一种计算机阵列（１０）具有多个计算机（１２）。这些计算机（１２）直接与邻居计算机通信，并且间接与阵列中的其它计算机通信。这些计算机传递包括数据和／或指令的数据字。一个１８位数据字中可以包括多至四条指令。由于一次传送四条指令，因此可以传送由多至四条指令组成的完整的微循环。本发明专利技术的计算机可以直接从它们的输入寄存器中执行指令。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机和计算机处理器领域，更具体地涉及计算机之间唯一类型的交互的方法及工具。当前本创造性计算机阵列主要用在单个微芯片上组合多个计算机的方面。
技术介绍
使用多个计算机处理器共同工作来完成任务在现有技术中是公知的。多线程及若干其它方案已经用来允许处理器的合作。然而，业界普遍认为在该领域中还有很多改进的空间。而且，将若干个处理器合并到单个芯片上是目前的一个趋势，从而激化了问题，且增加了寻找用于使计算机以有效的方式共同工作的解决方案的紧迫性。目前认为，出于一些原因，对于很多应用而言，多处理器的最佳布置可能是由很多计算机组成的阵列，每个计算机均具有处理能力，并且至少某些计算机具有专用存储器。在这样的例子中，这些计算机各自的功能凭其自身都不是特别强大，但是计算能力将通过计算机的密切合作来实现。以该同一专利技术人的名义的相关未决申请已经描述并要求保护这类计算机阵列的若干创造性方面，包括一些关于如何布置这类计算机以及这类计算机之间的通信通道如何产生的细节。然而，为了以最高的效率来运行，实现具有相对较新构思的计算机阵列还需要更多创新。很明显，关于如何最好地布置计算机阵列、在计算机阵列之间进行通信、在计算机阵列中划分任务以及以别的方式来使用计算机阵列，还有很多有待解答的问题。这些问题中的一些问题可能已经得到解答，但是即使在现有解决方案的基础上还可能有充分的改进空间。在其它情况下，可能需要处理第-->一次出现的问题的解决方案，以解决现有技术中不存在的新难题。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于提供一种用于有效使用计算机阵列中可用的计算能力的方法及装置。本专利技术的另一目的在于提供一种用于以低成本提供强大的计算能力的装置及方法。本专利技术的再一目的在于提供一种用于提高多计算机阵列的运算速度的装置及方法。本专利技术的又一目的在于提供一种用于完成在计算机上强度大的任务的装置及方法。本专利技术的再一目的在于提高速度和效率，使计算机组中的一个计算机可以与剩余计算机中的一个或多个计算机进行通信和/或使用剩余计算机中的一个或多个计算机的资源。简言之，本专利技术的一个已知实施例是计算机阵列，各计算机具有其自身的存储器，并且能够独立执行计算功能。为了合作完成任务，这些计算机必须在彼此之间传输数据和/或指令。根据专利技术的一个实施例，这些计算机与垂直相邻的计算机之间具有连接的数据通路，从而使各计算机能够与多至四个“邻居”直接通信。如果期望计算机与另一个非直接邻居的计算机进行通信，则通信会通过其它计算机引导至期望的目的地。由于根据本专利技术所描述的实施例，包含多至四条指令的数据字可以在计算机之间并行传递，也可以向各计算机的内部存储器并行传递，以及从各计算机的内部存储器并行传递，所以根据本专利技术，各数据字可以由最小程序组成，这里该最小程序称作微循环。应该记住在大型的处理器阵列中，大型的任务被理想地划分为多个较小的任务，各较小的任务可以由能力有些有限的处理器来容易地完成。因此，四条指令的循环被认为十分有用。该事实甚至由以下相关联的事实变得更加值得注意，即由于这些计算机具有有限的装-->备，因此对它们来说间或从邻居“借用”装备是有利的。这将会给予微循环的使用以理想的机会。虽然计算机可能需要从邻居借用处理能力等，但另一种可能是计算机可能需要从邻居借用一些存储器，并以有些类似于其自身的内部存储器的方式来使用借用的存储器。这种存储器的借用可以通过向邻居传输指示该邻居读取或写入数据串的微循环来很容易地完成。这样的微循环可以包含例如从特定的内部存储器位置写入、将该位置递增然后重复一给定次数的迭代的指令。以上向邻居传递微循环的例子是本专利技术又一方面的例子，由于这些例子目前是以Forth计算机语言实现的，因此该例子被称作“Forthlet”—尽管本专利技术的应用不严格局限于使用Forth。Forthlet是可以被直接发送到计算机以供执行的小型程序。在现有技术的计算机中，指令在执行之前必须被读取并存储，但是从这里的详细描述中可以看出，根据本专利技术不需要在执行之前读取并存储指令。的确，预计专利技术的重要方面是计算机可以生成Forthlet并将其传递到另一计算机来执行。Forthlet可以由程序员“预写入”并存储，以供使用。的确，Forthlet可以被积累到“库”中，以供在需要时使用。然而，可以在计算机内根据预编程的准则生成Forthlet也落在该专利技术的范围内。以举例方式，在该专利技术的实施例中，I/O寄存器被视为存储器地址，这意味着对存储器进行读和写的相同(或相似)指令还可以执行I/O操作。在多核芯片的情况下，I/O结构的这种选择具有很强大的分支。核处理器不仅可以从其本地ROM和RAM读取并执行指令，而且还可以读取并执行在I/O端口或寄存器上呈递给它的指令。目前传输数据的紧致循环的构思变得难以置信的强大。它允许指令流在I/O端口处呈递给核，并从这些端口处直接执行。因此，一个核可以向邻接的核处理器发送代码对象，该邻接的核处理器可以直接执行该代码对象。目前代码对象可以在核之间传递，这些核在寄存器中执行这些代码对象。由于各核基本上完全在其自身的本地地址空间中工作，没有明显的时间用于传输代码指令，因此代码对象以很快的速度到达。如上所述，各取指令将多条(在当前描述的实施例中是四条)指令带入-->核处理器。尽管这类内建“高速缓冲存储器”当然很小，但是当指令本身可以利用它时就它会变得非常有效。例如，由于-下一条(for-next)微循环可以构造为完全包含在单个18位指令字的范围内。当与建立在I/O寄存器内的自动状态信令结合时，这种类型的构造是理想的，因为这意味着大的数据块可以仅用单个取指令来传输。并且使用这种类型的指令打包，执行在来自邻居处理器核的共享的I/O寄存器上呈递的指令的构思具有新的能力，因为现在出现在那个寄存器中的各字表示的不是一条指令，而是四条指令。这些类型的软件/硬件结构以及它们对多核芯片的性能的巨大影响是传统语言不能轻易获得的-它们仅在这种指令集中才是可能的，即在单个字之内打包了多条指令，并且可以从该字内执行完整的循环。考虑到这里所描述的以及在几副附图中所示出的对专利技术的实施方式及其工业实用性的描述，本专利技术的这些及其它目的和优点将对本领域技术人员来说变得清晰。所列出的目的和优点并没有穷尽专利技术的所有可能的优点。而且，即使在应用中缺少或不需要一个以上计划的目的和/或优点的情况下，也可以实施该专利技术。进一步地，本领域技术人员将认识到本专利技术的各种实施例可以实现所描述的目的和/或优点中的一个或更多，但不一定是全部的目的和/或优点。因此，这里所描述的目的和/或优点并不是本专利技术的必须元素，且不应当解释为限制。附图说明图1是根据本专利技术的计算机阵列的概略图；图2是示出图1的计算机子集的更详细视图以及图1的互连数据总线的更详细视图；图3是描绘图1和图2的计算机之一的一般布局的框图；图4是根据本专利技术的应用的指令字的概略图；图5是图3的时间片定序器42的示意图。-->具体实施方式在参见附图的以下描述中对该专利技术进行描述，在附图中，相似的附图标记表示相同或相似的元件。虽然本专利技术是根据用于实现本专利技术的目的的模式来描述的，但是本领域技术人员将认知到可以不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，根据这些本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机阵列，包括： 多个计算机；以及 连接这些计算机的多条数据通路；其中： 各计算机与它的至少一些最接近的邻居之间具有直接通信通路。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-2-16 11/355,495;US 2006-2-16 11/355,513;US1、一种计算机阵列，包括：多个计算机；以及连接这些计算机的多条数据通路；其中：各计算机与它的至少一些最接近的邻居之间具有直接通信通路。2、根据权利要求1所述的计算机阵列，其中：各计算机与它的所有最接近的邻居之间具有直接通信通路。3、根据权利要求1所述的计算机阵列，其中：所述邻居的定义限定为与目标计算机直接相邻的那些计算机。4、根据权利要求1所述的计算机阵列，其中：所述邻居的定义包括仅在水平方向上与目标计算机直接相邻或仅在垂直方向上与目标计算机直接相邻的那些计算机。5、根据权利要求1所述的计算机阵列，其中：目标计算机能够通过传递消息来与所述阵列中未与该目标计算机直接相邻的另一些计算机通信，所述消息是经由其它计算机中的至少一些计算机而传递的。6、一种计算机，其中：指令...
【专利技术属性】
技术研发人员：查理斯H莫尔，
申请(专利权)人：VNS组合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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