JPS6314275A - ベクトル演算プロセツサのスカラデ−タ演算方式 - Google Patents

ベクトル演算プロセツサのスカラデ−タ演算方式

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JPS6314275A
JPS6314275A JP61158221A JP15822186A JPS6314275A JP S6314275 A JPS6314275 A JP S6314275A JP 61158221 A JP61158221 A JP 61158221A JP 15822186 A JP15822186 A JP 15822186A JP S6314275 A JPS6314275 A JP S6314275A
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/80Architectures of general purpose stored program computers comprising an array of processing units with common control, e.g. single instruction multiple data processors
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    • GPHYSICS
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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〕 本発明に情報処理装置に関し、特にベクトル演算プロセ
ッサにおけるスカラデータ演算方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のベクトル演算プロセッサに、第2図の従
来のベクトル演算プロセッサの中央処理装置との関係を
示すブロック図の様に、中央処理装置60Vc工って命
令レジスタ6に、ベクトル命令がセットさn1ベクトル
演算プロセツサ100が命令実行?開始するときに、命
令の内容に二ってオペランドポインタ全セットする。中
央処理装置60に命令金セットした後、本命令の1回目
の実行のためのオペランドをロードし、最後のオペラン
ドをロードすると@は、同時にオペランドカウンタもセ
ットされるマイクロ命令を使ってオペランドをロードす
る。ベクトル演算プロセッサ100はオペランドカウン
タがセットさ几たこと全確認したら、そのオペランドを
使って演算を始める。
中央処理装置60i、本命令の1回目の実行のためのベ
クトル演算プロセッサ100への指示を終ると、2回目
の実行開始の指示をする。そして、オペランドがスカラ
であったとしても1回目と同じオペランドをロードし、
ロード終了と同時にオペランドカウンタをセットする。
という工うに、スカラの場合でも毎回同じデータをロー
ドするようになってい九〇オペランドがスカラかベクト
ルかに、ソフトウェア命令によって指定され、中央処理
装置60にその指定ビットを見て判断する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のベクトル演算プロセッサは、ベクトル命
令の繰り返し実行ごとに、中央処理装置に毎回同じオペ
ランド全ベクトル演算プロセッサにロードしなけ几ばな
らないのでマイクロプログラムのステップ数が多くなり
、また、ベクトル演算プロセッサも、オペランドが届く
まで演算が開始できず待tされるので性能が上がらない
という欠点がある。
本発明の目的に、簡単な構成にエフ上記欠点を無くし、
演算速度の向上を図ることのできるベクトル演算プロセ
ッサのスカラデータ演算方式全提供することにある。
〔問題点を解決する九めの手段〕
本発明の構成に、中央処理装置からのベクトル命令演算
時、オペランドを保持するレジスタファイルと、このレ
ジスタファイルに保持され友前記オペランドの番地を保
持するオペランドポインタレジスタと、前記オペランド
が前記レジスタファイルにロードされる時その値が加算
さniた前記ベクトル命令演算実行時にその値が減算さ
nるオペランドカウンタと、前記オペランドがスカラか
、もしくはベクトルかを示す値を保持するスカラ制御レ
ジスタとを有し前記中央処理装置の制御1の基で独立し
てベクトル演算可能なベクトル演算プロセッサのスカラ
データ@箕方式において、前rスカラ制御レジスタの値
がスカラ演算である事を検知し2回目以降ニ前記オペラ
ンドポインタレジスタの値を1回目と同じ値を使用し前
記スカラ演算を行ない前記中央処理装置からは前記オペ
ランド。
全前記レジスタファイルにロードする代わりに前記オペ
ランドカウンタのセットのみt行なうこと全特徴とする
〔実施例〕
次に、本発明について図面?参照して説明する。
第1図に本発明の一実施例を示すブロック図である。
スカラ制御レジスタ1は、オペランドがスカラかベクト
ルであるかt示すスカラ制御レジスタで、第1オペラン
ド用レジスタ11と第2オペランド用レジスタ12の2
ビツト構成、第1オペランド用ポインタレジスタ2rc
、第1オペランド用のレジスタファイル4での番地を示
すしジスタ、第2オペランド用ポインタレジスタ3に第
2オペランド用のレジスタファイル4での番地を示すレ
ジスタ、レジスタファイル4に、中央処理装置60から
のオペランドデータを格納したり、ベクトル演算プロセ
ッサの演算結果を格納するのに使用さn1本実施例では
16ワードのレジスタファイルヲ使用し、中央処理装置
60からのオペランドデータ格納用には、4ワードずつ
2組のレジスタファイルエリア(番地8〜BのBF、お
よび番地C−FのBF’ >ft備え、命令開始時に反
転するレジスタ切換フリップlプロップ50によって切
り換えていて、この2組を交互に使用することに二って
中央処理装置は、1つ先の命令実行分のオペランドまで
送込むことが可能となっている。
読出し番地レジスタ5は、レジスタファイル4の読出し
番地を示すレジスタ、命令レジスタ6には、中央処理装
置60に工っで、命令コードと必要となるオペランド制
御情報が格納される。命令解析RAM7には、命令フー
ドに工ってアドレスされその命令実行に必要となる情報
が格納されている。オペランドポインタ生成回路8は、
命令レジスタ6の出力と命令解析RAM7の出力ICL
って、第1オペランドお=び第2オペランド用のレジス
タファイル4Vcおける番地を生成する。
第1および第2オペランド用セレクタ20お:び30H
,スカラ制御レジスタ1の値がベクトル演算を示してい
る時(論理°0”)、オペランドポインタ生成回路8の
出力を信号線101おLび102を介して入力し信号線
103お工び104に出力し、スカラ制御レジスタ1の
値がスカラ演算?示している時(論理@″1′)第1お
工び第2オペランド用ポインタレジスタ2お工び3に保
持さ几ている、第1および第2オペランド用ポインタ全
選択する。
レジスタファイル読出番地セレクタ40に、第1および
第2オペランド用セレクタ20お工び30に:り選択さ
れた値を、レジスタファイル挽出番地レジスタ5に出力
する。
本実施例でに、中央処理装置20からオペランドデータ
を2個受取り、加算をして結果を中央処理装置20に返
す演算を繰り返す下式の場合について説明する。
Xi +−Ai +Bi  (i−1−n)ここで、第
1オペランドAiがスカラで第2オペランドBIはベク
トルであるとする。
中央処理装置60によって命令レジスタ6にベクトル加
算命令がセットさルる。この時、スカラ制御レジスタ1
は、′″0”になっており、オペランドがベクトルであ
ることを示している。したがって、信号線103おLび
104には、信号線101お工び102の値が出力さ几
ている。ここで、レジスタファイル4のオペランドデー
タ格納エリアに、第1図のBF側になっており(レジス
タ切換フリップフロップの値に“0″)命令レジスタ6
と命令解析R,AM7に工って、信号線101の第1オ
ペランドAiの番地に第1図のBF側の18#お工び信
号線102の第2オペランドBiの番地に@A−となり
、ベクトル演算プロセッサが本命令の1回目の演算実行
開始時に、第1オペランド用ポインタ2お工び第2オペ
ランド用ポインタ3にセットさnる。
中央処理装置60に命令をセットしt後に、第1オペラ
ンドAiのデータ全データ線106’i介してレジスタ
ファイル4の番地“8″に、@2オペランドBiのデー
タをレジスタファイル4の番地“A″にそ几ぞnロード
し、ロード終了と同時にオペランドカウンタ9t−イン
クリメント(+1)する。
ベクトル演算プロセッサは、オペランドカウンタ9のセ
ットを確認したら、レジスタファイル4にセットさf’
L7j2つのオペランドを使って加算全実行する。同時
にオペランドカウンタ9金デイクリメント(−1)する
。この間、中央処理装置60に、オペランドがスカラか
ベクトルかを判別し、第1オペランドA+がスカラであ
る場合には、スカラ制御レジスタ1の第1オペランド用
レジスタ11のビットをマイクロ命令に工って111に
セットする。こnVclって、信号線103には、第1
オペランド用ポインタ2の値が出力ざ几る。
そして、中央処理装置60がこのベクトル命令02回目
の実行開始の指示をすると、レジスタ切換フリップフロ
ップ50が反転して′11となりレジスタファイル4の
2組あるオペランドデータ格納用エリアは、もう1組の
第1図のBP”pに切り換わり第1オペランド用の信号
11101にレジスタファイル40番地′″Cmに、第
2オペランド用の信号@102Hレジスタフアイル4の
番地“E″となる。
しがし、スカラ制御レジスタ1の第1のオペランド用に
 IIIJIになっているので、信号線103ニ@8”
となっている。そして、2回目の演算実行開始時に第1
オペランド用ポインタレジスタ2にハ@8”が、第2オ
ペランド用ポインタレジスタ3にi”E=がセットさn
る。ここで、オペランドAiはスカラデータなので2回
目は1回目のデータ全そのまま中央処理装置60は、第
2オペランドB皿の2回目のデータのみ全データ線10
6を介してレジスタファイル4のアドレス1E”にロー
ドし、オペランドカウンタ9全インクリメント(+1)
する。
ベクトル演′x装置はオペランドカウンタ9がセットさ
れたのを確認したら、レジスタファイル4の番地゛8″
にある1回目に送らnできた第1オペランドA1のデー
タと、番地1E#の2回目に送ら几できた第2オペラン
ドBi のデータを使用して加′ji、?行う。ここで
、オペランドカウンタ9汀デイクリメント(−1)さn
る。3回目に、第1オペランド用ポインタ2に“8mで
あり、第2オペランド用ボインメ3に′″A1となり、
第2オペランドBi のデータのみ送らn同様に演算が
行なわれる。
次に、同じ命令で第1オペランドAiおよび第2オペラ
ンドBiの両方ともスカラの場合について説明する。
1回目に、第1オペランド用ポインタレジスタ2ニ18
”、第2オペランド用ポインタレジスタ3vc”A”が
セットさ几、第1オペランドAiお工び第2オペランド
Bi のデータがレジスタファイル4にロードされる。
そして、両オペラントドモスカラであるから、スカラ制
御レジスタ1の両ビットに@1″がセットさn、信号線
1031Cは第1オペランド用ポインタレジスタ2の出
力が、信号線104Il′i:u第2オペランド用ポイ
ンタレジスタ3の出力が選ばする。
2回目にはオペランドデータに送る必要がないので、中
央処理装置60H、オペランドカウンタ9のみセットす
る。ベクトル演算プロセッサに、オペランドカウンタ9
がセットこれたのを確認したら、レジスタファイル4の
番地@8″と’A”のデータを使って加算を実行する。
3回目以降についても、オペランドデータをロードせず
、オペランドカウンタ全セットするだけで演算が行わ几
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に、オペランドがスカラであ
るOと全認識し1、一度送らj、たオペランドデータを
繰り返し使用することVc工ってベクトル命令の実行ス
テップ数を削減でき演算速度を向上することができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図に従来
のベクトル演算プロセッサの中央処理装置との関係を示
すブロック図である。 1・・−・・・スカラ制御レジスタ、2・・・・−・第
1オペランド用ポインタレジスタ、3・・−・・−第2
オペランド用ポインタレジスタ、4・−・・・・レジス
タlファイル、5・・・・・・レジスタファイル読1出
番地レジスタ、6・・・・・・命令レジスタ、7・・・
・・・命令解析RAM、8・・・・・・オペランドポイ
ンタ生成回路、9・−・・・・オペランドカウンタ、1
0・・・・−演算部、11・・・・・・第1オペランド
用レジスタ、12・・・・・・第2オペランド用レジス
タ、20・・・・・・第1オペランド用ポインタセレク
タ、30・・・・・・第2オペランドポインタセレクタ
、40・・・・・・レジスタファイル読出番地セレクタ
、50・・・・・・レジスタ・ファイルのBF、BP’
切り換えフリップ・フロップ、60・・・・・・中央処
理装置%90・・・・−・制御部、100・・・・・・
ベクトル演算プロセッサ、101・・・・・・命令によ
るオペランド1ポインタ(i号、102・・−・・・命
令によるオペランド2ポインタ信号、103・・・・−
・オペランド1ポインタ信号、104・・・・・・オペ
ランド2ポインタ信号、106・・・・・・データ線、
120・・・、・−命令コード、オペランド、演算結果
のデータバス、121・・・・−制@信号線。 □、)、 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中央処理装置からのベクトル命令演算時、オペランドを
    保持するレジスタファイルと、このレジスタファイルに
    保持された前記オペランドの番地を保持するオペランド
    ポインタレジスタと、前記オペランドが前記レジスタフ
    ァイルにロードされる時その値が加算されまた前記ベク
    トル命令演算実行時にその値が減算されるオペランドカ
    ウンタと、前記オペランドがスカラか、もしくはベクト
    ルかを示す値を保持するスカラ制御レジスタとを有し前
    記中央処理装置の制御の基で独立してベクトル演算可能
    なベクトル演算プロセッサのスカラデータ演算方式にお
    いて、前記スカラ制御レジスタの値がスカラ演算である
    事を検知し2回目以降は前記オペランドポインタレジス
    タの値を1回目と同じ値を使用し前記スカラ演算を行な
    い前記中央処理装置からは前記オペランドを前記レジス
    タファイルにロードする代わりに前記オペランドカウン
    タのセットのみを行なうことを特徴とするベクトル演算
    プロセッサのスカラデータ演算方式。
JP61158221A 1986-07-04 1986-07-04 ベクトル演算プロセツサのスカラデ−タ演算方式 Granted JPS6314275A (ja)

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JPS6314275A true JPS6314275A (ja) 1988-01-21
JPH0528431B2 JPH0528431B2 (ja) 1993-04-26

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Also Published As

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