一种面向数据库的GPU和CPU异构加速方法技术

技术编号:21736015 阅读:33 留言:0更新日期:2019-07-31 19:10
本发明专利技术公开了一种面向数据库的GPU和CPU异构加速方法,所述方法包括:当数据库需要对预设数据进行处理时,对预设数据进行位域切割处理,将预设数据切割为第一部分数据和第二部分数据,将第一部分数据传输给数据库中的GPU处理器进行处理,将第二部分数据传输给数据库中的CPU处理器进行处理;对于数据库中的同一个数据库算子,将该数据库算子分成GPU近似计算算子和CPU精确计算算子两种;将数据库需要处理的预设数据首先通过GPU近似计算算子进行筛选,对于筛选后的数据,使用CPU精确计算算子进行计算得到计算结果,本方法充分利用GPU对数据库执行器进行加速,并克服由于总线传输带宽和GPU显存有限导而致对GPU性能限制问题。

A database-oriented heterogeneous acceleration method for GPU and CPU

【技术实现步骤摘要】
一种面向数据库的GPU和CPU异构加速方法
本专利技术涉及计算机领域中的数据库执行
,具体地,涉及一种面向数据库的GPU和CPU异构加速方法。
技术介绍
现有的数据库执行方法大多是基于CPU的,然而现代化的硬件设备越来越多样化。今天,单个机器可以包含几个不同的并行处理器,如多核CPU或GPU。这种多样性预计在未来几年将进一步增长,使数据库引擎准备好利用这种多样化的并行处理平台的能力将是未来数据库的主要挑战之一。显然单纯使用CPU以无法充分利用已有的计算器资源。近年特别是对图形处理单元GPU的利用逐渐广泛。然而,目前的方法将GPU本身视为系统,未能为高效的CPU和GPU异构协作加速数据库提供通用方法由于其并行计算能力强大,GPU已被用于加速数据库。现行的主要方法是在GPU上有效实现经典关系运算符,以及在运行时选择GPU或CPU运算符。通常,GPU运算符通过缓慢的PCI-E总线传输其输入、处理它们、传输结果并可能缓存数据以供以后重用。虽然供应商简化了CPU和GPU通过"统一虚拟寻址"进行的传输,但对于PCI-E瓶颈,几乎无能为力。因此,只有在数据集大小适合GPU显存的情况下,此类方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向数据库的GPU和CPU异构加速方法,其特征在于,所述方法包括:当数据库需要对预设数据进行处理时,对预设数据进行位域切割处理,将预设数据切割为第一部分数据和第二部分数据,将第一部分数据传输给数据库中的GPU处理器进行处理,将第二部分数据传输给数据库中的CPU处理器进行处理;对于数据库中的同一个数据库算子,将该数据库算子分成GPU近似计算算子和CPU精确计算算子两种;将数据库需要处理的预设数据首先通过GPU近似计算算子进行筛选,对于筛选后的数据,使用CPU精确计算算子进行计算得到计算结果。

【技术特征摘要】
1.一种面向数据库的GPU和CPU异构加速方法,其特征在于,所述方法包括:当数据库需要对预设数据进行处理时,对预设数据进行位域切割处理,将预设数据切割为第一部分数据和第二部分数据,将第一部分数据传输给数据库中的GPU处理器进行处理,将第二部分数据传输给数据库中的CPU处理器进行处理;对于数据库中的同一个数据库算子,将该数据库算子分成GPU近似计算算子和CPU精确计算算子两种;将数据库需要处理的预设数据首先通过GPU近似计算算子进行筛选,对于筛选后的数据,使用CPU精确计算算子进行计算得到计算结果。2.根据权利要求1所述的面向数据库的GPU和CPU异构加速方法,其特征在于,对预设数据进行位域切割处理时,首先需要判断预设数据的类型,并根据预设数据的类型分别采用对应的切割方式对数据进行切割处理。3.根据权利要求2所述的面向数据库的GPU和CPU异构加速方法,其特征在于,当预设数据为unsignedchar类型时,去除预设数据中的前面若干符号位为0的数据,获得剩下的nbit数据;对剩下的nbit数据进行均分,GPU处理器处理其中到nbit的数据,CPU处理器处理0bit到的数据。4.根据权利要求2所述的面向数据库的GPU和CPU异构加速方法,其特征在于,当预设数据为int型数据,对预设数据的正负进行判断,当预设数据为正数时,去除预设数据中符号位为0的部分数据,并将剩下位数据均分为两份数据发送给GPU处理器和CPU处理器,在GPU处理器对应份数据bit前加上1bit用作符号位0,0表示正,1表示负;当预设数据为负数时,将预设数据转换成正数,并去除预设数据中符号位为0的部分数据,并将剩下位数据均分为两份数据发送给GPU处理器和CPU处理器,并在GPU处理器对应份数据前增添1bit用作符号位,符号位为1,表示负,符号位为0,表示正。5.根据权利要求2所述的面向数据库的GP...

【专利技术属性】
技术研发人员:段翰聪闵革勇赖立敖齐平冯杰
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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