基于Hash索引的高通量基因序列比对并行加速技术研究

作者：王文迪; 汤文; 段勃; 张春明; 张佩珩; 孙凝晖

来源：Z201311028, 2013, (11): 2463-2471.

• Hash索引
• 生物信息学
• 高通量测序
• FPGA
• 并行加速器 Hash-index
• bioinformatics
• high-throughput sequencing
• parallel accelerator

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...

• 单位
  中国科学院计算技术研究所; 中国科学院大学; 计算机体系结构国家重点实验室