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摘要
B+树是关系型数据库中用来加速查询的常用索引结构，通过构建平衡树维护关键属性的顺序．索引提升了数据库查询性能，但其严格的有序关系增加了数据库表的维护开销．特别是在大数据场景下，数据量激增使得索引查询和维序性能进一步下降．如何平衡B+树的查询和维序性能，以及在大数据场景下提升索引查询和维序的效率，对提升索引系统性能具有重要意义．由此设计了一种专用的B+树索引加速系统，对存储和计算进行协同优化，均衡提升索引查询和维序性能．利用内存突发读写高带宽的特性设计规则的树和节点存储格式以提升内存带宽利用效率，设计高效的同构计算架构和多数据通道以提升索引操作并行度．同时设计解耦合的子树结构缓解索引维护时的树读写冲突．实验结果表明，相比于CPU，B+树索引加速系统能够提升系统查询性能超过6.84倍，提升索引维序性能提升超过29.14倍．
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单位中国科学院大学; 中国科学院计算技术研究所; 计算机体系结构国家重点实验室
