JPH0468462A - 並列処理装置 - Google Patents

並列処理装置

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JPH0468462A
JPH0468462A JP2180995A JP18099590A JPH0468462A JP H0468462 A JPH0468462 A JP H0468462A JP 2180995 A JP2180995 A JP 2180995A JP 18099590 A JP18099590 A JP 18099590A JP H0468462 A JPH0468462 A JP H0468462A
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crossbar switch
bus wiring
lines
communication
wiring board
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Norihei Takashima
高島 徳平
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4063Device-to-bus coupling
    • G06F13/409Mechanical coupling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1438Back panels or connecting means therefor; Terminals; Coding means to avoid wrong insertion
    • H05K7/1439Back panel mother boards
    • H05K7/1442Back panel mother boards with a radial structure

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複数の処理要素(プロセッサやメモリなど)
を同時に処理させて高速処理を行ない、カラー画像処理
などの高速処理に好適な並列処理装置の改良に関する。
(従来の技術) 従来、この種の並列処理装置において、プロセッサやメ
モリなどの処理要素を多数結合する方式としては、第9
図に示すように全処理要素1〜6を相互に複数のバスで
結合する完全結合方式や、第10図に示すように全処理
要素1〜6をクロスバ−スイッチを使用して結合する方
式が知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、完全結合方式は、各処理要素間の通信距離の
違いに伴い通信時間がまちまちになり、その時間差制御
が必要になるので、通信制御が複雑化して高速通信化が
困難となり、データの高速処理化が困難であるという問
題があった。
一方、クロスバ−スイッチを使用する結合方式は、結合
する処理要素数が多いと、クロスバ−スイッチの必要な
接点数がそれにともなって増えるので大型化する上にコ
ストがかかり、しかも通信距離が長くなって雑音が発生
しやすく外部の雑音にも弱いという問題がある。
そこで、本発明は、データの高速処理化、装置の小型化
を図ると共に、雑音に強い並列処理装置を提供すること
を目的゛とする。
(課題を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構
成した。
すなわち、本発明は、集積回路化したクロスバ−スイッ
チを基板の中心に設けると共に、そのクロスバ−スイッ
チの各信号線に接続する長さの等ししに各通信線を、放
射状に配列してクロスバ−スイッチ付きバス配線板を形
成し、 このクロスバ−スイッチ付きバス配線板を同一軸線上に
重ねて複数個配置し、これらのバス配線板の周縁に沿っ
て各処理要素を外方に向けて配列し、各処理要素の外部
接続部を前記クロスバ−スイッチ付きバス配線板の周縁
にのぞむ対応する通信線の各先端に電気的に接続し、 さらに前記クロスバ−スイッチの各信号線の交叉部に設
けた各接点をあらかじめ定めた手順により開閉制御する
制御手段を備えてなる。
(作用) このように構成する本発明では、同一軸線上に重ねた各
クロスバースイッチ付きバス配線板に配置される関連す
る各通信線の集合の単位が並列バスを形成し、その各通
信線をデータ線、アドレス線、制御線などにそれぞれ割
り当てる。
そして本発明では、制御手段があらかじめ定めり手順に
よりクロスバ−スイッチの各接点を開閉制御する。従っ
て、これにより、複数の処理要素(プロセッサやメモリ
など)がクロスバ−スイッチおよび通信線を介して電気
的に同時に接続され、複数の各処理要素は同時に信号の
授受やデータ処理を行なう。
また、本発明では、各通信線の長さがそれぞれ等しくか
つクロスバ−スイッチは集積回路化して超小型なので、
各処理要素の間はいずれも電気的にほぼ等距離で、全て
の処理要素間の通信距離がほぼ均一化する。その結果、
高速かつ正確な通信制御ができるので、安定した高速通
信が可能となり、全体としてデータの高速処理化が実現
できる。
さらに本発明では、集積回路化したクロスバ−スイッチ
を基板の中心に設け、そのクロスバ−スイッチから外方
に向けて各通信線を配列したクロスバ−スイッチ付きバ
ス配線板を、同一軸線上に重ねて配置することにより、
バスを放射状に形成するようにしたので、接続する処理
要素が多数であっても、バスの長さが全体的に短縮し通
信距離が短かくなるので、雑音が発生しにくく雑音に強
く、しかも装置全体が小型化する。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明実施例について説明する。
第1図は、クロスバ−スイッチ付きバス配線板7の平面
図を示す。このバス配線板7は、円形のプリント基板8
の中心に集積回路化したクロスバ−スイッチ9を実装す
る。
このクロスバ−スイッチ9は、第2図の等価回路に示す
ように、格子状に配置した各信号線10の各交叉部に、
それぞれ接点11を設けたものである。そして各信号線
10の一端は、外部接続端子12とそれぞれ接続する。
クロスバ−スイッチ9の各外部接続端子12には、第1
図に示すように長さの等しい通信線13の一端をそれぞ
れ接続し、その各通信線13をクロスバ−スイッチ9を
中心にプリント基板8上に放射状に配列し、その各通信
線13の各他端をプリント基板8の外周端に設けた対応
する各外部接続端子14にそれぞれ接続する。
集積回路化したクロスバ−スイッチ9は、上記の外部接
続端子12のほかに、第1図に示すように各接点11の
制御用端子15(実際には複数からなる)を有する。そ
して、この制御用端子15は、クロスバ−スイッチ付き
バス基板7に設けたクロスバ−スイッチ制御線16(実
際には複数からなる)に接続する。
このように構成するクロスバ−スイッチ付きバス配線板
7は、第3図に示すように上下方向の同一軸線上に等間
隔隔てて、かつ各配線板7の各通信線13およびクロス
バ−スイッチ制御線16がそれぞれ同位相になるように
、所定の個数を配置する。従って、これら同位相に配置
される関連のある通信線13の集合の単位が、並列バス
をそれぞれ形成する。この並列バスを形成する各通信線
13は、データ線、アドレス線、制御線などにそれぞれ
割当てる。
そして、このように配置したクロスバ−スイッチ付きバ
ス配線板7の周縁に沿って処理要素17を実装したプリ
ント基板18を直立させて放射状に配列する(第4図参
照)。各プリント基板18に設けた外部接続端子19は
、コネクタ(図示せず)を介在してクロスバ−スイッチ
付きバス配線板7の対応する各外部接続端子14に電気
的に接続する。
ここで、各クロスバースイッチ付きバス配線板7の各ク
ロスバ−スイッチ制御線16に接続するプリント基板1
8には、第4図に示すようにクロスバ−スイッチ9の各
接点11を後述のような手順で制御するクロスバ−スイ
ッチコントローラ20を実装する。
各プリント基板18に搭載する処理要素17としては、
プロセッサ(CP U)や各種のメモリのほかに、キー
ボードや表示装置などの入出力装置を制御する入出カプ
ロセッサがある。
次に、このように構成する実施例の並列処理の実行の流
れについて、第5図を参照して説明する。
いま、与えられた問題(例えばカラー画像処理)を解決
するために逐次型言語(例えばフォートラン)、または
並列型言語で作成したプログラムが所定のメモリに格納
されているものとする。
逐次型言語で作成されたプログラムの場合には、並列化
コンパイラがそのプログラムから並列に実行可能な部分
を見い出だし、並列動作(タスク)に分解して仕事の順
序付けをする。一方、並列型言語で作成されたプログラ
ムの場合には、並列言語コンパイラが並列部を抽出する
。その結果、並列マシンコードが作成される。
次いで、並列マシン上のオペレーティングシステムが動
的なプロセッサの割り当てを行ない、これに基づいて各
クロスバ−スイッチ9の切り換え制御スケジュールを決
定し、並列実行を管理する。
これにより、クロスバ−スイッチコントローラ20は、
スケジュールに基づいて各クロスバ−スイッチ9の各接
点11を切り換え制御し、処理要素17である複数の各
プロセッサは、プログラムに基づいてデータを同時に並
列処理する。
以上の実施例では、クロスバ−スイッチ付きバス配線板
7を片面のプリント基板としたが、これに代えてプリン
ト基板を両面板や多層板にすることができる。
次に、クロスバ−スイッチ付きバス配線板を3層板とし
た実施例について説明する。
このクロスバ−スイッチ付きバス配線板21は、上中下
の各層に1組の各通信線13A、13B。
13Cがそれぞれ重なり合わないように位相をずらして
形成し、これをプリント基板全体に繰り返して形成する
。この一部を透視的に示したのが第6図である。この図
の各通信線13A、13B。
13Cの各先端を、対応する外部接続端子14A、14
B、14Cにそれぞれ接続する。
このように構成するクロスバ−スイッチ付きバス配線板
21は、第4図で示した実施例と同様に4本の支柱22
により上下に重ねて配置する(第7図参照)。そして、
各バス配線板21の各外部接続端子14A、14B、1
4Cは、3列にピン23を配列したコネクタ24の対応
する各ピン23にそれぞれ接続し、コネクタ24に他の
コネクタ25を介してプリント基板18を接続する(第
7図および第8図参照)。
この様にクロスバ−スイッチ付きバス配線板を、多層の
プリント基板にすると、実装密度が高くなって装置全体
がより小型化する。
このような実施例をカラー画像処理に使用すると、表示
装置などの出力時おいて、赤、緑、青の各色のメモリを
中心として処理したデータをl10CPU側に切り換え
ることによりメモリ間のデ−タ転送を省略できる。
また、カラー印刷に使用すると、イエロー シアン、マ
ゼンタ、ブラックの4色に対し、特定のCPUを接続し
、並行処理を行ったり、大量データ処理の場合にメモリ
を分割し1.CPUの処理領域を分散することができる
。この場合にも、バスネックも無駄なデータ転送を行わ
ないため非常に高速に処理できる。
さらに、アニメーションなどの動画像を生成する場合に
は、1フレームごとに別個のCPUが処理を行うことに
より、超高速の処理が可能となりリアルタイム処理がで
きる。
(発明の効果) 以上のように本発明では、各通信線の長さがそれぞれ等
しくかつクロスバ−スイッチは集積回路化して超小型な
ので、各処理要素の間はいずれも電気的にほぼ等距離に
なり、全ての処理要素間の通信距離がほぼ均一化する。
その結果、高速かつ正確な通信制御ができるので、安定
した高速通信が可能となり、全体としてデータの高速処
理化が実現できる。
さらに本発明では、集積回路化したクロスバ−スイッチ
を中心に設け、そのクロスバ−スイッチから外方に向け
て各通信線を配列したクロスバ−スイッチ付きバス配線
板を、同一軸線上に重ねてバスを放射状に形成するよう
にしたので、接続する処理要素が多数であっても、バス
の長さが全体として短縮し通信距離が短くなるので、雑
音が発生しにくく外部の雑音にも強く、しかも装置全体
が小型化するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はクロスバ−スイッチ付きバス配線板の平面図、
第2図はクロスバ−スイッチの等価回路、第3図はクロ
スバ−スイッチ付きバス配線板の配置例を示す図、第4
図は本発明の実施例を示す全体斜視図、第5図はその実
施例の並列処理の実行の流れを説明する図、第6図はク
ロスバ−スイッチ付きバス配線板の他の構成例を透視的
に見た図、従来例を示す図である。 7.21はクロスバ−スイッチ付きバス配線板、8はプ
リント基板、9はクロスバ−スイッチ、10は信号線、
13.13A、13B、13Cは通信線、16はクロス
パース、イツチ制御線、17は処理要素、18はプリン
ト基板、20はクロスバ−スイッチコントローラ、24
はコネクタである。 第1図 特許出願人  株式会社 ゲラフィコ 代理人  牧 首部 (他3名) 第 図 第 図 第 図 第 図 第6 図 +4A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 集積回路化したクロスバースイッチを基板の中心に設け
    ると共に、そのクロスバースイッチの各信号線に接続す
    る長さの等しい各通信線を、放射状に配列してクロスバ
    ースイッチ付きバス配線板を形成し、 このクロスバースイッチ付きバス配線板を同一軸線上に
    重ねて複数個配置し、これらのバス配線板の周縁に沿っ
    て各処理要素を外方に向けて配列し、各処理要素の外部
    接続部を前記クロスバースイッチ付きバス配線板の周縁
    にのぞむ対応する通信線の各先端に電気的に接続し、 さらに前記クロスバースイッチの各信号線の交叉部に設
    けた各接点をあらかじめ定めた手順により開閉制御する
    制御手段を備えてなる並列処理装置。
JP2180995A 1990-07-09 1990-07-09 並列処理装置 Expired - Lifetime JPH0743699B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2180995A JPH0743699B2 (ja) 1990-07-09 1990-07-09 並列処理装置
IL98591A IL98591A0 (en) 1990-07-09 1991-06-24 Parallel-processing device
CA002045431A CA2045431A1 (en) 1990-07-09 1991-06-25 Parallel-processing device
AU79386/91A AU7938691A (en) 1990-07-09 1991-06-27 Parallel-processing device
NZ238799A NZ238799A (en) 1990-07-09 1991-06-28 Parallel processor: bus disks with central crossbar switches
KR1019910011086A KR920003188A (ko) 1990-07-09 1991-07-01 병렬처리장치
EP19910306055 EP0466394A3 (en) 1990-07-09 1991-07-03 Connector assembly

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Publications (2)

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JPH0468462A true JPH0468462A (ja) 1992-03-04
JPH0743699B2 JPH0743699B2 (ja) 1995-05-15

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ID=16092896

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JP (1) JPH0743699B2 (ja)
KR (1) KR920003188A (ja)
AU (1) AU7938691A (ja)
CA (1) CA2045431A1 (ja)
IL (1) IL98591A0 (ja)
NZ (1) NZ238799A (ja)

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IL98591A0 (en) 1992-07-15
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JPH0743699B2 (ja) 1995-05-15
EP0466394A2 (en) 1992-01-15
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AU7938691A (en) 1992-01-09

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