データ処理装置

【課題】アクセラレータシステム構成を採るデータ処理装置において、ハードウェアリソースは増加させずに、データ処理性能の低下を抑制しつつ、外部メモリの使用量を削減する。
【解決手段】再構成されたステージごとに、非蓄積型ストリームや蓄積型のストリームと、ローカルメモリの使用可能な容量に基づいて、ローカルメモリが容量オーバーとならないように、圧縮すべきストリームを特定し、特定したストリームに関して、圧縮処理や伸長処理の適用の有無を制御する。たとえば、ステージごとに圧縮閾値THを計算し（Ｓ1010）、ステージ内に圧縮器・伸長器を挿入可能であれば挿入する（Ｓ1022）。圧縮処理を適用した画像処理中に容量オーバーとなる場合は一次フォールバック処理を適用する（Ｓ1042）。一次フォールバック処理を適用してもなお容量オーバーとなる場合は二次フォールバック処理を適用する（Ｓ1046）。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置全体の動作を制御する中央制御部および前記中央制御部の管理の下でデータを記憶する主記憶部を具備したホスト部と、
データを処理する機能部であってデータ処理のステージごとに回路構成を動的に再構成可能なデータ処理部、前記データ処理部の回路構成を動的に制御する再構成制御部、および、前記データ処理部が取り扱うデータを記憶する副記憶部を具備したアクセラレータ部と、
を備え、
前記再構成制御部は、
再構成されたステージごとに、当該ステージで使用されるデータである非蓄積型のストリームや当該ステージにおいては使用されないが後のステージ用に前記副記憶部に保持すべきデータである蓄積型のストリームと、前記副記憶部の使用可能な容量に基づいて、前記副記憶部が所定の基準値よりも容量オーバーとならないように、圧縮すべきストリームを特定し、
この特定したストリームに関して、圧縮処理や当該圧縮処理に対応する伸長処理の適用の有無を制御する
ことを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
前記再構成制御部は、
前記データ処理部がデータ処理を実行する前に、前記圧縮すべきストリームを特定し、
この特定したストリームに関して、前記圧縮処理や前記伸長処理を実行する機能部を、当該ステージの前記データ処理部に挿入可能か否かを判定し、
挿入不可能であって、かつ、前記特定したストリームが前記非蓄積型のストリームであれば、当該非蓄積型のストリームに関して、圧縮せずに分割転送を行なうように前記データ処理部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記再構成制御部は、
前記データ処理部がデータ処理を実行する前に、前記圧縮すべきストリームを特定し、
この特定したストリームに関して、前記圧縮処理や前記伸長処理を実行する機能部を、前記データ処理部に挿入可能か否かを判定し、
挿入可能であれば、前記圧縮処理や前記伸長処理を実行する機能部を前記データ処理部に挿入するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記再構成制御部は、
前記圧縮処理がなされた前記非蓄積型のストリームを取り込んで前記データ処理部がデータ処理を実行する過程で、前記副記憶部が所定の基準値よりも容量オーバーとなるか否かを監視し、
容量オーバーとなると判断したときには、前記非蓄積型のストリームを前記ホスト部側へ転送するように制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記再構成制御部は、
前記データ処理部がデータ処理を実行する前に、前記圧縮すべきストリームを特定し、
この特定したストリームに関して、前記圧縮処理や前記伸長処理を実行する機能部を、当該ステージの前記データ処理部に挿入可能か否かを判定し、
挿入不可能であって、かつ、前記特定したストリームが前記蓄積型のストリームであれば、当該蓄積型のストリームに関して、圧縮処理や伸長処理を実行する機能部用のステージを新たに追加する
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記再構成制御部は、
前記圧縮処理がなされた前記蓄積型のストリームを取り込んで前記データ処理部がデータ処理を実行する過程で、前記副記憶部が所定の基準値よりも容量オーバーとなるか否かを監視し、
容量オーバーとなると判断したときには、前記蓄積型のストリームに対して、より良好な圧縮率で再圧縮するように制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記再構成制御部は、前記再圧縮がなされた前記蓄積型のストリームを取り込んで前記データ処理部がデータ処理を実行する過程で、前記副記憶部が所定の基準値よりも容量オーバーとなるか否かを監視し、
容量オーバーとなると判断したときには、前記蓄積型のストリームを前記ホスト部側へ転送するように制御する
ことを特徴とする請求項６に記載のデータ処理装置。
【請求項８】
前記再構成制御部は、
前記副記憶部が所定の基準値よりも容量オーバーとなるときには、前記圧縮処理や前記伸長処理とデータ処理の組合せで、前記容量オーバーとならないように、時分割で処理を実行するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項９】
前記再構成制御部は、
複数の出力ストリームを圧縮する必要がある場合において、前記圧縮処理を実行する機能部を、当該ステージの前記データ処理部に挿入できない場合は、前記データ処理とその後の前記圧縮処理の組合せで、前記時分割で処理を実行するように制御する
ことを特徴とする請求項８に記載のデータ処理装置。
【請求項１０】
前記再構成制御部は、
圧縮済みの入力ストリームを伸長する必要がある場合において、当該入力ストリームを一括して前記伸長処理を実行すると前記副記憶部が所定の基準値よりも容量オーバーとなる場合は、前記伸長処理とその後の前記データ処理の組合せで、前記時分割で処理を実行するように制御する
ことを特徴とする請求項８に記載のデータ処理装置。
【請求項１１】
前記再構成制御部は、
前記圧縮処理や前記伸長処理をモジュール分割し、
前記データ処理部の空きエリアとの関係で許容される範囲で、前記モジュール分割した前記圧縮処理や前記伸長処理を選択して、当該処理を実行する機能部を前記データ処理部に挿入してハードウェア処理で対処するように制御するとともに、
前記データ処理部に挿入できなかったモジュールについては、前記圧縮処理や前記伸長処理をソフトウェア処理で対処するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項１２】
前記再構成制御部は、前記ハードウェア処理での対処が可能な範囲で、前記モジュール分割した前記圧縮処理や前記伸長処理の内、前記ソフトウェア処理が重たいものから前記ハードウェア処理を適用するように制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理装置。
【請求項１３】
前記再構成制御部は、
前記蓄積型のストリームに対して前記圧縮処理や前記伸長処理を適用する場合には、同一の前記蓄積型のストリームについて、モジュール分割による前記ハードウェア処理と前記ソフトウェア処理を別のステージで実行するように制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理装置。
【請求項１４】
前記再構成制御部は、
前記非蓄積型のストリームに対して前記圧縮処理や前記伸長処理を適用する場合には、同一の前記蓄積型のストリームについて、モジュール分割による前記ソフトウェア処理を実行中には、モジュール分割による前記ハードウェア処理を待機させる
ことを特徴とする請求項１１に記載のデータ処理装置。
【請求項１５】
前記再構成制御部は、
圧縮処理や伸長処理が適用されるストリームが複数ある場合、ストリーム量、前記データ処理部の空きエリア、圧縮処理や伸長処理のタイミング、および、圧縮処理や伸長処理の性能に基づき、圧縮処理や伸長処理を適用するストリームを選択して、圧縮処理や伸長処理を実行する機能部を、同一ステージ中の前記データ処理部に挿入するように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項１６】
前記再構成制御部は、回路規模や処理性能の異なる複数の前記機能部を前記データ処理部に挿入するように制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載のデータ処理装置。
【請求項１７】
前記再構成制御部は、選択したストリームに関して複数の前記機能部を前記データ処理部に挿入可能な場合、その中で圧縮性能の最も劣る機能部を前記データ処理部に挿入するように制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載のデータ処理装置。
【請求項１８】
前記再構成制御部は、圧縮処理を適用済みのストリームに関して、前記データ処理部に挿入可能な範囲で、前記圧縮処理を実行する機能部をより圧縮性能の高いものに変更するように制御する
ことを特徴とする請求項１５に記載のデータ処理装置。
【請求項１９】
前記再構成制御部は、
前記圧縮処理がなされた前記ストリームを取り込んで前記データ処理部がデータ処理を実行する過程で、前記副記憶部の使用率を監視し、
前記使用率が一定以上になった場合には、前記ストリームに対してより良好な圧縮率で圧縮処理を実行するステージを新たに設けるように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項２０】
前記再構成制御部は、
前記より良好な圧縮率での圧縮処理を実行するステージを新たに設けたことに合わせて、対応する伸長処理を実行する機能部を設定するように制御する
ことを特徴とする請求項１９に記載のデータ処理装置。
【請求項２１】
前記再構成制御部は、前記より良好な圧縮率での圧縮処理が適用されるストリームについて現在設定されている伸長処理を実行する機能部が挿入されている前記データ処理部に挿入可能な範囲で、現在設定されている伸長処理を実行する機能部を、前記より良好な圧縮率での圧縮処理に対応する伸長処理を実行する機能部に変更するように制御する
ことを特徴とする請求項２０に記載のデータ処理装置。
【請求項２２】
前記再構成制御部は、前記より良好な圧縮率での圧縮処理が適用されるストリームについて現在設定されている伸長処理を実行する機能部が挿入されている前記データ処理部について、現在設定されている伸長処理を実行する機能部を前記より良好な圧縮率での圧縮処理に対応する伸長処理を実行する機能部に変更できない場合は、前記より良好な圧縮率での圧縮処理に対応する伸長処理を実行する機能部用のステージを新たに設けるように制御する
ことを特徴とする請求項２０に記載のデータ処理装置。
【請求項２３】
前記アクセラレータ部を複数備え、
各アクセラレータ部の前記再構成制御部は、各副記憶部の空きエリアを、相互に利用するように、協調して前記制御を行なう
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項２４】
各アクセラレータ部の前記再構成制御部の内の何れか１つをマスターとし、そのマスターの再構成制御部が、各副記憶部の空きエリアの情報を集約して管理する
ことを特徴とする請求項２３に記載のデータ処理装置。

【図１】