一种服务器架构及其数据库查询方法和存储介质技术

本申请提供一种服务器架构，包括：本申请提供一种服务器架构，包括：处理器；至少一个与所述处理器通过高速串行接口相连的数据库加速芯片；所述数据库加速芯片与所述处理器处于异构工作模式，所述数据库加速芯片用于承载数据库检索任务。本申请将当前的硬件平台以处理器为单核心转化为以处理器和数据库加速芯片作为双核心，在接收到数据库检索任务时，由处理器将该检索任务转交至数据库加速芯片处理，不影响服务器其他功能使用。由于数据库加速芯片专门用于执行数据库检索任务，减少了从处理器中转数据包的过程，减少了数据通信延迟，从而提高了数据库检测效率。本申请还提供一种数据库的查询方法和计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种服务器架构及其数据库查询方法和存储介质
本申请涉及服务器领域，特别涉及一种服务器架构及其数据库查询方法和存储介质。
技术介绍
现有的解决方案处理器端和加速器之间通过传统的PCIe协议进行数据通信，由于PCIe协议的限制，这种方式数据传输的延时很大，严重制约性能。主要是因为这种传统的通信方式，需要将加速器端地址空间映射到处理器端的内存地址空间中，虚实地址转换，同时还需要经过复杂的驱动软件，延迟大；其次，现有架构是以处理为计算中心，处理器通过PCIe控制器访问加速器的内存空间，处理器负载高，存储效率低；此外，现有的数据库查询加速逻辑在算法、工作频率、并行性等方面性能不高，影响了系统的整体加速性能。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种服务器架构及其数据库查询方法和存储介质，能够提高服务器对于数据库查询请求的处理效率。为解决上述技术问题，本申请提供一种服务器架构，具体技术方案如下：处理器；至少一个与所述处理器通过高速串行接口相连的数据库加速芯片；所述数据库加速芯片与所述处理器处于异构工作模式，所述数据库加速芯片用于承载数据库检索任务。可选的，所述处理器通过异构缓存一致性接口与所述数据加速芯片相连，且所述数据加速芯片与所述处理器共享主机侧内存。可选的，当所述数据库加速芯片大于一个时，各所述数据库加速芯片形成芯片池。可选的，所述芯片池内各所述数据库加速芯片之间通过光纤接口互连。本申请还提供一种数据库的查询方法，基于上文所述的服务器架构，具体技术方案如下：接收数据库查询请求；将所述数据库查询请求发送至所述数据库加速芯片，以使所述数据库加速芯片处理所述数据库查询请求。可选的，将所述数据库查询请求发送至所述数据库加速芯片包括：解析所述数据库查询请求，利用回调函数构造控制包报文；将所述控制包报文发送至所述数据库加速芯片。可选的，将所述数据库查询请求发送至所述数据库加速芯片之后，还包括：所述数据库加速芯片利用协议转换模块将所述数据库查询请求由异构缓存一致性协议信号转换为内部并行数据总线信号。可选的，所述数据库加速芯片处理所述数据库查询请求包括：所述数据库加速芯片接收所述控制包报文；根据所述控制包报文，利用异构缓存一致性接口从主机侧内存读取所述数据库查询请求对应的目标数据库数据，并在构建所述目标数据库数据对应的缓冲区数据包存入缓冲区；在控制寄存器的输出状态满足条件时，从所述缓冲区中返回所述目标数据库数据，清除并释放控制包报文内存和缓冲区数据包内存。可选的，从所述缓冲区中返回所述目标数据库数据之前，还包括：判断所述目标数据库数据是否为所述数据库查询请求对应的查询条件；若是，对所述缓冲区数据包进行加速操作，得到所述目标数据库数据。可选的，对所述缓冲区数据包进行加速操作，得到所述目标数据库数据包括：对所述缓冲区数据包进行加速逻辑运算，得到所述目标数据库数据。可选的，所述加速逻辑运算包括扫描逻辑、过滤逻辑、与或逻辑、计算逻辑和聚合逻辑，则对所述缓冲区数据包进行加速逻辑运算包括：利用所述扫描逻辑对所述缓冲区数据包进行预处理，并配置对应的状态控制寄存器；利用所述过滤逻辑筛选所述缓冲区数据包中行数据；利用所述与或逻辑对所述缓冲区数据包中的列数据进行与或运算；利用所述计算逻辑对所述缓冲区数据包进行数据间的算数逻辑运算；利用所述聚合逻辑对经过所述扫描逻辑、所述过滤逻辑、所述与或逻辑和所述计算逻辑的数据进行聚合运算或累加运算。可选的，还包括：在所述数据库加速芯片返回所述数据库查询请求对应的目标数据库数据后，利用中断通知所述处理器所述数据库查询请求处理完成。可选的，还包括：在所述数据库加速芯片返回所述数据库查询请求对应的目标数据库数据时，将完成标志写入可读寄存器，以便处理器轮循所述可读寄存器时获取所述完成标志并确认所述数据库查询请求处理完成。本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。本申请提供一种服务器架构，包括：处理器；至少一个与所述处理器通过高速串行接口相连的数据库加速芯片；所述数据库加速芯片与所述处理器处于异构工作模式，所述数据库加速芯片用于承载数据库检索任务。本申请将当前的硬件平台以处理器为单核心转化为以处理器和数据库加速芯片作为双核心，在接收到数据库检索任务时，由处理器将该检索任务转交至数据库加速芯片处理，不影响服务器其他功能使用。由于数据库加速芯片专门用于执行数据库检索任务，减少了从处理器中转数据包的过程，减少了数据通信延迟，从而提高了数据库检测效率。本申请还提供一种数据库的查询方法和计算机可读存储介质，具有上述有益效果，此处不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例所提供的一种服务器架构示意图；图2为本申请所提供的一种数据库的查询方法的流程图；图3为本申请所提供的数据库加速芯片的加速逻辑实现框架图；图4为本申请所提供的数据库加速芯片内部逻辑结构图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种服务器架构示意图，具体技术方案如下：处理器；至少一个与处理器通过高速串行接口相连的数据库加速芯片；数据库加速芯片与处理器处于异构工作模式，数据库加速芯片用于承载数据库检索任务。处理器通过异构缓存一致性接口与数据加速芯片相连，且数据加速芯片与处理器共享主机侧内存。在此对于采用何种高速串行接口不做具体限定，例如可以采用OpenCAPI接口(OpenCAPI单通道25Gb/s)，较PCIE通信协议的传输性能大大提高。此外，数据库加速芯片可以采用硬件描述语言实现内逻辑，例如寄存器级RTL语言，充分利用硬件底层语言高效率的优势，降低硬件资源占用情况，提升数据库查询能力和数据吞吐量。此外，处理器和数据库加速芯片之间通过异构缓存一致性接口相连，可以采用异构缓存一致性协议通信，且数据加速芯片与处理器一侧的内存直连。异构缓存一致性协议具有内存零拷贝、简化软件栈、直接从处理器端内存读取等低传输延迟的特性。在加速芯片与主机处理器之间建立一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种服务器架构，其特征在于，包括：/n处理器；/n至少一个与所述处理器通过高速串行接口相连的数据库加速芯片；/n所述数据库加速芯片与所述处理器处于异构工作模式，所述数据库加速芯片用于承载数据库检索任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种服务器架构，其特征在于，包括：
处理器；
至少一个与所述处理器通过高速串行接口相连的数据库加速芯片；
所述数据库加速芯片与所述处理器处于异构工作模式，所述数据库加速芯片用于承载数据库检索任务。


2.根据权利要求1所述的服务器架构，其特征在于，所述处理器通过异构缓存一致性接口与所述数据加速芯片相连，且所述数据加速芯片与所述处理器共享主机侧内存。


3.根据权利要求1所述的服务器架构，其特征在于，当所述数据库加速芯片大于一个时，各所述数据库加速芯片形成芯片池。


4.根据权利要求3所述的服务器架构，其特征在于，所述芯片池内各所述数据库加速芯片之间通过光纤接口互连。


5.一种数据库的查询方法，基于权利要求1-4任一项所述的服务器架构，其特征在于，包括：
接收数据库查询请求；
将所述数据库查询请求发送至所述数据库加速芯片，以使所述数据库加速芯片处理所述数据库查询请求。


6.根据权利要求5所述的查询方法，其特征在于，将所述数据库查询请求发送至所述数据库加速芯片包括：
解析所述数据库查询请求，利用回调函数构造控制包报文；
将所述控制包报文发送至所述数据库加速芯片。


7.根据权利要求5所述的查询方法，其特征在于，将所述数据库查询请求发送至所述数据库加速芯片之后，还包括：
所述数据库加速芯片利用协议转换模块将所述数据库查询请求由异构缓存一致性协议信号转换为内部并行数据总线信号。


8.根据权利要求6所述的查询方法，其特征在于，所述数据库加速芯片处理所述数据库查询请求包括：
所述数据库加速芯片接收所述控制包报文；
根据所述控制包报文，利用异构缓存一致性接口从主机侧内存读取所述数据库查询请求对应的目标数据库数据，并在构建所述目标数据库数据对应的缓冲区数据包存入缓冲区；
在控制寄存器的输出状态满足条件时，从...

【专利技术属性】
技术研发人员：张闯，李仁刚，阚宏伟，黄广奎，孙颉，王峰，任智新，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32