JPH033047A - 演算機能付きメモリ - Google Patents

演算機能付きメモリ

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JPH033047A
JPH033047A JP1137622A JP13762289A JPH033047A JP H033047 A JPH033047 A JP H033047A JP 1137622 A JP1137622 A JP 1137622A JP 13762289 A JP13762289 A JP 13762289A JP H033047 A JPH033047 A JP H033047A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
memory
data
read
arithmetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP1137622A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kamimura
健 上村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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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) 本発明は演算機能付きメモリに関するものである。
(従来の技術) 計算機における処理の高速化をアーキテクチャレベルで
実現するための手段の一つとして、プロセッサとメモリ
より構成されるグロセッシングエレメントを複数個用い
た、いわゆるマルチプロセッサ型の並列処理技術が用い
られている。
(発明が解決しようとする課題) 一般にマルチプロセッサシステムにおいては、単一プロ
セッサシステムとのアーキテクチャの違いから、それ専
用のインタフェースやモニタ等が必要である。従ってこ
のようなマルチプロセッサ特有の部分を意識しながらソ
フトウェアの作成やデバッグ等を行なう必要があり、単
一プロセッサに比べて取り扱いが困難であるという問題
があった。
そこで、本発明の目的は、メモリチップに演算部を内蔵
させることにより、各メモリ内のデータに対する処理を
チップ毎に並列に実行することができ、かつ通常のメモ
リチップと同一のインタフェースで収り扱うことができ
るような演算機能付きメモリを提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明による演算機能付きメモリは、アドレス信号入力
、データ信号入出力、リード/ライト信号入力、モード
信号入力のためのポートを備え、メモリ部と演算部と制
御部より構成され、前記制御部は、 前記モード信号がメモリモードであれば、前記リード/
ライト信号に従って、前記アドレス信号をアドレス、前
記データ信号をデータとして前記メモリの読み出し、も
しくは書き込みを行ない、前記モード信号が処理モード
であれば、前記リード/ライト信号が書き込みである場
合に限って、前記アドレス信号をアドレスとして前記メ
モリから読み出したデータの前記演算部への入力と、前
記データ信号を解読して前記演算部での演算の指定と、
前記アドレス信号をアドレスとして前記演算部からの演
算結果の前記メモリへの書き込みとを行なう。
(作用) 本発明の装置は、通常のメモリが必要とする入力信号に
加えて、新たにモード信号を入力し、これによりメモリ
モードと処理モードの2つのうち1つを指定する。メモ
リモードの場合は通常のメモリアクセスのみを行なう。
処理モードの場合は、データ信号を解読してメモリに対
するリード/ライト、演算部に対する演算等を指定し、
メ′モリに格納されたデータに対する演算を実行する。
(実施例) 次に図面を参照して本発明を説明する。
第1図は第1の発明の演算機能付きメモリの一実施例を
示すブロック図である。
制御部10は外部からのデータ信号100、モード信号
101、リード/ライト信号102を入力とする。モー
ドとしては、信号101より指定されるメモリモードと
処理モードの2つがある。
メモリモードが指定された場合は、データ信号100と
リード/ライト信号102を、メモリデータ信号104
とライトイネーブル信号105に各々接続し、外部から
メモリ11に対するアクセスを行なう、一方、モード信
号101により処理モード、かつリード/ライト信号1
02によりライトが指定された場合は、メモリデータ信
号104と演算データ信号106を接続し、データゞ法
号100の値を解読してライトイネーブ7し信号105
と命令コード信号107の値を決定し、演算部12がメ
モリ11に格納されたデータに対する演算を実行する。
このモジュールに関しては、後に第2図を用いて説明す
る。
メモリ11は外部からのアドレス信号103をアドレス
として、メモリデータ信号104に対するデータのリー
ドもしくはライトを行なう、リード/ライトの切り替え
はライトイネーブル信号105により指定する。
演算部12は前記制御部10から出力される演算データ
信号106と命令コード信号107を入力とし、演算デ
ータ信号106のデータに対して命令コード信号107
で指定される演算を実行し、結果を再び信号106に対
して出力する0、tな、演算部12は各オペランドや演
算結果を保持するレジスタを内蔵し、これらの動作も命
令コード信号107より指定できるものとする。また各
命令はリード/ライト信号102により与えられるライ
トサイクル内に実行が終了するものとする。
第2図は第1図に1モジユールとして含まれている制御
部10の一実施例を示すブロック図である。
データセレクタ22はモード信号101に従って、デー
タ信号100と演算データ106のうち1つを選択し、
メモリデータ信号104との接続を行なう、メモリモー
ドの場合はデータ信号100を、処理モードの場合は演
算データ信号106を選択する。
デコーダ21はデータ信号100を入力し、これを解読
して信号200、信号107として出力する。第8図に
データ信号100が8ビツト、信号200が1ビツト、
信号107が3ビツトの場合のデコード表の一例を示す
論理回路20は、リード/ライト信号102とデコーダ
21の出力信号200とモード信号101を入力し、論
理演算を実行した結果をライトイネーブル信号105と
して出力する0例えばリード/ライト信号102は値“
1”がリード、値“0”がライト、信号200は値“1
′°がアクティブ、モード信号101は値“1”が処理
モード、値“0″がメモリモードを各々表すとすると、
ライトイネーブル信号105の値は以下のようになる。
信号105=信号102 0R(信号200ANO信号
101) 本発明においては、メモリ11に対するリード/ライト
や演算部12に対する命令コード等をデータ信号100
を用いて指定することができるため、通常のメモリと同
様のインタフェースを介して処理を実行することができ
る。また通常のメモリに対して新たに必要となる信号は
モード信号101のみである。
次に第3図は第2の発明の演算機能付きメモリの一実施
例を示すブロック図である。以下第3図を参照して説明
を行なう、但しメモリ11に関しては第1図と全く同様
であるため、説明を省略する。
制御部30は第1図の制御部10の入力信号に加えて、
更にステータス信号108を入力とする。
メモリモードの場合と、処理モードでリード/ライト信
号102によりライトが指定された場合に関しては、制
御部10と全く同様の動作を行なう。
一方、処理モードにおいて、リード/ライト信号102
によりリードが指定された場合は、データ信号100と
ステータス信号108を接続し、外部より演算部32の
ステータスの読み出しを可能とする。このモジュールに
関しては、後に第4図を用いて説明を行なう。
演算部32は演算部12と同様の機能に加え、演算実行
時のオーバーフロー、ゼロ検出等のステータスを信号1
08として出力する。
第4図は第3図に1モジユールとして含まれている制御
部30の一実施例を示すブロック図である。以下第4図
を参照して説明を行なう、但し論理回路20とデコーダ
21に関しては第2図と全く同様であるため、説明を省
略する。
論理回路43はモード信号101とリード/ライト信号
102を入力し、論理演算を実行した結果を信号201
として出力する。信号201は例えばメモリモードであ
れば値“0”、処理モードでかつリードが指定されてい
れば値“1″、処理モードでかつライトが指定されてい
れば値“2″をとるものとする。
データセレクタ42は2X2の切り替えスイッチであり
、論理回路43の出力信号201に従って信号100,
106と信号104,108との間の接続を行なう、信
号201の値が“ONの場合、外部からのデータ信号1
00とメモリデータ信号104とが接続され、メモリ1
1へのアクセスのみが行なわれる。信号201の値が“
1″の場合、演算部32のステータスを表す信号108
と外部からのデータ信号100とが接続され、ステータ
スの読み出しが行なわれる。信号201の値が“2”の
場合、メモリデータ信号104と演算データ信号106
とが接続され、メモリ11に格納されたデータに対する
演算が実行される。
次に第5図は第3の発明の演算機能付きメモリの一実施
例を示すブロック図である。
以下第5図を参照して説明を行なうがメモリ11と演算
部12に関しては第1図と全く同様であるなめ、説明を
省略する。
制御部50は第1図の制御部10の入力信号に加えて、
更にアドレス信号103を入力とする。
メモリモードに関しては、制御部10と全く同様の動作
を行なう、処理モードにおいては、演算部12がメモリ
11に格納されたデータだけでなく、アドレス信号10
3で表されるデータに対する演算も可能とする。これよ
りアドレス信号として与えられているリテラルデータに
対する演算を実行することができる。
第6図は第5図に1モジユールとして含まれてる制御部
50の一実施例を示すブロック図である。
以下、第6図を参照して説明を行なうが、論理回路20
に関しては第2図と全く同様であるため、説明を省略す
る。また、ここではアドレス信号103は信号100,
103,104といったデータを表す信号と同じビット
幅を持つものとする。
論理回路63はモード信号101とデコーダ61の出力
信号600を入力し、論理演算を実行した結果を信号6
01として出力する。信号601は例えばメモリモード
であれば“0″、処理モードでかつ信号600の値が“
0”であれば値“1”、処理モードでかつ信号600の
値が“1”であれば値“2”をとるものとする。
データセレクタ62は第4図のデータセレクタ42と同
様な2X2の切り替えスイッチであり、論理回路63の
出力信号601に従って信号100.106と信号10
4,103との間の接続を行なう、信号601の値が“
0”の場合、外部からのデータ信号100とメモリデー
タ信号104とが接続され、メモリ11へのアクセスの
みが行なわれる。信号601の値が“1”の場合、アド
レス信号103と演算データ信号106とが接続され、
リテラルデータに対する演算が実行される。信号601
の値が“2′′の場合、メモリデータ信号104と演算
データ信号106とが接続され、メモリ11に格納され
たデータに対する演算が実行される。
デコーダ61はデータ信号100を入力し、これを解読
して信号200,107.600を生成する。第9図に
データ信号100が8ビツト、信号200が1ビツト、
信号107が3ビツト、信号600が1ビツトの場合の
デコード表の一例を示す、第9図においてはリテラルデ
ータに対する演算を指定する場合は信号600の値が“
0”メモリ11に格納されたデータに対する演算を指定
する場合は信号600の値が“1“となるように、外部
からデータ信号100を与えている。
第4の発明の演算付きメモリの全体構成は第1図と全く
同様であるため、説明を省略する。
次に第7図は第4の発明の演算機能付きメモリに1モジ
ユールとして含まれている制御部10の一実施例を示す
ブロック図である。以下、第7図を参照して説明を行な
うが論理回路20、データセレクタ22に関しては第2
図と全く同様であるため、説明を省略する。
デコーダ70はデータ信号100を入力し、これを解読
して信号700,701を生成する。第10図にデータ
信号100が8ビツト、信号700が5ビツト、信号7
01が3ビツトの場合のデコード表の一例を示す。
シーケンサ71はあらかじめ命令コードを格納するため
のメモリと、そのアドレス生成部等を含んで構成される
。デコーダ70より出力される信号700をアドレスの
初期値、信号701をアドレスの生成数(即ち命令ステ
ップ数)として設定し、内蔵のメモリから一連の命令コ
ードを読み出し信号200と信号107に対して出力す
る。これよりメモリ11に格納されたデータに対する一
連の演算を、演算部12が実行することが可能となる。
第11図は本発明の演算機能付きメモリを4個含んだ装
置の例である。
演x、機能付きメモIJII0.111,112゜11
3は、データ信号100.リード/ライト信号102、
アドレス信号103を各々共通とし、個々にモード信号
1100〜1103を入力する。
これらを用いて例えば、 C+ −−At +B+  (0≦1≦15)という演
算を実行する場合、まずあらかじめモジュール110に
Ao 〜As 、 Bo 〜Bs 、モジュール111
にA、〜AT、84〜B?、モジュール112にA自〜
Az、Ba〜B 11、モジュール113にA 12〜
A Is、 812〜B Isを、各々0〜7番地に格
納する1次にモード信号1100〜110ゴを処理モー
ド、リード/ライト信号102をライトとし、上記アド
レスに格納されたデータに対する加算をデータ信号10
0を用いて指定すれば、モジュール4個の並列処理によ
って上記演算を実行することができる。尚、モード信号
は信号選択100,102,103からなるバスから設
定できるフリップフロップ出力、あるいはアドレス信号
103の一部を用いることができ、その場合バスの信号
線は従来のメモリを用いるシステムと同じでよい。
第1の発明に対して、第2、第3.第4の発明において
付加された機能はいずれも独立な機能であり、これらを
組み合わせて用いることも可能である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の演算機能付きメモリにお
いては、単にメモリに格納されたデータに対する演算を
高速に実行できるだけでなく、演算部に対する命令コー
ド等をデータ信号により指定するため、通常のメモリと
同様のインタフェースを用いることができる。これはソ
フトウェア作成等の際の負担を大きく削減することがで
きるという効果を持つと共に、既存のメモリシステムを
容易に並列処理システムに変更するという効果を持つ。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明である演算機能付きメモリの一実施
例を示すブロック図、第2図は第1の発明に1モジユー
ルとして含まれる制御部10を示すブロック図、第3図
は第2の発明である演算機能付きメモリの一実施例を示
すブロック図、第4図は第2の発明に1モジユールとし
て含まれる制御部10を示すブロック図、第5図は第3
の発明である演算機能付きメモリの一実施例を示すブロ
ック図、第6図は第3の発明に1モジユールとして含ま
れる制御部10を示すブロック図、第7図は第4の発明
に1モジユールとして含まれる制御部lOを示すブロッ
ク図、第8図は第2図に1モジユールとして含まれるデ
コーダ21におけるデコード表の一例を示す図、第9図
は第6図に1モジユールとして含まれるデコーダ61に
おけるデコード表の一例を示す図、第10図は第7図に
1モジユールとして含まれるデコーダ70におけるデコ
ード表の一例を示す図、第11図は本発明の演算機能付
きメモリを4モジュール含んでされる装置の一実施例を
示す図である。 10.30.50・・・制御部、11・・・メモリ、1
2.32・・・演算部、20.43..63・・・論理
回路、21.61.70・・・デコーダ、71・・・シ
ーケンサ、110,111,112.113・・・本発
明の演算機能付きメモリ。 第3図 第4図 第7図 第8図 第9図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メモリ部、演算部および制御部から構成され、ア
    ドレス信号入力、データ信号入出力、リード/ライト信
    号入力、モード信号入力のためのポートを備え、 前記制御部は、 前記モード信号がメモリモードであれば、前記リード/
    ライト信号に従って、前記アドレス信号をアドレス、前
    記データ信号をデータとして前記メモリの読み出し、も
    しくは書き込みを行ない、前記モード信号が処理モード
    であれば、前記リード/ライト信号が書き込みである場
    合に限って、前記アドレス信号をアドレスとして前記メ
    モリから読み出したデータの前記演算部への入力と、前
    記データ信号を解読して前記演算部での演算の指定と、
    前記アドレス信号をアドレスとして前記演算部からの演
    算結果の前記メモリへの書き込みとを行なうことを特徴
    とする演算機能付きメモリ。
  2. (2)前記制御部は、前記モード信号が処理モードであ
    れば、前記リード/ライト信号が読み出しである場合に
    限って、前記演算部のステータスの読み出しを行なうこ
    とを特徴とする請求項第1項記載の演算機能付きメモリ
  3. (3)前記制御部は、前記モード信号が処理モードであ
    れば、前記リード/ライト信号が書き込みである場合に
    限って前記データ信号を解読し、前記演算部に入力する
    データとして前記アドレス信号をアドレスとする前記メ
    モリから読み出したデータもしくは前記アドレス信号と
    のいずれかの選択と、前記演算部での演算の指定と、前
    記アドレス信号をアドレスとする前記演算部からの演算
    決の前記メモリへの書き込みとを行なうことを特徴とす
    る請求項第1項記載の演算機能付きメモリ。
  4. (4)前記制御部は、 前記メモリと前記演算部に対する命令コードを予め格納
    するシーケンサを含んで構成され、前記モード信号が処
    理モードであれば、前記リード/ライト信号が書き込み
    である場合に限つて、前記データ信号を解読した結果に
    従って前記シーケンサから一連の前記命令コードを読み
    出し、前記アドレス信号をアドレスとする前記メモリか
    ら読み出したデータの前記演算部への入力と、前記演算
    部での演算の指定と、前記アドレス信号をアドレスとす
    る前記演算部からの演算結果の前記メモリへの書き込み
    とを行なうことを特徴とする請求項第1項記載の演算機
    能付きメモリ。
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