JPH05334268A - 演算処理装置 - Google Patents
演算処理装置Info
- Publication number
- JPH05334268A JPH05334268A JP4142400A JP14240092A JPH05334268A JP H05334268 A JPH05334268 A JP H05334268A JP 4142400 A JP4142400 A JP 4142400A JP 14240092 A JP14240092 A JP 14240092A JP H05334268 A JPH05334268 A JP H05334268A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- processing
- arithmetic processing
- sequential
- arithmetic
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の演算処理装置における複数個の演算処
理装置間のデータ転送を、並列処理装置と順次処理装置
を独立させ、データ転送を可能にするネットワークでこ
れらを結合し、領域データの格納処理装置とそれを演算
処理するファームウエアーにより並列処理し、その結果
を順次演算処理装置にデータ転送し順次処理演算を独立
させて行うことを可能にすることを目的とする。 【構成】 並列演算処理装置３１と順次演算処理装置３
３をデータ転送するネットワークで結合し、分散処理
し、有限要素法等空間を領域分割し領域を構成する節点
を基に関連する領域とそれを構成する節点全ての情報を
格納した格納部とそれをもとに複数の演算処理装置が並
列に全節点が満足する連立方程式の一つ以上の方程式を
同時に作成し、その後に作成した方程式を並列処理また
は順次処理の演算処理装置にデータ転送し方程式を解
く。
理装置間のデータ転送を、並列処理装置と順次処理装置
を独立させ、データ転送を可能にするネットワークでこ
れらを結合し、領域データの格納処理装置とそれを演算
処理するファームウエアーにより並列処理し、その結果
を順次演算処理装置にデータ転送し順次処理演算を独立
させて行うことを可能にすることを目的とする。 【構成】 並列演算処理装置３１と順次演算処理装置３
３をデータ転送するネットワークで結合し、分散処理
し、有限要素法等空間を領域分割し領域を構成する節点
を基に関連する領域とそれを構成する節点全ての情報を
格納した格納部とそれをもとに複数の演算処理装置が並
列に全節点が満足する連立方程式の一つ以上の方程式を
同時に作成し、その後に作成した方程式を並列処理また
は順次処理の演算処理装置にデータ転送し方程式を解
く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本説明は、複数の演算処理装置と
順次処理装置を独立させ、データ転送を可能にするネッ
トワークでこれらを結合し、並列処理演算と順次処理演
算を独立させて行うことを可能にする、演算処理装置及
び領域データの格納処理装置とそれを演算処理するファ
ームウエアーに関する。
順次処理装置を独立させ、データ転送を可能にするネッ
トワークでこれらを結合し、並列処理演算と順次処理演
算を独立させて行うことを可能にする、演算処理装置及
び領域データの格納処理装置とそれを演算処理するファ
ームウエアーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の演算装置は単一または複数の演算
機を利用し、演算過程の部分領域をタスクに分割し単一
または複数個の演算装置に分散させるか連続処理してい
た。このような演算処理装置を用いて、有限要素法等の
領域を離散化して各分割領域で支配方程式を満足する連
立方程式を組み立てて解く場合、領域を分割した領域に
依存したデータ構造を用いて、要素の順に支配方程式を
満足する連立方程式の係数行列マトリックスを順次処理
または並列処理の演算処理装置で求める。全要素につい
て求めた要素別の連立方程式を全領域の節点の変数ベク
トルが満足する全体係数行列を作成し、これを順次処理
または並列処理の演算処理装置を用いて解法していた。
この方法では、要素別に満足する連立方程式を個々に作
成する場合には要素が支配する現象が独立していると仮
定しているために、要素別に演算することが可能であ
り、複数の演算処理装置に分散処理することが可能であ
った。
機を利用し、演算過程の部分領域をタスクに分割し単一
または複数個の演算装置に分散させるか連続処理してい
た。このような演算処理装置を用いて、有限要素法等の
領域を離散化して各分割領域で支配方程式を満足する連
立方程式を組み立てて解く場合、領域を分割した領域に
依存したデータ構造を用いて、要素の順に支配方程式を
満足する連立方程式の係数行列マトリックスを順次処理
または並列処理の演算処理装置で求める。全要素につい
て求めた要素別の連立方程式を全領域の節点の変数ベク
トルが満足する全体係数行列を作成し、これを順次処理
または並列処理の演算処理装置を用いて解法していた。
この方法では、要素別に満足する連立方程式を個々に作
成する場合には要素が支配する現象が独立していると仮
定しているために、要素別に演算することが可能であ
り、複数の演算処理装置に分散処理することが可能であ
った。
【０００３】しかしこの場合、複数の演算処理装置がデ
ータの格納領域を共有または独立に保持しているどちら
の場合にも、独立して個々に作成した係数行列を最終の
全変数から構成される連立方程式に拡大し格納処理する
必要がある。この場合複数の処理装置では処理できず、
単一の処理装置がこれを行う必要があり、各要素別の方
程式の作成には並列処理により順次処理よりも短時間に
行えるが、全体の方程式を作成する処理には時間を多く
必要とするといった問題があった。また、連立方程式の
解を求めることは行列要素間の演算結果が関係するため
に、並列演算処理できない場合が多い。これらの原因に
より、並列演算処理装置単独では方程式の合成や解の計
算に時間が掛かりまた、この時、多くの演算機が休止す
るといった問題があった。また、順次演算処理装置では
要素別の方程式の作成に時間がかかると言った問題がっ
た。
ータの格納領域を共有または独立に保持しているどちら
の場合にも、独立して個々に作成した係数行列を最終の
全変数から構成される連立方程式に拡大し格納処理する
必要がある。この場合複数の処理装置では処理できず、
単一の処理装置がこれを行う必要があり、各要素別の方
程式の作成には並列処理により順次処理よりも短時間に
行えるが、全体の方程式を作成する処理には時間を多く
必要とするといった問題があった。また、連立方程式の
解を求めることは行列要素間の演算結果が関係するため
に、並列演算処理できない場合が多い。これらの原因に
より、並列演算処理装置単独では方程式の合成や解の計
算に時間が掛かりまた、この時、多くの演算機が休止す
るといった問題があった。また、順次演算処理装置では
要素別の方程式の作成に時間がかかると言った問題がっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複数の演算
処理装置における複数個の演算処理装置間のデータ転送
を、並列処理装置と順次処理装置を独立させ、データ転
送を可能にするネットワークでこれらを結合し、領域デ
ータの格納処理装置とそれを演算処理するファームウエ
アーにより並列処理し、その結果を順次演算処理装置に
データ転送し順次処理演算を独立させて行うことを可能
にするものである。
処理装置における複数個の演算処理装置間のデータ転送
を、並列処理装置と順次処理装置を独立させ、データ転
送を可能にするネットワークでこれらを結合し、領域デ
ータの格納処理装置とそれを演算処理するファームウエ
アーにより並列処理し、その結果を順次演算処理装置に
データ転送し順次処理演算を独立させて行うことを可能
にするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】並列処理装置と順次処理
装置を結合し、分散処理する構成とする。
装置を結合し、分散処理する構成とする。
【０００６】
【作用】上記の構成によれば、並列演算処理装置と順次
演算処理装置は独立に稼働することが可能となる。さら
に、従来要素別に作成した領域を支配する連立方程式群
を全領域が満たす方程式に合成するためのデータ転送を
排除することが可能であり、処理時間の短縮化と処理装
置の稼働率の向上を実現することが可能である。
演算処理装置は独立に稼働することが可能となる。さら
に、従来要素別に作成した領域を支配する連立方程式群
を全領域が満たす方程式に合成するためのデータ転送を
排除することが可能であり、処理時間の短縮化と処理装
置の稼働率の向上を実現することが可能である。
【０００７】
（第１の発明の実施例）図１に第１の発明の実施例を示
す。１１は並列演算処理装置、１２は順次演算処理装
置、１３は並列演算処理装置１１と順次演算処理装置１
２を結合しデータ転送するネットワークである。並列演
算処理装置１１と順次演算処理装置１２とは独立のファ
ームウエアーで駆動制御され、相互の演算結果をネット
ワーク１３を用いて交換する。これにより、各演算処理
装置は独自に処理を行うことができるために、従来の並
列処理計算機で問題であった順次処理時において複数の
演算機が休止するという問題がなく。計算機効率が向上
する。
す。１１は並列演算処理装置、１２は順次演算処理装
置、１３は並列演算処理装置１１と順次演算処理装置１
２を結合しデータ転送するネットワークである。並列演
算処理装置１１と順次演算処理装置１２とは独立のファ
ームウエアーで駆動制御され、相互の演算結果をネット
ワーク１３を用いて交換する。これにより、各演算処理
装置は独自に処理を行うことができるために、従来の並
列処理計算機で問題であった順次処理時において複数の
演算機が休止するという問題がなく。計算機効率が向上
する。
【０００８】（第２の発明の実施例）図２に第２の発明
の実施例を示す。２１はＮ個の演算機から構成される並
列演算処理機を、２２はＮ個の演算機が持つＮ個の記憶
領域を、２３は順次演算処理装置を２４は順次演算処理
装置の記憶領域を示す。並列演算処理装置２１はＮ個の
演算機から構成され、一個の演算機は専用または共用の
記憶領域２２を持ち、並列処理が可能である。順次演算
処理装置２３は一個以上の記憶領域２４を持ち、記憶領
域２４は一個以上の記憶領域に分割し使用することが可
能である。２５は並列演算処理装置２１のｉ番目の演算
機を、２６は並列演算処理装置２１の記憶領域２２のう
ちｉ番目の演算機２５が使用する記憶領域を、２７は順
次演算処理装置２３が使用する記憶領域２４のを分割し
た記憶領域を、２８は並列演算処理装置２１と順次演算
処理装置２３を結合しデータ転送するネットワークであ
る。図３は連立方程式の行列要素と並列演算処理装置３
１の記憶領域３２との処理過程におけるデータの流れを
示している。また、図４にその処理フローを示す。ｉ番
目の演算機３５はｉ行またはｉ列の方程式を順に演算
し、ｉ番目の記憶領域に記憶する。ｉ番目の演算機２５
は演算が終了した後記憶領域３６の内容をネットワーク
３８を介して順次処理演算装置３３の記憶領域３４のう
ちｉ番目の記憶領域３７に転送し格納する。これを、全
方程式の全てについて行う。この結果、並列演算処理装
置３１は演算機３１間でのデータ転送の必要がない。ま
た、並列演算処理装置３１の記憶領域３２のデータを順
次演算処理装置３３の記憶領域３４に転送するだけで、
順次演算処理装置３３が解くべき方程式を順次演算処理
装置３３の記憶領域３４上に合成することができる。
の実施例を示す。２１はＮ個の演算機から構成される並
列演算処理機を、２２はＮ個の演算機が持つＮ個の記憶
領域を、２３は順次演算処理装置を２４は順次演算処理
装置の記憶領域を示す。並列演算処理装置２１はＮ個の
演算機から構成され、一個の演算機は専用または共用の
記憶領域２２を持ち、並列処理が可能である。順次演算
処理装置２３は一個以上の記憶領域２４を持ち、記憶領
域２４は一個以上の記憶領域に分割し使用することが可
能である。２５は並列演算処理装置２１のｉ番目の演算
機を、２６は並列演算処理装置２１の記憶領域２２のう
ちｉ番目の演算機２５が使用する記憶領域を、２７は順
次演算処理装置２３が使用する記憶領域２４のを分割し
た記憶領域を、２８は並列演算処理装置２１と順次演算
処理装置２３を結合しデータ転送するネットワークであ
る。図３は連立方程式の行列要素と並列演算処理装置３
１の記憶領域３２との処理過程におけるデータの流れを
示している。また、図４にその処理フローを示す。ｉ番
目の演算機３５はｉ行またはｉ列の方程式を順に演算
し、ｉ番目の記憶領域に記憶する。ｉ番目の演算機２５
は演算が終了した後記憶領域３６の内容をネットワーク
３８を介して順次処理演算装置３３の記憶領域３４のう
ちｉ番目の記憶領域３７に転送し格納する。これを、全
方程式の全てについて行う。この結果、並列演算処理装
置３１は演算機３１間でのデータ転送の必要がない。ま
た、並列演算処理装置３１の記憶領域３２のデータを順
次演算処理装置３３の記憶領域３４に転送するだけで、
順次演算処理装置３３が解くべき方程式を順次演算処理
装置３３の記憶領域３４上に合成することができる。
【０００９】（第３の発明の実施例）図５に第３の発明
の実施例の領域を離散化した節点と要素のデータを格納
するデータ格納装置を示す。５１は節点の番号の格納
部、５２は節点の座標データの格納部、５３は要素を共
有する節点５１とは異なる複数の節点の番号の格納部、
５４は節点５３の座標を、５５は節点５１と節点５３が
構成する領域の方程式作成に必要な材料データ等の各種
データの格納部である。図６に領域を分割した例を示
す。６１は対象領域を６２は領域６１をＮ個の領域に分
割した時のｉ番目の節点を、６３はｉ番目の節点５２に
関連する領域である。
の実施例の領域を離散化した節点と要素のデータを格納
するデータ格納装置を示す。５１は節点の番号の格納
部、５２は節点の座標データの格納部、５３は要素を共
有する節点５１とは異なる複数の節点の番号の格納部、
５４は節点５３の座標を、５５は節点５１と節点５３が
構成する領域の方程式作成に必要な材料データ等の各種
データの格納部である。図６に領域を分割した例を示
す。６１は対象領域を６２は領域６１をＮ個の領域に分
割した時のｉ番目の節点を、６３はｉ番目の節点５２に
関連する領域である。
【００１０】図６に示すように、ｉ番目の節点６１はｅ
１からｅ４の領域に囲まれ、ｅ１からｅ４の領域は節点
ｉとｊｋｌｍまでの節点で構成されている。領域６３の
ｅ１からｅ４について順に支配方程式を作成すると、一
つの節点が一つの変数を持つ場合は４ｘ４の連立方程式
を作成する必要があるが、節点ｉについてのｉ行または
ｉ列のみを求める。ｉとｊの節点とその両側にあるｅ１
とｅ４の材料データから領域ｅ１と領域ｅ４について方
程式の作成処理をすることで連立方程式のｉｉとｉｊ及
びｊｉの値を演算することができる。ｉとｋとは領域ｅ
１とｅ２について行えば、ｉｉとｉｋ及びｋｉの値を演
算でき、同様にしてｉｌ、ｌｉ、ｉｍ、ｍｉを算出する
ことが可能である。
１からｅ４の領域に囲まれ、ｅ１からｅ４の領域は節点
ｉとｊｋｌｍまでの節点で構成されている。領域６３の
ｅ１からｅ４について順に支配方程式を作成すると、一
つの節点が一つの変数を持つ場合は４ｘ４の連立方程式
を作成する必要があるが、節点ｉについてのｉ行または
ｉ列のみを求める。ｉとｊの節点とその両側にあるｅ１
とｅ４の材料データから領域ｅ１と領域ｅ４について方
程式の作成処理をすることで連立方程式のｉｉとｉｊ及
びｊｉの値を演算することができる。ｉとｋとは領域ｅ
１とｅ２について行えば、ｉｉとｉｋ及びｋｉの値を演
算でき、同様にしてｉｌ、ｌｉ、ｉｍ、ｍｉを算出する
ことが可能である。
【図１】第１の発明の実施例における演算装置の構造を
示す図
示す図
【図２】第２の発明の実施例における演算装置の構造を
示す図
示す図
【図３】第２の発明の連立方程式の行列要素と並列演算
処理装置の記憶領域と順次演算処理装置の処理過程にお
けるデータの流れを示す図
処理装置の記憶領域と順次演算処理装置の処理過程にお
けるデータの流れを示す図
【図４】第２の発明における処理フロー図
【図５】第３の発明の実施例の領域を離散化した節点と
要素のデータを格納するデータ格納装置を示す図
要素のデータを格納するデータ格納装置を示す図
【図６】領域を分割した例を示す図
３１ 並列演算処理機 ３２ 記憶領域 ３３ 順次演算処理装置 ３４ 記憶領域 ３５ 演算機 ３６ 記憶領域 ３７ 記憶領域
Claims (3)
- 【請求項１】並列処理装置と順次処理装置を結合し、分
散処理することを特徴とする演算処理装置。 - 【請求項２】方程式の一行以上の係数行列の行要素を一
つ以上の演算処理装置に作成させることが可能な演算処
理装置を複数組み合わせた並列処理可能な演算処理装置
と方程式の解を算出する機能を含むその他の順次処理を
行うことが可能な順次処理装置を接続することにより並
列処理と順次処理の分散処理することを特徴とする演算
処理装置。 - 【請求項３】任意点に関連する要素情報と関連要素に含
まれる点情報を同時に持つことで複数の演算処理装置に
同時に任意点に与えた変数が満足する方程式の一行以上
の係数行列を作成するよう構成したことを特徴とする演
算処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142400A JPH05334268A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 演算処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4142400A JPH05334268A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 演算処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05334268A true JPH05334268A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15314474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4142400A Pending JPH05334268A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 演算処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05334268A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982004007A1 (fr) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Inagaki Shigemi | Mecanisme de poignet pour robot industriel |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP4142400A patent/JPH05334268A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1982004007A1 (fr) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Inagaki Shigemi | Mecanisme de poignet pour robot industriel |
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