(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理を分割し、複数のＣＰＵに並列的に処理させる並列コンピュータであって、閉じられたバス空間を形成する電磁シールド材からなる中空体と、該中空体の内側に前記バス空間に向けて多数配設されたマイクロアンテナと、前記中空体の外側に多数配設され、入出力部が前記マイクロアンテナと接続するＣＰＵ、メモリ、制御器からなるコンピュータ構成要素とを備え、前記各ＣＰＵと前記メモリと前記制御器を前記バス空間を介して接続し、前記ＣＰＵ間のデータのやりとり及び前記ＣＰＵと前記メモリと前記制御器の間のデータのやりとりを前記マイクロアンテナの前記バス空間を介した電波の受発信により行うようにしたことを特徴とする並列コンピュータ。
【請求項２】
前記中空体を複数個設け、各中空体を中空の管で接続し、各中空体のバス空間を連通させたことを特徴とする請求項１に記載の並列コンピュータ。
【請求項３】
処理を分割し、複数のＣＰＵに並列的に処理させる並列コンピュータであって、互いに径の異なる中空の内側の球面体（４０）、中側の球面体（４２）、外側の球面体（４４）が同心状に重ねられた多層構造を形成し、各層の球面体（４０）（４２）（４４）が電磁シールド材により構成され、各層の球面体（４０）（４２）（４４）が取付具（４８）によって互いに連結され、各球面体（４０）（４２）（４４）の内部がバス空間（５０）（５２）（５４）を形成する中空体と、前記各球面体（４０）（４２）（４４）の内側に配設されたマイクロアンテナ（６）と、前記各球面体（４０）（４２）（４４）の外周面に多数配設され、入出力部が前記マイクロアンテナ（６）と接続するＣＰＵとメモリとインターフェースからなるコンピュータ構成要素とを備え、前記各球面体（４０）（４２）（４４）の中、内側の球面体（４０）と中側の球面体（４２）の間を電波を通過させる電磁シールド材からなる中空の管体（５６）により連結し、前記各ＣＰＵと前記メモリと前記インターフェースを前記バス空間を介して接続し、外側の球面体（４４）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を前記外側の球面体（４４）の内部のバス空間（５４）を介して行い、前記中側の球面体（４２）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を、前記中側の球面体（４２）の内部のバス空間（５２）を介して行い、内側の球面体（４０）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を、前記内側の球面体（４０）の内部のバス空間（５０）を介して行い、前記内側の球面体（４０）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）と、前記外側の球面体（４４）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を、前記内側の球面体（４０）の内部のバス空間（５０）と前記管体（５６）と前記外側の球面体（４４）の内部のバス空間（５４）を介して行うようにしたことを特徴とする並列コンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は処理を分割し、複数のＣＰＵ（中央演算処理装置）に並列的に処理させる並列コンピュータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
此の種の並列コンピュータは、図５に示すように、多数のＣＰＵ（１４）とメモリ（１６）の入出力部がスイッチ（６８）を介してバス（７０）に接続している構成が一般的である。各ＣＰＵ（１４）及びメモリ（１６）の通信Ｉ／Ｏ（７２）は、図６に示すようにスイッチングハブ（７４）に通信用配線（７６）により接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
多数のＣＰＵをバスに接続して並列コンピュータを構成する場合、ＣＰＵをバスに接続する配線コードが膨大な量となり、コンピュータの故障の原因となるとともに、全体の設置スペースが大きくなってしまうという問題点があった。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、処理を分割し、複数のＣＰＵに並列的に処理させる並列コンピュータであって、閉じられたバス空間を形成する電磁シールド材からなる中空体と、該中空体の内側に前記バス空間に向けて多数配設されたマイクロアンテナと、前記中空体の外側に多数配設され、入出力部が前記マイクロアンテナと接続するＣＰＵ、メモリ、制御器からなるコンピュータ構成要素とを備え、前記各ＣＰＵと前記メモリと前記制御器を前記バス空間を介して接続し、前記ＣＰＵ間のデータのやりとり及び前記ＣＰＵと前記メモリと前記制御器の間のデータのやりとりを前記マイクロアンテナの前記バス空間を介した電波の受発信により行うようにしたものである。
また本発明は、前記中空体を複数個設け、各中空体を中空の管で接続し、各中空体のバス空間を連通させたものである。
また本発明は、処理を分割し、複数のＣＰＵに並列的に処理させる並列コンピュータであって、互いに径の異なる中空の内側の球面体（４０）、中側の球面体（４２）、外側の球面体（４４）が同心状に重ねられた多層構造を形成し、各層の球面体（４０）（４２）（４４）が電磁シールド材により構成され、各層の球面体（４０）（４２）（４４）が取付具（４８）によって互いに連結され、各球面体（４０）（４２）（４４）の内部がバス空間（５０）（５２）（５４）を形成する中空体と、前記各球面体（４０）（４２）（４４）の内側に配設されたマイクロアンテナ（６）と、前記各球面体（４０）（４２）（４４）の外周面に多数配設され、入出力部が前記マイクロアンテナ（６）と接続するＣＰＵとメモリとインターフェースからなるコンピュータ構成要素とを備え、前記各球面体（４０）（４２）（４４）の中、内側の球面体（４０）と中側の球面体（４２）の間を電波を通過させる電磁シールド材からなる中空の管体（５６）により連結し、前記各ＣＰＵと前記メモリと前記インターフェースを前記バス空間を介して接続し、外側の球面体（４４）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を前記外側の球面体（４４）の内部のバス空間（５４）を介して行い、前記中側の球面体（４２）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を、前記中側の球面体（４２）の内部のバス空間（５２）を介して行い、内側の球面体（４０）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を、前記内側の球面体（４０）の内部のバス空間（５０）を介して行い、前記内側の球面体（４０）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）と、前記外側の球面体（４４）の外周面に配設された各ＣＰＵ（１４）の相互の通信を、前記内側の球面体（４０）の内部のバス空間（５０）と前記管体（５６）と前記外側の球面体（４４）の内部のバス空間（５４）を介して行うようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１において、（２）は中空の、金属その他の電磁波シールド材から成る球状の中空体であり、これの内壁面に多数のマイクロアンテナ（６）が固設されている。前記中空体（２）（４）は、金属その他の電磁波シールド材から成る中空の管（８）によって連結し、該管（８）により、中空体（２）（４）内のバス空間（１０）（１２）が互いに連通している。
【０００６】
前記中空体（２）（４）の外壁面には、多数のＣＰＵ（中央演算処理装置）（１４）とメモリ（１６）その他ディスプレイやキーボードがインターフェースを介して接続する制御器（図示省略）等が配設され、それぞれの通信Ｉ／Ｏ即ち入出力部がマイクロアンテナ（６）にコードを介して接続している。
【０００７】
前記各マイクロアンテナ（６）は、図４に示すように、制御回路及び給電回路（１８）、信号処理部（２０）、信号演算回路（２２）、能動的マイクロ波送受信回路（２４）、アンテナ素子（２６）を備え、これらは、図示の如く結線されている。前記信号処理部（２０）は、ＣＰＵ（１４）の入出力部と接続し、信号に含まれるＩＤ情報を抽出し、エラー処理を行って、マルチパス及びフュージング対策を行う。
【０００８】
制御回路及び給電回路（１８）は、制御信号と電波送出電力を出力するが、電波は、閉鎖空間の近接した局部的なバス空間（１０）（１２）を利用するので、電波送出電力は極めて少ない。前記信号演算回路（２２）は、閉じたバス空間（１０）（１２）内で反射波の影響を軽減するマルチパス対策を行うものである。アンテナ素子（２６）は中空体（２）（４）の内壁面に埋め込まれている。
【０００９】
上記した構成において、多数のＣＰＵ（４）と共通メモリ（１６）は、バス空間（１０）（１２）を介して互いに空間的に接続し、全体として並列コンピュータを構成する。同一バス空間（１０）内では、例えば＃１のＣＰＵ（１４）は相手先である例えば＃２のＣＰＵ（１４）へ電波を発信し、又、相手先の＃２のＣＰＵ（１４）から返信信号を受け取る。
【００１０】
このとき、各マイクロアンテナ（６）の信号処理部（２０）は、電波の中のＩＤ情報、チャネル、タイムスロットを処理し、相手先を選択する。メモリ（１６）は、バス空間（１０）を伝わる電波（２８）によって、あたかもバスに繋がっているように例えば＃３のＣＰＵ（１４）から読み書きされる。
【００１１】
バス空間（１０）と（１２）との間では、例えば＃ＭのＣＰＵ（１４）は、例えば＃ＮのＣＰＵ（１４）に対して、特定のＩＤ情報、時間を持った電波（３０）を使用し、電波（３０）の反射する性質を利用して通信を行う。
【００１２】
次に本発明の他の実施形態を図２を参照して説明する。
中空体（３２）は、金属その他の電磁波シールド材から成るＵ字状の管体から構成され、一方側（３２ａ）と他方側（３２ｂ）の内壁に多数のマイクロアンテナ（６）が固設され、それぞれに、中空体（３２）の外壁側に配設されたＣＰＵ（１４）や、インターフェースを介してディスプレイやキーボードが接続する制御器やメモリ等がコードを介して接続している。
【００１３】
中空体（３２）の内部は閉じられたバス空間（３４）を形成し、各ＣＰＵ（１４）あるいは制御器等は、バス空間（３４）内を反射しながら進む電波（３６）の中のＩＤ情報、チャネル、タイムスロットを利用して相手先を選択する。バス空間（３４）は、配線、スイッチの機能を有するスイッチング・ハブの代わりを担う。
【００１４】
次に、本発明の他の実施形態を図３を参照して説明する。
（３８）は複数の、径の異なる中空の球面体（４０）（４２）（４４）が多層構造を形成する中空体であり、各層の球面体（４０）（４２）（４４）は金属その他の電磁波シールド材により構成され、取付具（４８）によって互いに連結している。
【００１５】
球面体（４０）（４４）の内部のバス空間（５０）（５４）は、金属その他の電磁波シールド材から成る中空の管（５６）によって連結している。球面体（４０）（４２）（４４）の各外周面には多数のＣＰＵ（１４）、メモリ、インターフェースその他のコンピュータ構成要素が配設され、これらの入出力部は、コードあるいはリード線を介して球面体（４０）（４２）（４４）の内壁面に固設されたマイクロアンテナ（６）に接続している。
【００１６】
球面体（４０）（４２）（４４）に取り付けられた前記各ＣＰＵ（１４）、メモリ、インターフェースその他のコンピュータ構成要素は、マイクロアンテナ（６）とバス空間（５０）（５２）（５４）により接続され、並列コンピュータを構成している。球面体（４０）（４２）（４４）の外壁面に配設された各ＣＰＵ（１４）に、他の複数のＣＰＵ（１４）を積層し、互いの入出力部を、電磁トランスなどの無接触コネクタを介してクラスタ接続するようにしても良い。
【００１７】
上記した構成において、外側の球面体（４４）の外壁面に配設された各ＣＰＵ（１４）は、電波（５８）（６０）（６２）の、球面体（４４）内壁面と、球面体（４２）外壁面との反射を利用し、バス空間（５４）を介して、相互に通信を行う。中側の球面体（４２）の外壁面に配設された各ＣＰＵ（１４）は、電波（６４）の、球面体（４２）内壁面と球面体（４０）外壁面との反射を利用し、バス空間（５２）を介して相互に通信を行う。
【００１８】
同様に、内側の球面体（４０）の外壁面に配設された各ＣＰＵ（１４）は、電波の、球面体（６６）内壁面との反射を利用し、バス空間（５０）を介して相互に通信を行う。内側の球面体（４０）の外壁面に配設された各ＣＰＵ（１４）と、外側の球面体（４４）の外壁面に配設された各ＣＰＵ（１４）とは、電波（６６）の、球面体（４０）内壁面、管体（５６）の内壁面、球面体（４２）の外壁面、及び球面体（４４）の内壁面に対する反射を利用し、バス空間（５０）、管体（５６）内部空間、及びバス空間（５４）を介して相互に通信を行う。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したので、多数のＣＰＵをコードレスで効率的に接続できる。また、閉じた空間を利用したので、少ない電力でＣＰＵ相互の通信ができる。また外部からの通信妨害がなく、他のシステムと共存できる等の効果が存する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図４】マイクロアンテナのブロック説明図である。
【図５】従来技術のブロック説明図である。
【図６】従来技術のブロック説明図である。
【符号の説明】
２      中空体
４      中空体
６      マイクロアンテナ
８      管
１０    バス空間
１２    バス空間
１４    ＣＰＵ
１６    メモリ
１８    制御回路及び給電回路
２０    信号処理部
２２    信号演算部
２４    能動的マイクロ波送受信回路
２６    アンテナ素子
２８    電波
３０    電波
３２    中空体
３４    バス空間
３６    電波
３８    中空体
４０    球面体
４２    球面体
４４    球面体
４６    球面体
４８    取付具
５０    バス空間
５２    バス空間
５４    バス空間
５６    管
５８    電波
６０    電波
６２    電波
６４    電波
６６    電波
６８    スイッチ
７０    バス
７２    通信Ｉ／Ｏ
７４    スイッチングハブ
７６    通信用配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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