11ないし15はそれぞ
れベクトル・レジスタVR−1ないしVR−5,
16はメモリ、17はインデツクスに対応する基
準化用および復元化用の各倍率データを登録した
定数テーブル、18は各々が予め定められた特定
レベルのインデツクスに対応づけられているエン
トリ、19は基準化用倍率データ、20は復元化
用倍率データである。なお第2図は、従来方式に
ついての第3図と対照的に示してある。 次に処理の流れ′ないし′にしたがつて順に
説明する。 ′ 入力ベクトル・データが格納されているベ
クトル・レジスタVR−1の各ベクトル・エレ
メントごとにその仮数部の値に対応するレベル
のインデツクスを作成し、ベクトル・レジスタ
VR−2に格納する。 ′ ベクトル・レジスタVR−2のインデツク
スを用いてインデツクス付ロード命令を発行
し、メモリ16上の定数テーブル17を参照
し、該当するエントリを読み出して、その情報
をベクトル・レジスタVR−3に格納(ロー
ド)する。 ′ ベクトル・レジスタVR−3の情報から基
準化用倍率データを抽出し、ベクトル・レジス
タVR−4に格納する。同様に、ベクトル・レ
ジスタVR−3の情報から復元化用倍率データ
を抽出し、ベクトル・レジスタVR−5に格納
する。 ′ ベクトル・レジスタVR−3の基準化倍率
データを用いてベクトル・レジスタVR−1の
入力ベクトル・データのレベルを基準化する。 ′ 基準化されたベクトル・データを用いて関
数計算を実行する。 ′ 計算結果について、ベクトル・レジスタ
VR−5の復元化用倍率データを適用し、その
レベルを復元して出力する。 次に、ベクトル組込み関数処理の1例として、
対数関数の場合について説明する。 pを任意のべき指数、qを1/16<q<1の値
として、変数xを浮動小数点形式の16進表示で
示すと、 x=16p・q ………(1) となる。 ここでxの自然対数(底=e)をyで表すと、 y=logeX=loge2・log2x=loge2・log2(16p・q
)=loge2・(log216p+log2q)=loge2・(4p+
log2q) ………(2) となる。 これに基準化用倍率として、1/4≦q・ω<
1/2なる値ωを適用すると、 y=loge2・(4p+log2(q・ω)−log2ω)
………(3) が得られる。 (3)式において、q・ωの値は、qの値のレベル
に対して基準化用倍率ωの値を適切に設定するこ
とにより、ある一定レベル範囲内に抑えることが
できる。またlog2ωは、復元化用倍率を表し、基
準化用倍率ωの値により一義的に決定される。 下表に定数テーブルの具体例を示す。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ベクトル処理装置におけるベ
クトル組込み関数の処理時間を短縮し、処理性能
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を示す概念図、第2図は
本発明の1実施例の流れ図、第3図は従来例の流
れ図である。 第1図中、13:ベクトルレジスタVR−3、
14:ベクトルレジスタVR−4、15:ベクト
ルレジスタVR−5、16:メモリ、17:定数
テーブル、18:エントリ、19:基準化用倍率
データ、20:復元化用倍率データ、21:基準
化処理、22:関数処理、23:復元化処理。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ベクトル組込み関数を有するベクトル処理装
    置において、 ベクトル組込み関数処理のための入力ベクトル
    データの値を予め定められたレベル範囲内に基準
    化するための基準化用倍率データ19と、ベクト
    ル組込み関数処理の結果を基準化前のレベルに復
    元化するための復元化用倍率データ20とを、共
    通のインデツクスにより結合した定数テーブル1
    7を、メモリ16上に設け、 ベクトル組込み関数処理に際して、入力ベクト
    ルデータからインデツクスを作成し、作成したイ
    ンデツクスを用いてメモリ16上の定数テーブル
    17を参照し、該当する基準化用倍率データ19
    と復元化用倍率データ20とを同時に読み出して
    第1のベクトルレジスタ13に格納し、 次に第1のベクトルレジスタ13から基準化用
    倍率データと復元化用倍率データとを読み出し
    て、それぞれ第2のベクトルレジスタ14および
    第3のベクトルレジスタ15に分離格納し、 上記第2のベクトルレジスタ14に格納されて
    いる基準化用倍率データを適用して入力ベクトル
    データの基準化処理21を行つた後、その関数処
    理22を行い、そしてその処理結果に上記第3の
    ベクトルレジスタ15に格納されている復元化用
    倍率データを適用して基準化前のレベルに戻す復
    元化処理23を行うことを特徴とするベクトル組
    込み関数処理方式。
JP60295400A 1985-12-25 1985-12-25 ベクトル組込み関数処理方式 Granted JPS62152070A (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS62152070A JPS62152070A (ja) 1987-07-07
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