计算机研究与发展 ›› 2014, Vol. 51 ›› Issue (9): 1980-1992.doi: 10.7544/issn1000-1239.2014.20130987
汤文1,2,张春明1,谭光明1,张佩珩1,孙凝晖1
Tang Wen1,2, Zhang Chunming1, Tan Guangming1, Zhang Peiheng1, Sun Ninghui1
摘要: 自2008年1月高通量测序技术应用以来,测序的通量和成本都在不断下降.然而基因数据的爆发式增长速度已经超过了摩尔定律,对海量数据的计算处理能力成为制约基因测序应用推广的瓶颈.以基于Hash索引的重测序算法为目标,对计算和访存行为进行分析,从而提出了一个现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)作为协处理器的架构,并在Convey公司的HC-1ex平台上进行了设计与实现.其基本处理单元内部采用全流水的设计及FIFO隔离计算模块和访存模块,可以完整执行重测序算法的核心流程.通过将基本处理单元和访存端口的一对一绑定,在4块Xilinx Virtex-6 LX760上实现了64路并行处理流程,总平均读内存带宽可达22.59GBps.与8核Intel Xeon处理器相比,可以提升28.5倍的性能.
中图分类号: