(57)【要約】【課題】本発明の課題は、アレイプロセッサにおいて不規則なデータ移動が不可能である問題と「サイド作用」とを解消することである。【解決手段】前記課題は、各構成要素プロセッサに、アレイの各軸にしたがってデータ交換するための専用の通信レジスタを設け、各構成要素プロセッサは制御手段から、次の周期で各通信レジスタへ送出すべきデータを決定するための該構成要素プロセッサの該アレイにおける位置の条件を含む命令を受け取るように構成することによって解決される。【選択図】図３
2005209207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイプロセッサにおいてデータを管理する方法であって、
該アレイプロセッサは構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ）、３０２（ｉ'，ｊ'））を有し、
該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ）、３０２（ｉ'，ｊ'））はｎ個の軸のアレイ（３００）を構成し、
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、該アレイ（３００）の２ｎ個の各方向（３１０，３１２，３１４，３１６）にしたがって、隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））に接続されており、
各構成要素プロセッサを、次の周期でデータを該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））へ送出すべき隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））を決定する同一の命令によって制御する形式の方法において、
該アレイ（３００）の各軸にしたがってデータ交換を行うための専用の通信レジスタ（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）を該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））に関連づけ、
該アレイ（３００）内の構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の位置の条件を、次の周期でデータを送出する隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））を決定するための各命令に組み込むことを特徴とする方法。
【請求項２】
アレイプロセッサ（３００）であって、
構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ）、３０２（ｉ'，ｊ'））を有しており、
前記構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ）、３０２（ｉ'，ｊ'））は、ｎ個の軸のアレイ（３００）を形成し、
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、該アレイ（３００）の２ｎ個の各方向（３１０，３１２，３１４，３１６）にしたがって、隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））に接続されており、
各構成要素プロセッサは、次の周期で該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））へデータを送出すべき隣接する構成要素プロセッサを決定する同一の命令によって制御される形式のものにおいて、
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、該アレイの各軸にしたがってデータ交換を行うための専用の通信レジスタ（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）を有し、
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は制御手段から、該アレイ（３００）における該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の位置の条件を含む命令を受信し、
前記命令は、次の周期で各通信レジスタ（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）へデータを送出するように決定するための命令であることを特徴とするアレイプロセッサ。
【請求項３】
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の該アレイ（３００）における位置を識別するための連続したビット（３０２（ｉ，ｊ）Ｌ）に割り当てられており、該連続したビット（３０２（ｉ，ｊ）Ｌ）と命令で受信された連続するビットとを比較することによって、該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の位置が検出されるように構成されている、請求項２記載のアレイプロセッサ。
【請求項４】
構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の該アレイ（３００）における位置を識別するための連続したビット（３０２（ｉ，ｊ）Ｌ）は、連続した２ｎ個のビットであり、
前記連続した２ｎ個のビットは、該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））がアレイ（３００）の縁部に存在するか否かを該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））に指示する、請求項３記載のアレイプロセッサ。
【請求項５】
該アレイは、２つの軸および４つの方向（３１０，３１２，３１４，３１６）を有する、請求項２から４までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【請求項６】
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、４つの電気的素子に割り当てられており、
前記４つの電気的素子の電圧は、該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））がパワーアップされた場合にセットされ、該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））が起動されている間はセットされ続け、
前記４つの電気的素子の電圧によって、該アレイ（３００）における構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の位置を指示する連続したビット（３０２（ｉ，ｊ）Ｌ）が供給される、請求項３から５までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【請求項７】
制御手段から受け取られる命令は、
・位置条件が許可された場合、該構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））の通信レジスタにコピーすべきデータを有する構成要素プロセッサの第１の識別子と、
・位置条件が許可されなかった場合、コピーすべきデータを有する構成要素プロセッサの第２の識別子
とを含んでいる、請求項２から６までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【請求項８】
各構成要素プロセッサの通信レジスタ（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）は独立している、請求項２から７までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【請求項９】
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、アレイの軸のうち１つにしたがってデータ交換するための専用の少なくとも２つの通信レジスタ（（Ｘ１，Ｘ２）；（Ｙ１，Ｙ２））を有しており、該軸にしたがって各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、少なくとも２つのデータ通信ネットワークによって、隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））に接続されている、請求項２から８までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【請求項１０】
各構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））は、各通信レジスタ（（Ｘ１，Ｘ２）；（Ｙ１，Ｙ２））ごとにマルチプレクサ（４００Ｘ１，４００Ｙ１）を有しており、
該マルチプレクサ（４００Ｘ１，４００Ｙ１）は、該アレイ（３００）の各通信軸にしたがって隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））に接続されており、
該マルチプレクサ（４００Ｘ１，４００Ｙ１）には、隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））のうち１つによって送出された、該通信レジスタにコピーすべきデータを選択するための手段が設けられており、
前記手段は、たとえばサブレジスタ（Ｙ１＿ＳＲＣ，Ｙ１＿ＸＣＯＭ，Ｙ１＿ＹＣＯＭ，Ｘ１＿ＳＲＣ，Ｘ１＿ＸＣＯＭ，Ｘ１＿ＹＣＯＭ）のようなものである、請求項９記載のアレイプロセッサ。
【請求項１１】
構成要素プロセッサの各通信レジスタ（Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２）は各動作周期において、
・該構成要素プロセッサの内部レジスタのデータと、
・隣接する構成要素プロセッサの同じ軸に由来するレジスタのデータと、
・隣接するプロセッサの別の軸に由来するレジスタのデータと、
・該動作周期前の当該レジスタに含まれるデータ
とをコピーする、請求項２から１０までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【請求項１２】
該アレイの縁部に位置する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ，ｊ））に対し、隣接する構成要素プロセッサ（３０２（ｉ'，ｊ'））は、該アレイの別の縁部に位置する、請求項２から１１までのいずれか１項記載のアレイプロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ該アレイプロセッサにおいてデータの伝送を高速化するための、アレイプロセッサにおけるデータ管理方法と、本データ管理方法を実施するためのアレイプロセッサとに関する。
【背景技術】
【０００２】
並列すなわち同時に動作する多重プロセッサを使用することにより、電子装置の計算能力を拡大することが知られている。こうすることによって、複雑な計算タスクを管理することができる。
【０００３】
その際には、電子システム内の複数のプロセッサが、該システムによって実行すべき動作の一部を共有し、システムの全体的な動作時間が改善される。このような分配はとりわけ、たとえばマルチメディアデータ（イメージ、ビデオ等）等の有意なデータフローをリアルタイムで管理する電子システムにおいて、特に重要である。
【０００４】
アレイプロセッサは、構成要素プロセッサまたはＥＰと称されるプロセッサのグループを含むプロセッサである。このグループによって、並列データ処理動作が実行される。これらの構成要素プロセッサは、物理的にアレイの形態で配置されている。このアレイは１次元、たとえば構成要素プロセッサのアラインメントの形態であるか、または、たとえば構成要素プロセッサが規則的に位置付けられた矩形のアレイの形態で該構成要素プロセッサが配置されている場合には２次元とすることができる。
【０００５】
後者の場合、各構成要素プロセッサは各動作周期ごとに、４つの方向である東西南北にしたがって、隣接する構成要素プロセッサのうち１つと関連して、該アレイ内の構成要素プロセッサを接続するメッシュ型の通信ネットワークを介してデータを送受信する。この動作周期は、システムを制御するクロックによって決定される。
【０００６】
さらに、構成要素プロセッサが所定の方向にしたがってアレイの縁部にある場合、この方向の反対側のアレイの縁部に位置付けられた構成要素プロセッサに対する所定の方向による「バイパス」隣接構成要素プロセッサとも称される。したがってこの「バイパス」隣接構成要素プロセッサは、反対側の縁部に位置付けられた構成要素プロセッサに接続されている。
【０００７】
また、各構成要素プロセッサは構成要素メモリユニットを有することも留意されたい。この構成要素メモリユニットは、処理されて隣接構成要素プロセッサへ次の周期で送出されるデータおよび処理されて隣接構成要素プロセッサへ次の周期で送出されないデータを記憶する。
【０００８】
アレイプロセッサは制御手段も有する。この制御手段はとりわけ、以下のことのために使用される：
・アレイプロセッサによって実行されるプログラムの命令の管理。
・相応の動作を構成要素プロセッサによって実行するため、命令を構成要素プロセッサへ送出すること。
・データをアレイプロセッサ内で、たとえば構成要素プロセッサ間で伝送するための命令の実行。
【０００９】
アレイプロセッサの詳細な一例は、ＳＩＭＤ（Single Instruction Multiple Data）式のアレイプロセッサである。このアレイプロセッサ内ではすべての構成要素プロセッサが、該プロセッサが所属のメモリに記憶した異なるデータに対して同じデータ処理機能を実行する。
【００１０】
換言すれば、構成要素プロセッサは機能的に画一的であり、アレイ内の該構成要素プロセッサの位置および所属のメモリに記憶されたデータに関してのみ異なる。
【００１１】
図１では、構成要素プロセッサのアレイとして構成されたアレイプロセッサ１００の幾つかのエレメントが図解されている。この実施例ではアレイ１０３は、１６個の構成要素プロセッサ１０４（ｉ，ｊ）を有する２次元の４×４のアレイであり、ｉおよびｊは０〜３の間である。
【００１２】
各構成要素プロセッサＥＰは、通信リンク１０８によって制御装置１０２に接続されているが、理解しやすくするため、ＥＰ１０４（０，０）と該制御装置１０２との間の接続のみが図１に示されている。この制御手段はとりわけ、プログラムメモリ１０１に記憶されたプログラムを実行する。
【００１３】
図２は、構成要素プロセッサ２００（ｉ，ｊ）のアレイ２００の一例を、４×４のディメンジョンで概略的に示している。ｉおよびｊは０〜３の間であり、これらの構成要素プロセッサは異なる構成要素プロセッサ間のメッシュ型通信ネットワークによって相互に接続されている。
【００１４】
各構成要素プロセッサ２０２（ｉ，ｊ）は、内部通信レジスタ２０４（ｉ，ｊ）を有する。この内部通信レジスタ２０４（ｉ，ｊ）には、該プロセッサによって各動作周期で送出すべきデータが記憶されている。
【００１５】
さらにこれらの構成要素プロセッサＥＰ２０２（ｉ，ｊ）は、メッシュ型ネットワークの通信リンク２０６｛（ｉ，ｊ）（ｎ，ｍ）｝によって相互に接続されているか、または以下に記載されているようにバイパスすることによって接続されている。ｉ，ｊ，ｎおよびｍは０〜３の間にあり、該メッシュ型ネットワークは構成要素プロセッサ２０２（ｉ，ｊ）を、物理的に隣接する構成要素プロセッサ２０２（ｎ，ｍ）に接続する。理解しやすくするため、リンク２０６｛（０，０）（０，１）｝のみが図２にて参照される。
【００１６】
このようにして各構成要素プロセッサはメッシュ型通信ネットワークによって、可能な４つの方向（北２１０、南２１２、西２１４および東２１６）に４つの別の構成要素プロセッサと接続されている。たとえば、構成要素プロセッサ２０２（０，０）は以下のものに接続されている：
・南方向２１２に構成要素プロセッサ２０２（１，０）
・東方向２１６に構成要素プロセッサ２０２（０，１）
・西方向２１４に、バイパスによって隣接する構成要素プロセッサ２０４（０，３）
・北方向２１０に、バイパスによって隣接する構成要素プロセッサ２０４（３，０）
この形式のアレイプロセッサは特に、一様なデータ移動を決定するアルゴリズムに対して、とりわけビデオイメージ処理アルゴリズムに対して、各クロック周期で構成要素プロセッサ間においてデータを移動させるように適合されている。実際、この形式のアレイプロセッサは以下の利点を有する：
・同一のコマンドの場合、すべての構成要素プロセッサが同一の方向にしたがってデータを送出することを前提とするアレイにおいて、データ伝送コマンドが簡単であること（北、南、東または西への移動）。
・構成要素プロセッサ間の接続が簡単であり、たとえば電気信号に関連づけられた時間を予測でき、ひいては結果としてこの時間が短くなること。
【００１７】
しかし本発明は、従来技術によるアレイプロセッサにおいて、構成要素プロセッサ間の通信を管理するのが困難であることに着目した結果である。
【００１８】
つまり、制御手段が２つの構成要素プロセッサ間で不規則なデータ移動を命令すること、すなわち異なる移動を命令することは不可能である。というのも、命令はすべての構成要素プロセッサにおけるデータ移動に関して画一的でなければならないからだ。
【００１９】
さらに、「サイド作用」に起因して、アレイの縁部に位置する構成要素プロセッサからデータが要求または送出される場合に該データを送出するのに必要とされる周期が多くなることがある。この作用は、アレイの縁部にある構成要素プロセッサの数が構成要素プロセッサのすべての数に関連して大きい場合、より有意になる。たとえばサイド作用は、１２８×１２８アレイよりも４×４アレイの場合の方がより有意になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の課題は、アレイプロセッサにおいて不規則なデータ移動が不可能である問題と「サイド作用」とを解消することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記課題は、各構成要素プロセッサに、アレイの各軸にしたがってデータ交換するための専用の通信レジスタを設け、各構成要素プロセッサは制御手段から、次の周期で各通信レジスタへ送出すべきデータを決定するための該構成要素プロセッサの該アレイにおける位置の条件を含む命令を受け取るように構成することによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明によって、上記問題のうち少なくとも１つが解消される。
【００２３】
本発明は、構成要素プロセッサを有するアレイプロセッサにおいてデータを管理する次のような方法に関する。すなわち、構成要素プロセッサはｎ個の軸のアレイを形成し、各構成要素プロセッサは、該アレイの２ｎ個の各方向にしたがって隣接する構成要素プロセッサに接続されており、各構成要素プロセッサは、該構成要素プロセッサへ次の周期においてデータを送出すべき隣接する構成要素プロセッサを決定する同一の命令によって制御される形式の方法において、該アレイの各軸にしたがってデータ交換するための専用の通信レジスタを該構成要素プロセッサに関連づけ、該アレイ内の構成要素プロセッサ位置の条件を、次の周期で考慮されるデータを送出する隣接の構成要素プロセッサを決定するための各命令に組み込むことを特徴とする方法に関する。
【００２４】
本発明によって、ＳＩＭＤ式アレイプロセッサによるアルゴリズム実行の効率が、たとえばビデオイメージ処理において著しく改善される。実際、本発明は各構成要素プロセッサごとに、各構成要素プロセッサの位置にしたがい、ＳＩＭＤアレイプロセッサの制御手段によって送出される同じ画一的な通信命令から、異なる処理を含んでいる。
【００２５】
したがって本発明の方法により、アレイプロセッサの内部ネットワークにおいて、第１の構成要素プロセッサから第２の構成要素プロセッサへデータ伝送が最適な経路を介して最適化される。とりわけこのことは、「サイド作用」を伴わずに実現することができる。
【００２６】
また本発明は、構成要素プロセッサを含む次のようなアレイプロセッサにも関する。すなわち、ｎ個の軸のアレイを形成し、各構成要素プロセッサが該アレイの２ｎ個の各方向にしたがって、隣接する構成要素プロセッサに接続されており、各構成要素プロセッサは、次の周期において該構成要素プロセッサへデータを送出すべき隣接する構成要素プロセッサを決定する同一の命令によって制御される形式のアレイプロセッサにおいて、各構成要素プロセッサは、該アレイの各軸にしたがってデータ交換するための専用の通信レジスタを備えており、各構成要素プロセッサは制御手段から、次の周期において各通信レジスタへ送出すべきデータを決定するため、該アレイ内の構成要素プロセッサの位置の条件を含む命令を受け取ることを特徴とするアレイプロセッサにも関する。
【００２７】
１つの実施形態では各構成要素プロセッサは、アレイにおける該構成要素プロセッサの位置を識別する連続するビットに割り当てられる。こうすることにより該構成要素プロセッサの位置は、この連続ビットと命令で受け取られた連続ビットとを比較することによって検出される。
【００２８】
１つの実施形態によれば、アレイにおける構成要素プロセッサの位置を識別する連続ビットは、各構成要素プロセッサに対して、該構成要素プロセッサが該アレイの縁部に位置するか否かを指示する連続した２ｎ個のビットである。
【００２９】
１つの実施形態では、該アレイは２つの軸と４つの方向とを有する。
【００３０】
１つの実施形態によれば、各構成要素プロセッサは４つの電気的素子に割り当てられる。この電気的素子の電圧は、該構成要素プロセッサが起動されるとセットされ、該構成要素プロセッサが起動されている間、セットされ続ける。この４つの電気的素子の電圧によって、アレイにおける構成要素プロセッサの位置を指示する連続ビットが供給される。
【００３１】
１つの実施形態では、制御手段から受け取られた命令は、位置条件が許可された場合に該構成要素プロセッサの通信レジスタにコピーすべきデータを有する構成要素プロセッサの第１の識別子と、位置条件が許可されなかった場合にコピーすべきデータを有する構成要素プロセッサの第２の識別子とを有する。
【００３２】
１つの実施形態によれば、各構成要素プロセッサの通信レジスタは独立している。
【００３３】
１つの実施形態では、各構成要素プロセッサは、該アレイの軸のうち１つにしたがってデータ交換するための専用の通信レジスタを少なくとも２つ有し、各構成要素プロセッサは少なくとも２つのデータ通信ネットワークによって、隣接する構成要素プロセッサに接続されている。
【００３４】
１つの実施形態によれば、各構成要素プロセッサはさらに、各通信レジスタごとにマルチプレクサを有する。このマルチプレクサは、該アレイの各通信軸にしたがって隣接する構成要素プロセッサに接続されている。該マルチプレクサは、これらの隣接する構成要素プロセッサのうち１つによって送出されて該通信レジスタにコピーすべきデータを選択するための手段を有する。
【００３５】
１つの実施形態では、構成要素プロセッサの各通信レジスタは各動作周期において以下のデータをコピーする：
・該構成要素プロセッサの内部レジスタのデータ
・隣接する構成要素プロセッサの同軸に由来するレジスタのデータ
・隣接するプロセッサの別の軸に由来するレジスタのデータ
・当該周期前に同一のレジスタに含まれるデータ
１つの実施形態によれば、構成要素プロセッサが該アレイの縁部に位置する場合、隣接するプロセッサは該アレイの別の縁部に位置している。
【００３６】
本発明の別の構成および利点を、以下に記載されている説明によって一例として説明する。これは説明であって制限するものではなく、添付図面に関連している。
【実施例】
【００３７】
以下に記載されている実施形態（図３）では、各構成要素プロセッサは通信レジスタＸ１およびＸ２の第１のセットと、通信レジスタＹ１およびＹ２の第２のセットとを有する。第１のセットは、西方向３１４および東方向３１６に通信するために使用され、第２のセットは、北方向３１０および南方向２１３に通信するために使用される。
【００３８】
したがって、各構成要素プロセッサのための通信レジスタのセットは４つのレジスタＸ１，Ｘ２，Ｙ１およびＹ２から成る。それゆえ該アレイプロセッサは、水平軸（西３１４／東３１６）および垂直軸（北３１０／南３１２）に沿った２重通信ネットワークを特徴としている。
【００３９】
この実施形態の変形形態では、各構成要素プロセッサは２×ｎ個の通信レジスタを有する。これらの通信レジスタは、該アレイのｎ個の軸での通信のために設けられており、ｎは正の整数である。
【００４０】
所定の構成要素プロセッサの通信レジスタの各セットにおいて、構成要素プロセッサの内部プロセッサは各クロック周期ごとに次のデータを受け取ることができる：
・該構成要素プロセッサの第２の内部レジスタのデータ
・物理的に隣接するか、またはバイパスによって東３１６に位置する構成要素プロセッサのＸ１レジスタまたはＸ２レジスタのデータ
・物理的に隣接するか、またはバイパスによって西３１４に位置する構成要素プロセッサのＸ１レジスタまたはＸ２レジスタのデータ
・物理的に隣接するか、またはバイパスによって北３１０に位置する構成要素プロセッサのＹ１レジスタまたはＹ２レジスタのデータ
・物理的に隣接するか、またはバイパスによって南３１２に位置するＹ１レジスタまたはＹ２レジスタのデータ
・当該クロック周期前にレジスタの内容に関して変更がないこと。
【００４１】
各クロック周期においてアレイプロセッサの制御手段（図示されていない）は、どのデータを各通信レジスタに位置付けるべきかを指示する条件の通信命令を送出する。
【００４２】
こうするため、制御手段によって送出される各通信命令は、第１の「条件」フィールドと、第２の「第１ソース」フィールドと、「第２ソース」と称される第３のフィールドとを有する。これらに関して、以下で詳細に説明する。
【００４３】
条件フィールドは４つのビットから成る。すなわち、北の縁部に対する１つのビットと、南の縁部に対する１つのビットと、東の縁部に対する１つのビットと、西の縁部に対する１つのビットである。
【００４４】
条件フィールドに含まれる条件は構成要素プロセッサによって、該構成要素プロセッサが、アクティベートされた条件のビットによって指示された縁部のうち１つに位置しているか否かに関して許可される。条件ビットのうち複数がアクティベートされる場合、構成要素プロセッサの位置との２つの比較の間で「ＯＲ」機能が実行され、条件は許可されるかまたは許可されない。
【００４５】
条件フィールド内の条件が所定の構成要素プロセッサによって許可された場合、「第１ソース」フィールドが、第１の構成要素プロセッサの関連のレジスタにコピーすべきデータを有する第２の構成要素プロセッサを識別する。
【００４６】
条件フィールド内の条件が所定の構成要素プロセッサによって許可されなかった場合、「第２ソース」が、関連の構成要素プロセッサレジスタにコピーすべきソースを識別する。
【００４７】
図３は、本発明によって構成されたアレイ３００の一例の図である。このアレイ３００は、１６個の構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）を有している。ｉおよびｊは、０〜３の間である。
【００４８】
各プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）は、２つのレジスタＸ１およびＸ２を有しており、これらのレジスタは西３１４‐東３１６の軸上で通信するために使用される。また各プロセッサ３２０（ｉ，ｊ）は、２つのレジスタＹ１およびＹ２も有しており、これらのレジスタは北３１０‐南３１２の軸上で通信するために使用される。
【００４９】
さらに、各レジスタはメッシュ型通信ネットワークを介して、データをインポートまたはエクスポートすることができる。このことは、水平方向の矢印３０４および垂直方向の矢印３０６によって示されている。各構成要素プロセッサは、４つの隣接する構成要素プロセッサと通信する（バイパスを伴うかまたは伴わない）。これらの構成要素プロセッサのうち１つは北にあり、１つは南にあり、１つは東にあり、１つは西にある。
【００５０】
たとえば、構成要素プロセッサ３０２（０，０）は以下のものと通信する：
・構成要素プロセッサ３０２（０，０）のＸ１通信レジスタおよびＸ２通信レジスタは読み出しおよび書き込みモード時に、構成要素プロセッサ３０２（０，３）および構成要素プロセッサ３０２（０，１）と通信する。
・構成要素プロセッサ３０２（０，０）のＹ１通信レジスタおよびＹ２通信レジスタは読み出しおよび書き込みモード時に、構成要素プロセッサ３０２（３，０）および構成要素プロセッサ３０２（１，０）と通信する。
【００５１】
４ビット位置ワードは、各構成要素プロセッサに関連づけられている。図３には、各構成要素プロセッサに関連づけられたすべての４ビットワードが、以下のように示されている（理解しやすくするため、ワード３０２（０，０）Ｌのみを参照する）：
・第１のビットは、所定の構成要素プロセッサが北の縁部にある場合に１に等しく、そうでない場合には０に等しくなる。
・第２のビットは、該所与の構成要素プロセッサが南の縁部にある場合に１に等しく、そうでない場合には０に等しくなる。
・第３のビットは、該所与の構成要素プロセッサが東の縁部にある場合に１に等しく、そうでない場合には０に等しくなる。
・第４のビットは、該所与の構成要素プロセッサが西の縁部にある場合に１に等しく、そうでない場合には０に等しくなる。
【００５２】
４ビットワードと各構成要素プロセッサとは、４つのワイヤによって関連づけられる。これらの４つのワイヤは、構成要素プロセッサの位置にしたがってパワーアップされるかまたはパワーアップされない。ＳＩＭＤアレイプロセッサがパワーアップされると、該ＳＩＭＤアレイプロセッサの電圧は、該ＳＩＭＤアレイプロセッサがパワーダウンされるまで変化しない。
【００５３】
・アレイの縁部に位置する条件北３１０を満たす構成要素プロセッサは、構成要素プロセッサ３０２（０，０）、３０２（０，１）、３０２（０，２）、３０２（０，３）である。
・アレイの縁部に位置する条件南３１２を満たす構成要素プロセッサは、構成要素プロセッサ３０２（３，０）、３０２（３，１）、３０２（３，２）、３０２（３，３）である。
・アレイの縁部に位置する条件東３１６を満たす構成要素プロセッサは、構成要素プロセッサ３０２（０，３）、３０２（１，３）、３０２（２，３）、３０２（３，３）である。
・アレイの縁部に位置する条件西３１４を満たす構成要素プロセッサは、構成要素プロセッサ３０２（０，０）、３０２（１，０）、３０２（２，０）、３０２（３，０）である。
【００５４】
これらの条件は、論理「ＯＲ」機能によって組み合わせることができる。たとえば、条件北および西（北または西は、ご承知している通りである）を満たす構成要素プロセッサは、構成要素プロセッサ３０２（０，０）、３０２（０，１）、３０２（０，２）、３０２（０，３）、３０２（１，０）、３０２（２，０）３０２（３，０）である。
【００５５】
図４は、図３に示された構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）の詳細図である。構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）のレジスタＸ１，Ｘ２，Ｙ１およびＹ２に関連づけられた該構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）の通信モードは、各レジスタが、隣接する構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）の別のレジスタＸ１'，Ｘ２'，Ｙ１' およびＹ２' に関連してデータを送受信するように決定されている。
【００５６】
こうするため、たとえばＸ１レジスタを考察すると、このＸ１レジスタはマルチプレクサ４００Ｘ１を使用する。このマルチプレクサ４００Ｘ１は、２つのサブレジスタＸ１＿ＸＣＯＭおよびＸ１＿ＹＣＯＭを有し、これらのサブレジスタにデータが記憶される。前記データは場合によっては、隣接する構成要素プロセッサ３０２'（ｉ，ｊ）によって、レジスタ通信ネットワークＸ１またはＸ２を介して送出されたか、またはレジスタ通信ネットワークＹ１またはＹ２を介して送出されたデータである。
【００５７】
したがってサブレジスタＸ１＿ＸＣＯＭは、東（Ｅ）または西（Ｗ）であるＸ１ネットワークデータおよび東（Ｅ）または西（Ｗ）であるＸ２ネットワークデータのための専用のリンク４０２を有する。これによって、隣接する構成要素プロセッサとの各リンクからのデータを記憶することができる。
【００５８】
同様にサブレジスタＸ１＿ＹＣＯＭは、北（Ｎ）または南（Ｓ）であるＹ１ネットワークデータおよび北（Ｎ）または南（Ｓ）であるＹ２ネットワークデータのための専用のリンク４０４を有する。これによって、隣接する構成要素プロセッサとの各リンクからのデータを記憶することができる。
【００５９】
最後に、第３のサブレジスタＸ１＿ＳＲＣを使用して、新たな周期で使用するため、すでに構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）自体のＸ１レジスタに含まれているデータが記憶される。
【００６０】
したがって、アレイの制御手段（図示されていない）によって送出された位置条件（Ｘ１＿ＯＰによって表されている）を考慮して、マルチプレクサ４００Ｘ１はＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２ネットワークからのデータ、またはすでに構成要素プロセッサに含まれているデータを簡単な選択によって組み込むことができる。
【００６１】
その後、計算周期のためにＸ１レジスタに組み込まれたデータはＸ１ネットワークへ、後者に関連づけられた手段４０６によって送出される。
【００６２】
こうするため、この手段４０６によってデータが東方向および西方向に送出されることに留意されたい。
【００６３】
同様に、Ｙ１レジスタに所属する通信手段が詳細に図示されている。これはマルチプレクサ４００Ｙ１を使用し、マルチプレクサ４００Ｙ１は２つのサブレジスタＹ１＿ＸＣＯＭおよびＹ１＿ＹＣＯＭを有する。これらのサブレジスタに、隣接する構成要素プロセッサ３０２'（ｉ，ｊ）によってレジスタ通信ネットワークＸ１またはＸ２を介して送出されたか、またはレジスタ通信ネットワークＹ１またはＹ２を介して送出されたすべてのデータが記憶される。
【００６４】
これらのサブレジスタの動作は、上記のサブレジスタの動作と同様である。サブレジスタＹ１＿ＸＣＯＭは、東（Ｅ）または西（Ｗ）であるＸ１ネットワーク内のデータおよび東（Ｅ）または西（Ｗ）であるＸ２ネットワーク内のデータのための専用のリンク４０２' を有し、レジスタＹ１＿ＹＣＯＭは、北（Ｎ）または南（Ｓ）であるＹ１ネットワーク内のデータおよび北（Ｎ）または南（Ｓ）であるＹ２ネットワーク内のデータのための専用のリンク４０２' を有する。それに対して第３のサブレジスタＹ１＿ＳＲＣは、新たな周期で使用するため、構成要素プロセッサ３０２（ｉ，ｊ）自体のＹ１レジスタにすでに含まれているデータを記憶するために使用される。
【００６５】
したがって、アレイの制御手段（図示されていない）によって送出された位置条件（Ｙ１＿ＯＰによって表されている）に従い、マルチプレクサ４００Ｙ１はＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２ネットワークからのデータ、または構成要素プロセッサにすでに含まれているデータを簡単な選択によって組み込むことができる。
【００６６】
次に、計算周期のためにＹ１レジスタに組み込まれたデータは、後者に関連づけられた手段４０６' によってＸ１ネットワークへ送出され、この手段４０６' によって、データが北方向および南方向に送出される。
【００６７】
Ｘ２レジスタおよびＹ２レジスタは、Ｘ１レジスタおよびＹ１レジスタに関して記載されたのと同様の、マルチプレクサを基礎とする通信手段を有する。しかし、Ｘ２レジスタおよびＹ２レジスタは、簡易化するために図４には図示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来技術によるアレイプロセッサの概略図である。
【００６９】
【図２】従来技術による構成要素プロセッサのアレイと、データ伝送のためのメッシュ型ネットワークとを概略的に示している。
【００７０】
【図３】本発明に従って構成された構成要素プロセッサのアレイの概略図である。
【００７１】
【図４】本発明による構成要素プロセッサの通信手段の図である。
【図１】
2005209207.tif 000003
【図２】
2005209207.tif 000004
【図３】
2005209207.tif 000005
【図４】
2005209207.tif 000006