SU1287172A1 - Device for generating message route in uniform computer system - Google Patents
Device for generating message route in uniform computer system Download PDFInfo
- Publication number
- SU1287172A1 SU1287172A1 SU853959066A SU3959066A SU1287172A1 SU 1287172 A1 SU1287172 A1 SU 1287172A1 SU 853959066 A SU853959066 A SU 853959066A SU 3959066 A SU3959066 A SU 3959066A SU 1287172 A1 SU1287172 A1 SU 1287172A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- information
- group
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 25
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- JLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N γ Benzene hexachloride Chemical compound ClC1C(Cl)C(Cl)C(Cl)C(Cl)C1Cl JLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Multi Processors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может найти применение при построении высокопроизводительных систолических,конвейерных и других процессоров, в которых в ходе решени задачи происходит движение данных по вычислительной рреде. Цель изобретени - увеличениеThe invention relates to computing and can be used in the construction of high-performance systolic, pipeline and other processors, in which during the solution of the problem there is a movement of data on the computational medium. The purpose of the invention is to increase
Description
1::м.28.11 :: m.28.1
(f С(f С
ЯЬ25.2YA25.2
tctc
(X(X
н.n
быстродействи устройства. Устройство содержит группу блоков 1.1,..., 1.8 буферной пам ти, три регистра 2,3,4, триггер 5, счетчик 6, блок 7 сравнени , блок 8 выбора направлений генератор 9 тактовых импульсов, группу ключей 10.1,..,,10.8, мультиплексор 11, дешифратор 12, два элемента И 13, 14, группу элементов И 15.1,...,15.8, три элемента ИЛИ 16, 17, 18, три одновибратора 19, 20, 21 и два элемента задержки 22, 23. Сущность изобретени заключаетс в следующем. Каждый процессорный элемент (ПЭ) в массиве имеет свой адрес (номер строки и столбца), по которому он может идентифицироватьс по отношению к другим ПЭ в массиве . Возможны транзитные передачи между ПЭ в массиве по восьми направлени м . Предлагаемое устройство позвол ет проводить обмен информацией между ПЭ в массиве с учетом кратчайшего геометрического пути и минимальной временной задержки за счет выбора и модификации адреса передачи в каждом транзитном ПЭ массива. Если ПЭ, которомуадресована передаваема информаци J- соседний, то передача информации происходит непосредственно без модификации, котора учитывает загрузку направлений сектора передачи . Таким образом, секторизаци пространства передач и одновременный анализ загрузки направлений передач позвол ет с помощью предлагаемого устройства повысить производитель- .ность и .расширить область его целесообразного использовани . 6 ил.device speed. The device contains a group of blocks 1.1, ..., 1.8 of the buffer memory, three registers 2,3,4, trigger 5, counter 6, comparison block 7, direction selection block 8 clock pulses 9, key group 10.1, .., 10.8, multiplexer 11, decoder 12, two elements And 13, 14, a group of elements And 15.1, ..., 15.8, three elements OR 16, 17, 18, three single-oscillators 19, 20, 21 and two delay elements 22, 23. The essence of the invention is as follows. Each processor element (PE) in an array has its own address (row and column number) by which it can be identified with respect to other PEs in the array. Transit transfers between PEs in an array in eight directions are possible. The proposed device allows the exchange of information between the PE in the array, taking into account the shortest geometrical path and the minimum time delay due to the selection and modification of the transmission address in each transit PE array. If the UE to which the address of the transmitted information is J-adjacent, then the transfer of information occurs directly without modification, which takes into account the loading of the directions of the transmission sector. Thus, the sectorization of the transmission space and the simultaneous analysis of the loading of transmission directions makes it possible, with the help of the proposed device, to increase the productivity and expand the area of its expedient use. 6 Il.
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при пос троении высокопроизводительных матричных, конвейерных, систолических, векторных и других процессоров, в которых в процессе обработки информации происходит движение данных в вычислительной среде.The invention relates to computing and can be used in the construction of high-performance matrix, pipeline, systolic, vector and other processors, in which the data is processed in a computing environment during information processing.
Цель изобретени - увеличение быстродействи устройства.The purpose of the invention is to increase the speed of the device.
На фиг. 1 приведена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 4 - функциональные схемы блока сравнени , блока выбора направлений и блока буферной пам ти соответственно; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 6 - примеры возможных путей прохождени данных между произвольными процессорными элементами (ПЭ) в массиве с использованием предлагаемых устройств.FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed device; in fig. 2-4 are functional diagrams of a comparison block, a direction selection block and a buffer memory block, respectively; in fig. 5 - time diagrams of the device; in fig. 6 illustrates examples of possible data paths between arbitrary processor elements (PEs) in an array using the proposed devices.
Устройство (фиг. 1) содержит группу блоков 1 .1, .. .,1 .8 буферной пам ти типа первым вошел, первым .вьтел первьй регистр 2, второй регистр 3, третий регистр 4, триггер 5, счетчик 6, блок 7 сравнени , блок 8 выбора направлени , генератор 9 тактовых импульсов, демультиплексор, выполненный на группе ключей 10.1,...,10.8The device (Fig. 1) contains a group of blocks 1 .1, ..., 1 .8 of the buffer memory of the type first entered, first. First register 2, second register 3, third register 4, trigger 5, counter 6, block 7 comparisons, direction selection unit 8, clock generator 9, demultiplexer performed on the key group 10.1, ..., 10.8
мультиплексор 11, дешифратор 12,первый и второй элементы И 13 и 14, группу 15 .1, . . .,15.8 элементов И, первый , второй и третий элементы ИЛИmultiplexer 11, the decoder 12, the first and second elements And 13 and 14, group 15 .1,. . ., 15.8 elements AND, first, second and third elements OR
16, 17 и 18, первьш одновибратор 19 по фронту импульса, второй 20 и третий 21 одновибраторы по срезу импульса и первый и второй элементы 22 и 23 задержки. Кроме того, на фиг. 1 показаны вход 24 задани адреса устройства , информационные входы 25.1, ...,25.8 от соседних устройств,вход 26 сброса и вход 27 запуска, а также выходы 28.1,...,28.8 к соседним устройствам и выход 29 к ПЭ.16, 17 and 18, the first one-shot 19 on the front of the pulse, the second 20 and the third 21 one-shot on the cut-off pulse and the first and second delay elements 22 and 23. In addition, in FIG. 1 shows the input 24 to set the device address, information inputs 25.1, ..., 25.8 from neighboring devices, reset input 26 and start input 27, as well as outputs 28.1, ..., 28.8 to neighboring devices and output 29 to PE.
Блок 7 сравнени (фиг. 2) содержит группу схем 30.1,,. . ,30.16 сравнени , первую и вторую группы элементов ИЛИ 3 1 . 1 ,... ,31 . 16 и 32.1, ...,32.16,Comparison unit 7 (Fig. 2) contains a group of circuits 30.1 ,,. . , 30.16 comparisons, the first and second groups of elements OR 3 1. 1, ..., 31. 16 and 32.1, ..., 32.16,
Блок 8 выбора направлений (фиг. 3) содержит узел 33 пам ти константы, первый и второй вычитатели 34 и 35,The direction selection unit 8 (FIG. 3) contains a constant memory unit 33, the first and second subtractors 34 and 35,
с первой по четвертую схемы 36 - 39 сравнени , дешифратор, выполненный на первой и второй группах элементов И 40,1,.., ,40.9 и 41 .1,.. .,41.8, группе блоков элементов И 42.1,...,from the first to the fourth circuits 36-39 comparisons, the decoder performed on the first and second groups of elements And 40.1, ..,, 40.9 and 41 .1, ..., 41.8, group of blocks of elements And 42.1, ...,
42.8, группе элементов ИЛИ 43.1,,.., 43.8 и с первого по третий элементах И 44 - 46, элементе ИЛИ 47 и42.8, the group of elements OR 43.1 ,, .., 43.8 and the first to third elements AND 44 - 46, the element OR 47 and
312312
элементе 48 задержки. Каждый блок 1.1, . . ., 1 .8 буферной пам ти группь содержит группу регистров 49.1,..,, 49.п, реверсивный счетчик 50 загрузки , первую и вторую группы клю- чей 51.1,...,51.п и 52.1,...,52.П, группу блоков элементов ИЛИ 53.1, ...,53.п-1, первую и вторую группы элементов ИЛИ 54.1,...,54.п и 55.1,...,55.п, группу элементов И 56.1,...,56.п, с первого по четвертый элементы И 57 60.element 48 delay. Each block 1.1,. . ., 1 .8 buffer memory group contains a group of registers 49.1, .., 49. p, reversible counter 50 load, the first and second groups of keys 51.1, ..., 51. p and 52.1, ..., 52.P, a group of blocks of elements OR 53.1, ..., 53.n-1, the first and second groups of elements OR 54.1, ..., 54.n and 55.1, ..., 55.p, a group of elements And 56.1 , ..., 56.p, from the first to the fourth elements And 57 60.
Группа.блоков 1.1,..., 1.8 предназначена дл организации очередей данных, поступающих от восьми со- седних устройств и индикации коэффициента загрузки этих очередей. Первый 2 и второй 3 регистры предназ- начены дл хранени адресной и операционной части информации соответст венно во врем выбора направлени передачи информации. Третий регистр 4 служит дл хранени информации, адресованной ПЭ данного устройства. Триггер 5 предназначен дл индика- ции наличи информации в блоках 1.1, ...,1.8. Счетчик 6, дешифратор 12 и обусловленные ими св зи служат дл последовательного цикличного опроса блоков 1 .1, .. . ,1 8. Блок 7 пред назначен дл определени наименее загруженного направлени в каждом из восьми секторов возможных передач информации. Блок 8 служит дл выбора и модификации напра влени передачи поступившей информации.Генератор 9 предназначен дл задани двух противофазных последовательностей импульсов, которые задают синхронизацию устройства. Группа клю чей 10.1,...1p.8 предназначена дл выдачи пришедшей информации на соседние устройства регул рной однородной структуры. Мультиплексор 11, группа элементов И 15.1,...,15.8, третий элемент ИЛИ 18 и обусловленные ими св зи задают запись информации в регистры 2 и 3 от восьми возможных источников информации - соседних аналогичных устройств. Пер- вый элемент И 13 служит дл разрешени опроса блоков 1.1,...,1.8, если их очереди не пусты. Второй элемент И 14 предназначен дл разреше- ни вьздачи информации по выбранному направлению, если очереди блоков 1.1, . ..,1.8 не пусты. Первый элемент ИЛИ .16 служит дл сборки сигналовGroup blocks 1.1, ..., 1.8 is intended for queuing data from eight neighboring devices and indicating the load factor of these queues. The first 2 and second 3 registers are intended for storing the address and operating part of information, respectively, during the selection of the direction of information transfer. The third register 4 is used to store information addressed to the PE of this device. Trigger 5 is designed to indicate the availability of information in blocks 1.1, ..., 1.8. Counter 6, the decoder 12, and the associated relations serve for sequential cycling of the polling blocks 1. 1, ... , 1 8. Block 7 is intended to determine the least loaded direction in each of the eight sectors of possible information transmissions. The block 8 serves to select and modify the direction of the transmission of the received information. The generator 9 is designed to specify two antiphase pulse sequences that determine the synchronization of the device. The key group 10.1, ... 1p.8 is intended for issuing the incoming information to neighboring devices of a regular homogeneous structure. The multiplexer 11, the group of elements And 15.1, ..., 15.8, the third element OR 18 and the relations connected with them define the recording of information in registers 2 and 3 from eight possible sources of information - neighboring similar devices. The first element And 13 serves to enable polling of blocks 1.1, ..., 1.8 if their queues are not empty. The second element of And 14 is designed to allow the output of information in the selected direction, if the queues of blocks 1.1,. .. 1.8 are not empty. The first element OR .16 is used to assemble signals
724724
обнулени счетчика 6. Второй элемент ИЛИ 17, первый одновибратор 19 по фронту импульса, второй одновибратор 20 по срезу импульса и обусловленные ими св зи предназначены дл задани .единичного и нулевого состо ни триггера 5. Третий одновибратор по срезу импульса служит дл задани работы счетчика 6 по модулю восемь с целью циклического опроса блоков 1 . 1, . . ., 1.8. Первый элемент 22 задержки служит дл задержки закрыти элемента И 14 нулевым сигналом с пр мого вьгхода триггера 5 на врем выдачи поступившей информации по выходам 28.1, . . . ,28.8 устройства на соседние,устройства регул рной структуры .zeroing the counter 6. The second element OR 17, the first one-shot 19 on the front of the pulse, the second one-shot 20 by the cut-off of the pulse and the connections due to them are used to set the single and zero state of the trigger 5. The third one-shot of the cut-off of the pulse is used to set the operation of the counter 6 modulo eight for the purpose of cyclic polling of blocks 1. one, . . ., 1.8. The first delay element 22 serves to delay the closure of the AND 14 element with a zero signal from the forward run of the trigger 5 at the time of issuing the received information on the outputs 28.1,. . . , 28.8 devices on adjacent, devices of regular structure.
Второй элемент 23 задержки обусловлен переходными процессами счетчика 6, дешифратора 12 и мультиплексора 11 и служит дл корректной записи прин той информации в регистры 2 и 3 устройства.The second delay element 23 is due to the transitions of the counter 6, the decoder 12 and the multiplexer 11 and serves to correctly write the received information to the registers 2 and 3 of the device.
Сихронизаци работы предлагаемого устройства происходит по импульсам, которые формируютс на первом и втором выходе генератору 9 и представл ют собой две противофазные- импульсные последовательности. Такт работы устройства состоит из первого и второго тактовых импульсов, вьщаваемых соответственно с первого и второго выходов генератора 9 (фиг. 5). По первому тактовому импульсу происходит запись прин той информации из блоков 1.1,. ..,1.8 через мультиплексор 11 В регистры 2 и 3 устройства. По второму тактовому импульсу осуществл етс выбор и модификаци направлени дальнейшей передачи прин той информации. Временные диаграммы работы основных элементов предлагаемого устройства без учёта непринципиальных дл его функционировани задержек показаны на фиг. 5.The synchronization of the operation of the proposed device occurs through pulses that are formed at the first and second output of the generator 9 and are two antiphase-pulse sequences. The operating cycle of the device consists of the first and second clock pulses, respectively, taken from the first and second outputs of the generator 9 (Fig. 5). On the first clock pulse, the received information is recorded from blocks 1.1 ,. .., 1.8 through 11V multiplexer registers 2 and 3 devices. On the second clock pulse, the direction and further transmission of the received information is selected and modified. The timing diagrams of the operation of the basic elements of the proposed device, without taking into account delays that are not essential for its operation, are shown in FIG. five.
Рассматриваетс работа предлагаемого устройства формировани маршрута сообщени в регул рньк однородных структурах.The operation of the proposed device for the formation of the route of communication in the regulator of homogeneous structures is considered.
Передача информации между любыг.1И ПЭ в регул рной однородной структуре осуществл етс транзитным способом через другие ПЭ массива, например, по восьми возможным направлени м с помощью предлагаемого устройства. Каждому ПЭ в системе (предлагаемому устройству) присваиваетс определенInformation transfer between lyubyg.1I PE in a regular homogeneous structure is carried out in a transit way through other PE array, for example, in eight possible directions using the proposed device. Each PE in the system (proposed device) is assigned a certain
512512
ный адрес-.(номер строки и номер стол бца в матрице процессорных элемен-- тов), по которому он может идентифицироватьс по отношению к другим ПЭ массива. Передающа с -информаци со стоит из двух частей - операционной и адресной. Адресна часть представл ет собой код адреса ПЭ, которому предназначена данна операционна часть. Выбор направлени передачи .пришедшей информации в предлагаемом |устройстве происходит следующим образом . Адресна часть пришедшей информации сравниваетс с адресом данного устройства по номерам строки и столбца и определ етс одно из дев ти ВОЗМОЖНЫ5С направлений передачи (восемь направлений - на соседние ПЭ, дев тое - на обработку данному ПЭ). Одновременно с этим блок 1 сравнени определ ет- наименее загруженные направлени дл всех восьми секторов передачи данных, информаци с которого модифицирует выбраное направление передачи данных в блоке 8 выбора направлени . Например , дл направлени Восток анализируютс на загрузку три направлени зтого сектора (фиг. 1): Юго-Восток ( Ю-В), Восток(В) и Северо- Восток (е-В), дл направлени Ю-В анализируютс направлени Б, Ю-В и Юг (Ю) и т.д. Алгоритм выбора минимально загрузкенного направлени в каждом из восьми секторов рассмат риваетс на примере сектора направлени Восток. Пусть коэффициенты загрузки направлений этого сектора следующие: дл направлени С-В рано А, дл направлени В - В, дл направлени Ю-В -- С (под коэффициентом загрузки направлени понимаетс длина очереди в блоке 1.i в соседнем ПЭ по соответствующему направлению ) . Если (Б 5 А) А (в 6С) 1, то направлением передачи в этом секторе вл етс в, если (А В)Л (Аaddress is. (row number and table number in the matrix of processor elements) by which it can be identified with respect to other PE arrays. Transmitting with -information consists of two parts - operational and address. The address part is the address code of the PE to which this operation part is intended. The choice of the direction of transmission of the received information in the proposed | device is as follows. The address portion of the incoming information is compared with the address of this device by the row and column numbers and one of the nine POSSIBLE 5 directions of transmission is determined (eight directions - to neighboring PEs, ninth - to processing this PE). At the same time, the comparison unit 1 determines the least loaded directions for all eight data transmission sectors, the information from which modifies the selected data transfer direction in the direction selection block 8. For example, for the direction East, three directions of this sector (Fig. 1) are analyzed for loading: Southeast (SE), East (C) and Northeast (e-B), for direction SE, directions B, SE and South (S), etc. The algorithm for choosing the minimum load direction in each of the eight sectors is considered using the example of the East direction sector. Let the load factors of the directions of this sector be as follows: for the C-B direction is early A, for the B-B direction, for the SE-B-C direction (by the load factor of the direction is the queue length in block 1.i in the neighboring PE in the corresponding direction) . If (B 5 A) A (in 6C) 1, then the transmission direction in this sector is c, if (A B) L (A
и с)- 1, то направление передачи в секторе В определ етс направл ени ем С-В, если (С А)Л (А i В) 1, то направление передачи в этом секторе определ етс направлением Ю-В Эта информаци модифицируетс в бл ке 8 направление выбранного сектораand c) - 1, then the direction of transmission in sector B is determined by the direction C-B, if (C A) L (A i B) 1, then the direction of transfer in this sector is determined by the direction SE-B This information is modified in block 8 direction of the selected sector
передачи данных. Таким образом дости- 55мент ИЛИ 17 и одновибратор 19 уста- гаетс .выбор направлени передачи ни-н авливает триггер 5 в единичное сое- формации в массиве процессорных эле-то ние. По вившийс единичный уро- меитов по кратчайшему пути с минималь-вень сигнала на пр мом выходе триг5data transmission. Thus, the achievement of the 55 OR 17 and the one-shot 19 is established. The choice of the direction of the transfer doesn’t trigger the 5 in a single connection in the array of processor elements. A single unit of uromeit on the shortest path with a minimum of signal at the direct output of the trigger
. ной O 5 0 35 45 . No O 5 0 35 45
50 50
00
задержкой. Особенность алгоритма секторизации - пространства передач , который учитывает как выбор направлени передачи, так и временной фактор, заключаетс в об зательном достижении адресованной информации необходимого ПЭ в массиве (фиг. 1 и 2). Исключение тупиковой ситуации, когда адресуемьш ПЭ - соседний с максимальной задержкой по этому направлению , достигаетс введением средств в блок 8, которые не позвол ют производить модификацию направлени передачи в зависимости от загрузки направлений, -если разница между индексами строк и столбцов сравниваемых адресов не превышает единицы. i Перед началом работы на вход 26 устройства подаетс единичный импульс , который обнул ет все динамические элементы пам ти устройства. Одновременно с этим на входе 24 устройства устанавливаетс код адреса (код строки и код столбца) данного устройства относительно других устройств в регул рной однородной структуре (фиг. 6).delayed. A feature of the sectorization algorithm is the transmission space, which takes into account both the choice of the direction of transmission and the time factor, is the mandatory achievement of the addressed information of the required PE in the array (Figs. 1 and 2). Elimination of the deadlock situation when the PE address is adjacent to the maximum delay in this direction is achieved by introducing funds into block 8, which do not allow modifying the transmission direction depending on the load of directions, if the difference between the row and column indices of the compared addresses does not exceed one . i Before starting work, a single pulse is applied to the device input 26, which zeroes all the dynamic memory elements of the device. At the same time, the address code (row code and column code) of this device relative to other devices in a regular uniform structure is set at the input 24 of the device (FIG. 6).
На входе 27 устройства устанавливаетс единичный уровень сигнала,который запускает генератор 9 тактовых импульсов, на первом и втором выходах которого вырабатываютс противофазные импульсные последовательности . При отсутствии информации в блоках 1.1,...,1.8 (входные очереди запросов пусты) на выходах признаков загрузки этих блоков индицируютс нулевые сигналы, которые не измен ют нулевое состо ние триггера 5, и нулевой сигнал с его пр мого выхода запрещает прохождение тактовых импульсов , с генератора 9 через элементы И 13 и 14, запреща тем самым сдвиг очередей в блоках 1.1,..., 1.8 и выбор направлени передачи информации в блок 8.At the device input 27, a single signal level is set, which triggers the 9-clock pulse generator, at the first and second outputs of which the anti-phase pulse sequences are generated. If there is no information in blocks 1.1, ..., 1.8 (input request queues are empty), zero signals are displayed at the outputs of the load signs of these blocks, which do not change the zero state of trigger 5, and the zero signal from its direct output prohibits the passage of clock pulses , from the generator 9 through the elements And 13 and 14, thereby prohibiting the shift of the queues in blocks 1.1, ..., 1.8 and the choice of the direction of information transfer in block 8.
При поступлении информации от со- . седних ПЭ однородной структуры (например , при передаче данных между процессорными элементами в систолическом массиве) на выходе признака загрузки по крайней мере одного из блоков 1.1,..., 1 .8 по вл етс единичный сигнал, который через эле71Upon receipt of information from the co. of the homogenous units of a homogeneous structure (for example, when transferring data between the processor elements in the systolic array), a single signal appears at the output of the sign of loading at least one of the blocks 1.1, ..., 1 .8, which through ele
гера 5 открывает элементы И 13 и 14 дл прохождени тактовых импульсов с генератора 9. Первый тактовый импульс генератора 9, проход через открытый элемент И 13, увеличивает содержимое счетчика 6 на единицу, вследствие чего на втором выходе дешифратора 12 индицируетс единичный сигнал, а мультиплексор 11 подготавливаетс к работе по второму вхо- ду. Если очередь в блоке 1.2 буферной пам ти группы не пуста, то единичный сигнал с выхода признака загрузки этого блока поступает на вход элемента И 15.2 группы, откры- ва его и устанавлива через элемент ИЛИ 18 в открытое состо ние мультиплексор 11 (в противном случае мультиплексор 11 остаетс в закрытом состо нии) . Первый такто- вый импульс, задержанный на элементе 23 задержки на врем переходных процессов счетчика 6, дешифратора 12 и мультиплексора 11V поступает на входы синхронизации блоков 1. 1,... 1.8 и входы синхронизации регистров 2 и 3 и производит в них запись из того блока 1.1,.л,1.85 на входе считывани которого присутствует единичGera 5 opens elements 13 and 14 to pass clock pulses from generator 9. The first clock pulse of generator 9, passing through open element 13, increases the contents of counter 6 by one, with the result that a second signal is displayed at the second output of decoder 12, and multiplexer 11 is being prepared for work on the second inlet. If the queue in block 1.2 of the group buffer memory is not empty, then a single signal from the output of the load indication of this block enters the input of the AND 15.2 group element, opening it and setting the multiplexer 11 to the open state through the OR 18 element (otherwise the multiplexer 11 remains in the closed state). The first clock pulse delayed by the element 23 of the delay for the transients of counter 6, decoder 12 and multiplexer 11V is fed to the synchronization inputs of blocks 1. 1, ... 1.8 and the synchronization inputs of registers 2 and 3 and records them block 1.1, .l, 1.85 at the input of the reading of which one is present
ный сигнал с соответствующего выходаsignal from the corresponding output
дешифратора 12. Аналогичным образом происходит последовательный циклич- ньш опрос блоков 1.1,...,1.8 и считывание из них информации в регистры 2 и 3 по первым тактовым импуль- сам. Считьшаема информаци из блоков 1.1,...,1.8 состоит из двух частей - адресной и операционной,котора соответственно заноситс в регистры 2 и 3. Одновременно с этим блок 7 дл каждого сектора восьми возможных направлений определ ет наименее загруженное направление и вьщает соответствующие сигналы на блок 8.. decoder 12. In a similar way, sequential cyclic polling of blocks 1.1, ..., 1.8 and reading information from them into registers 2 and 3 by the first clock pulses takes place. The read information from blocks 1.1, ..., 1.8 consists of two parts — address and operational, which are respectively entered in registers 2 and 3. At the same time, block 7 for each sector of eight possible directions determines the least loaded direction and causes the corresponding signals block 8 ..
По второму тактовому импульсу, поступающему через открытый элемент И 14 на блок 8, происходит выбор и модификаци направлени передачи информации, вследствие чего в блоке 8 вырабатываетс унитарный код,соответствующий определенному направлению передачи информации (или на один из восьми соседних устройст или на обработку ПЭ данного устрой- ства). В зависимости от унитарного кода во врем второго тактового импульса происходит выдача прин той на переда гу информации или на соседThe second clock pulse arriving through the open element I 14 to block 8 selects and modifies the direction of information transfer, as a result of which block 8 generates a unitary code corresponding to a specific direction of information transfer (either to one of the eight neighboring devices or to PE processing of this devices). Depending on the unitary code, during the second clock pulse, the received information on the transmission or to the neighbor
8eight
-5 О -5 o
5five
00
5 О 55 o 5
0 5 0 5
нее устройство через определенный ключ.И 10, 1, . . .,10.8 группы, или на ПЭ данного устройства, переписыва прин тую информацию из регистров 2 и 3 в регистр 4, с выхода которого она вьщаетс на выход 29 устройства непосредственно на обработку данному ПЭ.her device through a certain key. And 10, 1,. . ., 10.8 groups, or on the PE of this device, rewrites the received information from registers 2 and 3 into register 4, from the output of which it is sent to the output 29 of the device directly to the processing of this PE.
Информационные выходы ключей 10.1,...,10.8 и выходы коэффициентов загрузки соответствующих блоков 1 . 1, . . .,1 .8, которые определ ют коэффициенты загрузки этих блоков, образуют информационные выходы 28.1,..., 28.8 устройства, которые подключены к соответствующим восьми соседним устройствам в регул рной однородной структуре.Information outputs of keys 10.1, ..., 10.8 and outputs of load factors of the corresponding blocks 1. one, . . ., 1 .8, which determine the load factors of these blocks, form information outputs 28.1, ..., 28.8 devices, which are connected to the corresponding eight neighboring devices in a regular uniform structure.
Если все передачи информации от соседних устройств обслужены, то на выходе элемента ИЛИ 17 устанавливаетс нулевой уровень сигнала, который через одновибратор 20 сбрасывает триггер 5 в нулевое состо ние. Элементы И 13 и 14 закрываютс нулевым сигналом с пр мого выхода триггера 5, и устройство переходит в режим ожидани поступлени .следующей информации в блоки 1 .1, . . ., 1 .8 . При пос- тупл ении очередной информации от со- седних устройств работа предлагаемого устройства формировани маршрута сообщени в регул рных однородных структурах протекает аналогично указанному.If all information transmissions from neighboring devices are serviced, then the output of the OR element 17 is set to a zero level, which, through the one-shot 20, resets the trigger 5 to the zero state. Elements 13 and 14 are closed with a zero signal from the direct output of flip-flop 5, and the device enters the mode of waiting for the arrival of the following information in blocks 1 .1,. . ., 18 . When the next information is received from neighboring devices, the operation of the proposed device for forming the route of communication in regular homogeneous structures proceeds similarly to the indicated one.
Рассматриваетс функционирование блока 7 сравнени (фиг. 2).The operation of comparison unit 7 (Fig. 2) is considered.
На информационные входы блока 7 поступают коэффициенты загрузки соответствующих направлений от соседних аналогичных устройств.Выход признаков блока 7 состоит из сорока восьми линий таким образом, что каждому из восьми направлений соответствует три шины из двзтс линий дл каждого сектора, состо щего из трех направлений, формируютс единичные сигналы на лини х второй шины, если выполн етс условие (В А) (/ $ : С) 1, на лини х первой шины - при условии (А в) А (А 6 С) 1 и на лини х третьей шины - в случае если (С А) Л (А В) 1, где А,В и С вл ютс коэффициентами загрузки соответствующих трех направлений в секторе. Информаци с выхода блока 7 используетс дл модификации выбора направлени передачи с учетом загрузки направлений в секThe information inputs of block 7 receive load factors of the corresponding directions from neighboring similar devices. The output of signs of block 7 consists of forty-eight lines so that each of the eight directions corresponds to three tires from two double lines for each sector consisting of three directions, single ones are formed signals on the lines of the second bus, if the condition (B A) (/ $: C) 1 is satisfied, on the lines of the first tire - under the condition (A c) A (A 6 C) 1 and on the lines of the third bus - in If (C A) L (A B) 1, where A, B, and C are the coeff. the loadings of the corresponding three directions in the sector. The information from the output of block 7 is used to modify the choice of transmission direction with regard to the loading of directions in s
912912
торе, что происходит в блоке 8 выбора направлений.torus, what happens in block 8 direction selection.
Рассматриваетс работа блока 8 (фиг. 3).The operation of block 8 is considered (Fig. 3).
По второму тактовому импульсу с второго выхода генератора 9 инициируетс процесс выбора и модификации направлени передачи данных (если триггер 5 находитс в единичном состо нии , что открывает элемент И 14). Этот импульс с выхода элемента И 14 поступает на входы стробировани первого 34 и второго 35 вычитателей, разреша их работу, и на вход стробировани считывани узла 33, который посто нно хранит (без разру- информации) код единица. Вы- читатели 34 и 35 вычисл ют абсолютную разность (выходной разр д заема не учитываетс ) между кодами строк и столбцов собственного и пр ишедше- го адреса соответственно. С помощью схем 36 и 37, на вторые входы которых подаетс код единицы с выхода узла 33, а также с помощью элемен тон И 44, 45 и 46 на выходе элемента ИЛИ 47 формируетс единичный сигнал, говор щий о том, что пришедший операнд предназначен .одному из восьми соседних устройств. Этот сигнал служит дл запрещени моди- ;фикации передачи информации с уче- ITOM коэффициентов загрузки направлений , если адресуемое устройство - соседнее.The second clock pulse from the second output of the generator 9 initiates the process of selecting and modifying the direction of data transmission (if the trigger 5 is in the one state, which opens And 14). This pulse from the output of the element 14 is fed to the gating inputs of the first 34 and second 35 subtractors, allowing them to work, and to the input of the reading gates of the node 33, which permanently stores (without information) the unit code. The readers 34 and 35 calculate the absolute difference (the output bit of the loan is not taken into account) between the codes of the rows and columns of the own and the forward address, respectively. Using circuits 36 and 37, the second inputs of which are supplied with the unit code from the output of node 33, as well as using elements AND 44, 45 and 46, a single signal is generated at the output of the OR element 47, indicating that the incoming operand is intended. one of eight adjacent devices. This signal serves to prohibit modifying the transmission of information, taking into account the ITOM of directional load factors, if the addressed device is adjacent.
Одновременно с этим схемы 38 и 39 вырабатывают сигналы сравнений собственного и поступившего адреса строкам и столбцам соответственно . Эти сигналы, поступа соответствующим образом на элементы И 40.1, ...,40.8 и 41.1,...,41.8,организуют направлени передачи соответственно без модификации и с модификацией, учитывающей загрузку направлений. Элемент И 40.9 служит дл выдачи, единичного импульса при совпадении адресов,если пришедша информаци предназначена данному устройству.Информаци модификации с учетом загру ки направлений поступает из блока 7 в блок 8, задава тем самым модификацию переда.чи информации в зависимости от загрузки направлений. Второй тактовый импульс, задержанный на элементе 48 задержки на врем воможного формировани на выходе ИЛИ 47 единичного сигнала запрещени модификации , поступает на третьи вхоAt the same time, circuits 38 and 39 generate signals comparing their own and incoming addresses to rows and columns, respectively. These signals, acting accordingly on the elements And 40.1, ..., 40.8 and 41.1, ..., 41.8, organize the transmission directions, respectively, without modification and with a modification that takes into account the loading of directions. Element AND 40.9 serves for issuing a single impulse when the addresses match, if the incoming information is intended for this device. Modification information taking into account the loading of directions comes from block 7 to block 8, thereby specifying a modification of the transfer of information depending on the loading of directions. The second clock pulse delayed by the delay element 48 at the time of the possible formation at the output OR 47 of a single signal of the prohibition of modification, arrives at the third input
10ten
5five
00
5five
ды элементов 41.1,...,41.dy elements 41.1, ..., 41.
00
5five
00
5five
00
5555
И,40.1,...,40.9 и 3. Б зависимости от того предназначен .ли текущий адрес соседнему устройству или нет выдача сигнала направлени происходит на один из элементов группы ИЛИ 43.1, ...,43.8 или непосредственно с выхода соответствующего элемента И 40.1,...,40.8, мину группу блоков элементов И модификации 42 . 1, ...,42.8 (если операнд адресован соседнему ПЭ), или с выхода соответствующего элемента И 41 .1,...,41.8 через группу элементов блоков И модификации 42.1, . . .,42.8 (если информаци адресована не соседнему и не данному устройству). Если анализ направлени в схемах 38 и 39 . соответствует, например, направлению ТЗосток (в) и .если операнд адресован не соседнему ПЭ5То в зависимости от загрузки направлений В, С- В и Ю-В может произойти модификаци направлени выдачи операнда и замена направлени В на направление Ю-В или С-В дл данного сектора направлений. Аналогична модификаци в зависимости от загрузки направлени может происходить во всех восьми секторах передач информации . Если операнд адресован соседнему устройству, то он передаетс на него непосредственно без модификации. Таким образом, по второму тактово- гу импульсу генератора 9 блок формирует на своих выходах сигнал передачи информации по одному из дев ти возможных направлений (восемь соседних устройств и собственные средства обработки (ПЭ) Поступление на устройство информации может происходить одновременно от восьми соседних устройств и заноситьс в соответствующие блоки 1 . 1, . . ., 1 .8.,And, 40.1, ..., 40.9 and 3. Depending on whether the current address is intended for the neighboring device or not, a direction signal is output to one of the elements of the OR group 43.1, ..., 43.8 or directly from the output of the corresponding element AND 40.1 , ..., 40.8, mine a group of blocks of elements And modifications 42. 1, ..., 42.8 (if the operand is addressed to the neighboring PE), or from the output of the corresponding element And 41 .1, ..., 41.8 through the group of elements of the blocks And modification 42.1,. . ., 42.8 (if the information is not addressed to the neighboring and not to this device). If the analysis of directions in schemes 38 and 39. corresponds, for example, to the direction TZostok (c) and. if the operand is addressed to a non-neighboring PE5To, depending on the load of directions B, C-B and SE-B, the direction of issuance of the operand can be modified and the direction B replaced by the direction SE-B or C-B for this sector of directions. A similar modification depending on the load direction can occur in all eight sectors of information transmission. If the operand is addressed to a neighboring device, then it is transmitted to it directly without modification. Thus, on the second clock pulse of the generator 9, the block generates at its outputs a signal for transmitting information in one of nine possible directions (eight neighboring devices and its own processing facilities (PE)) Information on the device can be received simultaneously from eight neighboring devices and entered in the corresponding blocks 1. 1,..., 1 .8.,
Рассматриваетс работа блока 1.1,...,1.8 пам ти (фиг, 4) .The operation of the memory block 1.1, ..., 1.8 is considered (FIG. 4).
Перед началом функционировани устройства единичный сигнал, поступающий на вход адр еса блока 1-. 1, .. ., 1.8, обнул ет регистры 49,1,...,49.п и счетчик 50. При поступлении информации на информационный вход блока 1.1,...,1.8 вход записи этого блока с соответствующего входа 25.1,..., 25.8 устройства поступает единичный импульс занесени информации, сото- рый, проход через открытый элемент И 58, производит следующие действи : поступа через открытый нулевым сигBefore the operation of the device, a single signal arriving at the input of the address of the block 1-. 1, ..., 1.8, set the registers 49.1, ..., 49.p and counter 50. When information arrives at the information input of the unit 1.1, ..., 1.8, the recording input of this block from the corresponding input 25.1 ,. .., 25.8 devices receive a single impulse to enter the information, the passage through the open element And 58, produces the following actions: entering through the open zero signal
П1P1
налом с выхода элемента ИЛИ 55.1 элемент И 56.1 и элемент ИЛИ 54.1 на синхровход регистра 49.1, синхронизируют в него запись информации,проход щей через открытый ключ 51.1 и блок элементов ИЛИ 53.1 на информационный вход регистра 49.1; поступа через открытый нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 55.п элемент И 59 на суммирующий вход счетчика 50, увеличивает его содержимое на единицу. Счетчик 50 -индицирует на своем выходе коэффициент загрузки данного блока пам ти.at the output of the element OR 55.1, the element And 56.1 and the element OR 54.1 at the synchronous input of the register 49.1 synchronize into it the recording of information passing through the public key 51.1 and the block of the elements OR 53.1 to the information input of the register 49.1; acting through the open zero signal from the output of the element OR 55.p element And 59 to the summing input of the counter 50, increases its content by one. Counter 50 indicates, at its output, the load factor of the memory block.
Занесение и считывание информации в регистрах 49.1,...,49.п организовано по принципу первым пришел,пер- въш следующим образом. Ну левое состо ние i-ro (i 1,- n) регистра с помощью группы элементов ИЛИ 55.1,...,55.П и группы элементо И 56.1,...,56.п разрешает запись информации в этот регистр и запрещает запись информации в (1-1)-и регистр группы 49.1,...,49.п. Занесение информации происходит последовательно в регистры 49.1,...,49.п по сигналам записи, поступающим на вход записи блока 1.1,...,1.8 с помощью группы элементов И 56.1, . . . ,56.п, группы элементов ИЛИ 54.1,...,54.п, группы ключей и группы блоков элементов ИЛИ 53.1,...,53.п. Считывание информации происходит такзке последовательно по первым тактовым импуль сам, поступающим на вход синхронизации блока 1.1,...,1.8. Если очередь не пуста, на выходе элемента ИЛИ 55.1 индицируетс единичный сигнал, который готовит к открытию элементы И 57 и 60. При считывании информации на входе считывани блока 1.1, ...,1.8 устанавливаетс единичный сигнал, который открывает элемент И 57 дл прохождени первых такте- вых импульсов, по которым происходит движение очереди в регистрах 49.1,...,49.п. Первый тактовый импульс , поступа на вход синхронизации блока 1.1,...,1.8, запрещает с помощью элемента И 58 занесение информации в этот блок и, проход через открытый элемент И 57 и через элементы ИЛИ 54.1,...,54.п на синхровходы регистров 49.1,...,49.п синхронизирует в них запись информации . Импульс с выхода элемента И .57 уменьшает содержимое счетчика 50 наThe recording and reading of information in registers 49.1, ..., 49.n. is organized according to the principle of the first to come, first in the following way. Well, the left state of the i-ro (i 1, - n) register with the help of the group of elements OR 55.1, ..., 55.P and the element group AND 56.1, ..., 56.p allows the recording of information in this register and prohibits recording information in (1-1) -and register of the group 49.1, ..., 49. p. Information is entered sequentially in registers 49.1, ..., 49.p according to the recording signals received at the recording input of block 1.1, ..., 1.8 with the help of the And 56.1, group of elements. . . , 56.p, groups of elements OR 54.1, ..., 54.p, groups of keys and groups of blocks of elements OR 53.1, ..., 53.p. The reading of information takes place sequentially on the first clock pulse itself, arriving at the synchronization input of the block 1.1, ..., 1.8. If the queue is not empty, the output of the OR element 55.1 is indicated by a single signal, which prepares the elements 57 and 60 for opening. When reading the information on the read input of block 1.1, ..., 1.8, a single signal is set that opens the element 57 for passing the first tact pulses, which is the movement of the queue in registers 49.1, ..., 49. p. The first clock pulse, entering the synchronization input of the block 1.1, ..., 1.8, prohibits using the AND 58 element to enter information into this block and pass through the open AND 57 element and through the OR elements 54.1, ..., 54.n. register syncs 49.1, ..., 49. p synchronize the information recording in them. The pulse from the output of the And .57 element reduces the contents of the counter 50 by
7272
1212
00
5five
5 О 5 o
-5 ЗО 35 0 5 0 5 -5 DA 35 0 5 0 5
единицу и, поступа на управл ющие ВХОДЫ ключей 52.1,...,52,п, открывает их и организует продвижение очереди в регистрах 49.1,...,49.п и выдачу информации из регистра 49,1 на информационный вход блока 1.1,..., 1.8, с выхода коэффициента загрузки которого выдаетс информаци о коэффициенте загрузки с выхода счетчика 50, ас выхода признака загрузки - сигнал готовности данного бл ока к выдаче информации.the unit and, entering the control INPUTS of the keys 52.1, ..., 52, p, opens them and organizes the promotion of the queue in registers 49.1, ..., 49.p and issuing information from register 49.1 to the information input of block 1.1, ..., 1.8, from the output of the load factor of which information is given on the load factor from the output of counter 50, and the output of the sign of the load is the readiness signal of this block for issuing information.
При завершении работы на входе 27 устройства устанавливаетс нулевой уровень сигнала и оно прекращает свое функционирование (фиг. 3). Работа предлагаемого устройства формировани маршрута сообщени в регу- л рных однородных структурах проиллюстрирована на примере произвольных п ти тактов на иг. 5.When the work is completed, the signal level at the device input 27 is set to zero and it stops its operation (Fig. 3). The operation of the proposed device for the formation of a message route in regular homogeneous structures is illustrated by the example of arbitrary five cycles per game. five.
Выбор наименее загруженного направлени сектора передачи в прототипе дл регул рной ортогональной структуры происходит последовательно за три такта работы устройства, в то врем как в предлагаемом устройстве аналогичный выбор осуществл етс за один такт.The selection of the least loaded direction of the transmission sector in the prototype for a regular orthogonal structure occurs sequentially in three cycles of operation of the device, while in the proposed device a similar choice is made in one cycle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853959066A SU1287172A1 (en) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Device for generating message route in uniform computer system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853959066A SU1287172A1 (en) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Device for generating message route in uniform computer system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1287172A1 true SU1287172A1 (en) | 1987-01-30 |
Family
ID=21199301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853959066A SU1287172A1 (en) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Device for generating message route in uniform computer system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1287172A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222044C2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-01-20 | Курский государственный технический университет | Module for forwarding messages in switching structure |
RU2249849C1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-04-10 | Курский государственный технический университет | Message exchange module |
-
1985
- 1985-09-26 SU SU853959066A patent/SU1287172A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1100616, кл. G 06 F 7/00, .1982. Авторское свидетельство СССР (Р 1049917, кл. G 06 F 15/20, 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222044C2 (en) * | 2002-04-08 | 2004-01-20 | Курский государственный технический университет | Module for forwarding messages in switching structure |
RU2249849C1 (en) * | 2003-10-08 | 2005-04-10 | Курский государственный технический университет | Message exchange module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3992871B2 (en) | Synchronous random access memory access method | |
US4734850A (en) | Data process system including plural storage means each capable of concurrent and intermediate reading and writing of a set of data signals | |
US4600986A (en) | Pipelined split stack with high performance interleaved decode | |
KR20010013743A (en) | Method and system for storing and processing multiple memory addresses | |
RU2029359C1 (en) | Data processing device | |
CN118311916B (en) | Programmable logic system and microprocessor | |
SU1287172A1 (en) | Device for generating message route in uniform computer system | |
EP0057096A2 (en) | Information processing unit | |
EP1122737A1 (en) | Circuit for managing the transfer of data streams from a plurality of sources within a system | |
JP2841456B2 (en) | Data transfer method and data buffer device | |
JPH08147964A (en) | Semiconductor storage | |
SU1571594A1 (en) | Device for information exchange in multiprocessoring computing system | |
SU1133622A1 (en) | Buffer storage | |
JPS59178667A (en) | Memory device | |
RU2017241C1 (en) | Memory | |
SU1444800A1 (en) | Arrangement for interfacing processors through common storage in multiprocessor system | |
SU1488802A1 (en) | Device for associative loading of data vector of variable format | |
SU1536366A1 (en) | Device for information input/output device | |
JP2680864B2 (en) | Channel control system | |
SU1589288A1 (en) | Device for executing logic operations | |
SU1182534A1 (en) | Interface for linking processor with peripheral subscribers | |
JP2663417B2 (en) | Memory circuit | |
SU746488A1 (en) | Interface | |
JPH0668055A (en) | Digital signal processor | |
JPS6219945A (en) | Storage device |