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JPH0520785B2 - - Google Patents
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JPH0520785B2 - - Google Patents

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JPH0520785B2
JPH0520785B2 JP63030879A JP3087988A JPH0520785B2 JP H0520785 B2 JPH0520785 B2 JP H0520785B2 JP 63030879 A JP63030879 A JP 63030879A JP 3087988 A JP3087988 A JP 3087988A JP H0520785 B2 JPH0520785 B2 JP H0520785B2
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slot
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Kazunori Sekido
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Agency of Industrial Science and Technology
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は多数のプロセツサを結合してなる並
列処理システムのプロセツサ間データ転送装置に
関わり、特に各プロセツサに対応させて設けられ
た各スロツトにデータを循環させてデータ転送を
行うプロセツサ間データ転送装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an inter-processor data transfer device of a parallel processing system that combines a large number of processors, and particularly relates to an inter-processor data transfer device that is provided corresponding to each processor. The present invention relates to an inter-processor data transfer device that transfers data by circulating data among the slots.

(従来の技術) 多数のプロセツサから構成される並列処理シス
テムは、基本的には第8図に示すように、プロセ
ツサ1a,1b,1c,…,1nを結合手段2で
結合して構成される。各プロセツサ1a〜1n
は、結合手段2を介して相互にデータ転送を行
う。
(Prior Art) A parallel processing system composed of a large number of processors is basically constructed by coupling processors 1a, 1b, 1c, ..., 1n by a coupling means 2, as shown in FIG. . Each processor 1a to 1n
transfer data to each other via the coupling means 2.

ところで、結合手段2は共通バスが共有メモリ
等を始めとして種々の手段で実現されるが、その
中の一つして第9図に示すように環状に結合され
たデータ転送路3にデータパケツトを高速に循環
させる方式が知られている。即ち、この方式は、
各プロセツサ1a〜1n毎に、転送するデータパ
ケツトを格納するスロツトSa,Sb,Sc,…,Sn
を用意し、各プロセツサ1a〜1nは送信すべき
データを対応するスロツトSa〜Snに格納する。
そして、このスロツトSa〜Snを各プロセツサ1
a〜1nに対応させて設けられたスロツト制御装
置5a〜5nによつて高速に循環させる。
Incidentally, the coupling means 2 can be realized by using various means such as a common bus such as a shared memory, but one of them is to transmit data packets to a data transfer path 3 connected in a circular manner as shown in FIG. A method for high-speed circulation is known. That is, this method is
Slots Sa, Sb, Sc, ..., Sn for storing data packets to be transferred are provided for each processor 1a to 1n.
Each processor 1a-1n stores the data to be transmitted in the corresponding slot Sa-Sn.
Then, connect these slots Sa to Sn to each processor 1.
The slots are circulated at high speed by slot control devices 5a to 5n provided corresponding to slots a to 1n.

この方式では、各スロツトSa〜Snに格納され
るデータパケツトは、通常、第10図に示すよう
な構成になつている。DATA部21には転送す
るデータが記述され、PN部22には転送先のプ
ロセツサ番号が記述され、A部23には転送先の
プロセツサからの応答信号が記述され、V部24
にはDATA部21にデータが格納されているこ
とを示す情報が記述される。データ転送を行うプ
ロセツサは、転送するデータを、そのプロセツサ
に対応するスロツトのDATA部21に書込み、
PN部22に転送先のプロセツサ番号を書き、V
部24に1をセツトする。このスロツトは循環に
よつてやがて転送先のプロセツサに到達する。受
け手のプロセツサはPN部22が自分のプロセツ
サ番号と一致する時には、そのスロツトのデータ
を受取り、応答信号としてA部23を1にセツト
する。このスロツトは循環によつてさらに送り手
のプロセツサに戻る。送り手のプロセツサは、ス
ロツトのA部23が1であること、つまり相手の
プロセツサがデータを受取つたことを確認する。
In this system, the data packets stored in each slot Sa to Sn usually have a configuration as shown in FIG. The data to be transferred is written in the DATA section 21, the transfer destination processor number is written in the PN section 22, the response signal from the transfer destination processor is written in the A section 23, and the V section 24
Information indicating that data is stored in the DATA section 21 is written in . A processor that transfers data writes the data to be transferred into the DATA section 21 of the slot corresponding to the processor, and
Write the transfer destination processor number in the PN section 22, and
24 is set to 1. This slot eventually reaches the destination processor through circulation. When the receiving processor receives the data in the slot when the PN section 22 matches its own processor number, it sets the A section 23 to 1 as a response signal. This slot is then cycled back to the sender's processor. The sender's processor confirms that the A part 23 of the slot is 1, that is, that the other party's processor has received the data.

以上のようにして、このスロツトの情報を用い
てデータ転送を行う。このスロツト循環方式を実
現するには、第11図に示すようなスロツト制御
装置(以下これを「SE」と呼ぶ)をLSIを用いて
構成し、これを環状に結合することがなされる。
このSEは他のSEからの情報をLSI外部から受取
り、LSI内部に取込む入力バツフア31と、その
入力を保持する入力レジスタ32と、入力レジス
タ32の内容をその時のスロツトの情報として用
い、先に述べた処理を行うスロツト処理部33
と、スロツト処理部33が処理した結果をLSI外
部に出力する出力バツフア34とから構成され
る。
As described above, data transfer is performed using this slot information. In order to realize this slot circulation system, a slot control device (hereinafter referred to as "SE") as shown in FIG. 11 is constructed using an LSI, and these are connected in a ring.
This SE has an input buffer 31 that receives information from other SEs from outside the LSI and takes it into the LSI, an input register 32 that holds the input, and uses the contents of the input register 32 as information on the slot at that time. The slot processing unit 33 performs the processing described in
and an output buffer 34 that outputs the results processed by the slot processing section 33 to the outside of the LSI.

この結合方式では、プロセツサ数をn、プロセ
ツサがデータを送出するときの時間間隔をpとす
ると、スロツトがプロセツサ間を移動する時間s
は、 s≦p/n を満たす必要がある。従つて結合手段に接続され
るプロセツサが増える程、また要求されるプロセ
ツサ間のデータの転送速度が速くなる程(時間間
隔pが短くなる程)スロツトを高速に循環させる
必要が出てくる。例えば、10台のプロセツサで各
プロセツサが200ns毎に1データを転送する場合、
各スロツトを200/10=20ns毎にプロセツサ間で
循環させれば良いが、もしプロセツサ数が40台に
なつた場合、或は50ns毎に1データを転送する必
要がある場合には、5ns毎にプロセツサを循環さ
せなければならない。
In this coupling method, if the number of processors is n, and the time interval when the processors send data is p, then the time it takes for the slot to move between processors is s.
must satisfy s≦p/n. Therefore, as the number of processors connected to the coupling means increases, and as the required data transfer rate between processors becomes faster (as the time interval p becomes shorter), it becomes necessary to cycle through the slots at a faster rate. For example, if there are 10 processors and each processor transfers 1 data every 200ns,
It is sufficient to cycle each slot between processors every 200/10 = 20ns, but if the number of processors increases to 40, or if it is necessary to transfer one data every 50ns, it is necessary to cycle between the processors every 5ns. The processor must be cycled through.

よつて、このような場合には、高速素子LSIを
用いる必要がある。しかし、この高速素子もパツ
ケージの内部では高速であるが、パツケージの外
部へ出る信号は入出力バツフアを通るため、それ
ほど高速化させることはできない。また、この数
ns程度の速度になると、スロツト制御装置間の配
線長による伝搬遅延も無視できなくなる。例え
ば、入出力バツフアの速度を1ns、スロツト制御
要素の配線長が30cm(この場合、略2nsの遅延と
なる)と仮定した場合、第12図に示すように、
入出力バツフアと配線による遅延が4nsとなり、
5ns毎にプロセツサを循環させるには残り1nsで先
に述べたような転送の制御処理をしなければなら
ず、実質的に不可能に近い。また、たとえ超高速
な処理を可能にする素子ができたとしても、第1
2図に示すように、処理には1nsしか時間が使わ
れず、非常に処理効率の悪いものとなつている。
以上のことから、従来のスロツトを循環させる方
法では高速素子LSIを用いても入出力バツフアや
配線遅延のため、その循環速度を上げることがで
きず、プロセツサ台数やデータ転送速度に制限が
あつた。また、超高速素子LSIを用いても、スロ
ツト間の全転送処理時間に対するスロツト処理時
間の比率が極めて低く効率が悪いという問題があ
つた。
Therefore, in such a case, it is necessary to use a high-speed element LSI. However, although this high-speed element is also high-speed inside the package, the signal going out to the outside of the package passes through an input/output buffer, so it cannot be made that high-speed. Also, this number
When the speed reaches approximately ns, the propagation delay due to the wiring length between the slot control devices cannot be ignored. For example, assuming that the speed of the input/output buffer is 1 ns and the wiring length of the slot control element is 30 cm (in this case, the delay is about 2 ns), as shown in Figure 12,
The delay due to input/output buffer and wiring is 4ns,
In order to cycle the processors every 5 ns, the transfer control process described above must be performed in the remaining 1 ns, which is virtually impossible. Furthermore, even if an element that enables ultra-high-speed processing is created, the first
As shown in Figure 2, only 1 ns is used for processing, resulting in extremely low processing efficiency.
From the above, with the conventional method of circulating slots, even if high-speed element LSIs are used, the circulation speed cannot be increased due to input/output buffers and wiring delays, and there are limits to the number of processors and data transfer speed. . Furthermore, even when ultra-high-speed element LSIs are used, there is a problem in that the ratio of slot processing time to the total transfer processing time between slots is extremely low, resulting in poor efficiency.

(発明が解決しようとする問題点) 上述のように、従来のスロツトを循環させる方
法によるプロセツサ間データ転送装置では、入出
力バツフアやプロセツサ間の配線等の遅延の影響
で循環速度を上げることができず、プロセツサ台
数やデータ転送速度を増すことができなかつた。
また、超高速素子LSIを用いてこれを実現しても
その処理効率は非常に悪いものになつていた。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional inter-processor data transfer device using the method of circulating slots, it is difficult to increase the circulation speed due to delays in input/output buffers, wiring between processors, etc. Therefore, it was not possible to increase the number of processors or increase the data transfer speed.
Furthermore, even if this was achieved using an ultra-high-speed element LSI, the processing efficiency would be extremely poor.

本発明は、以上の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、スロツトの循環速
度を上げ、プロセツサ台数やデータ転送速度を増
すことを可能にさせるプロセツサ間データ転送装
置を提供することにある。また、他の目的は、超
高速な素子を用いた場合でも、その高速性を十分
にいかせる処理効率の良いデータ転送装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide an inter-processor data transfer device that increases the circulation speed of slots and makes it possible to increase the number of processors and data transfer speed. There is a particular thing. Another object of the present invention is to provide a data transfer device with high processing efficiency that makes full use of the high-speed performance even when ultra-high-speed elements are used.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本本発明は、複数のプロセツサのそれぞれに対
応して設けられたスロツト制御装置をデータ転送
路を介して環状に接続し、転送データを格納する
スロツトを前記スロツト制御装置間で循環させる
ことにより、前記各プロセツサ間での相互データ
転送を行うプロセツサ間データ転送装置におい
て、前記各スロツト制御装置が、連続する2つの
スロツトをそれぞれ格納する2段構成のレジスタ
を備え、かつ1つのモジユールで構成されてなる
ことを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving Problems) The present invention connects slot control devices provided corresponding to each of a plurality of processors in a ring via a data transfer path to store transfer data. In the inter-processor data transfer device that performs mutual data transfer between the respective processors by circulating slots between the slot control devices, each of the slot control devices has two stages each storing two consecutive slots. It is characterized by having registers for the configuration and being composed of one module.

(作用) 本発明によれば、各プロセツサに対して2段構
成のレジスタを用意して各プロセツサに2つのス
ロツトを対応させている。これにより、各プロセ
ツサはスロツトが1周する間に2つのスロツトに
2つのデータを出力できる。よつて、プロセツサ
のデータ転送速度を同じにした場合、スロツトの
循環速度、即ちスロツトが1周する時間は従来の
1/2で良くなる。また2スロツト分の処理を1つ
のスロツト制御装置で実現することから入出力バ
ツフアやスロツト制御装置間の配線長による遅延
の影響を1回で済ませることができるので、スロ
ツトの平均的な転送速度を上げることができる。
以上のことから、スロツト制御装置内でスロツト
を処理する時間は従来に比べて長くとることがで
き、効率が向上する。
(Operation) According to the present invention, a two-stage register is prepared for each processor, and each processor is associated with two slots. This allows each processor to output two pieces of data to two slots during one rotation of the slot. Therefore, when the data transfer speed of the processor is kept the same, the circulation speed of the slot, that is, the time it takes for the slot to make one revolution, is reduced to 1/2 of the conventional speed. In addition, since the processing for two slots is realized by one slot control device, the effects of delays due to the input/output buffer and the wiring length between the slot control devices can be eliminated in one operation, which reduces the average transfer speed of the slots. can be raised.
From the above, it is possible to take longer time to process slots within the slot control device than in the past, improving efficiency.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings.

第1図に本実施例に係るデータ転送方式を採用
した並列処理システムの構成を示す。複数のプロ
セツサ41a,41b,…,41nには、それぞ
れSE(スロツト制御部)42a,42b,…,4
2nが接続されており、各SE42a〜42nは
データ転送路43を介して環状に接続されてい
る。
FIG. 1 shows the configuration of a parallel processing system that employs the data transfer method according to this embodiment. The plurality of processors 41a, 41b, . . . , 41n each include SE (slot control section) 42a, 42b, .
2n are connected, and the SEs 42a to 42n are connected in a ring via a data transfer path 43.

各SE42a〜42nは、外部からのデータを
内部に取込む受信バツフア51と、この受信バツ
フア51を介して内部に取込まれたデータパケツ
トを一時記憶するレジスタ52と、データパケツ
トが偶数番目のデータか奇数番目のデータかを示
すトグル情報を発生させるトグル発生装置53
と、前記レジスタ52に格納された内容、上記ト
グル情報及びプロセツサ41a〜41nからの要
求に基づいてスロツトに対するアクセスやスロツ
トの転送のための処理を行うスロツト処理部54
と、このスロツト処理部54で処理されたデータ
を一時格納するレジスタ55と、このレジスタ5
5に格納されたデータパケツトを外部に出力する
出力バツフア56とで構成されている。即ち、こ
の実施例では、従来のSEの構成に加え、新たに
トグル発生装置53と、出力側のレジスタ55と
が加えられている。トグル発生装置は、例えば
JKフリツプ・フロツプを用いて構成できる。
Each of the SEs 42a to 42n includes a reception buffer 51 that takes in data from the outside, a register 52 that temporarily stores data packets that are taken into the inside via this reception buffer 51, and a register 52 that temporarily stores data packets that are taken in from the outside via the reception buffer 51. Toggle generator 53 that generates toggle information indicating whether the data is the
and a slot processing unit 54 that performs processing for accessing and transferring slots based on the contents stored in the register 52, the toggle information, and requests from the processors 41a to 41n.
, a register 55 for temporarily storing data processed by the slot processing section 54, and a register 55 for temporarily storing data processed by the slot processing section 54.
5 and an output buffer 56 for outputting the data packet stored in 5 to the outside. That is, in this embodiment, in addition to the conventional SE configuration, a toggle generating device 53 and an output side register 55 are newly added. The toggle generator is e.g.
Can be configured using JK flip-flops.

次に、このように構成された本システムの動作
について説明する。
Next, the operation of this system configured as described above will be explained.

データ転送路43を循環するデータパケツトの
流れは、各SE42a〜42nを、入力バツフア
51→レジスタ52→スロツト処理部54→レジ
スタ55→出力バツフア56の経路で転送され
る。即ち、各SE42a〜42nには2つのレジ
スタ52,55が備えられているので、各SEは
常に2つのスロツトを保持している。そこで、各
プロセツサと各スロツトと対応関係を模式的に示
すと第2図のようになる。各プロセツサ41a〜
41nは、それぞれ2つのスロツトを保持してい
る。SE42aにおいて、スロツトS1の情報を
保持するのはレジスタ52であり、スロツトS2
の情報を保持するのはレジスタ55であるが、ス
ロツトとプロセツサとの対応は任意で、例えばプ
ロセツサ41aにスロツトS1,S5が対応し、
プロセツサ41bにスロツトS2,S6が対応
し、プロセツサ41cにスロツトS3,S7が対
応し、プロセツサ41nにスロツトS4,S8が
それぞれ対応するという関係でも良い。これらス
ロツトS1〜S8は一定の周期で循環する。
The flow of data packets circulating through the data transfer path 43 is transferred through each of the SEs 42a to 42n through the input buffer 51→register 52→slot processing section 54→register 55→output buffer 56. That is, since each SE 42a-42n is provided with two registers 52, 55, each SE always holds two slots. Therefore, FIG. 2 schematically shows the correspondence between each processor and each slot. Each processor 41a~
41n each hold two slots. In the SE 42a, the register 52 holds information about the slot S1, and the information about the slot S2 is held by the register 52.
The register 55 holds the information, but the correspondence between the slots and the processors is arbitrary. For example, the slots S1 and S5 correspond to the processor 41a,
The processor 41b may correspond to the slots S2 and S6, the processor 41c may correspond to the slots S3 and S7, and the processor 41n may correspond to the slots S4 and S8, respectively. These slots S1 to S8 circulate in a constant cycle.

スロツトによつて転送されるデータパケツトの
構造を第3図に示す。DATA部61には転送す
るデータの内容が格納され、PN部62には転送
先のプロセツサ番号が格納され、V部63には
DATA部61にデータが格納されていることを
示す情報が格納され、A部64には転送先のプロ
セツサからの応答信号が格納され、T部65には
データの前後関係を表わすトグル情報が格納され
る。
The structure of a data packet transferred by a slot is shown in FIG. The DATA section 61 stores the contents of the data to be transferred, the PN section 62 stores the transfer destination processor number, and the V section 63 stores the data to be transferred.
The DATA section 61 stores information indicating that data is stored, the A section 64 stores a response signal from the transfer destination processor, and the T section 65 stores toggle information indicating the context of the data. be done.

データを転送するプロセツサ、例えば41a
は、DATA部61に転送するデータを記述し、
PN部62に転送先のプロセツサ番号を記述し、
V部63にデータ転送を示す1を記述し、T部6
5にトグル情報として奇数番目のデータには
“0”を、偶数番目のデータには“1”をセツト
したデータパケツトを、そのプロセツサ41aに
対応するスロツトS1又はS5に格納する。この
データパケツトは、スロツトの循環につてやがて
転送先のプロセツサに到達する。受け手のプロセ
ツサはデータパケツトのPN部62が自分のプロ
セツサ番号と一致し、かつ奇数番目のデータを受
取る場合には、T部65が“0”、偶数番目のデ
ータを受取る場合にはT部65が“1”のデータ
パケツトを受取り、応答信号としてA部64を1
にセツトする。A部64が1にセツトされたこの
データパケツトは、さらにスロツトの循環によつ
てさらに送り手のプロセツサに返送される。送り
手のプロセツサは、返送されたデータパケツトの
A部64が1であること、つまり相手のプロセツ
サがデータを受取つたことを確認し、必要ならば
次のデータを送る。
A processor that transfers data, e.g. 41a
describes the data to be transferred to the DATA section 61,
Write the transfer destination processor number in the PN section 62,
Write 1 indicating data transfer in the V section 63, and write 1 in the T section 6.
A data packet in which "0" is set for odd-numbered data and "1" for even-numbered data as toggle information is stored in the slot S1 or S5 corresponding to the processor 41a. This data packet eventually reaches the destination processor as it circulates through the slots. The receiving processor sets the T section 65 to "0" when the PN section 62 of the data packet matches its own processor number and receives odd-numbered data, and sets the T section 65 to "0" when receiving even-numbered data. Receives a data packet of “1” and sends the A section 64 to 1 as a response signal.
Set to . This data packet, with part A 64 set to 1, is further sent back to the sender's processor through further slot circulation. The sender's processor confirms that the A part 64 of the returned data packet is 1, that is, that the other party's processor has received the data, and sends the next data if necessary.

本方式では、1つのプロセツサに対する2つの
データパケツトがデータ転送路43上に同時に循
環しているので、受け手はこの2つのデータパケ
ツトを常に正しい順序で受取る必要がある。この
ため、データパケツトにT部65を設け、奇数番
目のデータに“0”、偶数番目のデータに“1”
をセツトし、データの順番が前後することを避け
ている。なお、第3図のようなデータフオーマツ
トでは、送り手の番号が記述されていないので、
プロセツサ側で自己のスロツトの位置を常に監視
しておく必要があるが、例えば第4図に示すよう
にデータパケツトに送り手PN部66を設け、こ
の部分で送り手プロセツサの番号を明示すればこ
のような監視は必要としない。
In this system, since two data packets for one processor are circulating on the data transfer path 43 at the same time, the receiver must always receive these two data packets in the correct order. For this reason, a T section 65 is provided in the data packet, and odd-numbered data is set to "0" and even-numbered data is set to "1".
is set to avoid changing the order of data. Note that in the data format shown in Figure 3, the sender's number is not written, so
It is necessary for the processor side to constantly monitor the position of its own slot. For example, as shown in Fig. 4, if a sender PN part 66 is provided in the data packet and the number of the sender processor is specified in this part, this can be done. No such monitoring is required.

次に第1図に基づき本システムの動作をより詳
細に説明する。SE42nからSE42aに送られ
てくるデータパケツトは、入力バツフア51を通
つてレジスタ52に格納される。このレジスタ5
2にデータが格納されると、スロツト処理部54
は、次のような処理を行う。
Next, the operation of this system will be explained in more detail based on FIG. Data packets sent from SE 42n to SE 42a are stored in register 52 through input buffer 51. This register 5
2, the slot processing unit 54
performs the following processing.

レジスタ52に格納されたデータパケツトの
PN部62に、当該SE42aに接続されている
プロセツサ41aの番号が記述され、かつその
プロセツサ41aから転送要求があるときに
は、プロセツサ41aから出力されるデータ、
転送先のプロセツサ番号及びトグル発生装置5
3からのトグル情報を、それぞれDATA部6
1、PN部62及びT部65に記述するととも
に、A部64を“0”、V部63を“1”にし
てレジスタ65に出力する。また、プロセツサ
41aからの転送要求が無いときには、V部6
3を“1”にしてレジスタ65に出力する。
of the data packet stored in the register 52.
When the number of the processor 41a connected to the SE 42a is written in the PN section 62 and there is a transfer request from the processor 41a, the data output from the processor 41a,
Transfer destination processor number and toggle generator 5
The toggle information from 3 is transferred to the DATA section 6.
1, is written in the PN section 62 and the T section 65, and outputs it to the register 65 with the A section 64 set to "0" and the V section 63 set to "1". Further, when there is no transfer request from the processor 41a, the V section 6
3 is set to "1" and output to the register 65.

プロセツサ41aから受取り要求があり、そ
のレジスタ52に格納されているパケツトデー
タのPN部62がSE42aに接続されているプ
ロセツサの番号で、V部63が“1”で、かつ
T部65がトグル発生装置53の発生するトグ
ル情報と一致するときには、レジスタ52に格
納されたデータを取出し、プロセツサ41aに
送るとともに、データパケツトのA部64を
“1”にしてレジスタ55に出力する。
There is a reception request from the processor 41a, and the PN part 62 of the packet data stored in the register 52 is the number of the processor connected to the SE 42a, the V part 63 is "1", and the T part 65 is the toggle generator. 53, the data stored in the register 52 is taken out and sent to the processor 41a, and the A section 64 of the data packet is set to "1" and output to the register 55.

,以外の場合には、レジスタ52に格納
されたデータパケツトをそのままレジスタ55
に転送する。
, the data packet stored in the register 52 is directly stored in the register 55.
Transfer to.

スロツト処理部54の上記〜の処理結果
は、レジスタ55に保持され、出力バツフア56
を通して次のSE42bに転送される。なお、レ
ジスタ52は、スロツト処理部54での処理が終
われば次のスロツトの情報を格納できるので、1
つのSE内には常に2つのスロツト情報が保持さ
れることになる。
The above processing results of the slot processing section 54 are held in the register 55, and are stored in the output buffer 56.
and is transferred to the next SE42b. Note that the register 52 can store the information of the next slot once the processing in the slot processing section 54 is finished, so
Two pieces of slot information are always held within one SE.

ここで、このシステムにおけるプロセツサ台数
やデータ転送速度とスロツトの循環速度の関係を
考える。本システムでは、1つのプロセツサに2
つのスロツトが対応しているので、スロツトが1
周する間に2つのスロツトへデータを乗せること
ができる。よつて、プロセツサ数をn、スロツト
があるプロセツサから次のプロセツサまで移動す
る時間をsとすると、スロツトが1周するには
n・sの時間がかかる。この間、2つのスロツト
データを乗せられるので、プロセツサのデータ転
送間隔をpとすると、n・s/2=pの関係が成
立つ。よつてスロツトの移動時間s=2p/nと
なり、従来の方式s=p/nの2倍になる。この
性質を利用して従来の方式では不可能であつた高
速素子LSIによる循環速度の向上が可能となる。
しかも、この実施例によれば、レジスタ55とト
グル発生装置53を単に付加するだけの極めて簡
単な改良によつて上記の効果が得られるという効
果がある。
Here, we will consider the relationship between the number of processors, data transfer speed, and slot circulation speed in this system. In this system, one processor has two
Since two slots are compatible, one slot is
Data can be loaded into two slots during a cycle. Therefore, if the number of processors is n and the time it takes for the slot to move from one processor to the next is s, it takes ns for the slot to complete one rotation. During this time, two slot data can be loaded, so if the data transfer interval of the processor is p, the relationship n·s/2=p holds. Therefore, the moving time of the slot becomes s=2p/n, which is twice that of the conventional method s=p/n. Utilizing this property, it becomes possible to improve the circulation speed using high-speed element LSI, which was impossible with conventional methods.
Moreover, according to this embodiment, the above-mentioned effects can be obtained by an extremely simple improvement of simply adding the register 55 and the toggle generating device 53.

なお、上記実施例では、各SEは、内部に入つ
て来るスロツト情報を次々と処理しなければなら
ない。このため、第5図に示すように、スロツト
処理部54を時分割で使うことにより処理を進め
ている。つまり、プロセツサ間をスロツトが移動
する時間を半分に分け、前半でスロツトを処理
し、後半で隣のSEへの転送を行つている。
Note that in the above embodiment, each SE must process incoming slot information one after another. Therefore, as shown in FIG. 5, the slot processing section 54 is used in a time-division manner to proceed with the processing. In other words, the time it takes for a slot to move between processors is divided in half, with the first half processing the slot and the second half transferring it to the neighboring SE.

プロセツサ間でのスロツトの移動時間の内訳は
次のようになる。先に述べたように、本発明で
は、プロセツサ間のスロツトの循環速度が1/2で
良いので、従来例で述べた10台で50ns毎にデータ
を送る場合や40台で200ns毎にデータを送る場合
には、s=2×50/10=2×200/40=10nsでス
ロツトをプロセツサ間で移動させることになる。
よつて、入出力バツフアと配線による遅延とで
4nsのロスがあると仮定しても10−4=6nsのスロ
ツト処理時間が得られる。しかし、第1図のSE
42a〜42nではスロツト処理部を時分割で使
つているため、10/2=5nsでスロツト処理部5
4は処理を終わらなければならない。実際には、
この2つの最小値である5nsがスロツト処理部の
時間となる。このときのSE内の時間配分を第5
図に示す。5nsあれば先に述べたスロツト処理部
の処理を高速素子LSIを用いて実現可能であり、
全体に占めるスロツト処理の時間も50%に高める
ことができる。さらに1nsの余裕もあり、配線長
をさらに長くすることもできる。
The breakdown of the slot transfer time between processors is as follows. As mentioned earlier, in the present invention, the slot circulation speed between processors can be halved, so if 10 processors send data every 50ns as described in the conventional example, or 40 processors send data every 200ns. In the case of sending, the slot is moved between processors in s=2×50/10=2×200/40=10 ns.
Therefore, due to input/output buffer and wiring delay,
Even assuming that there is a loss of 4 ns, a slot processing time of 10-4=6 ns is obtained. However, SE in Figure 1
42a to 42n use the slot processing section in a time-sharing manner, so the slot processing section 5
4 must finish the process. in fact,
The minimum value of these two, 5 ns, is the time for the slot processing section. The time allocation within SE at this time is
As shown in the figure. With 5ns, the processing of the slot processing section mentioned earlier can be realized using a high-speed element LSI.
The slot processing time can also be increased to 50% of the total time. There is also a margin of 1 ns, which allows the wiring length to be made even longer.

なお、第1図のSE42a〜42nでは、スロ
ツト処理部54を時分割で使つているため、上記
のようにスロツト処理の時間として6nsが割当て
られても実際には5nsで処理しなければならない
が、SEを第6図のように構成すればこの点を改
善できる。即ち、この第6図のSEは、第1のSE
に対し、2系統のレジスタ52a,52bとスロ
ツト処理部54a,54bを並列的に設けて構成
されている。
Note that in the SEs 42a to 42n in FIG. 1, the slot processing section 54 is used in a time-division manner, so even though 6 ns is allocated as the time for slot processing as described above, it actually has to be processed in 5 ns. , this point can be improved by configuring SE as shown in FIG. That is, the SE in FIG. 6 is the first SE
In contrast, two systems of registers 52a, 52b and slot processing units 54a, 54b are provided in parallel.

この構成においては、他のSEから送られてく
る第1のスロツトをレジスタ52aに格納し、ス
ロツト処理部54aで処理を行ない、続いて入力
される第2のスロツトをレジスタ52bに格納
し、スロツト処理部54bで処理を行なう。スロ
ツト処理部54a,54bは、処理した結果をそ
れぞれレジスタ55に出力する。
In this configuration, the first slot sent from another SE is stored in the register 52a and processed by the slot processing section 54a, and the second slot that is subsequently input is stored in the register 52b, and the slot Processing is performed by the processing unit 54b. The slot processing units 54a and 54b each output the processed results to the register 55.

このようにすることにより、スロツト処理部5
4a,54bでの同時並列的な処理が可能になる
ので、第7図に示すように、本発明で得られる最
大のスロツト処理時間(6ns)で処理を行うこと
ができる。
By doing this, the slot processing section 5
4a and 54b, it is possible to perform processing in the maximum slot processing time (6 ns) obtained by the present invention, as shown in FIG.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、1つのプロセ
ツサに2つのスロツトを対応させることができる
ので、スロツトの循環速度は従来の1/2まで許容
でき、しかもスロツト制御装置間の配線等の遅延
は2スロツトに1回しか含まないので、スロツト
の転送に必要な時間のうちのロス時間を減少でき
る。このため、高速素子を用いて処理効率の良い
システムが構成でき、より高速なデータ転送やよ
り多くのプロセツサの接続が可能になる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, one processor can be associated with two slots, so the slot circulation speed can be allowed to be half that of the conventional one, and the speed between the slot control devices can be reduced. Since the wiring delay is included only once every two slots, the loss time of the time required for slot transfer can be reduced. Therefore, a system with high processing efficiency can be constructed using high-speed elements, and faster data transfer and connection of more processors are possible.

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

第1図は本発明の一実施例に係る並列処理シス
テムの構成を示すブロツク図、第2図は同システ
ムのデータ転送の概念を説明するための図、第3
図及び第4図は同システムにおけるデータパケツ
トのフオーマツトをそれぞれ示す図、第5図は同
システムにおけるデータ転送のタイミングを示す
図、第6図は本発明の他の実施例に係る並列処理
システムにおけるスロツト処理装置の構成を示す
ブロツク図、第7図は同システムにおけるデータ
転送のタイミングを示す図、第8図は並列処理シ
ステムの基本構成を示すブロツク図、第9図は従
来のスロツト循環型の並列処理システムの概念を
示す図、第10図は同システムにおけるデータパ
ケツトのフオーマツトを示す図、第11図は同シ
ステムにおけるスロツト処理装置の構成を示すブ
ロツク図、第12図は同システムにおけるデータ
転送タイミングを示す図である。 1a〜1n,41a〜41n…プロセツサ、2
…結合手段、3,43…データ転送路、5a〜5
n,42a〜42n…スロツト制御装置、31,
51…入力バツフア、32,52,52a,52
b,55,55a,55b…レジスタ、33,5
4…スロツト処理部、34,56…出力バツフ
ア、53…トグル発生装置。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a parallel processing system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of data transfer of the system, and FIG.
4 and 4 are diagrams showing the format of data packets in the same system, FIG. 5 is a diagram showing the timing of data transfer in the same system, and FIG. 6 is a diagram showing the slots in a parallel processing system according to another embodiment of the present invention. Figure 7 is a block diagram showing the configuration of the processing device, Figure 7 is a diagram showing the timing of data transfer in the system, Figure 8 is a block diagram showing the basic configuration of the parallel processing system, and Figure 9 is the conventional slot circulation type parallel processing system. Figure 10 is a diagram showing the concept of the processing system, Figure 10 is a diagram showing the format of data packets in the system, Figure 11 is a block diagram showing the configuration of the slot processing device in the system, and Figure 12 is a diagram showing the data transfer timing in the system. FIG. 1a to 1n, 41a to 41n...processor, 2
...Coupling means, 3, 43...Data transfer path, 5a-5
n, 42a to 42n... slot control device, 31,
51...Input buffer, 32, 52, 52a, 52
b, 55, 55a, 55b...Register, 33, 5
4... Slot processing section, 34, 56... Output buffer, 53... Toggle generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数のプロセツサのそれぞれに対応して設け
られたスロツト制御装置をデータ転送路を介して
環状に接続し、転送データを格納するスロツトを
前記スロツト制御装置間で循環させることによ
り、前記各プロセツサ間での相互データ転送を行
うプロセツサ間データ転送装置において、前記各
スロツト制御装置は、外部からのデータを受入れ
る入力バツフアと、この入力バツフアを介して入
力されたデータを格納する第1のレジスタと、奇
数番目のデータ及び偶数番目のデータを区別する
トグル情報を発生するトグル発生装置と、前記第
1のレジスタに格納されたデータを、その内容、
前記プロセツサからの転送若しくは受取り要求及
び前記トグル情報に基づいて処理するスロツト処
理部と、このスロツト処理部で処理されたデータ
を格納する第2のレジスタと、この第2のレジス
タに格納されたデータを外部に出力する出力バツ
フアとを具備したことを特徴とするプロセツサ間
データ転送装置。
1. Slot control devices provided corresponding to each of a plurality of processors are connected in a ring via a data transfer path, and slots for storing transfer data are circulated among the slot control devices, thereby making it possible to In the inter-processor data transfer device that performs mutual data transfer, each slot control device includes an input buffer that receives data from the outside, and a first register that stores data input via the input buffer. a toggle generating device that generates toggle information that distinguishes between odd-numbered data and even-numbered data;
a slot processing unit that processes based on a transfer or reception request from the processor and the toggle information; a second register that stores data processed by the slot processing unit; and data stored in the second register. An inter-processor data transfer device comprising: an output buffer for outputting the data to the outside.
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