JPH05257910A - 網による演算方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各装置で計算された値をオペランドとする演
算を行ないその結果をすべての装置に配布するという処
理を高速に行なう。 【構成】 ２入力２出力のスイッチングユニットから構
成される多段網に接続された装置間で、各装置で計算し
た値をオペランドとする演算を行ない、その結果を各装
置に配布する。各装置の値は、演算パケットの形で多段
網に入力され、各スイッチングユニットでは、２つの入
力ポートからの演算パケット内のオペランドを演算ユニ
ットで演算し、その結果を２つの出力ポートに演算パケ
ットとして出力する。各スイッチングで、このように演
算を行なうことになり、全ての装置に演算結果が演算パ
ケットとして配布される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、網に接続された複数
の装置間で、すべての装置から送られた値を使って演算
を行ない、その結果をすべての装置に分配する必要があ
る場合の演算方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、網に接続された装置間それぞれ計
算した値をすべて用いて演算をし、その結果をすべての
装置に分配する場合には、図３に示すようにいったんす
べての装置からオペランドを１つの装置に送り、その装
置で演算（加算）を行い、その結果をすべての装置に伝
えるという方式が提案されている。（従来方１） 図３に５つの装置３３〜３７で、それぞれの計算結果の
和をとる場合を示す。各装置で計算された値、２、４、
３、５、１は、１つの装置３７に送られそこで、和が計
算される。和である１５は、すべての装置に伝えられ
る。

【０００３】この方式では、１つの装置で演算を行なう
ので、その装置が送られてきたオペランドを処理する時
間は、装置の台数に比例する。そのため、装置の台数が
多くなると、非常に時間がかかる。この点を改良するた
めに、図４に示すように、演算（加算）を木状に行なっ
ていく方式も提案されている。（従来法２） 図４に８つの装置で、それぞれの計算結果の和をとる場
合を示す。まず、４つの装置４１〜４４から計算結果、
３、７、５、９を他の４つの装置に転送する。そして、
４つの装置４５〜４８で、３＋４、２＋７、５＋１、６
＋９を行なう。部分和を計算した４つの装置のうちの２
つの装置４６、４８から、他の２つの装置４５、４７に
部分和、９、１５を転送し、２つの装置４５、４７で、
７＋９、６＋１５を行なう。最後に、２つの装置のうち
の一方（この場合装置４５）が、他方（装置４７）に、
部分和１６を転送し、１６＋２１を行なう。そして、そ
の結果である、３７をすべての装置に伝える。

【０００４】この方式では、演算自体の時間は少なくな
るが、装置間のオペランド（演算の途中結果）の転送が
複数回起こり、転送時間により全体の処理時間が長くな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来法１で
は、１つの装置が演算を行なうため、全装置数が大きく
なると処理時間が長くなる。

【０００６】従来法２では、演算を並列に行なうため演
算時間は短くなるが、装置間の転送回数が増えるため、
転送時間の増加により処理時間が長くなる。

【０００７】本発明の目的は、全装置で計算した値をオ
ペランドとし、その演算結果をすべての装置に分配する
必要がある演算を接続網で行なうことにより高速化する
ことである。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本願発明は、複数のス
イッチングユニットで構成される多段網に接続された装
置間のデータ転送時に行なう網による演算方式であっ
て、各装置で計算した値をオペランドとする演算を、オ
ペランドを演算パケットという形で通常のパケットと同
じ多段網を使って通信し、演算結果を演算パケットとし
てすべての装置に配布することを特徴とする。

【０００９】また本願発明は前記演算の際に、前記スイ
ッチングユニットでは、入力ポートに演算パケットが到
着すると、演算パケット内のオペランドを演算し、すべ
ての入力ポートに演算パケットが到着した時点ですべて
の出力ポートに演算結果を演算パケットとして出力する
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明では、演算パケットが多段網を１度通る
転送時間と、各スイッチングユニットでの演算時間×多
段網の段数で、全装置からのオペランドを使った演算を
行ないその結果を全ての装置に分配できる。

【００１１】

【実施例】本願の発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００１２】図１は２入力２出力のスイッチングユニッ
ト１１を用いた多段網で、８台の装置１４〜２１を接続
し、スイッチングユニットでの演算として加算を行なっ
た場合の実施例を示す構成図である。各装置で計算され
た値を演算パケット２２として多段網に入力すると、各
スイッチングユニット１１で、２つの入力ポートから入
力された２つのオペランド間で加算を行ない、その結果
を２つの出力ポートに演算パケット２２として出力す
る。その結果、各装置には、すべての装置の値の総和が
演算パケット２２として到着する。

【００１３】８台の装置１４〜２１からは、それぞれ、
２、３、４、７、３、５、６、１の計算結果が演算パケ
ット２２として、多段網に送出される。１段目のスイッ
チングユニット１１では、２＋３、３＋５、４＋６、７
＋１が行なわれ、その結果である、５、８、１０、８が
演算パケット２２として、次の段のスイッチングユニッ
ト１１に送られる。２段目のスイッチングユニット１１
では、５＋１０、５＋１０、８＋８、８＋８が行なわ
れ、その結果である、１５、１５、１６、１６が演算パ
ケット２２として、次の段のスイッチングユニット１１
に送られる。３段目のスイッチングユニット１１では、
１５＋１６、１５＋１６、１５＋１６、１５＋１６が行
なわれ、その結果である、３１が、各装置１４〜２１に
送られる。これで、すべての装置１４〜２１の計算結果
の和、２＋３＋４＋７＋３＋５＋６＋１の結果がすべて
の装置１４〜２１に伝えられた。

【００１４】図２は、２入力２出力のスイッチングユニ
ット１１の構成を示す。スイッチングユニットには、演
算ユニット３１、レジスタ３２があり、演算パケットで
送られてきた演算パケット２２内のオペランドを用いて
演算を行なう。演算の種類は演算パケット２２内に示さ
れる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の網による演算方式により、各装
置が計算した値をオペランドとしてすべて使った演算を
行ない、その結果を 各装置に配布する処理を、多段網
を１度通るだけで行なえる。その結果、並列処理のオー
バヘッドとなるこのような処理を高速に行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２入力２出力のスイッチングユニットを用いた
多段網で、８台の装置を接続した場合の実施例を示す構
成図。

【図２】実施例の２入力２出力のスイッチングユニット
の構成図。

【図３】従来法１を説明するための図。

【図４】従来法２を説明するための図。

【符号の説明】

１１ ２入力２出力のスイッチングユニット １２ 入力ポート １３ 出力ポート １４ 装置０ １５ 装置１ １６ 装置２ １７ 装置３ １８ 装置４ １９ 装置５ ２０ 装置６ ２１ 装置７ ２２ 演算パケット ３１ 演算ユニット ３２ レジスタ ３３〜３７、４１〜４８ 装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスイッチングユニットで構成され
   る多段網に接続された装置間のデータ転送時に行なう網
   による演算方式であって、各装置で計算した値をオペラ
   ンドとする演算を、オペランドを演算パケットという形
   で通常のパケットと同じ多段網を使って通信し、演算結
   果をパケットとしてすべての装置に配布することを特徴
   とする網による演算方式。
2. 【請求項２】 前記演算の際に、前記スイッチングユニ
   ットでは、入力ポートに演算パケットが到着すると、演
   算パケット内のオペランドを演算し、すべての入力ポー
   トに演算パケットが到着した時点ですべての出力ポート
   に演算結果を演算パケットとして出力することを特徴と
   する請求項１に記載の網による演算方式。