EP0367183B1

System for high speed computer graphics computation

Abstract

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EP0367183B1, drawing sheet 1
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Expired 30 October 2009, 16.9 years ago.

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22 claims: 22 independent, 0 dependent

  1. 1
    A multiprocessing computer system for computer graphics image computation comprising a first unidirectional ring (22A, 20A, 22B, 20B, 22C) of closely coupled, parallel connected, asynchronously operated computational subsystems each having a digital processor, input-output means (16, 18) for interconnecting the first unidirectional ring to an external computer (10), characterized by comprising a second unidirectional ring (30A, 28A, 30B, 28B, 30C) of synchronously operating video processors,information exchange means (36A, 36B) arranged for exchanging video information between the second unidirectional ring and an external video device,at least one local communication pathway (34A, 34B, 34C), each pathway interconnecting at least one computational subsystem and at least one video processor, for so constituting a subgroup of one or more computational subsystems and one or more video processors for together accomplishing a graphic image processing task for outputting a completed image to a video device. Ein Multiprozessor-Rechnersystem für Rechnergraphik-Bildverarbeitung mit einem ersten in einer Richtung verlaufenden Ring (22A, 20A, 22B, 20B, 22C) eng verbundener, parallel angeschlossener, asynchron arbeitender Verarbeitungs-Untersysteme mit je einem digitalen Prozessor, Eingang-Ausgang-Vorrichtungen (16, 18) für die Verbindung des ersten in einer Richtung verlaufenden Rings an einen externen Zähler (10),mit dem Merkmal, über einen zweiten in einer Richtung verlaufender Ring (30A, 28A, 30B, 28B, 30C) an synchron arbeitenden Videoprozessoren,Informationsaustauschmittel (36A, 36B), angeordnet für den Austausch von Videoinformationen zwischen dem zweiten in einer Richtung verlaufenden Ring und einer externen Videovorrichtung undmindestens einen lokalen Kommunikationsverbindungsweg (34A, 34B, 34C) zu verfügen, jeder Verbindungsweg ist mindestens mit einem Verarbeitungs-Untersystem und mindestens einem Videoprozessor verbunden, um so eine Untergruppe eines mehrerer Verarbeitungs-Untersysteme und eines oder mehrerer Videoprozessoren zu bilden, um zusammen Graphikbild-Verarbeitungsaufgaben zu erfüllen, um ein vollständiges Bild an einer Videovorrichtung zu erzeugen. Système informatique multiprocesseur pour le calcul d'images infographiques comprenant un premier anneau unidirectionnel (22A, 20A, 22B, 20B, 22C) de sous-systèmes de calcul étroitement couplés connectés en parallèle et mis en oeuvre de manière asynchrone qui contiennent chacun un processeur numérique, des moyens d'entrée-sortie (16, 18) pour interconnecter le premier anneau unidirectionnel à un ordinateur externe (10), caractérisé en ce qu'il comprend un second anneau unidirectionnel (30A, 28A, 30B, 28B, 30C) de processeurs vidéo fonctionnant de manière synchrone, des moyens d'échange d'information (36A, 36B) agencés pour l'échange d'information vidéo entre le second anneau unidirectionnel et un dispositif vidéo externe, au moins un trajet de communication local (34A, 34B, 34C), chaque trajet interconnectant au moins un sous-système de calcul et au moins un processeur vidéo pour constituer ainsi un sous-groupe d'un ou de plusieurs sous-systèmes de calcul et d'un ou de plusieurs processeurs vidéo en vue d'accomplir ensemble une tâche de traitement d'image graphique pour sortir une image terminée vers un dispositif vidéo.
  2. 2
    A system as claimed in Claim 1, wherein said input-output means comprise a first communication ring controller (18). Ein System laut Anspruch 1, in dem die besagten Eingang-Ausgangvorrichtungen eine erste Kommunikations-Ringsteuerung enthalten (18). Système suivant la revendication 1, dans lequel les moyens d'entrée-sortie comprennent une première unité de contrôle d'anneau de communication (18).
  3. 3
    A system as claimed in Claims 1 or 2, wherein said input-output means (18) comprise means (24) for receiving a digital time code and means for inputting and outputting machine control signals for interaction with peripheral devices. Ein System laut Anspruch 1 oder 2, in dem die besagten Vorrichtungen (18) über Vorrichtungen (24) für den Empfang eines digitalen Zeitimpulses und Vorrichtungen für die Eingabe und die Vergabe von Gerätesteuersignalen in Wechselwirkung mit Peripherievorrichtungen verfügt. Système suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens d'entrée-sortie (18) comprennent des moyens (24) pour recevoir un code de temps numérique et des moyens pour introduire et sortir des signaux de commande de machine pour l'interaction avec des dispositifs périphériques.
  4. 4
    A system as claimed in Claims 2 or 3, wherein said input-output means comprise means (16, 180, 182) for receiving information from an external computer by both a serial bus and a communication network. Ein System laut Anspruch 2 oder 3, in dem die besagten Eingang-Ausgangvorrichtungen (16, 180, 182) für den Empfang von Informationen von einem externen Rechner über einen seriellen Anschluß und ein Kommunikationsnetzwerk verfügen. Système suivant la revendication 2 ou 3, dans lequel les moyens d'entrée-sortie comprennent des moyens (16, 180, 182) pour recevoir de l'information d'un ordinateur externe à la fois par un bus série et par un réseau de communication.
  5. 5
    A system as claimed in any of Claims 1 to 4, wherein said information exchange means (26) comprise means for generating commands and addressing those commands to other video processors on the second unidirectional ring. Ein System laut Anspruch oder 4, in dem die besagten Informationsaustauschvorrichtungen (26) Vorrichtungen für die Erzeugung von Befehlen und die Adressierung dieser Befehle an andere Videoprozessoren am zweiten in einer Richtung verlaufenden Ring enthalten. Système suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens d'échange d'information (26) comprennent des moyens pour générer les ordres et pour adresser ces ordres à d'autres processeurs vidéo sur le second anneau unidirectionnel.
  6. 6
    A system as claimed in Claim 5, wherein said information exchange means comprise means (26) for inserting information from a first peripheral video device onto the second unidirectional ring and for passing information from the second unidirectional ring to a second peripheral video device. Ein System laut Anspruch 5, in dem die besagten Informationsaustauschvorrichtungen (26) über Vorrichtungen für die Einfügung von Informationen von einer ersten peripheren Videovorrichtung auf einen zweiten in einer Richtung verlaufenden Ring und für die Beförderung von Informationen vom zweiten in einer Richtung verlaufenden Ring auf eine zweite periphere Videovorrichtung verfügen. Système suivant la revendication 5, dans lequel les moyens d'échange d'information comprennent des moyens (26) pour insérer de l'information d'un premier dispositif vidéo périphérique sur le second anneau unidirectionnel et pour passer l'information du second anneau unidirectionnel vers un second dispositif vidéo périphérique.
  7. 7
    A digital computing system as defined in any Claim 1 to 6 further comprising a local bus (34A) interconnecting the means for inputting and outputting (18) with the means for exchanging information (26) such that data may be passed between the first communication ring and the second communication ring. Ein digitales Verarbeitungssystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 6 definiert, das zusätzlich über einen lokalen Anschluß (34A) zur Verbindung der Vorrichtungen für die Eingabe und die Vergabe (18) zum Austausch von Informationen (26) verfügt, damit die Daten zwischen dem ersten Kommunikationsring und dem zweiten Kommunikationsring ausgetauscht werden können. Système de calcul numérique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 comprenant, en outre, un bus local (34A) interconnectant les moyens d'entrée et de sortie (18) avec les moyens pour l'échange d'information (26) de sorte que des données peuvent passer entre le premier anneau de communication et le second anneau de communication.
  8. 8
    A computing system as defined in any of Claims 1 to 7 wherein the plurality of video processors (28A ...) each have a parallel input (30A ...) and a parallel output (30B ...), each parallel input and output being adapted to exchange a component digital video signal with another video processor. Ein Verarbeitungssystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 definiert, in dem die Vielzahl an Videoprozessoren (28A ...) je einen parallelen Eingang (30A ...) und einen parallelen Ausgang (30B ...) haben und jeder parallele Eingang und Ausgang für den Austausch eines komponenten digitalen Videosignals mit anderen Videoprozessoren angepaßt ist. Système de calcul suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la pluralité de processeurs vidéo (28A ...) comporte chacun une entrée parallèle (30A ...) et une sortie parallèle (30B ...), chaque entrée et chaque sortie parallèle étant adaptées pour l'échange d'un signal vidéo numérique en composantes avec un autre processeur vidéo.
  9. 9
    A computing system as defined in Claim 8 further comprising means for synchronously passing the component digital video signal between the plurality of video processors. Ein Verarbeitungssystem wie in Anspruch 8 definiert, das zusätzlich über Vorrichtungen für die synchrone Beförderung komponenter digitaler Videosignale zwischen der Vielzahl an Videoprozessoren verfügt. Système de calcul suivant la revendication 8, comprenant en outre des moyens pour faire passer de manière synchrone le signal vidéo numérique en composantes parmi la pluralité de processeurs vidéo.
  10. 10
    A computing system as defined in any of Claims 1 to 9 wherein the plurality of video processors (28A ...) comprise a plurality of frame buffers (170). Ein Verarbeitungssystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiert, in dem die Vielzahl an Videoprozessoren (28A ...) eine Vielzahl an Bildpufferspeicher (170) enthalten. Système de calcul suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la pluralité de processeurs vidéo (28A ...) comprend une pluralité de tampons de trame (170).
  11. 11
    A computing system as defined in Claim 10 wherein each of the plurality of frame buffers comprises:means for receiving commands (166) placed on the second communication ring;means for storing at least one frame (170) and a component digital video signal;andmeans for outputting (171) a video signal to a peripheral device. Ein Verarbeitungssystem wie in Anspruch 10 definiert, in dem jeder der Vielzahl an Bildpufferspeicher folgendes enthält : Vorrichtungen für den Erhalt von Befehlen (166), vorgesehen auf dem zweiten Kommunikationsring,Vorrichtungen für die Speicherung mindestens eines Bildes (170) und eines komponenten digitalen Videosignals, undVorrichtungen für die Vergabe (171) eines Videosignals an eine periphere Vorrichtung. Système de calcul suivant la revendication 10, dans lequel chacun des tampons de trame de la pluralité comprend : des moyens pour recevoir des ordres (166) placés sur le second anneau de communication ;des moyens pour stocker au moins une trame (170) et un signal vidéo numérique en composantes, et des moyens pour sortir (171) un signal vidéo vers un dispositif périphérique.
  12. 12
    A computing system as defined in Claim 11 wherein the means for outputting a video signal comprises means for outputting a RGB analog video signal to an external colour monitor. Ein Verarbeitungssystem wie in Anspruch 11 definiert, in dem die Vorrichtungen für die Vergabe eines Videosignals Vorrichtungen für die Vergabe eines RGB-analogen Videosignals an einen externen Farbmonitor enthalten. Système de calcul suivant la revendication 11, dans lequel les moyens pour sortir un signal vidéo comprennent des moyens pour sortir un signal vidéo analogique RVB vers un moniteur couleur externe.
  13. 13
    A computing system as defined in any of Claims 1 to 12 wherein the means for interfacing a video image peripheral device with the second communication ring or the means exchanging information between a video device and the second communication ring comprises means for receiving at least one video signal input and organizing a video signal train for transmission on the second communication ring. Ein Verarbeitungssystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, in dem die Vorrichtungen zur Bildung einer Schnittstelle zwischen einer peripheren Videobildvorrichtung und dem zweiten Kommunikationsring oder den Vorrichtungen zum Informationsaustausch zwischen einer Videovorrichtung und dem zweiten Kommunikationsring Vorrichtungen für den Erhalt mindestens eines Videosignaleingangs enthalten und einen Videosignalzug für die Übertragung auf einen zweiten Kommunikationsring bilden. Système de calcul suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel les moyens pour former l'interface entre un dispositif périphérique à image vidéo et le second anneau de communication ou les moyens d'échange d'information entre un dispositif vidéo et le second anneau de communication comprennent des moyens pour recevoir au moins une entrée de signal vidéo et organiser un train de signal vidéo pour une transmission sur le second anneau de communication.
  14. 14
    A computing system as defined in Claim 13 wherein the means for interfacing a video image peripheral device and the second communication ring further comprises means for generating commands and addressing those commands to the digital video processors located on the second communication ring. Ein Verarbeitungssystem wie in Anspruch 13 definiert, in dem die Vorrichtungen zur Bildung einer Schnittstelle zwischen einer peripheren Videobildvorrichtung und dem zweiten Kommunikationsring zusätzlich Vorrichtungen für die Erzeugung von Befehlen und der Adressierung dieser Befehle an die auf dem zweiten Kommunikationsring befindlichen Videoprozessoren enthalten. Système de calcul suivant la revendication 13, dans lequel les moyens pour former l'interface entre le dispositif périphérique d'image vidéo et le second anneau de communication comprennent, en outre, des moyens pour générer des ordres et adresser ces ordres aux processeurs vidéo numériques situés sur le second anneau de communication.
  15. 15
    A computing system as defined in Claim 14 wherein the means for interfacing a video image peripheral device further comprises means for placing information from a first peripheral video device onto the second communication ring and for passing information from the second communication ring to a second, peripheral video device. Ein Verarbeitungssystem wie in Anspruch 14 definiert, in dem die Vorrichtungen zur Bildung einer Schnittstelle mit einer peripheren Videobildvorrichtung zusätzlich Vorrichtungen für die Bewegung von Informationen von einer ersten peripheren Videovorrichtung auf einen zweiten Kommunikationsring und für die Bewegung von Informationen von einem zweiten Kommunikationsring auf eine zweite periphere Videovorrichtung verfügen. Système de calcul suivant la revendication 14, dans lequel les moyens pour l'interfaçage d'un dispositif périphérique d'image vidéo comprennent, en outre, des moyens pour placer l'information provenant d'un premier dispositif vidéo périphérique sur le second anneau de communication et pour faire passer l'information du second anneau de communication vers un second dispositif vidéo périphérique.
  16. 16
    A computing system as defined in any of Claims 1 to 15 further comprising a plurality of local communication pathways (34A ... 34C), each local communication pathway interconnecting each video processor with one computational subsystem. Ein Verarbeitungssystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 15 definiert, das zusätzlich eine Vielzahl an lokalen Kommunikationsverbindungswegen (34A... 34C) enthält und jeder lokale Kommunikationsverbindungsweg jeden Videoprozessor mit einem Verarbeitungs-Untersystem verbindet. Système de calcul suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15 comprenant, en outre, une pluralité de trajets de communication locaux (34A ... 34C), chaque trajet de communication local interconnectant chaque processeur vidéo avec un sous-système de calcul.
  17. 17
    A computing system as defined in any of Claims 1 to 16 further comprising a plurality of workstations (38A ... 38C), each workstation having a communication link with one computational subsystem whereby a user may input data to the computational subsystem. Ein Verarbeitungssystem wie in einem der Ansprüche 1 bis 16 definiert, das zusätzlich eine Vielzahl an Arbeitsstationen (38A ... 38C) enthält und jede Arbeitsstation über eine Kommunikationsverbindung mit einem Verarbeitungs-Untersystem verfügt, wobei ein Anwender in das Verarbeitungs-Untersystem Daten eingeben kann. Système de calcul suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, comprenant en outre, une pluralité de postes de travail (38A ... 38C), chaque poste de travail présentant une liaison de communication avec un sous-système de calcul, de sorte qu'un utilisateur peut introduire des données dans le sous-système de calcul.
  18. 18
    A system as defined in Claim 17 for distributing video signals wherein the means for inserting (26) a video signal comprises means for generating a video signal train corresponding to a video signal obtained from a peripheral video device. Ein System wie in Anspruch 17 definiert zur Vergabe von Videosignalen, in dem die Vorrichtungen für die Einfügung (26) eines Videosignals Vorrichtungen für die Erzeugung eines Videosignalzugs entsprechend dem von einer peripheren Videovorrichtung erhaltenen Videosignal enthalten. Système suivant la revendication 17, pour la distribution de signaux vidéo, dans lequel des moyens pour l'insertion (26) d'un signal vidéo comprennent des moyens pour générer un train de signal vidéo correspondant à un signal vidéo obtenu à partir d'un dispositif vidéo périphérique.
  19. 19
    A system for distributing video signals as defined in Claim 18 wherein the means for generating a video signal train comprises means for generating a command portion and a pixel portion of the video signal train. Ein System wie in Anspruch 18 definiert zur Vergabe von Videosignalen, in dem die Vorrichtungen für die Erzeugung eines Videosignalzugs Vorrichtungen für die Erzeugung eines Befehlteils und eines Pixelteils des Videosignalzugs enthalten. Système pour distribuer des signaux vidéo suivant la revendication 18, dans lequel les moyens pour générer un train de signal vidéo comprennent des moyens pour générer une partie d'ordre et une partie de pixel du train de signal vidéo.
  20. 20
    A system for distributing video signals as defined in Claim 18 wherein the means for generating a video signal comprises means for generating a component digital video signal. Ein System wie in Anspruch 18 definiert zur Vergabe von Videosignalen, in dem die Vorrichtungen für die Erzeugung eines Videosignals Vorrichtungen für die Erzeugung eines komponenten digitalen Videosignals enthalten. Système pour distribuer des signaux vidéo suivant la revendication 18, dans lequel les moyens pour générer un signal vidéo comprennent des moyens pour générer un signal vidéo numérique en composantes.
  21. 21
    A system for distributing video signals as defined in Claim 20 wherein the ring input and the ring output each comprise four bytes of conductors, the first, second, third, and fourth bytes, capable of carrying the red, blue, green, and key components, respectively, of a component digital video signal. Ein System wie in Anspruch 20 definiert zur Vergabe von Videosignalen, in dem der Ringeingang und der Ringausgang jeweils Vier-Byte-Leiter enthalten und das erste, zweite, dritte und vierte Byte dafür vorgesehen sind, die jeweiligen roten, blauen, grünen Komponente und die Schlüsselkomponente eines komponenten digitalen Videosignals zu tragen. Système pour distribuer des signaux vidéo suivant la revendication 20, dans lequel l'entrée d'anneau et la sortie d'anneau comprennent chacune quatre octets de conducteurs, le premier, le deuxième, le troisième et le quatrième octet, respectivement, capables de véhiculer les composantes rouge, bleue, verte et de clé d'un signal vidéo numérique en composantes.
  22. 22
    A system for distributing video signals as defined in Claim 19 wherein the means for generating a video signal train comprises means for generating commands in the command portion of the video signal train and wherein each video processor comprises means for receiving the commands. Ein System wie in Anspruch 19 definiert zur Vergabe von Videosignalen, in dem die Vorrichtungen für die Erzeugung eines Videosignalzugs Vorrichtungen für die Erzeugung von Befehlen im Befehlteil des Videosignalzugs enthalten und in dem jeder Videoprozessor Vorrichtungen für den Erhalt der Befehle enthält. Système pour distribuer des signaux vidéo suivant la revendication 19, dans lequel les moyens pour générer un train de signal vidéo comprennent des moyens pour générer des ordres dans la partie d'ordre du train de signal vidéo et dans lequel chaque processeur vidéo comprend des moyens pour recevoir les ordres.
Independent claims22