Асоціативна матриця, що запам’ятовує
До СВІДОЦТВОМ Союз Радянських
Республік (61) Додаткове до авт. свид-вувЂ" (22) Заявлено 18.07.80 (21) 296>840/18-24 . з приєднанням заявки №вЂ" (23) ПріоритетвЂ" (51) М. К .
Гееударстееелме кемлтет (53) УДК 681.327 (088.8 ) в справах лзеєретені», і еткрмтій
Опубліковано 15.04.82. Бюлетень №14
В. П. Аксьонов, .А. А. Бабанов та С. В. Бочкор
> " "::-:, -"1 (71) Заявник (54) АСОЦІАТИВНА ЗАПАМ'ЯТУВАЛЬНА МАТРИЦЯ
Винахід відноситься до пристроїв, що запам'ятовують, і може бути використане в асоціативних процесорах багатоканальної паралельної обробки масивів інформації.
Відома асиційна матриця, що містить клітинки пам'яті, реалізовані з тригерів, елементів І і
АБО, що виконують операції порівняння на збіг, запис і зчитування, шини роздільної здатності запису і шини роздільної здатності зчитування, що об'єднують осередки одного рядка матриці, шини запису вЂ" опитування, шини читання, що об'єднують осередки однойменних розрядів кожного рядка матриці,.
Недоліком цієї матриці є низька швидкодія.
Недоліком цієї асоціативної матриці пам'яті є низька швидкодія в операціях поелементного віднімання і множення векторів, обумовлене тим, що, по-перше, взяття зворотного коду виконується тільки в елементах матриці, що запам'ятовують, в вЂ" других, відсутня операція зсуву масиву, що знаходиться в асоціативної пам'яті.
Мета винаходу вЂ" підвищення швидкодії матриці в операціях поелементного віднімання та множення векторів.
НЕРАВНОЗНАЧНІСТЬ рядка, а вихід порівняння є виходом сигналів збігу матриці, другі входи елементів
Нерівнозначність об'єднані і є настановним входом матриці.
На фіг. зображена функціональна схема асоціативної матриці, що запам'ятовує; на фіг. 2 вЂ" принципова схема кращого варіанту виконання асоціативного елемента, що запам'ятовує.
15 входи, виходи 16 сигналів збігу матриці, інформаційний вхід 17 елемента НЕРАВНОЗНАЧНІСТЬ, інформаційний вхід 18 асоціативного елемента, що запам'ятовує.
Асоціативний запам'ятовуючий елемент містить (див. фіг. 2) J вЂ" До тригер !9 з входом 20 тактових сигналів, елементи І
2I і 22, елементи І вЂ" НЕ з першого по сьомий 23 вЂ" 29, схеми порівняння 30 і 31 і елемент І вЂ" АБО 32.
Асоціативна матриця, що запам'ятовує, працює наступним чином.
Робота матриці розглядається на прикладі виконання операцій поелементного віднімання та множення векторів.
1. Операція поелементного віднімання векторів: Z; х; вЂ" у!.
Віднімання полягає у додаванні до зменшуваних, що зберігаються в елементах 1, віднімаються, від яких узятий додатковий код.
Для виконання цієї операції одночасно з подачею на вхід 13 сигналу, раз920841.
5 вирішального передачу віднімаються з інформаційних виходів накопичувачів 3 через комутатори 2 на входи 17 елементів НЕРАВНОЗНАЧНІСТЬ 4, подається сигнал установки в одиничний стан на вхід 15 матриці. За цим сигналом елементи НЕРАВНОЗНАЧНІСТЬ 4 формують зворотний код віднімаються, що надходить на їх інформаційні входи 17. Одиничний сигнал з настановного входу 15 матриці надходить також на вхід 8 перенесення складання елементів 1 останнього крайнього правого стовпця матриці, в результаті чого формується до формі.
Одночасно з подачею одиничного сигналу на вхід 15 по одній з шин 5 обраних рядків матриці подається сигнал дозволу додавання. По задньому фронті такt5 товогосигналу, що подається по входу 20 (див. фіг. 2) елементів 1 (див. фіг. 1), проводиться додавання, перетворених кодів інформації вибраних рядків, при цьому результати додавання запам'ятовуються в елементах 2О тах 1 матриці.
2. Операція поелементного множення векторів: Z. - х;
Принцип виконання операції поелементного множення векторів є наступним.
Множення в кожному рядку проводиться за відомим методом, починаючи з молодших розрядів множника, зі зсувом часткових сум вправо. Як множники, так і множинні представлені в додатковому коді. 40
Елементи вектора результату Х! також виходять у додатковому коді.
Множення складається з послідовних циклів, у кожному з яких обробляється один із розрядів множників.
Цикл складається із двох тактів.
У першому такті при подачі керуючих сигналів по входах 13 і 15 (див. фіг. 1) множинні накопичувачів 3 надходять на інформаційні входи елементів 1, причому права частина матриці маскується по 5о шин 10. По одній з шин 5 подається сигнал дозволу зчитування і вміст елементів 1 правого стовпця матриці зчитується на інформаційні шини 11 і потім надходить на шини 5 (зв'язку на фіг. 1 і фіг. 2 не показані) того ж струменя.
Після закінчення тактового сигналу елементах 1 (див. фіг. 1) лівої частини матриці виконається додавання в тих рядках, в яких черговий розряд множника дорівнює одиниці.
У другому такті виконується модифікований зсув вмісту на один розряд праворуч, для чого подаються по шинах 5 команди зчитування та запису. На вхід 13 подається керуючий сигнал, яким на четверті входи комутаторів 2 (див. фіг. 1) приймається інформація, зчитана з елементів 1 попереднього стовпця матриці. Маскується при записі лише лівий стовпецьматриці.
Цикл множення" на знакові розряди всіх множників відрізняється від попередніх тим, що операція додавання замінюється операцією віднімання, як це зазначено. Крім того, зсув вправо в цьому випадку не проводиться.
Наявність елементів НЕРАВНОЗНАЧНІСТЬ 4 і зв'язків входів 8 елементів 1, останнього стовпця матриці з керуючим входом 15 матриці дозволяє перетворити код, що надходить з виходів комутаторів, в зворотний і r.îäàâàòü на вхід 8 переносу складання елементів 1 останніх розрядів у додатковий код. Це дозволяє проводити поелементне віднімання двох векторів за один такт. Крім самостійного значення, ця операція входить в операцію поелементного множення векторів.
Техніко-економічна перевага пропонованої асоціативної запам'ятовує матриці полягає у вищій, порівняно з відомою, швидкодії при виконанні операції поелементного віднімання та множення векторів.
8 кожному рядку матриці четвертий вхід кожного комутатора з'єднаний з інформаційним виходом асоціативного запам'ятовного сигналу СТЬ об'єднані
10 і є настановним входом матриці.
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
1. Авторське свідоцтво СРСР №473217, кл. G 11 З 15/00, 1972, 2. Авторське свідоцтво СРСР № 760188, кл. G ll З 15/00 (прототип).
Редактор В. Бобков вЂ" Замовлення 2356 62
Упорядник В. Гордонова
Texpcä Л. БоІкас КоректорГ. Решетник
Тираж 624 Передплатне
ВНИИПИ Державного комітету СРСР у справах винаходи І та відкриттів
113035, Москва, Ж вЂ" 35, Рауська наб., д. 4/5
Філія ППП. "Патент", м. Ужгород, вул. Проектна, 4