JP2016181870A - 処理装置及び処理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の処理ユニット401−0〜401−Mのそれぞれに対応して、処理ユニット間でデータを転送する複数の転送モジュール402−0〜402−Mを設ける。そして、複数の処理ユニット401−0〜401−M毎に、処理ユニット内のサブユニットと、処理ユニットに対応して設けた転送モジュールと、を第1のリングバス403−0〜403−Mによってリング状に接続する。さらに、複数の転送モジュール402−0〜402−Mを第2のリングバス404によってリング状に接続する。
【選択図】図13
Description
まず、特許文献1に記載の技術の課題について図14を参照して説明する。図14に示される動画像処理装置は、Codec_EL_0 601−0とCodec_EL_1 601−1とが同一のリングバスによってリング状に接続されている。そのため、例えば、Codec_EL_0 601−0内の機能サブユニットが、Codec_EL_1 601−1を跨いで、Codec_EL_0 601−0の異なる機能サブユニットへデータを転送する場合、転送経路が長くなるという問題がある。例えば、Codec_EL_0 601−0内のTRF6011が、同じくCodec_EL_0 601−0内のVLC6010へデータを転送する場合を考える。この場合、データは、Codec_EL_1 601−1およびLM602を通過しなければならず、転送経路が長くなる。また、この場合、Codec_EL_1 601−1には、Codec_EL_0 601−0のデータが流れることになる。そのため、他方のCodec_EL_0 601−0のデータが原因で、Codec_EL_1 601−1のバストラフィックが増加するという問題がある。
(1−1)実施形態1の構成
本実施形態は、処理装置が動画像符号化復号装置である場合の例である。この動画像符号化復号装置は、処理ユニットとしての動画像処理ユニットを複数備える。
図1は、本実施形態の動画像符号化復号装置のブロック構成例を示す図である。本実施形態の動画像符号化復号装置は、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1という2つの動画像処理ユニットを備える。なお、動画像処理ユニットの個数は、複数であれば良く、図1のように2つには限定されない。
以下、本実施形態の動画像符号化復号装置における転送経路を、従来技術の動画像符号化復号装置における転送経路と対比して説明する。
図4は、従来技術の動画像符号化復号装置における、同一のCodec_EL内の機能サブユニット間でデータを転送する場合の転送経路の例を示す図である。図4に示される従来技術の動画像符号化復号装置は、特許文献1に記載の技術のように、Codec_EL_0 101−0とCodec_EL_1 101−1とが同一のリングバスによってリング状に接続されている点で、本実施形態とは異なる。また、図4において、Codec_EL_1 101−1には、0番目のSub_Unit_10 1016からN(Nは1以上の自然数)番目のSub_Unit_1N 1017までのN+1個の機能サブユニットが含まれる。ここで、例えば、Codec_EL_1 101−1内のSub_Unit_1N 1017から、同じくCodec_EL_1 101−1のSub_Unit_10 1016へデータを転送する場合を考える。従来技術においては、Codec_EL_0 101−0とCodec_EL_1 101−1とが同一のリングバスによってリング状に接続されている。そのため、データは、LCB106、DMAC_1 104−1、Ctrl_0 103−0、Mem_Cnt_0 102−0、Codec_EL_0 101−0内の機能サブユニット、LMC105、DMAC_0 104−0、Ctrl_1 103−1、Mem_Cnt_1 102−1という転送経路P1を経由して、Sub_Unit_10 1016へ転送される。そのため、データは、非常に長い経路を転送されることになる。また、Ctrl_0 103−0、Mem_Cnt_0 102−0、Codec_EL_0 101−0、LMC105、DMAC_0 104−0には、他方の動画像処理ユニットであるCodec_EL_1 101−1のデータが流れることになるため、バストラフィックが増加してしまうことになる。
特許文献1に記載の技術においては、複数の動画像処理ユニットが同一のリングバスでリング状に接続されていた。そのため、他方の動画像処理ユニットを跨いだ転送が発生し、転送経路が長くなるという問題があった。また、他方の動画像処理ユニットのデータが原因でバストラフィックが増加するという問題があった。これに対して本実施形態においては、動画像処理ユニット毎に独立に設けたリングバス(第1のリングバス)によって、動画像処理ユニット内の機能サブユニットをリング状に接続した。また、動画像処理ユニット間は別のリングバス(第2のリングバス)によってリング状に接続した。これにより、動画像処理ユニット内の転送は第1のリングバスを使用して行い、動画像処理ユニット間の転送は第2のリングバスを使用して行う構成とした。そのため、他方の動画像処理ユニットを跨いだ転送が発生しないため、転送経路を短くすることが可能となる。同時に、他方の動画像処理ユニットのバストラフィックが増加することもない。
図7は、本実施形態の動画像符号化復号装置の変形例のブロック構成例を示す図である。図1に示される動画像符号化復号装置においては、第1のリングバス111−0,111−1を、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1毎に独立に設けたため、特許文献1に記載の技術と比較して、転送経路を短くすることができる。また、特許文献1には、転送経路を短くする手法として、リングバス上のデータの転送方向を逆方向に変更するという手法が記載されている。しかし、本実施形態においては、上述のように転送経路を短くできるため、データの転送方向を変更するという手法は必要ない。したがって、第1のリングバス111−0,111−1は、双方向のリングバスとする必要はなく、単方向のリングバスで構成することも可能になる。
なお、本変形例においては、第1のリングバス114−0,114−1は、単方向のリングバスで構成されている。そのため、全てのデータが右回りに転送される。これ以外の動作は実施形態1と同様である。
(2−1)実施形態2の構成
本実施形態は、実施形態1の動画像符号化復号装置の変形例である。
図8は、本実施形態の動画像符号化復号装置のブロック構成例を示す図である。本実施形態の動画像符号化復号装置は、図7に示される実施形態2と比較して、LMC105、LCB106をLCB/LMC115−0,115−1に置き換えた点と、Line MEM116を追加した点と、が異なり、その他の構成は実施形態1と同様である。なお、図8においては、図7に示される単方向の第1のリングバス114−0,114−1を用いたが、図1に示される双方向の第1のリングバス111−0,111−1でも良い。
本実施形態においては、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1のそれぞれが、LCB/LMC及びLine MEMを備えている。そのため、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1を独立に動作させることが可能である。これにより、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1が、互いに別々の符号化処理又は復号処理を行うことも可能となる。例えば、Codec_EL_0 101−0が復号処理を行い、Codec_EL_1 101−1が符号化処理を行うことが可能となる。また、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1が互いに別々の画像の符号化処理を行うことや,互いに別々の画像の複合処理を行うことも可能となる。もちろん、前述の実施形態1,2と同様に、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1が、同じ画像の異なる並列処理領域の符号化処理及び復号処理を並列に行うことも可能である。
本実施形態の効果は実施形態1と同様である。ただし、本実施形態において、複数の動画像処理ユニットに別々の符号化処理又は復号処理を割り当てる場合、以下の点で優位である。
・動画像処理ユニット間の干渉による性能低下が無い。本実施形態においても、前述の実施形態1と同様に、他方の動画像処理ユニットを跨いだデータの転送は発生しない。そのため、複数の動画像処理ユニットに別々の処理を割り当てた場合、動画像処理ユニット間の干渉による性能低下は一切発生しない。
・Mem_Cnt、DMACの制御が容易である。特許文献1に記載の技術においては、Mem_Cnt、DMACは、複数の動画像処理ユニットに対して1つの構成であるため、制御が煩雑になる。これに対して本実施形態においては、Mem_Cnt、DMACは、Codec_EL1つに対して1つの構成である。そのため、Mem_Cnt、DMACは、独立に制御することが可能であるため、制御が容易となる。
・リセット、クロック停止の制御が容易である。特許文献1に記載の技術においては、Mem_Cnt、DMACは、複数の動画像処ユニットに対して1つの構成であることや、他方の動画像処理ユニットを跨いだ転送が発生することから、リセットやクロック停止の制御が難しい。これに対して本実施形態においては、複数の動画像処理ユニットに別々の処理を割り当てた場合、動画像処理ユニット間は互いに干渉しないため、リセットやクロック停止の制御を容易に行うことが可能である。
本実施形態によれば、複数のCodec_ELを独立に動作させることが可能である。そのため、複数のCodec_ELに同一の符号化処理又は復号処理を割り当て、その処理結果を比較することで、Codec_ELの故障検出を行うことが可能である。
図10は、M=1とし、2つのCodec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1で故障検出を行った場合の例である。Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1の処理結果を、それぞれ結果0、結果1とする。故障検出部117は、結果0、結果1を比較した結果、両者が一致した場合、Codec_EL_0 101−0及びCodec_EL_1 101−1は故障していないと判定することができる。一方、故障検出部117は、結果0、結果1を比較した結果、両者が不一致となった場合、Codec_EL_0 101−0又はCodec_EL_1 101−1のどちらかが故障していると判定することができる。
本実施形態は、処理装置がコアプロセッサである場合の例である。このコアプロセッサは、処理ユニットとしてのプロセッサグループを複数備える。
図12は、本実施形態のコアプロセッサのブロック構成例を示す図である。本実施形態のコアプロセッサは、M(Mは1以上の自然数)+1個のプロセッサグループであるProcessor_Gr_0 301−0〜Processor_Gr_M 301−Mを備える。各プロセッサグループには、N(Nは1以上の自然数)個のプロセッサPm_n(m=0,...,M。n=0,...,N−1)3010と、他のプロセッサグループへのデータの転送を行う転送モジュールとしての1つのプロセッサPm_N(m=0,...,M) 3011と、が含まれる。
図13は、前述の実施の形態1〜3を概念的に示した処理装置のブロック構成例を示す図である。図13に示される処理装置は、M(Mは1以上の自然数)+1個の処理ユニット401−0〜401−Mと、M+1個の転送モジュール402−0〜402−Mと、M+1個の第1のリングバス403−0〜403−Mと、第2のリングバス404と、を備える。
これにより、データの転送を行う場合に、他の処理ユニットを跨いだ転送が発生しないため、転送経路を短くすることが可能となる。また、ある処理ユニットの第1のリングバスに他の処理ユニットのデータが流れることがないため、他の処理ユニットのデータが原因でバストラフィックが増加することもない。また、他の処理ユニットと接続するのは、転送モジュールのみであるため、配線性の悪化、面積増加を招くことがない。
101−1 動画像処理ユニット(Codec_EL_1)
1010 可変長処理部(VLC)
1011 整数画素精度動き予測処理部(CME)
1012 小数画素精度動き予測処理部(FME)
1013 動き補償処理部(MC)
1014 周波数変換部(TRF)
1015 デブロッキングフィルタ処理部(DEB)
102−0 メモリコントローラ(Mem_Cnt_0)
102−1 メモリコントローラ(Mem_Cnt_1)
103−0 コントローラ(Ctrl_0)
103−1 コントローラ(Ctrl_1)
104−0 ダイレクトメモリアクセスコントローラ(DMAC_0)
104−1 ダイレクトメモリアクセスコントローラ(DMAC_1)
105 ラインメモリコントローラ(LMC)
106 ラインコントロールブロック(LCB)
107 ラインメモリ(Line MEM)
108 コントローラ(Ctrl_Cmn)
109 マスタバス
110 バス
111−0,111−1 第1のリングバス
112 第2のリングバス
113 入出力インタフェース(IO)
114−0,114−1 第1のリングバス
115−0,115−1 LCB/LMC
116 ラインメモリ(Line MEM)
117 故障検出部
200 符号化対象画像
201 CTB
202 処理方向
301−0〜301−M プロセッサグループ(Processor_Gr_0〜Processor_Gr_M)
3010 プロセッサ
3011 プロセッサ(転送モジュール)
302−0〜302−M 第1のリングバス
303 第2のリングバス
401−0〜401−M 処理ユニット
402−0〜402−M 転送モジュール
403−0〜403−M 第1のリングバス
404 第2のリングバス
P1,P2,P3 転送経路
Claims (14)
- 複数の処理ユニットと、
前記複数の処理ユニットのそれぞれに対応して設けられ、前記処理ユニット間でデータを転送する複数の転送モジュールと、
前記複数の処理ユニットのそれぞれに対応して設けられ、対応する前記処理ユニット内のサブユニットと、該処理ユニットに対応する前記転送モジュールと、をリング状に接続する複数の第1のリングバスと、
前記複数の転送モジュールをリング状に接続する第2のリングバスと、を備える処理装置。 - 前記複数の処理ユニットのそれぞれは、動画像の符号化処理及び復号処理を行う動画像処理ユニットである、請求項1に記載の処理装置。
- 前記複数の処理ユニットによる処理結果を格納する1つのラインメモリをさらに備え、
前記複数の転送モジュールのそれぞれは、前記処理ユニット間で前記処理結果を転送し、
前記複数の転送モジュールのうちの1つの転送モジュールは、前記ラインメモリへの前記処理結果の読み書きを制御する、請求項2に記載の処理装置。 - 前記複数の処理ユニットのそれぞれに対応して設けられ、対応する処理ユニットによる処理結果を格納する複数のラインメモリをさらに備え、
前記複数の転送モジュールのそれぞれは、対応するラインメモリにおける前記処理結果の読み書きを制御する、請求項2に記載の処理装置。 - 前記複数の処理ユニットには、互いに異なる符号化処理又は復号処理が割り当てられる、請求項4に記載の処理装置。
- 前記複数の処理ユニットには、互いに同一の符号化処理又は復号処理が割り当てられる、請求項4に記載の処理装置。
- 前記複数の処理ユニットの処理結果を比較し、比較結果に基づいて、前記複数の処理ユニットの故障を検出する故障検出部をさらに備える、請求項6に記載の処理装置。
- 前記複数の処理ユニットのそれぞれに対応して設けられ、対応する処理ユニットへ供給する動画像を格納する動画像メモリにおける動画像の読み書きを制御する複数のメモリコントローラと、
前記複数の処理ユニットのそれぞれに対応して設けられ、対応する処理ユニットのバスに対するインタフェースとなる複数のダイレクトメモリアクセスコントローラと、をさらに備える、請求項2に記載の処理装置。 - 前記複数の処理ユニットのそれぞれは、前記サブユニットとして複数のプロセッサを備えるプロセッサグループである、請求項1に記載の処理装置。
- 前記複数の転送モジュールのそれぞれは、前記複数のプロセッサのうちの1つである、請求項1に記載の処理装置。
- 前記第1のリングバスは、転送方向が互いに反対である2つのリングバスで構成される、双方向のリングバスである、請求項1に記載の処理装置。
- 前記処理ユニット内のサブユニットが前記第1のリングバスを使用してデータを転送する場合と、前記転送モジュールが前記第2のリングバスを経由して受信したデータを前記第1のリングバスを使用して転送する場合と、で、使用する前記2つのリングバスが異なる、請求項11に記載の処理装置。
- 前記第1のリングバスは、転送方向が単方向のリングバスである、請求項1に記載の処理装置。
- 複数の処理ユニットを備える処理装置の制御方法であって、
前記複数の処理ユニットのそれぞれに対応して、前記処理ユニット間でデータを転送する複数の転送モジュールを設け、
前記複数の処理ユニット毎に、前記処理ユニット内のサブユニットと、前記処理ユニットに対応して設けた前記転送モジュールと、を第1のリングバスによってリング状に接続し、
前記複数の転送モジュールを第2のリングバスによってリング状に接続する、制御方法。
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