【摘 要】
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近年来随着高通量基因测序技术的迅速发展,测序成本和周期都得到了大幅降低.然而,新一代测序技术海量数据生成能力以及各类测序算法蕴含的高并发性却对现有计算机的运算能力
【机 构】
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中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心,计算机体系结构国家重点实验室中国科学院计算技术研究所,中国科学院大学
【基金项目】
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国家“九七三”重点基础研究发展计划基金项目(2012CB316502);国家“八六三”高技术研究发展计划基金项目(2009AA01A129);中国科学院知识创新工程重大项目(KGCX1-YW-13);国家自然科学基金项目(60803030,60633040,60925009,60921002)
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近年来随着高通量基因测序技术的迅速发展,测序成本和周期都得到了大幅降低.然而,新一代测序技术海量数据生成能力以及各类测序算法蕴含的高并发性却对现有计算机的运算能力提出了新挑战.以一个基于Hash索引算法实现的开源重测序程序(PerM)为例,研究了在商用多核CPU上加速该应用程序的关键技术.在一个64核SMP系统上的实验结果证明,提出的优化技术可以使Cache缺失率降低90%,性能提升4~11倍.接下来探讨了在一个包含Xilinx LX330FPGA的加速卡上设计实现专用并行加速系统的相关问题.作为原型验证系统,在基于FPGA的PCIe加速卡上设计并实现了包含11个处理单元的脉动陈列并行计算系统.和Intel Xeon X7550 8核CPU相比,提出的并行加速器有30~65倍性能功耗比优势.
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