JP2008171250A - 演算処理装置とその方式 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】演算処理を実行するためのパラメータデータを格納するデータベースからパラメータデータを取得し、タグ値のアドレスに基づいてパラメータデータを分類し、分類により区分けされた区画ごとにパラメータデータを振り分けてデータベースの対象の区画の末尾に追加して格納する分類処理をし、データベースからパラメータデータを取得し、データとタグ値に基づいて予め決められた演算処理をする演算処理方法である。
【選択図】図1
Description
データベース181(DATAbase)には、図19に示すようにデータ領域(data)とタグ領域(Tag)から構成されるパラメータデータ(P_data)が複数個格納されている。演算処理部182(#0〜#n)にはデータベース181からパラメータデータを受信し、篩の計算などの演算処理を行い、また、その演算処理結果をデータベース181に戻す制御も行う。
ステップS201では、図1に示す演算処理部182がデータベース181よりパラメータデータ(P_data)を受信する。例えば、演算部処理182(#1)がデータベース181から1組目のパラメータデータ0(P_data_0)をリード(read)する。
処理を行う場合に本来演算処理部182(#1)が扱うパラメータデータ以外のパラメータデータも読み込み、対象のパラメータデータであるかを判断する必要がある。つまり、ステップS202からステップS204へ移行する判断が増加することにより演算処理時間が長くなるという問題がある。
算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行い、その演算処理結果である前記パラメータデータの前記タグ値のアドレスに基づいて前記パラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理する。
(実施例1)
図1は素因数分解などで用いる篩の計算を行う場合などに用いられる並列演算処理装置の構成図である。ここで、図1は並列演算処理装置を示しているが並列演算処理に限定されるものではなく逐次演算処理を行ってもよい。
並列ハード処理の効果は少ないが、扱うパラメータデータ数が膨大になるほど、全演算処理部2が動作している時間が長くなり、効果的な並列処理ができる。
「区画名」は図1に示すデータベース1の区画を示している。本例では「FB0」〜「SB11」までの区画にデータベース1のメモリ領域が区画分けされている。そして、本例の「FB0」は全演算処理部2(例えば図1の#1〜#n)が1回で処理できる処理対象空間容量(S)を219(512kビット)とした場合である。つまり、図1に示した演算処理部2(#1〜#n)が1回の演算処理で処理できるパラメータデータのデータ量であることを示している。また、本例ではパラメータデータのタグ値のアドレス値(r値)の最大値を230(1Gビット)としている。
右側の1回目〜2048回目は、演算処理部2の演算処理回数と対象区画を表記したものである。「FB0」区画の範囲のパラメータデータ量を扱う場合は区画数が1区画であり、毎回この区画を演算処理対象とする。「SB1」区画には219の区画が2つあり、2回に一回の割合で「SB0-0」「SB0-1」で示された対象の区画の演算処理が行われる。「SB2」区画には「SB1-0」「SB1-1」「SB1-2」「SB1-3」で示される219の区画が4区画あり
、4回に1回対象の区画の演算処理が行われる。同様に「SB11」区画は、2048回に1回対象の区画の演算処理が行われることになる。
ステップS61ではデータベース1(DATAbase)からパラメータデータ(P_data)を分類処理部3で受信する。
ステップS67ではタグ領域の値を必要に応じて書き換えてデータベース1に戻す。つまり、各演算処理部2(#1〜#n)で演算処理した結果が他の区画のデータになる場合にタグ値の書き換えを行う。
図8は素因数分解などで用いる篩の計算を行う場合などに用いられる並列演算処理装置の構成図である。
部95、パラメータデータ送信部96から構成されている。パラメータデータ受信部93は、初回のデータベース81が区画分けされていない場合にパラメータデータをデータベース81からパラメータデータを受信しタグ情報判断部94にタグ領域に書込まれたタグ値を転送する。また、データ領域のデータも転送してもかまわない。2回目以降はパラメータデータが演算処理部82から転送されるものを使用する。
実施例2の動作について図10を参照して説明する。
ステップS101ではデータベース81(DATAbase)からパラメータデータ(P_data)を分類処理部83で受信する。
ステップS108では各演算処理部82(#1〜#n)で区画ごとの演算処理を実行する。例えば、篩の計算などの演算処理を行う。
。このときパラメータデータは、同じ区画に既に保存されているパラメータデータの末尾に追加格納する。
実施例3では演算処理結果を一部分のみ対象として該当区画に書き戻す方法について図11を用いて説明する。
なお、次区画のrの処理としてr−Sの計算を行い該当区画に書き戻す。このような、
演算処理部の処理があった場合に、移動ステップ値がpであるため、Sとの関係から余りが0となることは、rの値が変化しないことを意味する。故に、それ以外の場合において書き戻すことが必要であり、一部分のみが処理の対象であること意味する。
演算処理部122はパラメータデータ受信部123、タグ情報判断部124、内部メモリ制御部125、log加算計算部126、内部メモリ127、次アドレス計算部128、アドレス判定部129、アドレスオフセット計算部1210、パラメータデータ送信部1211から構成されている。
タグ情報判断部124ではパラメータデータのタグ値に基づいて内部メモリ127からデータ(N_data)を読み出すために内部メモリ制御部125に読み出しアドレスを転送する。例えば、図3に示した「SB1」であれば「SB1-0」区画か「SB1-1」区画の処理であるかを判断する。
内部メモリ127は1回での処理対象空間容量(S)を有している。例えば、図3で説明した「FB0」である。
アドレス判定部129はr>Sであるか判定を行いSの示すアドレス値より小さければタグ情報判断部124にデータを転送し、S以上であればアドレスオフセット計算部1210でオフセット計算を行う。
パラメータデータ送信部1211は上記ステップにより算出した演算処理部122の演算結果をパラメータデータとして送信する。
ステップS131では、データベース121よりパラメータデータ(P_data)を受信する。図12のパラメータデータ受信部123によりデータベース121から転送されるパラメータデータを取得する。
ステップS134ではパラメータデータのデータ領域のデータ(p)に基づいて加算値を算出する。log加算計算部126でデータの対数計算(logp)をする。
ステップS136では演算処理部122の内部メモリ127のアドレスへデータ(N_data)を書き込む(write)。内部メモリ制御部125により内部メモリ127にS135の結果を書き込む。
ステップS138では次のアドレス値(r)が内部メモリ127の範囲にあるかを判定する。ステップS139ではアドレスオフセット値を計算する(r=r−S)。アドレス判定部129ではr>Sであるか判定し、Sの示すアドレス値より小さければタグ情報判断部124にデータを転送し、S以上であればアドレスオフセット計算部1210でオフセット計算を行う。ステップS1310ではデータベース121へパラメータデータを送信する。
(実施例4)
図14は対象区画を示すメモリマップである。例えば、FPGA(Field Programmable
Gate Array)などのプログラマブルデバイスのコンフィギュレーション情報を格納するメモリを示している。
図15は対象区画選択制御方法を示した図である。
対象区画が大きくなることは、アドレス信号が増加し選択先が増加することを意味する。例えば、図15のAのように最大で「SB11」(230)である場合、1:2048のセレクタ回路151(selector)が必要となる。ところが、このようなセレクタ回路の出力(fanout)本数は2048本となり膨大な数となる。そのため、FPGAなどに実装できなくなる可能性がある。そこで、図15のBに示すように、「SB7」(226)以上は、2段バッファ(Buffer)による構成でのセレクタ回路を実現する。つまり、セレクタ回路152により32ビット分の分配をし、2段目の32個のセレクタ回路153にさらに分配することにより64ビット分の分配がされる。
図16は誤動作防止を行う場合の方法を示すフロー図である。
上記実施例で説明したデータベース(外部メモリ)から入力されるパラメータデータを
受信し、パラメータデータを分類処理部で分類動作時にノイズ等による何らかの原因により誤ったパラメータデータを取得した場合に、対象区画が無いパラメータデータに対して、そのパラメータデータを破棄または訂正する機能を設ける。
ステップS162では誤作動防止処理によりエラー検出する。誤動作防止機能は図17に示すように判定式を用いてエラー検出を行う。例えば、区画を判定する場合、区画「SB1」を判定するには、[31:20] = "000000000000" & [19] ="1"のような判定式により判定を行う。本判定式はパラメータデータのタグ値のデータの31ビット〜20ビット目までの12ビットが "000000000000"で19ビット目が"1"であれば区画「SB1」である。同様に図17に区画「SB2」〜「SB11」までの判定式を表記する。
上記構成を設けることで、2次的被害を救済するとともに、検出結果を通知することで、装置としての品質を高めることを可能である。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースから前記パラメータデータを取得し、
前記タグ値のアドレスに基づいて前記パラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理をし、
前記データベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理をすることを特徴とする演算処理方法。
前記演算処理は、演算処理を行うための内部メモリを備え、前記データベースから取得した前記タグ値のアドレスに基づいて前記内部メモリから内部メモリデータを読み出し、前記読み出した前記内部メモリデータに対数換算した前記パラメータデータのデータ領域のデータを加算して前記内部メモリに書き戻し、
前記アドレスに前記データを加算して次の前記内部メモリデータの読み出しアドレスを算出し、
前記内部メモリアのアドレス範囲を超えるときは前記内部メモリアのアドレスから前記メモリのアドレスを減算しオフセット値を算出することを特徴とする請求項1に記載の演算処理方法。
演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースから前記パラメータデータを取得し、
前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行い、その演算処理結果
である前記パラメータデータの前記タグ値のアドレスに基づいて前記パラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理することを特徴とする演算処理方法。
演算処理を行う演算処理装置において、
前記演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースと、
前記パラメータデータを前記データベースから取得し、前記タグ値のアドレスに基づいてパラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理部と、
前記データベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行う演算処理部と
を具備することを特徴とする演算処理装置。
演算処理を行う演算処理装置において、
前記演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースと、
前記データベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行い、その演算処理結果を前記分類処理部に転送する前記演算処理部と、
前記パラメータデータを前記演算処理部から取得し、前記タグ値のアドレスに基づいてパラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理部と、
を具備することを特徴とする演算処理装置。
前記演算処理部は、演算処理を行うための内部メモリを備え、前記データベースから取得した前記タグ値のアドレスに基づいて前記内部メモリから内部メモリデータを読み出し、前記読み出した前記内部メモリデータに対数換算した前記パラメータデータのデータ領域のデータを加算して前記内部メモリに書き戻し、
前記アドレスに前記データを加算して次の前記内部メモリデータの読み出しアドレスを算出し、
前記内部メモリアのアドレス範囲を超えるときは前記内部メモリアのアドレスから前記メモリのアドレスを減算しオフセット値を算出することを特徴とする付記4に記載の演算処理装置。
前記分類処理部の前段に予め設定した前記区画ごとに有する特徴を判定式とて記憶し、前記判定式と前記データベースから取得した前記パラメータデータの前記タグ値とを比較して、前記分類処理部の対象とする前記区画であれば前記パラメータデータを前記分類処理部に転送する誤作動防止処理部を備えることを特徴とする付記4または6に記載の演算処理装置。
前記演算処理部の前段に予め設定した前記区画ごとに有する特徴を判定式とて記憶し、前記判定式と前記データベースから取得した前記パラメータデータの前記タグ値とを比較して、前記演算処理部の対象とする前記区画であれば前記パラメータデータを前記演算処理部に転送する誤作動防止処理部を備えることを特徴とする付記5に記載の演算処理装置。
前記分類処理の前に予め設定した前記区画ごとに有する特徴を判定式とて記憶し、前記判定式と前記データベースから取得した前記パラメータデータの前記タグ値とを比較して、前記分類処理の対象とする前記区画であれば前記パラメータデータを前記分類処理に転送する誤作動防止処理を備えることを特徴とする付記1または2に記載の演算処理方法。
前記演算処理の前に予め設定した前記区画ごとに有する特徴を判定式とて記憶し、前記判定式と前記データベースから取得した前記パラメータデータの前記タグ値とを比較して、前記演算処理の対象とする前記区画であれば前記パラメータデータを前記演算処理に転送する誤作動防止処理を備えることを特徴とする付記3に記載の演算処理装置。
2 演算処理部
3 分類処理部、
21 パラメータデータ受信部
22 内部処理部
23 パラメータデータ送信部
24 パラメータデータ受信部
25 タグ情報判断部
26 分類処理部
27 パラメータデータ送信部
81 データベース
82 演算処理部
83 分類処理部
91 パラメータデータ受信部
92 内部処理部
93 パラメータデータ受信部
94 タグ情報判断部
95 分類処理部
96 パラメータデータ送信部
121 データベース
122 演算処理部
123 パラメータデータ受信部
124 タグ情報判断部
125 内部メモリ制御部
126 log加算計算部
127 内部メモリ
128 次アドレス計算部
129 アドレス判定部
1210 アドレスオフセット計算部
1211 パラメータデータ送信部
181 データベース
182 演算処理部
Claims (5)
- 演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースから前記パラメータデータを取得し、
前記タグ値のアドレスに基づいて前記パラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理をし、
前記データベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算をする、
ことを特徴とする演算処理方法。 - 前記演算処理は、演算処理を行うための内部メモリを備え、前記データベースから取得した前記タグ値のアドレスに基づいて前記内部メモリから内部メモリデータを読み出し、前記読み出した前記内部メモリデータに対数換算した前記パラメータデータのデータ領域のデータを加算して前記内部メモリに書き戻し、
前記アドレスに前記データを加算して次の前記内部メモリデータの読み出しアドレスを算出し、
前記内部メモリアのアドレス範囲を超えるときは前記内部メモリのアドレスから前記メモリのアドレスを減算しオフセット値を算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の演算処理方法。 - 演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースから前記パラメータデータを取得し、
前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行い、その演算処理結果である前記パラメータデータの前記タグ値のアドレスに基づいて前記パラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理をする、
ことを特徴とする演算処理方法。 - 演算処理を行う演算処理装置において、
前記演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースと、
前記パラメータデータを前記データベースから取得し、前記タグ値のアドレスに基づいてパラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理部と、
前記データベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行う演算処理部と
を具備することを特徴とする演算処理装置。 - 演算処理を行う演算処理装置において、
前記演算処理を実行するためのデータを格納するデータ領域と、前記演算処理に必要なアドレスを有するタグ値を格納するタグ領域から構成されるパラメータデータを格納するメモリであるデータベースと、
前記データベースから前記パラメータデータを取得し、前記データと前記タグ値に基づいて予め決められた演算処理を行い、その演算処理結果を前記分類処理部に転送する前記演算処理部と、
前記パラメータデータを前記演算処理部から取得し、前記タグ値のアドレスに基づいてパラメータデータを分類し、前記分類により区分けされた区画ごとに前記パラメータデータを振り分けて前記データベースの対象の前記区画の末尾に追加して格納する分類処理部と、
を具備することを特徴とする演算処理装置。
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CSNG200600929005, 伊豆、外2名著, "素因数分解ハードウェアの現状(関係式探索ステップ編)", 情報処理学会研究報告, 20060721, 第2006巻、第81号(2006−CSEC−34), 第27−34頁, JP, 社団法人情報処理学会 * |
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