發(fā)布時間：2017-03-26 03:06

  本文關鍵詞：集成CPU-GPU架構上的列存儲連接優(yōu)化技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,企業(yè)數(shù)據(jù)爆發(fā)式增長。如何更好地支持海量數(shù)據(jù)的存儲、分析,已經(jīng)成為企業(yè)關注的重要問題。數(shù)據(jù)倉庫是用來存儲、分析海量數(shù)據(jù)的重要工具。傳統(tǒng)關系型數(shù)據(jù)庫以事務操作為核心,而數(shù)據(jù)倉庫更注重對海量數(shù)據(jù)的存儲、查詢與分析。相比于行存儲技術,列存儲技術因其在讀優(yōu)先環(huán)境中的優(yōu)勢,被更多的應用于數(shù)據(jù)倉庫之中。由于列存儲系統(tǒng)可以支持列的獨立存儲、壓縮和其他操作,列存儲更利于讀優(yōu)化操作。集成多核異構CPU-GPU架構已經(jīng)成為計算機處理器芯片的發(fā)展趨勢,在商用計算機中,基于集成多核異構CPU-GPU架構的中央處理器已經(jīng)得到了較為廣泛的應用。在這種趨勢下,研究數(shù)據(jù)倉庫軟件如何利用集成多核異構CPU-GPU體系架構處理器的性能優(yōu)勢極具價值。本文主要研究集成多核異構CPU-GPU架構處理器上列存儲系統(tǒng)的連接原語優(yōu)化技術,并以我們實驗室自主研發(fā)的列存儲系統(tǒng)為基礎,研究了如何利用集成多核異構CPU-GPU架構的計算資源和性能優(yōu)勢優(yōu)化連接操作。主要工作如下:本文首先研究了基于列存儲系統(tǒng)的并行連接算法,針對OpenCL編程框架的特點,設計并實現(xiàn)了基于OpenCL的列存儲系統(tǒng)連接算法。除此之外,研究了GPU上的數(shù)據(jù)分組算法,并針對該算法空間開銷較大的問題做了相應改進,提出了一種基于分組數(shù)統(tǒng)計的GPU數(shù)據(jù)分組算法。其次,對使用GPU作協(xié)處理器加速數(shù)據(jù)查詢操作的方法進行了研究。之后,深入研究了基于集成CPU-GPU架構的流水線協(xié)處理方案,并針對其無法動態(tài)改變數(shù)據(jù)配比的問題,提出了一種動態(tài)數(shù)據(jù)分配策略。再次,研究了實驗室自主研發(fā)的列存儲系統(tǒng),并對其作出了改進,將本文提出的數(shù)據(jù)分配策略集成到該系統(tǒng)之上,使其可以充分利用集成CPU-GPU架構處理器的計算資源,優(yōu)化連接操作。最后,使用SSB測試基準,驗證了本文提出的方法有效性。實驗結果表明,本文提出的方法使得兩表連接效率最大提高了33.2%,SSB測試基準的標準查詢語句Q1.1的執(zhí)行時間縮短了9.81%,Q3.1執(zhí)行時間最高縮短了7.03%。
【關鍵詞】：異構芯片 數(shù)據(jù)預取 查詢優(yōu)化 并行連接算法 OpenCL
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 研究內容與主要貢獻13
• 1.4 論文組織結構13-15
• 第二章 相關技術介紹15-24
• 2.1 集成CPU-GPU架構15-17
• 2.2 CPU、GPU協(xié)同處理在數(shù)據(jù)庫查詢中的應用17-18
• 2.3 OpenCL18-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 基于OpenCL的并行連接算法設計24-31
• 3.1 基于分組統(tǒng)計的并行數(shù)據(jù)分組算法24-26
• 3.2 基于OpenCL的并行循環(huán)嵌套連接26-27
• 3.3 基于OpenCL的并行哈希連接算法27-28
• 3.4 基于OpenCL的并行排序歸并連接28-30
• 3.5 本章小結30-31
• 第四章 集成CPU-GPU平臺上的協(xié)處理方案設計31-41
• 4.1 流水線執(zhí)行式協(xié)同處理方案的設計31-33
• 4.2 現(xiàn)有流水線執(zhí)行式協(xié)同處理方案的不足33-35
• 4.3 環(huán)境敏感的協(xié)處理數(shù)據(jù)分配策略35-39
• 4.4 連接算法的細粒度劃分39-40
• 4.5 本章小結40-41
• 第五章 列存儲系統(tǒng)中協(xié)處理加速并行連接的實現(xiàn)41-52
• 5.1 協(xié)處理方案的實現(xiàn)41-47
• 5.2 并行連接的實現(xiàn)47-51
• 5.3 本章小結51-52
• 第六章 實驗設計與結果分析52-61
• 6.1 實驗環(huán)境52
• 6.2 數(shù)據(jù)集52-53
• 6.3 連接原語性能分析53-56
• 6.4 協(xié)處理機制性能分析56-61
• 第七章 總結及展望61-62
• 7.1 總結61
• 7.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀學位期間的研究成果目錄66-67
• 致謝67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 盧風順;宋君強;銀福康;張理論;;CPU/GPU協(xié)同并行計算研究綜述[J];計算機科學;2011年03期

  本文關鍵詞：集成CPU-GPU架構上的列存儲連接優(yōu)化技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：268174