面向數(shù)據(jù)庫加速的數(shù)據(jù)鏈路及協(xié)議技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-09-22 10:27
隨著數(shù)據(jù)庫承載的數(shù)據(jù)量不斷增長,信息處理系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)的快速查詢需求越來越多,對它的性能要求也越來越高。除了采用多核CPU實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫加速外,CPU與FPGA、GPU、ASIC等芯片組成異構(gòu)系統(tǒng)可以充分利用它們協(xié)處理能力,提高數(shù)據(jù)查詢效率,已成為數(shù)據(jù)庫加速技術(shù)的一種發(fā)展趨勢。本文圍繞CPU和FPGA組成的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫加速系統(tǒng),根據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)離散分布在CPU內(nèi)存空間的特點,設(shè)計了 CPU設(shè)備驅(qū)動軟件與FPGA硬件查詢算法之間的數(shù)據(jù)鏈路及其多隊列協(xié)議。根據(jù)該協(xié)議完成了硬件邏輯架構(gòu)及各個隊列協(xié)議解析模塊設(shè)計,并通過行為仿真驗證了功能的正確性。利用FPGA動態(tài)部分可重構(gòu)技術(shù)實現(xiàn)了排序、連接、過濾等數(shù)據(jù)庫加速功能實時在線擴展。經(jīng)實驗驗證,在多線程并發(fā)操作讀寫隊列時,兩個隊列速度均達到了3150MB/s,為理論速度的84.5%以上,滿足設(shè)計要求。在大數(shù)據(jù)塊傳輸時,數(shù)據(jù)鏈路展現(xiàn)較高的性能,但在數(shù)據(jù)塊較小時,性能有所下降。
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?PCIe的體系結(jié)構(gòu)??5??
圖2-2?PCIe總線的設(shè)備層??2.1.2.1物理層??
一邏輯子層接收部分的結(jié)構(gòu)組成
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Openstack的高能物理虛擬計算集群系統(tǒng)及應(yīng)用[J]. 黃秋蘭,李海波,石京燕,孫震宇,伍文靜,程耀東,程振京. 計算機科學(xué). 2017(10)
[2]并行數(shù)據(jù)庫技術(shù)分析與展望[J]. 林榮智. 信息通信. 2016(12)
[3]分布式并行化數(shù)據(jù)流頻繁模式挖掘算法[J]. 馬可,李玲娟,孫杜靖. 計算機技術(shù)與發(fā)展. 2016(07)
[4]基于GPU加速的超精簡型編碼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)[J]. 駱歆遠,陳剛,伍賽. 計算機研究與發(fā)展. 2015(02)
[5]“后關(guān)系型”數(shù)據(jù)庫Caché在HIS中的應(yīng)用研究[J]. 康世英. 微處理機. 2014(05)
[6]內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的可用性綜述[J]. 江澤源,劉輝林,吳剛,王國仁. 華東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[7]FPGA動態(tài)部分可重構(gòu)技術(shù)概述[J]. 張宇,范建華,呂遵明,王統(tǒng)祥. 計算機與現(xiàn)代化. 2014(03)
[8]淺談NoSQL數(shù)據(jù)庫[J]. 南敬宇. 電子技術(shù)與軟件工程. 2013(19)
[9]芻議數(shù)據(jù)庫技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 郭京,唐珂馨. 計算機光盤軟件與應(yīng)用. 2013(14)
[10]FPGA重配置技術(shù)[J]. 鄒晨,周波,李鵬,韓強. 航空計算技術(shù). 2012(06)
碩士論文
[1]關(guān)系與非關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)用對比研究[D]. 吳德寶.東華理工大學(xué) 2015
[2]FPGA動態(tài)可重構(gòu)技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 李昆吉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]FPGA低功耗布局布線算法的研究與改進[D]. 李國平.浙江大學(xué) 2007
[4]動態(tài)可重構(gòu)FPGA的布局布線算法研究[D]. 施小祥.西安電子科技大學(xué) 2007
[5]數(shù)據(jù)庫加速引擎加速方案研究[D]. 黃河.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3403607
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?PCIe的體系結(jié)構(gòu)??5??
圖2-2?PCIe總線的設(shè)備層??2.1.2.1物理層??
一邏輯子層接收部分的結(jié)構(gòu)組成
【參考文獻】:
期刊論文
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[4]基于GPU加速的超精簡型編碼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)[J]. 駱歆遠,陳剛,伍賽. 計算機研究與發(fā)展. 2015(02)
[5]“后關(guān)系型”數(shù)據(jù)庫Caché在HIS中的應(yīng)用研究[J]. 康世英. 微處理機. 2014(05)
[6]內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的可用性綜述[J]. 江澤源,劉輝林,吳剛,王國仁. 華東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[7]FPGA動態(tài)部分可重構(gòu)技術(shù)概述[J]. 張宇,范建華,呂遵明,王統(tǒng)祥. 計算機與現(xiàn)代化. 2014(03)
[8]淺談NoSQL數(shù)據(jù)庫[J]. 南敬宇. 電子技術(shù)與軟件工程. 2013(19)
[9]芻議數(shù)據(jù)庫技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 郭京,唐珂馨. 計算機光盤軟件與應(yīng)用. 2013(14)
[10]FPGA重配置技術(shù)[J]. 鄒晨,周波,李鵬,韓強. 航空計算技術(shù). 2012(06)
碩士論文
[1]關(guān)系與非關(guān)系數(shù)據(jù)庫應(yīng)用對比研究[D]. 吳德寶.東華理工大學(xué) 2015
[2]FPGA動態(tài)可重構(gòu)技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 李昆吉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]FPGA低功耗布局布線算法的研究與改進[D]. 李國平.浙江大學(xué) 2007
[4]動態(tài)可重構(gòu)FPGA的布局布線算法研究[D]. 施小祥.西安電子科技大學(xué) 2007
[5]數(shù)據(jù)庫加速引擎加速方案研究[D]. 黃河.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3403607
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