NDP-Ledger:面向区块链应用的通用高通量加速架构

作者：安述倩; 李文明^*; 范志华; 吴海彬; 吴萌; 王达; 张浩; 唐志敏

来源：高技术通讯, 2020, 30(11): 1093-1103.

• 区块链
• 3D堆叠存储
• 近数据处理(NDP)
• 数据流
• 通用加速器结构

区块链技术由于去中心化及不可篡改等特性,广泛应用于数字货币、支付交易等领域,其算法对计算能力和存储访问能力有较高要求,导致传统冯诺依曼结构在面向区块链应用时能效比较低。3D堆叠存储器因可以缓解冯诺依曼结构的访存瓶颈,成为了热门研究方向之一。本文基于3D堆叠存储器技术及数据流执行模式,提出了一种面向区块链应用的高通量近数据处理(NDP)架构,NDP-Ledger。本文深入分析和论证了区块链应用的计算特征及3D堆叠存储技术在区块链应用中的适应性问题,并基于数据流执行模式设计了一种通用的高并发区块链加速体系结构,使区块链加速器在满足通用性的前提下提高处理性能。模拟评估结果表明,本文提出的区块链通用加速器结构,在典型区块链应用处理方面的性能优于主流的CPU和GPU。

• 单位
  中国科学院大学; 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